（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,實驗中發(fā)現(xiàn)α粒子()A.全部穿過或發(fā)生很小偏轉(zhuǎn)B.絕大多數(shù)穿過,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粒子散射實驗結(jié)果是絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進(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)角超過了90°,有的甚至被彈回,故選項B正確,選項A、C、D錯誤。2.(多選)關(guān)于電荷量,下列說法正確的是()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.一個物體帶1.6×109C的正電荷,這是它失去了1010個電子的緣故答案: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A錯誤,選項B、C正確。一個物體帶正電,是因為失去電子的緣故,計算可得選項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C正確。4.(多選)下列說法正確的是()A.電子的發(fā)現(xiàn)說明原子是可以再分的B.在強(qiáng)電場中氣體能夠被電離而導(dǎo)電C.陰極射線的實質(zhì)是電磁波D.陰極射線在真空中通過磁場時速度方向一定發(fā)生偏轉(zhuǎn)答案:AB解析:電子的發(fā)現(xiàn)說明原子可以再分,A正確。在強(qiáng)電場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錯誤。當(dāng)射線速度方向與磁場方向平行時,射線速度方向不發(fā)生偏轉(zhuǎn),D錯誤。5.根據(jù)α粒子散射實驗,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。圖中實線表示α粒子的運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b、再運動到c的過程中(α粒子在b點時距原子核最近),下列判斷正確的是()A.α粒子的動能先增大后減小B.α粒子的電勢能先增大后減小C.α粒子的加速度先變小后變大D.電場力對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的過程中,電場力先做負(fù)功后做正功,D錯誤。α粒子的動能先減小后增大,A錯誤。α粒子的電勢能先增大后減小,B正確。α粒子的加速度先變大后變小,C錯誤。6.如圖所示,電子以初速度v0從O點沿OO'進(jìn)入長為l、板間距離為d、電勢差為U的平行板電容器中,出電場時打在屏上P點,經(jīng)測量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)入電場中做類平拋運動,沿電場線方向做初速度為零的勻加速直線運動,滿足y0=12at2=12·能力提升1.下列說法正確的是()A.湯姆孫精確地測出了電子的電荷量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:密立根通過油滴實驗精確測得了電子的電荷量并提出了電荷量是量子化的,A、B錯誤。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錯誤,D正確。2.(多選)關(guān)于α粒子散射實驗的說法正確的是()A.少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn),是因為它碰到了原子中的電子B.α粒子在靠近原子核時,庫侖斥力對它做負(fù)功,它的動能轉(zhuǎn)化為電勢能C.α粒子距離原子核最近時,加速度一定等于零,此時系統(tǒng)總能量最大D.盧瑟福根據(jù)α粒子散射實驗的現(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粒子沿直線運動,A錯。α粒子距原子核最近時,加速度最大,電勢能最大,總能量不變,C錯。3.(多選)1897年,英國物理學(xué)家湯姆孫通過對陰極射線的探究,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。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。根據(jù)對電子比荷的測定可知,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粒子散射實驗中α粒子穿過某一原子核附近時的示意圖,A、B、C三點分別位于兩個等勢面上,則以下說法正確的是()A.α粒子在A點的速度比在B點的速度小B.α粒子在B點的速度最大C.α粒子在A、C點的速度大小相等D.α粒子在B點的速度比在C點的速度小答案:CD解析:由A到B,庫侖力做負(fù)功,動能減小,則α粒子在A點的動能大于在B點的動能,在A點的速度大于在B點的速度,故A、B錯誤。由A運動到C,庫侖力做功為零,則動能不變,所以α粒子在A、C點的速度大小相等,故C正確。由B到C,庫侖力做正功,根據(jù)動能定理知,動能增大,則α粒子在C點的速度大于在B點的速度,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方向射入,且正好能穿過電場,求:(1)金屬板的長度;(2)電子穿出電場時的動能。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,電子在加速電場中,由動能定理得eU0=1在偏轉(zhuǎn)電場中,電子做類平拋運動,設(shè)加速度為a,金屬板長度為l,由于電子恰好射出電場,所以有eUdl=v0t12d=12聯(lián)立解得l=d2U(2)設(shè)電子穿過電場時的動能為Ek,根據(jù)動能定理Ek=eU0+eU26.下圖為湯姆孫用來測定電子比荷的裝置。當(dāng)極板P和P'間不加偏轉(zhuǎn)電壓時,電子束打在熒光屏的中心O點處,形成一個亮點;加上偏轉(zhuǎn)電壓U后,亮點偏離到O'點,O'點到O點的豎直距離為d,水平距離可忽略不計;此時在P與P'之間的區(qū)域里再加上一個方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,調(diào)節(jié)磁感應(yīng)強(qiáng)度,當(dāng)其大小為B時,亮點重新回到O點。已知極