第4章 3 原子的核式结构模型-【成才之路·练案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册同步新课程学习指导(人教版)

正确：根据a光光子的频率大于b光光子的频率，可得入。< ,根据刀=人可得，a光的光子动量大于b光的光子动量， 故C正确；由光电流I与电压U的关系图像可知，当滑动变 阻器的滑片滑到最左端时，电压U为零，但光电流I不为零， 故D错误。 练案[20] 基础巩固练 1.BCD发现电子时，人们对原子的结构仍然不清楚，但人们意 识到电子应该是原子的组成部分，A错误，B正确；在电子被 人类发现前，人们认为原子是组成物质的最小微粒，C正确； 原子对外显电中性，而电子带负电，使人们意识到，原子中应 该还有其他带正电的部分，D正确。 2.AC实验证明，阴极射线是高速电子流，它在电场中偏转时 应偏向带正电的极板一侧，C正确，B错误：加上磁场时，电子 在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转，D错误；当不加电场 和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，A 正确。 3.B实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部正 电荷，占有原子体积的极小部分，证实了原子的核式结构，但 是该实验不能表明原子核是由质子和中子组成的。该实验否 定了汤姆孙的原子模型，故选B。 4.A由题意可知原子的半径是原子核半径的10°倍，如果把原 子放大为直径为100m的球，同比放大后原子核的直径为r= 10m=103m=1mm,相当于一粒小米的大小。故选A。 100 5.B粒子散射实验与核式结构模型的建立有关，通过该实 验，否定了枣糕模型，建立了核式结构模型，B正确 6.B电子虽然很小，但数量很多，α粒子仍能碰到，α粒子的质 量是电子质量的7300倍，电子对α粒子运动的影响可以忽 略，选项B正确。 7.C粒子散射实验 ①绝大多数α粒子沿原方向前进 台A、B错误 ②少数粒子有大角度散射 实验选用金箔的原因 ①金的延展性好 ②金原子核质量较大尸 粒子受金原子核库仑斥力是发生散射的主要原因，C正确， D错误。 8.B当粒子进人原子区域后，离带正电的原子核远的受到的 库仑斥力小，运动方向改变小，只有极少数α粒子在穿过时距 离正电体很近，受到很强的库仑斥力，发生大角度散射，故A 错误，B正确；由库仑定律和原子核式结构模型可知，电子的 质量约只有α粒子的730，它对a粒子速度的大小和方向的 影响完全可以忽略，α粒子偏转主要是带正电的原子核造成 的，故C、D错误。 23 综合提升练 9.Aα粒子带正电，原子核也带正电，原子核对靠近它的粒 子产生斥力，故原子核不会在④区域；如原子核在②、③区域， α粒子会向①区域偏转；如原子核在①区域，可能会出现题图 所示的轨迹，故选A。 10.Bα粒子先靠近原子核，然后又远离原子核，库仑力对a粒 子先做负功后做正功，所以其电势能先增大后减小，动能先 减小后增大，B正确，A、D错误；粒子受到的库仑力先增大 后减小，由牛顿第二定律知，加速度先增大后减小，C错误。 1.(品(2品B,+2 2Ud 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emB=eE=eb, U 可得v= Bb 即打到荧光屏0点的电子速度的大小为两 (2)由题意得 mb v 代入品解得 2Ud m B2bL (L +2L2) 练案[21] 基础巩固练 1.B把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对照，只有b 元素的谱线在该线状谱中不存在，说明该矿物中缺少b元素， 与几个元素的特征谱线不对应的线说明该矿物中还有其他元 素，故B正确。 2.A在巴耳末系中，根据入=R.(（分-)知当n=3时，光 子能量最小，入最大；当n=6时，光子能量最大，波长最小。 则有站=R(位)-器亡北（宁存） 2R,所以=，放A正确，B.CD错误。 3.AD由轨道量子化假设知A正确：根据能级假设和频率条件 知不论原子处于何种定态，原子都不向外辐射能量，原子只有 从一个定态跃迁到另一个定态时，才辐射或吸收能量，所以 B、C错误，D正确。 4.D氢原子从n=3能级跃迁到n=1能级需要向外辐射光子， 故该氢原子的能量减小，故A错误：氢原子从n=3能级跃迁 到n=4能级，该氢原子需要吸收光子，故B错误：氢原子从 n=3能级跃迁到n=1能级放出光子的能量E=(-1.51eV) -(-13.6eV)=12.09eV,故C错误，D正确。 5.C一个氢原子处于n=4能级，当它向基态跃迁时，发出光子 的频率种数最多的情况为n=4→n=3→n=2n=1,可知最 5练案[20] 第四章3.原子 基础巩固练 知识点一 电子的发现 1.（多选)关于电子的发现，下列说法正确的是 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.在电子被人类发现前，人们认为原子是组 成物质的最小微粒 D.电子带负电，使人们意识到原子内应该还 有带正电的部分 2.(多选)汤姆孙的阴极射线管的示意图如图所 示，下列说法正确的是 A.若在D1、D2两极板之间不加电场和磁场， 则阴极射线应打到最右端的P,点 B.若在D1、D,两极板之间加上竖直向下的电 场，则阴极射线应向下偏转 C.若在D1、D,两极板之间加上竖直向下的电 场，则阴极射线应向上偏转 D.若在D,、D,两极板之间加上垂直纸面向里 的磁场，则阴极射线不偏转 知识点二原子的核式结构模型原子的电荷 与尺度 3.(2025·四川绵阳市高二期末)关于Q粒子散 射实验的下列说法中正确的是 A.实验表明原子的中心有一个很大的核，它 占有原子体积的绝大部分 B.实验表明原子的中心有个很小的核，集中 了原子的全部正电荷 C.实验表明原子核是由质子和中子组成的 D.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性 4.(2025·河南南阳市高二期末)a粒子散射可 以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验 确定的核半径的数量级为10-15m,而整个原 1 的核式结构模型 子半径的数量级是10-0m,两者相差十万倍 之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果 把原子放大为直径是100m的球，原子核的大 小相当于下列哪个物体 A.一粒小米 B.一粒葡萄 C.一个乒乓球 D.一个篮球 5.人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中 比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们 的模型示意图如图所示。下列说法正确的是 正电荷一 枣糕模型 核式结构模型 A.α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模 型的建立无关 B.科学家通过粒子散射实验否定了枣糕模 型，建立了核式结构模型 C.科学家通过α粒子散射实验否定了核式结 构模型，建立了枣糕模型 D.科学家通过a粒子散射实验否定了枣糕模 型和核式结构模型 6.在a粒子散射实验中，我们并没有考虑电子对 Q粒子偏转角度的影响，这是因为() A.电子的体积非常小，以致a粒子碰不到它 B.电子的质量远比α粒子的小，所以它对Q 粒子运动的影响极其微小 C.α粒子与各个电子碰撞的效果相互抵消 D.电子在核外均匀分布，所以Q粒子受电子 作用的合外力为零 7.如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示 意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通 过显微镜前的荧光屏可观察α粒子在各个角 度的散射情况，下列说法正确的是 () 金箔 荧光屏 放射源 显微镜 B 82 A.在图中的A、B两位置分别进行观察，相同 时间内观察到屏上的闪光次数一样多 B.在图中B位置进行观察，屏上观察不到任 何闪光 C.卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射 的靶，观察到的实验结果基本相似 D.α粒子发生散射的主要原因是粒子撞击 到金原子核后发生反弹 8.(2025·哈尔滨高二检测)在α粒子散射实验 中，下列图示正确的是 ( 西和粒子 8 ®粒子 (+)原子核 (+原子核 8 A B a粒子 a粒子 )电子 电子 综合提升练 9.在卢瑟福的粒子散射实验中，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，两条虚线 分别是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两 虚线和轨迹将平面分为四个区域。不考虑其 他原子核对该粒子的作用，那么关于该原子 核的位置，下列说法正确的是 ①，② A.可能在①区域 B.可能在②区域 C.可能在③区域 D.可能在④区域 10.根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的 核式结构模型。如图表示了原子核式结构模 型的α粒子散射图景。图中实线表示α粒 子的运动轨迹。其中一个o粒子在从a运动 到b再运动到c的过程中（α粒子在b点时距 原子核最近)，下列判断正确的是（) -183 cA b ④原子核 a粒子 A.α粒子的动能先增大后减小 B.a粒子的电势能先增大后减小 C.Q粒子的加速度先变小后变大 D.电场力对α粒子先做正功后做负功 1.如图为J.J.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L,极板间距 为b,极板右端到荧光屏的距离为L2。 0'￥ (1)求打在荧光屏0点的电子速度的大小； (2)试推导出电子比荷的表达式。