新教材2025版高中物理分層作業(yè)十四原子的核式結(jié)構(gòu)模型新人教版選擇性必修第三冊(cè)

分層作業(yè)(十四)原子的核式結(jié)構(gòu)模型A級(jí)必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.關(guān)于陰極射線的實(shí)質(zhì)，下列說法正確的是()A．陰極射線實(shí)質(zhì)是氫原子B．陰極射線實(shí)質(zhì)是電磁波C．陰極射線實(shí)質(zhì)是電子D．陰極射線實(shí)質(zhì)是X射線2．[2024·濰坊高二檢測(cè)]盧瑟福通過α粒子散射試驗(yàn)得出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，試驗(yàn)裝置如圖所示，帶電粒子打到熒光屏上就會(huì)產(chǎn)生光斑，為驗(yàn)證α粒子散射試驗(yàn)結(jié)論，現(xiàn)在1、2、3、4四處放置帶有熒光屏的顯微鏡，則這四處位置一段時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃耀次數(shù)符合試驗(yàn)事實(shí)的是()A．1605、35、11、1B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205D．1232、1110、733、2033．α粒子散射試驗(yàn)中，當(dāng)α粒子距原子核最近時(shí)，其()A．動(dòng)能最小B．電勢(shì)能最小C．所受原子核的斥力最小D．與金原子組成的系統(tǒng)的能量最小4．(多選)下列說法正確的是()A．原子中原子核很小，核外很“空曠”B．原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－10mC．原子中的電子數(shù)Z等于核電荷與電子電荷大小的比值D．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U原子中有92個(gè)中子5．關(guān)于密立根“油滴試驗(yàn)”，下列說法正確的是()A．密立根利用電場力和重力平衡的方法，測(cè)得了帶電體的最小電荷量B．密立根利用電場力和重力平衡的方法，推想出了帶電體的最小電荷量C．密立根利用磁偏轉(zhuǎn)的學(xué)問推想出了電子的電荷量D．密立根“油滴試驗(yàn)”干脆驗(yàn)證了電子的質(zhì)量不足氫離子質(zhì)量的千分之一6.在盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核旁邊時(shí)的軌跡如圖所示．圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線將平面分為四個(gè)區(qū)域．不考慮其他原子核對(duì)α粒子的作用，則關(guān)于該原子核的位置，正確的是()A．肯定在①區(qū)域B．可能在②區(qū)域C．可能在③區(qū)域D．肯定在④區(qū)域7．物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊金箔，取得了驚人的發(fā)覺．試由此試驗(yàn)依據(jù)下列所給公式或數(shù)據(jù)估算金原子核的大小．已知點(diǎn)電荷的電勢(shì)φp＝eq\f(kQ,r)，k＝9.0×109N·m2/C2，金的原子序數(shù)為79，α粒子的質(zhì)量mα＝6.64×10－27kg，質(zhì)子質(zhì)量mp＝1.67×10－27kg，α粒子的速度vα＝1.60×107m/s，電子電荷量e＝1.6×10－19C.B級(jí)關(guān)鍵實(shí)力提升練8.如圖所示是盧瑟福的α粒子散射試驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到金箔上，最終打在熒光屏上產(chǎn)生閃耀的光點(diǎn)，下列說法正確的是()A.該試驗(yàn)是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)B．該試驗(yàn)證明白湯姆孫原子模型的正確性C．α粒子與原子中的電子碰撞會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D．絕大多數(shù)的α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)9．如圖所示為美國物理學(xué)家密立根測(cè)量油滴所帶電荷量裝置的截面圖，兩塊水平放置的金屬板間距為d.油滴從噴霧器的噴嘴噴出時(shí)，由于與噴嘴摩擦而帶負(fù)電．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數(shù)油滴通過上面金屬板的小孔進(jìn)入平行金屬板間．當(dāng)平行金屬板間不加電壓時(shí)，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運(yùn)動(dòng)；當(dāng)上板帶正電，下板帶負(fù)電，兩極板間的電壓為U時(shí)，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運(yùn)動(dòng)．已知油滴在極板間運(yùn)動(dòng)時(shí)所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測(cè)量出油滴的直徑為D(油滴可看作球體，球體體積公式V＝eq\f(1,6)πD3)，重力加速度為g.(1)設(shè)油滴受到氣體的阻力Ff＝kv，其中k為阻力系數(shù)，求k的大??；(2)求油滴所帶電荷量．分層作業(yè)(十四)原子的核式結(jié)構(gòu)模型1．答案：C2．答案：A3．解析：α粒子與原子核間的作用力是庫侖斥力，在α粒子靠近原子核過程中，庫侖斥力增大且做負(fù)功，電勢(shì)能增加，動(dòng)能削減，故當(dāng)α粒子距原子核最近時(shí)，動(dòng)能最小，電勢(shì)能最大，所受原子核的斥力最大，A正確，B、C錯(cuò)誤；α粒子與金原子組成的系統(tǒng)的能量不變，D錯(cuò)誤．答案：A4．解析：原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－15m，整個(gè)原子半徑的數(shù)量級(jí)是10－10m，兩者相差十萬倍之多，可見原子中原子核很小，核外很“空曠”，A正確，B錯(cuò)誤；原子中的電子數(shù)Z等于核電荷與電子電荷大小的比值，C正確；eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U原子中的中子數(shù)n＝235－92＝143，D錯(cuò)誤．答案：AC5．解析：密立根“油滴試驗(yàn)”是利用噴霧的方法，在已知小液滴質(zhì)量的前提下利用電場力和小液滴的重力平衡，推算出每個(gè)小液滴的電荷量都是某個(gè)最小電荷量的整數(shù)倍，密立根“油滴試驗(yàn)”與電子的電荷量和質(zhì)量沒有關(guān)系，只是測(cè)出了最小電荷量，證明白帶電體的電荷量不是連續(xù)的，而是量子化的，B正確．答案：B6．解析：原子核和α粒子均帶正電，兩者之間為斥力，據(jù)曲線運(yùn)動(dòng)的條件知，α粒子在P點(diǎn)時(shí)，原子核可以位于①②區(qū)域，α粒子在Q點(diǎn)時(shí)，原子核可以位于①③區(qū)域，取交集知原子核應(yīng)位于①區(qū)域，A正確．答案：A7．解析：由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能得eq\f(1,2)mαveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(α))＝qαφp①又因?yàn)棣誴＝eq\f(kQ,r)②由①②得r＝eq\f(2qαkQ,mαveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(α)))，其中Q為金原子核電荷量，Q＝79e，α粒子電荷量qα＝2e，將題中數(shù)據(jù)代入可得r≈4×10－14m.答案：4×10－14m8．解析：A對(duì)，D錯(cuò)：α粒子散射試驗(yàn)的現(xiàn)象是：絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)角度超過90°，有的甚至幾乎達(dá)到180°，被反彈回來)，是盧瑟福建立原子核式結(jié)構(gòu)模型的重要依據(jù)．B錯(cuò)：依據(jù)α粒子散射試驗(yàn)，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了湯姆孫原子模型．C錯(cuò)：發(fā)生α粒子偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要是由于α粒子和原子核之間作用的結(jié)果．答案：A9．解析：(1)油滴速度為v1時(shí)所受阻力Ff1＝kv1，油滴向下勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，重力與阻力平衡，有Ff1＝mg，m＝ρV＝eq\f(1,6)πρD3，則k＝eq\f(1,6v1)πρD3g.(2)設(shè)油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場力為F電＝qE＝qeq\f