新教材2025版高中物理分層作業十四原子的核式結構模型新人教版選擇性必修第三冊

分層作業(十四)原子的核式結構模型A級必備學問基礎練1.關于陰極射線的實質，下列說法正確的是()A．陰極射線實質是氫原子B．陰極射線實質是電磁波C．陰極射線實質是電子D．陰極射線實質是X射線2．[2024·濰坊高二檢測]盧瑟福通過α粒子散射試驗得出了原子的核式結構模型，試驗裝置如圖所示，帶電粒子打到熒光屏上就會產生光斑，為驗證α粒子散射試驗結論，現在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間內統計的閃耀次數符合試驗事實的是()A．1605、35、11、1B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205D．1232、1110、733、2033．α粒子散射試驗中，當α粒子距原子核最近時，其()A．動能最小B．電勢能最小C．所受原子核的斥力最小D．與金原子組成的系統的能量最小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．原子核半徑的數量級是10－10mC．原子中的電子數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個中子5．關于密立根“油滴試驗”，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．密立根利用磁偏轉的學問推想出了電子的電荷量D．密立根“油滴試驗”干脆驗證了電子的質量不足氫離子質量的千分之一6.在盧瑟福的α粒子散射試驗中，某一α粒子經過某一原子核旁邊時的軌跡如圖所示．圖中P、Q為軌跡上的點，虛線是經過P、Q兩點并與軌跡相切的直線，兩虛線將平面分為四個區域．不考慮其他原子核對α粒子的作用，則關于該原子核的位置，正確的是()A．肯定在①區域B．可能在②區域C．可能在③區域D．肯定在④區域7．物理學家盧瑟福用α粒子轟擊金箔，取得了驚人的發覺．試由此試驗依據下列所給公式或數據估算金原子核的大小．已知點電荷的電勢φp＝eq\f(kQ,r)，k＝9.0×109N·m2/C2，金的原子序數為79，α粒子的質量mα＝6.64×10－27kg，質子質量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級關鍵實力提升練8.如圖所示是盧瑟福的α粒子散射試驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線，射到金箔上，最終打在熒光屏上產生閃耀的光點，下列說法正確的是()A.該試驗是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據B．該試驗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發生大角度偏轉D．絕大多數的α粒子發生大角度偏轉9．如圖所示為美國物理學家密立根測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，由于與噴嘴摩擦而帶負電．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少數油滴通過上面金屬板的小孔進入平行金屬板間．當平行金屬板間不加電壓時，由于受到氣體阻力的作用，油滴最終以速度v1豎直向下勻速運動；當上板帶正電，下板帶負電，兩極板間的電壓為U時，帶電油滴恰好能以速度v2豎直向上勻速運動．已知油滴在極板間運動時所受氣體阻力的大小與其速率成正比，油滴密度為ρ，已測量出油滴的直徑為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)設油滴受到氣體的阻力Ff＝kv，其中k為阻力系數，求k的大小；(2)求油滴所帶電荷量．分層作業(十四)原子的核式結構模型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功，電勢能增加，動能削減，故當α粒子距原子核最近時，動能最小，電勢能最大，所受原子核的斥力最大，A正確，B、C錯誤；α粒子與金原子組成的系統的能量不變，D錯誤．答案：A4．解析：原子核半徑的數量級是10－15m，整個原子半徑的數量級是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錯誤；原子中的電子數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n＝235－92＝143，D錯誤．答案：AC5．解析：密立根“油滴試驗”是利用噴霧的方法，在已知小液滴質量的前提下利用電場力和小液滴的重力平衡，推算出每個小液滴的電荷量都是某個最小電荷量的整數倍，密立根“油滴試驗”與電子的電荷量和質量沒有關系，只是測出了最小電荷量，證明白帶電體的電荷量不是連續的，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，據曲線運動的條件知，α粒子在P點時，原子核可以位于①②區域，α粒子在Q點時，原子核可以位于①③區域，取交集知原子核應位于①區域，A正確．答案：A7．解析：由動能轉化為電勢能得eq\f(1,2)mαveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(α))＝qαφp①又因為φp＝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，將題中數據代入可得r≈4×10－14m.答案：4×10－14m8．解析：A對，D錯：α粒子散射試驗的現象是：絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉；少數α粒子發生了較大角度的偏轉；極少數α粒子發生了大角度偏轉(偏轉角度超過90°，有的甚至幾乎達到180°，被反彈回來)，是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據．B錯：依據α粒子散射試驗，盧瑟福提出了原子核式結構模型的假設，從而否定了湯姆孫原子模型．C錯：發生α粒子偏轉現象，主要是由于α粒子和原子核之間作用的結果．答案：A9．解析：(1)油滴速度為v1時所受阻力Ff1＝kv1，油滴向下勻速運動時，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)設油滴所帶電荷量為q，油滴受到的電場力為F電＝qE＝qeq\f