人教版（新教材）高中物理選擇性必修第三冊PAGEPAGE34.3原子的核式結構模型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2．(多選)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＝1.60217733(49)×10－19CB．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現是：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碰撞 B．α粒子與原子核發生接觸碰撞C．α粒子發生明顯衍射 D．α粒子與原子核的庫侖斥力作用4．如圖是電子射線管示意圖．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5．在α粒子穿過金箔發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粒子發生散射，是與電子碰撞的結果6.(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10－10m7．（多選）如圖是密立根油滴實驗的示意圖．油滴從噴霧器嘴噴出，落到圖中的勻強電場中，調節兩板間的電壓，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8（多選）.如圖所示為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，則以下的說法中正確的是()A．α粒子在A處的速度比在B處的速度小B．α粒子在B處的速度最大C．α粒子在A、C處的速度的大小相同D．α粒子在B處的速度比在C處的速度小9．(多選)在α粒子穿過金箔發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粒子的電勢能先增大、后減小D．α粒子的動能先減小、后增大10.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型．如圖為原子核式結構模型的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功11．實驗測得α粒子與金屬eq\o\al(197,79)Au對心碰撞時所能達到的離金核的最小距離約為2×10－14m，已知金的摩爾質量為197×10－3kg·mol－1，阿伏加德羅常數為6×1023mol－1，由此數據估算金原子的原子核密度．(保留一位有效數字)12.測量電子比荷的一種精確測量方法是雙電容法．如圖所示，在真空管中由陰極K發射電子，其初速度可忽略，此電子被陽極A與陰極K間的電場加速后穿過屏障D1上的小孔，然后依次穿過電容器C1、屏障D2和第二個電容器C2而射到熒光屏F上．陽極A與陰極K間的電壓為U，在電容器C1、C2上加有完全相同的正弦式交流電壓，交流電壓的頻率為f.C1、C2之間的距離為L.選擇頻率f使電子打在熒光屏上的亮點不發生偏轉，由此可測得電子的比荷eq\f(e,m)為多少？

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1．C〖解析〗陰極射線是原子受激發射出的電子，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．BD〖解析〗電子的電荷量是密立根通過“油滴實驗”測出的，A、C錯誤，B正確．測出比荷的值eq\f(e,m)和電子電荷量e的值，可以確定電子的質量，故D正確．3．D〖解析〗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．B〖解析〗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．5．A〖解析〗.α粒子受到金原子核的斥力而發生散射，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．6.ABC〖解析〗盧瑟福α粒子散射實驗的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10－10m，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．7．AD〖解析〗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＝qeq\f(U,d)，得q＝eq\f(mgd,U)，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正確．8CD〖解析〗根據α粒子的運動軌跡曲線，可判定α粒子受到的是斥力，由A到B庫侖力做負功，動能減小，速度減小，由B到C庫侖力做正功，動能增加，速度增大，故選項A、B錯誤，D項正確．由于A、C兩點位于同一等勢面上，所以α粒子在A、C處的速度大小相同，C項正確．9．ACD〖解析〗α粒子受到金原子核的斥力作用，動能先減小后增大，電勢能先增大后減小．α粒子的質量遠大于電子的質量，與電子相碰后運動狀態基本保持不變．故A、C、D正確，B錯誤．10B〖解析〗α粒子從a經b到達c的過程中電場力先做負功，后做正功，α粒子的動能先減小后增大，α粒子的電勢能先增大后減小，α粒子的加速度先變大后變小，故選項B正確，選項A、C、D錯誤．11．1×1016kg/m3〖解析〗根據盧瑟福的核式結構模型，題設數據可以認為是金核的半徑r，則金核的體積為V＝eq\f(4,3)πr3，金的摩爾質量為M＝197×10－3kg·mol－1，阿伏加德羅常數NA＝eq\f(M,V·ρ)，ρ＝eq\f(M,V·NA)＝eq\f(197×10－3,\f(4,3)π2×10－143×6×1023)kg/m3＝1×1016kg/m3.12.見〖解析〗〖解析〗設電子的質量為m，電荷量為e，電子經電場加速以后的速度為v0，根據動能定理得eU＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,0)要使電子通過電容器C1、C2后打在熒光屏上的亮點不發生偏轉，則電子在電容器C1、C2中運動時，電容器C1、C2的電壓剛好為零．所以電子由C1運動到C2的時間為t＝neq\f(T,2)＝neq\f(1,2f)(n＝1,2,3,4，…)而t＝eq\f(L,v0)，所以eq\f(e,m)＝eq\f(2f2L2,n2U)(n＝1,2,3,4，…)4.3原子的核式結構模型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2．(多選)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＝1.60217733(49)×10－19CB．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現是：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碰撞 B．α粒子與原子核發生接觸碰撞C．α粒子發生明顯衍射 D．α粒子與原子核的庫侖斥力作用4．如圖是電子射線管示意圖．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5．在α粒子穿過金箔發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粒子發生散射，是與電子碰撞的結果6.(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10－10m7．（多選）如圖是密立根油滴實驗的示意圖．油滴從噴霧器嘴噴出，落到圖中的勻強電場中，調節兩板間的電壓，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8（多選）.如圖所示為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，則以下的說法中正確的是()A．α粒子在A處的速度比在B處的速度小B．α粒子在B處的速度最大C．α粒子在A、C處的速度的大小相同D．α粒子在B處的速度比在C處的速度小9．(多選)在α粒子穿過金箔發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粒子的電勢能先增大、后減小D．α粒子的動能先減小、后增大10.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型．如圖為原子核式結構模型的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功11．實驗測得α粒子與金屬eq\o\al(197,79)Au對心碰撞時所能達到的離金核的最小距離約為2×10－14m，已知金的摩爾質量為197×10－3kg·mol－1，阿伏加德羅常數為6×1023mol－1，由此數據估算金原子的原子核密度．(保留一位有效數字)12.測量電子比荷的一種精確測量方法是雙電容法．如圖所示，在真空管中由陰極K發射電子，其初速度可忽略，此電子被陽極A與陰極K間的電場加速后穿過屏障D1上的小孔，然后依次穿過電容器C1、屏障D2和第二個電容器C2而射到熒光屏F上．陽極A與陰極K間的電壓為U，在電容器C1、C2上加有完全相同的正弦式交流電壓，交流電壓的頻率為f.C1、C2之間的距離為L.選擇頻率f使電子打在熒光屏上的亮點不發生偏轉，由此可測得電子的比荷eq\f(e,m)為多少？

▁▃▅▇█參*考*答*案█▇▅▃▁1．C〖解析〗陰極射線是原子受激發射出的電子，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．BD〖解析〗電子的電荷量是密立根通過“油滴實驗”測出的，A、C錯誤，B正確．測出比荷的值eq\f(e,m)和電子電荷量e的值，可以確定電子的質量，故D正確．3．D〖解析〗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．B〖解析〗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．5．A〖解析〗.α粒子受到金原子核的斥力而發生散射，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．6.ABC〖解析〗盧瑟福α粒子散射實驗的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10－10m，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．7．AD〖解析〗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＝qeq\f(U,d)，得q＝eq\f(mgd,U)，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正確．8CD〖解析〗根據α粒子的運動軌跡曲線，可判定α粒子受到的是斥力，由A到B庫侖力做負功，動能減小，速度減小，由B到C庫侖力做正功，動能增加，速度增大，故選項A、B錯誤，D項正確．由于A、C兩點位于同一等勢面上，所以α粒子在A、C處的速度大小