课后提升练（11）电子的发现与汤姆孙原子模型&原子的核式结构模型（Word练习）-【优化指导】2024-2025学年高中物理选择性必修第三册（鲁科版2019）

课后提升练(十一)　电子的发现与汤姆孙原子模型　原子的核式结构模型 [对应学生用书P154] 1．关于电子的发现，下列叙述中错误的是(　　) A．电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的 B．电子的发现，说明原子具有一定的结构 C．电子是第一种被人类发现的基本粒子 D．电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象 A　解析：发现电子之前，人们认为原子是不可再分的最小粒子，电子的发现，说明原子有一定的结构，但并没有证明原子核的存在，也不能说明原子是由电子和原子核组成的，故A错误，B正确；电子是人类发现的第一种基本粒子，故C正确；物体带电的过程，就是电子的得失和转移的过程，从而比较好地解释了物体的带电现象，故D正确。 2．(2022·甘肃武威十八中高二期末)如图所示的是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是(　　) A．该实验证实了原子枣糕模型的正确性 B．只有少数的α粒子发生大角度偏转 C．根据该实验估算出原子核的直径约为10-10 m D．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转 B　解析：根据α粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了J.J.汤姆孙的原子枣糕模型，A错误；α粒子散射实验的现象是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转，少数α粒子发生了较大角度的偏转，极少数α粒子偏转角度超过90°，B正确；根据该实验估算出原子核的直径的数量级为10-15 m，C错误；电子质量远小于α粒子质量，α粒子与电子碰撞时不会发生大角度的偏转，D错误。 3．在α粒子散射实验中，使少数α粒子产生大角度偏转的作用力是(　　) A．原子核对α粒子的万有引力 B．原子核对α粒子的库仑斥力 C．原子核对α粒子的磁场力 D．核外电子对α粒子的引力 B　解析：α粒子和电子接近时，它们之间就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的七千三百分之一，α粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子的运动方向几乎不改变，只能是原子核对α粒子的库仑斥力，其力较大，且原子核质量较大，是导致极少数α粒子发生大角度偏转的原因，故选B。 4．(多选)(2022·北京清华附中高二期末)在α粒子散射实验中，如果一个α粒子跟金箔中的电子相碰，下列说法正确的是(　　) A．α粒子发生大角度的偏转 B．α粒子不会发生明显偏转 C．α粒子可能被弹回 D．α粒子能量几乎不变 BD　解析：粒子间的碰撞满足动量守恒定律，因为α粒子的质量远远大于电子的质量，α粒子动量几乎不变，所以α粒子不会发生明显偏转，不可能被弹回，能量也几乎不会发生改变。故A、C错误，B、D正确。 5． (多选)(2022·福建德化第一中学高二期末)根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示的是原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。下列说法正确的是(　　) A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子 B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大 C．α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大 D．α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小 BD　解析：汤姆孙对阴极射线的探究发现了电子，A错误；α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到较大的库仑斥力，B正确；α粒子在运动过程中，一直受到斥力，靠近原子核过程库仑力做负功，电势能增大，远离原子核过程库仑力做正功，电势能减小，C错误；靠近原子核过程中库仑力增大，加速度增大，远离过程库仑力减小，加速度减小，D正确。 6． (多选)卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以认为是静止不动的点电荷。如图所示，某次实验中，高速运动的α粒子被位于O点的金原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M和N为轨迹上的两点，N点比M点离核远，则(　　) A．α粒子在M点的加速度比在N点的小 B．α粒子在M点的速度比在N点的小 C．α粒子在M点的电势能比在N点的小 D．α粒子从M点运动到N点，电场力对它做的总功为正功 BD　解析：根据F＝k，离金原子核越近，库仑力越大，所以α粒子在M点受库仑斥力大，加速度大，A错误；α粒子靠近金原子核时，斥力做负功，电势能增大，动能减小，离原子核越近，电势越大，动能越小，所以α粒子在M点的电势能比在N点的大，α粒子在M点的动能比在N点的小，α粒子在M点的速度比在N点的小，B正确，C错误；α粒子从M点运动到N点，速度增大，根据动能定理可知，电场力对它做的总功为正功，D正确。 7． 在α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的运动轨迹如图中实线所示。图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为五个区域。不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是(　　) A．可能在①区域 B．一定在②区域 C．可能在③、④区域 D．一定在⑤区域 B　解析：α粒子带正电，原子核也带正电，原子核对靠近它的α粒子产生库仑斥力，由α粒子运动轨迹的弯曲方向可知库仑斥力向下，所以原子核一定在②区域，故B正确。 8． 美国物理学家密立根通过如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验。两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正、负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，图中油滴由于带负电悬浮在两板间保持静止。 (1)若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有________。 A.油滴质量m B．两板间的电压U C.两板间的距离d D．两板的长度L (2)用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q＝____________。(已知重力加速度为g) (3)在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，但都是某个最小电荷量的整数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷，其值为e＝______C。(保留2位有效数字) 答案：(1)ABC　(2)　(3)1.6×10-19 解析：(1)(2)板间电场为匀强电场，油滴处于静止状态，所以静电力与重力平衡，故 mg＝qE＝q，可得q＝，所以需要测出的物理量有油滴质量m，两板间的电压U，两板间的距离d。 (3)这个最小电荷量是元电荷，其大小等于电子的电荷量e＝1.6×10-19 C。 9．如图所示的是汤姆孙用来测定电子比荷的装置。当极板P和P′间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到O′点，O′点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与P′之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点。已知极板水平方向长度为l1，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为l2。 (1)求打在荧光屏O点的电子速度的大小； (2)推导出电子比荷的表达式。 答案：(1)　(2) 解析：(1)电子在正交的匀强电场和匀强磁场中做匀速直线运动，有Bev＝Ee＝e，得 v＝ 即打到荧光屏O点的电子速度的大小为。 (2)由d＝()2＋·可得 ＝＝。 学科网（北京）股份有限公司 $$