课时跟踪检测(十六) 原子的核式结构模型（Word练习）-【新课程学案】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

课时跟踪检测(十六)　原子的核式结构模型 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.如图所示,在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线,则阴极射线(电子束)将 (　　) A.向纸内偏转　　　　　　 B.向纸外偏转 C.向下偏转 D.向上偏转 3.α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一,此实验开创了原子结构研究的先河,为建立现代原子核理论打下了基础,关于α粒子散射实验,下列说法正确的是 (　　) A.J.J.汤姆孙根据α粒子散射实验,提出了原子的核式结构 B.该实验需要在真空环境下才能完成 C.该实验表明α粒子大角度偏转可能是与电子直接碰撞造成的 D.在其他条件相同情况下,只改变金箔的厚度,对实验结果没有影响 4.关于原子结构,下列说法正确的是 (　　) A.原子中的原子核很小,核外很“空旷” B.原子核半径的数量级是10-10 m C.原子的全部电荷都集中在原子核里 D.原子的全部质量都集中在原子核里 5.(2025·辽宁辽阳高二期末)(多选)卢瑟福的α粒子散射实验装置如图所示,开有小孔的铅盒里面包裹着少量的放射性元素钋,由于铅能够很好地吸收α粒子使得α粒子只能从小孔射出,形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是 (　　) A.绝大多数α粒子能穿过金箔 B.极少数α粒子发生了大角度偏转 C.该实验为J.J.汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础 D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心 6.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。下列说法中正确的是 (　　) 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α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α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型 7.(多选)如图所示是J.J.汤姆孙的气体放电管的示意图,下列说法中正确的是 (　　) A.若在D1、D2之间不加电场和磁场,则阴极射线应打到最右端的P1点 B.若在D1、D2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、D2之间加上竖直向下的电场,则阴极射线应向上偏转 D.若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场,则阴极射线不偏转 8.如图为卢瑟福的α粒子散射实验,①、②两条线表示实验中α粒子运动的轨迹,则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为 (　　) A.轨迹a B.轨迹b C.轨迹c D.轨迹d 9.(2025·北京海淀区高二质检)α粒子散射实验装置如图所示,在一个小铅盒里放有少量的放射性元素作为放射源,它发出的α粒子从铅盒的小孔射出,形成很细的一束射线打到金箔上,图中虚线表示被散射的α粒子的径迹。关于该实验,下列说法正确的是 (　　) A.实验现象可用J.J.汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释 B.依据实验结果可以推测原子核是可以再分的 C.α粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了“碰撞” D.统计散射到各个方向的α粒子所占比例,可以推知原子中正电荷的大致分布情况 10.(10分)电子所带电荷量的精确数值最早是由美国物理学家密立根通过油滴实验测得的。他测定了数千个带电油滴的电荷量,发现这些电荷量都等于某个最小电荷量的整数倍,这个最小电荷量就是电子所带的电荷量。油滴实验的原理如图所示,A、B是两块平行放置的水平金属板,A板带正电,B板带负电,从喷雾器嘴喷出的小油滴,落到A、B两板之间的电场中,小油滴由于摩擦而带负电,调节A、B两板间的电压,可使小油滴受到的电场力和重力平衡。已知小油滴静止处的电场强度是1.92×105 N/C,油滴半径是1.64×10-6 m,油的密度是0.851 g/cm3,求油滴所带的电荷量,这个电荷量是电子电荷量的多少倍?(取π=3.14,g=9.8 m/s2,e=1.6×10-19 C) 11.(14分)英国科学家J.J.汤姆孙以及他所带领的一批学者对原子结构的研究奠定了近代物理学的基石,其中他对阴极射线粒子比荷测定的实验最为著名,实验装置如图甲所示。某学校的学生在实验室重做该实验,装置如图乙所示,在玻璃管内的阴极K发射的射线被加速后,沿直线到达荧光屏上。在上下正对的平行金属极板上加上电压,在板间形成电场强度为E的匀强电场,射线向上偏转;再给玻璃管前后的励磁线圈加上适当的电压,在线圈之间形成磁感应强度为B的匀强磁场,使射线沿直线运动,不发生偏转。之后再去掉平行板间的电压,射线向下偏转,打在屏上A点,在玻璃管侧面观察到射线轨迹如图丙所示。(不计射线的重力,匀强电场、匀强磁场范围限定在刻度“1”和“7”所在的竖直直线之间,且射线由刻度“1”所在位置进入该区域)。 (1)求该射线进入场区时的初速度v;(3分) (2)已知图丙中正方形方格边长为d,求该射线粒子的比荷;(6分) (3)求带电粒子在磁场中运动到A点的时间?(5分) 4 / 4 学科网（北京）股份有限公司 课时跟踪检测(十六) 1．选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，故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．选D　由右手螺旋定则可知，阴极射线管所在处磁场垂直纸面向外。电子从负极射出，由左手定则可判定阴极射线(电子束)向上偏转，故D正确。 3．选B　卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构，故A错误；α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，避免α粒子和空气中的原子碰撞影响实验结果，故B正确；α粒子发生大角度偏转是与原子核之间的距离较近造成的，同种电荷之间相互排斥，故C错误；在相同的条件下，改变金箔的厚度对实验结果有影响，故D错误。 4．选A　原子中的原子核很小，核外很“空旷”，A正确；原子核半径的数量级是10－15 m，原子半径的数量级是10－10 m，B错误；原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，核外电子带负电且具有一定质量，C、D错误。 5．选ABD　根据卢瑟福的α粒子散射实验的现象可知，绝大多数α粒子能穿过金箔，少数α粒子方向发生了改变，极少数α粒子发生了大角度偏转，故A、B正确；该实验否定了J.J.汤姆孙“枣糕模型”，为原子的核式结构理论奠定了基础，故C错误；该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心，故D正确。 6．选B　α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，故B正确。 7．选AC　阴极射线是电子流，电子在电场中所受电场力与电场方向相反，C正确，B错误；若在D1、D2之间加上垂直纸面向里的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力，要发生偏转，D错误；若在D1、D2之间不加电场和磁场，由于电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，A正确。 8．选A　卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，正电荷全部集中在原子核内，α粒子带正电，同种电荷相互排斥，因离原子核越近，受到的库仑斥力越强，则偏转程度越强，所以沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为a，故选A。 9．选D　实验现象可用卢瑟福的原子的核式结构理论来解释，不能通过J.J.汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释，故A错误；依据实验结果不可以推测原子核是可以再分的，故B错误；α粒子发生偏转是由于它受到了金箔中的金原子核的库仑斥力作用，故C错误；统计散射到各个方向的α粒子所占比例，可以推知原子中正电荷的大致分布情况，即原子的中间存在一个原子核，原子的正电荷和几乎的全部质量都集中在原子核上，故D正确。 10．解析：小油滴质量为m＝ρV＝ρ·πr3 由题意得mg＝Eq，联立解得q＝ ＝ C ≈8.02×10－19 C； 小油滴所带电荷量q是电子电荷量e的倍数为 n＝＝≈5倍。 答案：8.02×10－19 C　5倍 11．解析：(1)射线被加速后在电场力和洛伦兹力的共同作用下做匀速直线运动，根据平衡条件得qE＝qvB，解得射线被加速后的速度为v＝。 (2)去掉金属板间电压后，粒子不再受到电场力，只在洛伦兹力作用下做匀速圆周运动，经过A点，设轨迹圆心为O，半径为r，如图所示，则有(4d)2＝r2－(r－2d)2，解得r＝5d， 因为洛伦兹力提供向心力，则r＝， 联立解得＝。 (3)设粒子轨迹对应的圆心角为θ，根据几何关系可得sin θ＝＝0.8，解得θ＝53°， 带电粒子在磁场中运动到A点的时间为 t＝×＝。 答案：(1)　(2)　(3) $