高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册3 原子的核式结构模型同步练习题

3.原子的核式结构模型

A级 必备知识基础练

1.(2022甘肃天水高二期中)汤姆孙发现了电子并由此提出了原子结构的“枣糕模型”,他发现电子的实验基础是(　　)

A.α粒子散射实验

B.阴极射线实验

C.α粒子轰击铍核实验

D.α粒子轰击氮核实验

2.卢瑟福利用α粒子轰击金箔的实验研究原子结构,正确反映实验结果的示意图是(　　)

3.α粒子散射实验中,不考虑电子和α粒子的碰撞影响,是因为(　　)

A.α粒子与电子根本无相互作用

B.α粒子受电子作用的合力为零,电子是均匀分布的

C.α粒子和电子碰撞损失的能量极少,可忽略不计

D.电子很小,α粒子碰撞不到电子

4.(多选)下列说法正确的是(　　)

A.汤姆孙精确地测出了电子电荷量

B.电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的

C.汤姆孙油滴实验更重要的发现是:电荷是量子化的,即任何电荷量只能是e的整数倍

D.通过实验测出电子的比荷和电子电荷量e的值,就可以确定电子的质量

5.(多选)(2022重庆万州第二高级中学高二期末)当α粒子He)最接近金原子时,α粒子(　　)

A.动能最小

B.电势能最大

C.α粒子与金原子组成的系统的能量最小

D.所受金原子的斥力最小

6.(多选)(2022宁夏青铜峡宁朔中学高二期末)关于原子的核式结构模型,下列说法正确的是(　　)

A.原子中绝大部分是“空”的,原子核很小

B.电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力

C.原子的全部电荷和质量都集中在原子核里

D.原子核的直径的数量级是10-10 m

7.X表示金原子核,α粒子射向金核被散射,若它们入射时的动能相同,其偏转轨道可能是下图中的(　　)

B级 关键能力提升练

8.卢瑟福研究α粒子被散射的情况,其实验装置如图所示。关于α粒子散射实验,下列说法正确的是(　　)

α粒子散射实验装置示意图

A.大部分α粒子发生了大角度的偏转

B.α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞

C.α粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量

D.α粒子散射实验证明了汤姆孙的“枣糕模型”是正确的

9.(2022河北大名县第一中学高二期末)下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是(　　)

A.阴极射线是电子流,J.J.汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电荷量

B.J.J.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于球内,电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代

C.通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-10 m

D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域——原子核

10.(多选)如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一原子核附近时的示意图,A、B、C三点分别位于两个等势面上,则以下说法正确的是(　　)

A.α粒子在A处的速度比在B处的速度小

B.α粒子在B处的速度最大

C.α粒子在A、C处的速度的大小相等

D.α粒子在B处的速度比在C处的速度小

11.(多选)如图所示是阴极射线显像管及其偏转圈的示意图,显像管中有一个阴极,工作时它能发射阴极射线,荧光屏被阴极射线轰击就能发光。安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场,可以使阴极射线发生偏转,下列说法正确的是(　　)

A.如果偏转线圈没有电流,则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点

B.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上A点,则偏转磁场的磁感应强度的方向应该垂直纸面向里

C.如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心,打在荧光屏上B点,则偏转磁场的磁感应强度的方向应该垂直纸面向里

D.如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B点向A点移动,则偏转磁场的磁感应强度应该先由小到大,再由大到小

3.原子的核式结构模型

1.B　卢瑟福通过对α粒子散射实验现象的分析,提出了原子核式结构模型,证实了原子是可以再分的,故A错误;汤姆孙通过研究阴极射线实验,发现了电子的存在,故B正确,C、D错误。

2.D　α粒子轰击金箔后偏转,越靠近金原子核,偏转的角度越大,所以A、B、C错误,D正确。

3.C　在α粒子散射实验中,电子与α粒子存在相互作用,A错误;电子质量只有α粒子的,电子与α粒子碰撞后,电子对α粒子的影响就像灰尘对枪弹的影响,完全可忽略不计,C正确,B、D错误。

4.BD　电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的,电荷是量子化的也是密立根发现的,A、C错误,B正确;测出电子比荷的值和电子电荷量e的值,就可以确定电子的质量,D正确。

5.AB　α粒子和金原子都带正电,库仑力表现为斥力,二者距离减小时,库仑力做负功,动能减小,电势能增大,最接近金原子时,动能最小,电势能最大,故A、B正确;α粒子与金原子组成的系统的能量守恒,故C错误;根据库仑力计算公式F=,当两个点电荷距离减小时,库仑力增大,则当α粒子He)最接近金原子时,所受金原子的斥力最大,故D错误。

6.AB　因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内,而原子核又很小,所以原子内绝大部分区域是“空”的,A正确,C错误;电子绕原子核做圆周运动时,原子核与电子间的库仑引力提供向心力,B正确;原子核直径的数量级是10-15 m,原子直径的数量级是10-10 m,D错误。

7.D　α粒子离金原子核越远其所受斥力越小,轨道弯曲程度就越小,故选项D正确。

8.C　当α粒子穿过原子时,电子对α粒子影响很小,影响α粒子运动的主要是原子核,离核远则α粒子受到的库仑斥力很小,运动方向改变小。只有当α粒子与核十分接近时,才会受到很大的库仑斥力,而原子核很小,所以α粒子接近它的机会就很少,所以只有极少数大角度偏转,而绝大多数基本按直线方向前进,故A错误;α 粒子大角度散射是由于它受到原子核库仑斥力的作用,而不是与电子发生碰撞,故B错误;从绝大多数α粒子几乎不发生偏转,可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小,实验表明原子中心的核带有原子的全部正电和几乎全部质量,故C正确;α粒子散射实验证明了汤姆孙的“枣糕模型”是错误的,故D错误。

9.B　阴极射线是电子流,J.J.汤姆孙测出了电子的比荷,密立根精确测定了电子电荷量,故A错误。J.J.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于整个球内,该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代,故B正确;通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10-15 m,故C错误;卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的区域——原子核,故D错误。

10.CD　根据α粒子的运动轨迹曲线,可判定α粒子受到的是斥力,由A到B库仑力做负功,速度减小,故选项A、B错误,D正确;由于A、C两点位于同一等势面上,所以α粒子在A、C处的速度大小相等,故选项C正确。

11.AC　如果偏转线圈中没有电流,则阴极射线沿直线运动,打在O点,A正确;由阴极射线的电性及左手定则可知B错误,C正确;由R=可知,B越小,R越大,故磁感应强度应先由大变小,再由小变大,故D错误。