（新教材適用）高中物理第四章原子結(jié)構(gòu)和波粒二象性3原子的核式結(jié)構(gòu)模型課后習(xí)題新人教版選擇性

3.原子的核式結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)鞏固1.盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型的依據(jù)是用α粒子轟擊金箔,實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)α粒子()A.全部穿過(guò)或發(fā)生很小偏轉(zhuǎn)B.絕大多數(shù)穿過(guò),只有少數(shù)發(fā)生較大偏轉(zhuǎn),有的甚至被彈回C.絕大多數(shù)發(fā)生很大偏轉(zhuǎn),甚至被彈回,只有少數(shù)穿過(guò)D.全部發(fā)生很大偏轉(zhuǎn)答案:B解析:盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后仍沿原來(lái)的方向前進(jìn),只有少數(shù)發(fā)生了較大角度偏轉(zhuǎn),并且有極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)角超過(guò)了90°,有的甚至被彈回,故選項(xiàng)B正確,選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤。2.(多選)關(guān)于電荷量,下列說(shuō)法正確的是()A.物體的電荷量可以是任意值B.物體的電荷量只能是某些值C.物體的電荷量的最小值為1.6×1019CD.一個(gè)物體帶1.6×109C的正電荷,這是它失去了1010個(gè)電子的緣故答案:BCD解析:電子的電荷量是1.6×1019C,物體的電荷量只能是它的整數(shù)倍,所以選項(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B、C正確。一個(gè)物體帶正電,是因?yàn)槭ル娮拥木壒?計(jì)算可得選項(xiàng)D正確。3.盧瑟福預(yù)想到原子核內(nèi)除質(zhì)子外,還有中子的事實(shí)依據(jù)是 ()A.電子數(shù)與質(zhì)子數(shù)相等B.原子核的質(zhì)量大約是質(zhì)子質(zhì)量的整數(shù)倍C.原子核的核電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或少一些D.質(zhì)子和中子的質(zhì)量幾乎相等答案:C解析:盧瑟福發(fā)現(xiàn)質(zhì)子后,設(shè)想原子核只由質(zhì)子組成,但核電荷數(shù)只是質(zhì)量數(shù)的一半或少一些,這與假設(shè)相矛盾,因此他又設(shè)想原子核內(nèi)除質(zhì)子外還有不帶電的中子存在,所以選項(xiàng)C正確。4.(多選)下列說(shuō)法正確的是()A.電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子是可以再分的B.在強(qiáng)電場(chǎng)中氣體能夠被電離而導(dǎo)電C.陰極射線的實(shí)質(zhì)是電磁波D.陰極射線在真空中通過(guò)磁場(chǎng)時(shí)速度方向一定發(fā)生偏轉(zhuǎn)答案:AB解析:電子的發(fā)現(xiàn)說(shuō)明原子可以再分,A正確。在強(qiáng)電場(chǎng)中氣體能夠被電離而導(dǎo)電,B正確。陰極射線的本質(zhì)是電子流,C錯(cuò)誤。當(dāng)射線速度方向與磁場(chǎng)方向平行時(shí),射線速度方向不發(fā)生偏轉(zhuǎn),D錯(cuò)誤。5.根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。右圖為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景。圖中實(shí)線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。其中一個(gè)α粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過(guò)程中(α粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近),下列判斷正確的是()A.α粒子的動(dòng)能先增大后減小B.α粒子的電勢(shì)能先增大后減小C.α粒子的加速度先變小后變大D.電場(chǎng)力對(duì)α粒子先做正功后做負(fù)功答案:B解析:α粒子從a經(jīng)b到達(dá)c的過(guò)程中,電場(chǎng)力先做負(fù)功后做正功,D錯(cuò)誤。α粒子的動(dòng)能先減小后增大,A錯(cuò)誤。α粒子的電勢(shì)能先增大后減小,B正確。α粒子的加速度先變大后變小,C錯(cuò)誤。6.如圖所示,電子以初速度v0從O點(diǎn)沿OO'進(jìn)入長(zhǎng)為l、板間距離為d、電勢(shì)差為U的平行板電容器中,出電場(chǎng)時(shí)打在屏上P點(diǎn),經(jīng)測(cè)量O'、P間的距離為y0,求電子的比荷。答案:2解析:由于電子進(jìn)入電場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),沿電場(chǎng)線方向做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng),滿足y0=12at2=12·能力提升1.下列說(shuō)法正確的是()A.湯姆孫精確地測(cè)出了電子的電荷量e=1.602×1019CB.電子電荷量的精確值是盧瑟福測(cè)出的C.物體所帶電荷量可以是任意值D.物體所帶的電荷量都是元電荷的整數(shù)倍答案:D解析:密立根通過(guò)油滴實(shí)驗(yàn)精確測(cè)得了電子的電荷量并提出了電荷量是量子化的,A、B錯(cuò)誤。物體所帶電荷量的最小值是e,所帶電荷量只能是元電荷的整數(shù)倍,C錯(cuò)誤,D正確。2.(多選)關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是()A.少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),是因?yàn)樗龅搅嗽又械碾娮覤.α粒子在靠近原子核時(shí),庫(kù)侖斥力對(duì)它做負(fù)功,它的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能C.α粒子距離原子核最近時(shí),加速度一定等于零,此時(shí)系統(tǒng)總能量最大D.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象,否定了湯姆孫的原子模型,提出原子核式結(jié)構(gòu)模型答案:BD解析:由于電子質(zhì)量遠(yuǎn)小于α粒子質(zhì)量,因而大多數(shù)α粒子沿直線運(yùn)動(dòng),A錯(cuò)。α粒子距原子核最近時(shí),加速度最大,電勢(shì)能最大,總能量不變,C錯(cuò)。3.(多選)1897年,英國(guó)物理學(xué)家湯姆孫通過(guò)對(duì)陰極射線的探究,最終發(fā)現(xiàn)了電子,被稱為“電子之父”。下列關(guān)于電子的說(shuō)法正確的是()A.目前公認(rèn)的電子電荷量e的值為1.6×1019CB.不同物質(zhì)中具有不同的電子C.電子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的1836倍D.電子是一種粒子,是比原子更基本的物質(zhì)單元答案:AD解析:目前公認(rèn)的電子電荷量e的值為1.6×1019C,A對(duì)。湯姆孫用不同的材料作陰極,都能發(fā)現(xiàn)陰極射線且陰極射線均為同一物質(zhì)——電子,B錯(cuò)。根據(jù)對(duì)電子比荷的測(cè)定可知,電子電荷量和氫原子核的電荷量相同,電子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于質(zhì)子質(zhì)量,是質(zhì)子質(zhì)量的118364.(多選)右圖為α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子穿過(guò)某一原子核附近時(shí)的示意圖,A、B、C三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢(shì)面上,則以下說(shuō)法正確的是()A.α粒子在A點(diǎn)的速度比在B點(diǎn)的速度小B.α粒子在B點(diǎn)的速度最大C.α粒子在A、C點(diǎn)的速度大小相等D.α粒子在B點(diǎn)的速度比在C點(diǎn)的速度小答案:CD解析:由A到B,庫(kù)侖力做負(fù)功,動(dòng)能減小,則α粒子在A點(diǎn)的動(dòng)能大于在B點(diǎn)的動(dòng)能,在A點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度,故A、B錯(cuò)誤。由A運(yùn)動(dòng)到C,庫(kù)侖力做功為零,則動(dòng)能不變,所以α粒子在A、C點(diǎn)的速度大小相等,故C正確。由B到C,庫(kù)侖力做正功,根據(jù)動(dòng)能定理知,動(dòng)能增大,則α粒子在C點(diǎn)的速度大于在B點(diǎn)的速度,故D正確。5.如圖所示,有一電子(電荷量為e)經(jīng)電壓為U0的電場(chǎng)加速后,進(jìn)入兩塊間距為d、電壓為U的平行金屬板間,若電子從兩板正中間垂直于電場(chǎng)方向射入,且正好能穿過(guò)電場(chǎng),求:(1)金屬板的長(zhǎng)度;(2)電子穿出電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能。答案:(1)d2U0U(2)eU解析:(1)設(shè)電子質(zhì)量為m,被加速后速度大小為v0,電子在加速電場(chǎng)中,由動(dòng)能定理得eU0=1在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中,電子做類平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)加速度為a,金屬板長(zhǎng)度為l,由于電子恰好射出電場(chǎng),所以有eUdl=v0t12d=12聯(lián)立解得l=d2U(2)設(shè)電子穿過(guò)電場(chǎng)時(shí)的動(dòng)能為Ek,根據(jù)動(dòng)能定理Ek=eU0+eU26.下圖為湯姆孫用來(lái)測(cè)定電子比荷的裝置。當(dāng)極板P和P'間不加偏轉(zhuǎn)電壓時(shí),電子束打在熒光屏的中心O點(diǎn)處,形成一個(gè)亮點(diǎn);加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點(diǎn)偏離到O'點(diǎn),O'點(diǎn)到O點(diǎn)的豎直距離為d,水平距離可忽略不計(jì);此時(shí)在P與P'之間的區(qū)域里再加上一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)其大小為B時(shí),亮點(diǎn)重新回到O點(diǎn)。已知極