2021学年高中物理课时作业45电子原子的核式结构模型课件教科版选修35

课时作业4电子课时作业5原子的核式结构模型一、选择题(1～6为单选，7～9为多选)1．关于阴极射线的本质，下列说法正确的是()A．阴极射线本质是氢原子B．阴极射线本质是电磁波C．阴极射线本质是电子D．阴极射线本质是X射线C解析：阴极射线是原子受激发射出的电子，关于阴极射线是电磁波、X射线都是在研究阴极射线过程中的一些假设，是错误的．2．关于密立根“油滴实验”，下列说法正确的是()A．密立根利用电场力和磁场力平衡的方法，测得了带电体的最小带电荷量B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的最小带电荷量C．密立根利用磁偏转的知识推测出了电子的电荷量D．密立根“油滴实验”直接验证了电子的质量不足氢离子质量的千分之一B3．如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A，B，C，D四个位置时，关于观察到的现象，下列说法不正确的是()CA．相同时间内在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B．相同时间内在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多C．放在C，D位置时屏上观察不到闪光D．放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解析：根据α粒子的散射实验现象，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到的闪光次数最多，故A正确；少数α粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到的闪光次数会逐渐减少，故B、D正确，C错．故正确答案为C.4．卢瑟福通过α粒子散射实验判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构．如图所示的示意图中，①、②两条表示实验中α粒子的运动径迹，则沿③所示的方向射向原子核的α粒子可能的运动径迹为()A．轨迹aB．轨迹bC．轨迹cD．轨迹dA解析：由于α粒子偏转的原因是原子核对α粒子的库仑斥力作用，所以α粒子可能的运动径迹为a，答案选A.5．关于α粒子散射实验，下列说法中正确的是()A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了角度不太大的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能减少，电势能减少C．α粒子离开原子核的过程中，动能增大，电势能增大D．对α粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小D解析：α粒子散射实验中，绝大多数的α粒子运动方向基本不变；α粒子接近原子核的过程中，库仑斥力对α粒子做负功，动能减少，电势能增大，反之，动能增大，电势能减少；根据α粒子接近原子核的程度，可以估算出原子核的大小．故答案为D.6．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是()A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小B解析：α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时做正功，速度增大，故D错误．7．卢瑟福的α粒子散射实验结果表明了()A．原子核是可分的B．汤姆孙的“枣糕模型”是错误的C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成D．原子中的正、负电荷并非均匀分布BD解析：α粒子散射实验并非证明原子是由什么构成的，而是想证明组成原子的正、负电荷在原子内部是如何分布的，由实验现象可知原子内部的正、负电荷并非均匀分布，证明了“枣糕模型”是错误的，故答案为BD.8．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是()A．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变B．由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷C．α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很小D．使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等ABC解析：电子的质量很小，当和α粒子作用时，对α粒子运动的影响极其微小，A正确．α粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量都集中在一个很小的区域内，所以B、C正确，D错误．9．电子枪发射出的电子打在荧光屏上时，会在那里产生一个亮斑，如果在荧光屏上得到如图所示的亮斑P，那么示波管中的()A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电BC解析：因为电子向Y及X′方向偏转，故极板X′、极板Y应带正电．正确答案为B、C.二、非选择题10．一个半径为1.62×10－4cm的带负电的油滴，在电场强度等于1.92×105V/m的竖直向下的匀强电场中．如果油滴受到的电场力恰好与重力平衡，问：这个油滴带有几个电子的电荷量？(已知油的密度为0.851×103kg/m3，g取10m/s2)答案：5解析：油滴质量：m＝ρV①，其中V＝43πR3②，又由力的平衡得：mg＝qE③，解①②③得：q≈8×10－19C.由e＝1.6×10－19C，知q＝5e.即这个油滴带有5个电子的电荷量．11．亥姆霍兹线圈是一对彼此平行串联的共轴圆形线圈，两线圈大小相同，线圈之间距离d正好等于圆形线圈的半径R，如图所示．这种线圈的特点是能在其公共轴线中点O附近产生近似匀强磁场，且该匀强磁场的磁感应强度与线圈中的电流成正比，即B＝kI.电子枪将灯丝溢出的电子经电压为U的电场加速后，垂直射入上述匀强磁场中，测得电子做匀速圆周运动的半径为r，试求电子的比荷．答案：2UkIr2解析：电子经电压U加速，由动能定理得：eU＝12mv2①当电子垂直射入由亥姆霍兹线圈产生的匀强磁场中，在洛伦兹力作用下电子发生偏转，做圆周运动．洛伦兹力为向心力，则evB＝mv2r②由①②两式得：em＝2UBr2又知，亥姆霍兹线圈产生的磁场与电流成正比，即B＝kI，则em＝2UkIr2.12．在α粒子散射实验中，根据α粒子与金原子核发生对心碰撞时能达到的最小距离可以估算原子核的大小．现有一个α粒子以2.0×107m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该α粒子与金原子核间的最近距离．(已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式Ep＝kq1q2r，α粒子质量为6.64×10－27kg)答案：2.7×10－14m解析：当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，所以α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d，则12mv2＝kq1q2d.d＝2kq1q2mv2＝2×9.0×109×2×79×1.6×10－1926.64×10－27×2.0×1072m＝2.7×10－14m.