2019年高中物理 第十八章 原子結構 第1節(jié)-第2節(jié) 原子的核式結構模型 電子的發(fā)現隨堂演練鞏固提升 新人教版選修3-5

《2019年高中物理 第十八章 原子結構 第1節(jié)-第2節(jié) 原子的核式結構模型 電子的發(fā)現隨堂演練鞏固提升 新人教版選修3-5》由會員分享，可在線閱讀，更多相關《2019年高中物理 第十八章 原子結構 第1節(jié)-第2節(jié) 原子的核式結構模型 電子的發(fā)現隨堂演練鞏固提升 新人教版選修3-5（6頁珍藏版）》請在裝配圖網上搜索。

1、第1節(jié)第2節(jié) 原子的核式結構模型 電子的發(fā)現 [隨堂檢測] 1．關于陰極射線的本質，下列說法正確的是(　　) A．陰極射線本質是氫原子 B．陰極射線本質是電磁波 C．陰極射線本質是電子 D．陰極射線本質是X射線 解析：選C．陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子，關于陰極射線是電磁波、X射線都是在研究陰極射線過程中的一些假設，是錯誤的． 2．(多選)(2017·杭州高二檢測)下列說法中正確的是(　　) A．湯姆孫精確地測出了電子電荷量e＝1.602 177 33(49)×10－19 C B．電子電荷量的精確值是密立根通過“油滴實驗”測出的 C．湯姆孫油滴實驗更重要的發(fā)現是：

2、電荷量是量子化的，即任何電荷量只能是e的整數倍 D．通過實驗測得電子的比荷及電子電荷量e的值，就可以確定電子的質量 解析：選BD．電子的電荷量的精確值是密立根通過“油滴實驗”測出的，A、C錯誤，B正確；測出電子比荷和電子電荷量e的值，可以確定電子的質量，故D正確． 3.如圖所示為盧瑟福α粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個角度的散射情況．下列說法中正確的是(　　) A．在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時間內觀察到屏上的閃光次數一樣多 B．在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光 C．盧瑟福選用不同金屬箔片

3、作為α粒子散射的靶，觀察到的實驗結果基本相似 D．α粒子發(fā)生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產生的反彈 解析：選C．α粒子散射實驗現象：絕大多數α粒子沿原方向前進，少數α粒子有大角度散射．所以A處觀察到的α粒子多，B處觀察到的α粒子少，所以選項A、B錯誤；α粒子發(fā)生散射的主要原因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項D錯誤，C正確． 4．(多選)下列對原子結構的認識中，正確的是(　　) A．原子中絕大部分是空的，原子核很小 B．電子在核外運動，庫侖力提供向心力 C．原子的全部正電荷都集中在原子核里 D．原子核的直徑大約是10－10 m 解析：選ABC．盧瑟福α粒子散射實驗的

4、結果否定了關于原子結構的湯姆孫模型，提出了原子的核式結構學說，并估算出了原子核直徑的數量級為10－15m，原子直徑的數量級為10－10 m，原子直徑是原子核直徑的十萬倍，所以原子內部十分“空曠”．核外帶負電的電子由于受到帶正電的原子核的吸引而繞核旋轉，所以A、B、C正確，D錯誤． 5．一個半徑為1.84×10－4 cm的帶負電的油滴，在電場強度等于2×105 V/m的豎直向下的勻強電場中，如果油滴受到的電場力恰好與重力平衡，問：這個油滴帶有幾個電子？已知油的密度為0.851×103 kg/m3.(g取10 m/s2) 解析：油滴的體積V＝πr3＝×3.14×(1.84×10－4×10－2)

5、3 m3≈2.608×10－17 m3，油滴的質量m＝ρV＝0.851×103×2.608×10－17 kg≈2.219×10－14 kg.設油滴中有N個電子，因油滴所受電場力與重力平衡，所以有mg＝Eq＝E·N·e，即N＝＝≈7個．所以這個油滴帶有約7個電子． 答案：7個 [課時作業(yè)] 一、單項選擇題 1．(2017·通州高二檢測)有一位科學家，他通過α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，這位提出原子核式結構模型的科學家被譽為原子物理學之父，他是(　　) A．湯姆孫　　　　　　　 B．盧瑟福 C．蓋革 D．馬斯頓 答案：B 2．(2017·浙江師大附中高二檢測)如圖是電

6、子射線管示意圖．接通電源后，電子射線由陰極沿x軸方向射出，在熒光屏上會看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下(z軸負方向)偏轉，在下列措施中可采用的是(　　) A．加一磁場，磁場方向沿z軸負方向 B．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向 C．加一電場，電場方向沿z軸負方向 D．加一電場，電場方向沿y軸正方向 解析：選B．若加磁場，由左手定則可判定其方向應沿y軸正方向；若加電場，根據受力情況可知其方向應沿z軸正方向，故只有B項是正確的．應明確管內是電子流，然后根據洛倫茲力和電場力方向的判定方法進行判定． 3．α粒子散射實驗中，使α粒子大角度偏轉的原因是(　　) A．α粒子與原子核外電子

7、碰撞 B．α粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞 C．α粒子發(fā)生明顯衍射 D．α粒子與原子核的庫侖斥力作用 解析：選D．α粒子與原子核外電子的作用是很微弱的．由于原子核的質量和電荷量很大，α粒子與原子核很近時，庫侖斥力很強，足可以使α粒子發(fā)生大角度偏轉甚至反向彈回，使α粒子散射的原因是庫侖斥力．選項D對． 4．(2017·河北宣城三中檢測)盧瑟福和他的助手做α粒子轟擊金箔實驗，獲得了重要發(fā)現．關于α粒子散射實驗的結果，下列說法正確的是(　　) A．說明了質子的存在 B．說明了原子核是由質子和中子組成的 C．說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核里 D．說明了正電荷在原子

8、核內均勻分布 解析：選C．α粒子散射實驗說明了在原子中心有一個核，它集中了原子全部的正電荷和幾乎全部的質量．故應選C． 5．在盧瑟福α粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看做靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個α粒子經歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是(　　) 解析：選C．α粒子與原子核相互排斥，A、D錯；運動軌跡與原子核越近，力越大，運動方向變化越明顯，B錯，C對． 6．在α粒子穿過金箔發(fā)生大角度散射的過程中，下列說法中正確的是(　　) A．α粒子受到金原子核的斥力作用 B．α粒子的動能不斷減小 C．α粒子的電勢能不斷增大 D．α粒子發(fā)生散射，是與電子碰撞的結果 解析：選A

9、．α粒子受到金原子核的斥力而發(fā)生散射，故A正確，D錯誤；在α粒子靠近金原子核的過程中，動能逐漸減小，電勢能逐漸增大，遠離過程中，動能逐漸增大，電勢能逐漸減小，故B、C錯誤． 7．盧瑟福提出了原子的核式結構模型，這一模型建立的基礎是(　　) A．α粒子的散射實驗 B．對陰極射線的研究 C．天然放射性現象的發(fā)現 D．質子的發(fā)現 解析：選A．盧瑟福通過α粒子散射實驗，發(fā)現少部分α粒子出現了大角度偏轉，從而提出了原子的核式結構模型，認為原子是由處于原子中央的很小的原子核和核外帶負電的電子組成的． 二、多項選擇題 8．(2017·浙江臺州檢測)如圖是密立根油滴實驗的示意圖．油滴從噴霧器嘴

10、噴出，落到圖中的勻強電場中，調節(jié)兩板間的電壓，通過顯微鏡觀察到某一油滴靜止在電場中，下列說法正確的是(　　) A．油滴帶負電 B．油滴質量可通過天平來測量 C．只要測出兩板間的距離和電壓就能求出油滴所帶的電荷量 D．該實驗測得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數倍 解析：選AD．由圖知，電容器板間電場方向向下，油滴所受的電場力向上，則知油滴帶負電，故A正確；油滴的質量很小，不能通過天平測量，故B錯誤；根據油滴受力平衡得：mg＝qE＝q，得q＝，所以要測出兩板間的距離、電壓和油滴的質量才能求出油滴的電量，故C錯誤；根據密立根油滴實驗研究知：該實驗測得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數倍，故D

11、正確． 9．在α粒子的散射實驗中，當α粒子最接近金原子核時，α粒子符合下列哪種情況(　　) A．動能最小 B．電勢能最小 C．α粒子與金原子核組成的系統(tǒng)的能量最小 D．所受金原子核的斥力最大 解析：選AD．α粒子接近原子核時庫侖斥力做負功，α粒子的動能減??；α粒子遠離原子核時庫侖斥力做正功，α粒子的動能又增大，故當α粒子最接近原子核時動能最小，A對；系統(tǒng)只有電場力做功，電勢能與動能之和守恒，α粒子動能最小時，電勢能應最大，B錯；系統(tǒng)的能量是守恒的，C錯；α粒子最接近金原子核時，α粒子與金原子核間的距離最小，由庫侖定律知α粒子所受金原子核的庫侖斥力最大，D對． 10．在α粒子散射實

12、驗中，如果一個α粒子跟金箔中的電子相撞，則(　　) A．α粒子的動能和動量幾乎沒有損失 B．α粒子將損失大部分動能和動量 C．α粒子不會發(fā)生顯著的偏轉 D．α粒子將發(fā)生較大角度的偏轉 解析：選AC．電子的質量遠小于α粒子的質量，兩者發(fā)生碰撞時，對α粒子的動能和動量幾乎沒有影響，選項A、C正確． 三、非選擇題 11．在α粒子散射實驗中，根據α粒子與原子核發(fā)生對心碰撞時所能達到的最小距離可以估算原子核的大?。F有一個α粒子以2.0×107 m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數為79，求該α粒子與金原子核間的最近距離. (已知帶電粒子在點電荷電場中的電勢能表達式為ε＝，α粒子質量

13、為6.64×10－27 kg) 解析：當α粒子靠近原子核運動時，α粒子的動能轉化為電勢能，達到最近距離時，動能全部轉化為電勢能，設α粒子與原子核發(fā)生對心碰撞時所能達到的最小距離為d，則mv2＝k，故d＝2k＝ m≈2.7×10－14 m. 答案：2.7×10－14 m 12．已知電子質量為9.1×10－31 kg，帶電荷量為－1.6×10－19 C，若氫原子核外電子繞核旋轉時的軌道半徑為0.53×10－10 m，求電子繞核運動的線速度、動能、周期和形成的等效電流． 解析：由盧瑟福的原子模型可知：電子繞核做圓周運動，所需的向心力由核內電子的庫侖引力來提供． 根據＝k，得v＝e ＝1.6×10－19× m/s ≈2.19×106 m/s； 其動能Ek＝mv2＝×9.1×10－31×(2.19×106)2 J≈2.18×10－18 J； 運動周期 T＝＝ s≈1.52×10－16 s； 電子繞核運動形成的等效電流 I＝＝＝ A≈1.05×10－3 A． 答案：2.19×106 m/s　2.18×10－18 J　1.52×10－16 s　1.05×10－3 A 6