2022-2023學(xué)年新教材高中物理課時(shí)跟蹤訓(xùn)練十五原子的核式結(jié)構(gòu)模型新人教版選擇性必修第三冊(cè)

1、PAGE PAGE PAGE 6課時(shí)跟蹤訓(xùn)練（十五） 原子的核式結(jié)構(gòu)模型A級(jí)雙基達(dá)標(biāo)1盧瑟福提出原子的核式結(jié)構(gòu)模型的依據(jù)是用粒子轟擊金箔，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)粒子()A全部穿過或發(fā)生很小角度偏轉(zhuǎn)B絕大多數(shù)發(fā)生很大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回，只有少數(shù)穿過C全部發(fā)生很大角度偏轉(zhuǎn)D絕大多數(shù)穿過，少數(shù)發(fā)生較大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)甚至被彈回解析：選D當(dāng)粒子穿過原子時(shí)，電子對(duì)粒子影響很小，影響粒子運(yùn)動(dòng)的主要是原子核，離原子核遠(yuǎn)則粒子受到的庫(kù)侖斥力很小，運(yùn)動(dòng)方向改變小，只有當(dāng)粒子與原子核十分接近時(shí)，才會(huì)受到很大庫(kù)侖斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的機(jī)會(huì)就很少，所以只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，而絕大多數(shù)基本按直線方向前進(jìn)，故D

2、正確，A、B、C錯(cuò)誤。2多選下列說法正確的是()A湯姆孫精確地測(cè)出了電子電荷量e1.602 176 6341019 CB電子電荷量的精確值是密立根通過“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的C湯姆孫油滴實(shí)驗(yàn)更重要的發(fā)現(xiàn)是電荷量是量子化的，即任何電荷量只能是e的整數(shù)倍D通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得電子的比荷及其電荷量e的值，就可以確定電子的質(zhì)量解析：選BD電子的電荷量是密立根通過“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的，選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確。測(cè)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(zhì)量，故選項(xiàng)D正確。3如圖是盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，在一個(gè)小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細(xì)的一束射線，射到

3、金箔上，最后打在熒光屏上產(chǎn)生閃爍的光點(diǎn)。下列說法正確的是()A該實(shí)驗(yàn)證實(shí)了原子的棗糕模型的正確性B只有少數(shù)的粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)C根據(jù)該實(shí)驗(yàn)估算出原子核的直徑約為1010 mD粒子與金原子中的電子碰撞可能會(huì)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)解析：選B粒子散射實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是：絕大多數(shù)粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)；少數(shù)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)；極少數(shù)粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)(偏轉(zhuǎn)角度超過90，有的甚至幾乎達(dá)到180，被反彈回來)，根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型的假設(shè)，從而否定了湯姆孫原子模型的正確性，故A錯(cuò)誤，B正確；原子核的直徑數(shù)量級(jí)為1015 m1014 m，故C錯(cuò)誤；發(fā)生粒子偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象，主要是由于粒子和金原子的原

4、子核發(fā)生碰撞的結(jié)果，粒子與電子碰撞時(shí)不會(huì)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。4多選在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果兩個(gè)具有相同能量的粒子，從不同大小的角度散射出來，則散射角度大的粒子()A更接近原子核B更遠(yuǎn)離原子核C受到一個(gè)以上的原子核作用D受到原子核較大的沖量作用解析：選AD由于原子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子核的體積，當(dāng)粒子穿越某一個(gè)原子的空間時(shí)，其他原子核距粒子相對(duì)較遠(yuǎn)，而且其他原子核對(duì)粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的這個(gè)粒子并不是由于受到多個(gè)原子核作用造成的，C錯(cuò)；由庫(kù)侖定律可知，粒子受到的斥力與距離的平方成反比，粒子距原子核越近，斥力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)酱螅瓷⑸浣嵌仍酱?，A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)粒子受到

5、原子核較大的沖量作用時(shí)，動(dòng)量的變化量就大，即速度的變化量就大，則散射角度就大，D對(duì)。5關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)()A絕大多數(shù)粒子經(jīng)過金箔后，發(fā)生了角度不太大的偏轉(zhuǎn)B粒子在接近原子核的過程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少C粒子離開原子核的過程中，動(dòng)能增加，電勢(shì)能也增加D對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小解析：選D由于原子核很小，粒子十分接近它的機(jī)會(huì)很少，所以絕大多數(shù)粒子基本上仍沿原方向前進(jìn)。只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，從粒子的散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以估算出原子核直徑的大小約為1015 m1014 m。由此可知A錯(cuò)誤，D正確；粒子向原子核射去，當(dāng)粒子接近原子核時(shí)，克服電場(chǎng)力做功，所以其動(dòng)能減少，電勢(shì)能

6、增加；當(dāng)粒子遠(yuǎn)離原子核時(shí)，電場(chǎng)力做正功，其動(dòng)能增加，電勢(shì)能減少，所以選項(xiàng)B、C都錯(cuò)。6.在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一粒子經(jīng)過某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示。圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是經(jīng)過P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域，不考慮其他原子核對(duì)粒子的作用，則該原子核所在的區(qū)域可能是()ABC D解析：選A盧瑟福通過粒子散射并由此提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，正電荷全部集中在原子核內(nèi)，粒子帶正電，同種電荷相互排斥，所以原子核可能在區(qū)域，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。7.如圖所示為湯姆孫陰極射線管的構(gòu)造簡(jiǎn)圖，將兩極間加有一定電壓的陰極射線管置于U形磁鐵兩極之間，分析左端射

7、入的電子束可知()A增大加速電壓，觀察到的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象將更加明顯B減小磁感應(yīng)強(qiáng)度，觀察到的偏轉(zhuǎn)現(xiàn)象將更加明顯C電子束向下偏轉(zhuǎn)D若將粒子源更換為粒子源，磁場(chǎng)中粒子束偏轉(zhuǎn)方向不變解析：選C由Req f(mv,Bq)可知，增大加速電壓從而增大電子的速度，增大電子做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑，偏轉(zhuǎn)將不明顯，減小磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度，也增大電子的偏轉(zhuǎn)半徑，從而使偏轉(zhuǎn)不明顯，故A、B選項(xiàng)均錯(cuò)誤；電子由左向右運(yùn)動(dòng)，由左手定則可以確定電子將向下偏轉(zhuǎn)，C正確；若將粒子源換為粒子源，因粒子帶正電，由左手定則可知，粒子將向上偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。8多選如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖，下列說法中正確的是()A若在D1、D2之間不加電場(chǎng)

8、和磁場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)打到最右端的P1點(diǎn)B若在D1、D2之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向下偏轉(zhuǎn)C若在D1、D2之間加上豎直向下的電場(chǎng)，則陰極射線應(yīng)向上偏轉(zhuǎn)D若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)，則陰極射線不偏轉(zhuǎn)解析：選AC陰極射線是電子流，電子在電場(chǎng)中所受電場(chǎng)力與電場(chǎng)方向相反，可知選項(xiàng)C正確，B錯(cuò)誤；加上垂直紙面向里的磁場(chǎng)時(shí)，電子在磁場(chǎng)中受洛倫茲力，要發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；當(dāng)不加電場(chǎng)和磁場(chǎng)時(shí)，由于電子所受的重力可以忽略不計(jì)，因而不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)A正確。9電子所帶電荷量的精確數(shù)值最早是由美國(guó)物理學(xué)家密立根通過油滴實(shí)驗(yàn)測(cè)得的。他測(cè)定了數(shù)千個(gè)帶電油滴的電荷量，發(fā)現(xiàn)這些電荷量都等于某個(gè)最小電荷

9、量的整數(shù)倍，這個(gè)最小電荷量就是電子所帶的電荷量。密立根實(shí)驗(yàn)的原理如圖所示，A、B是兩塊平行放置的水平金屬板，A板帶正電，B板帶負(fù)電，從噴霧器嘴噴出的小油滴，落到A、B兩板之間的電場(chǎng)中，小油滴由于摩擦而帶負(fù)電，調(diào)節(jié)A、B兩板間的電壓，可使小油滴受到的電場(chǎng)力和重力平衡。已知小油滴靜止處的電場(chǎng)強(qiáng)度是1.92105 N/C，油滴半徑是1.64104 cm，油的密度是0.851 g/cm3，求油滴所帶的電荷量，這個(gè)電荷量是電子電荷量的多少倍？(取3.14，g9.8 m/s2，e1.61019 C)解析：小油滴質(zhì)量為mVeq f(4,3)r3由題意得mgEq聯(lián)立解得qeq f(4r3g,3E)eq f(0

10、.85110343.141.6410639.8,31.92105) C8.021019 C小油滴所帶電荷量q是電子電荷量e的倍數(shù)為neq f(q,e)eq f(8.021019,1.61019)5倍。答案：8.021019 C5倍B級(jí)選考提能10.如圖所示的陰極射線管的玻璃管內(nèi)已經(jīng)抽成真空，當(dāng)左右兩個(gè)電極連接到高壓電源時(shí)，陰極會(huì)發(fā)射電子，電子在電場(chǎng)的加速下飛向陽極，擋板上有一個(gè)扁平的狹縫，電子飛過擋板后形成一個(gè)扁平的電子束，長(zhǎng)條形的熒光板在陽極端稍稍傾向軸線，電子束掠射到熒光板上，顯示出電子束的徑跡，現(xiàn)在用該裝置研究磁場(chǎng)對(duì)運(yùn)動(dòng)電荷的作用的實(shí)驗(yàn)，下列對(duì)該實(shí)驗(yàn)的說法正確的是()A沒有施加磁場(chǎng)時(shí)，電

11、子束的徑跡是一條拋物線B若圖中左側(cè)是陰極射線管的陰極，加上圖示的磁場(chǎng)，電子束會(huì)向上偏轉(zhuǎn)C施加磁場(chǎng)后，根據(jù)電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)徑跡和磁場(chǎng)方向，可由相關(guān)知識(shí)判斷出陰極射線管兩個(gè)電極的極性D施加磁場(chǎng)后，結(jié)合陰極射線管的兩個(gè)電極的極性和電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的徑跡，可以判斷出磁場(chǎng)的方向，但無法判斷出磁場(chǎng)的強(qiáng)弱解析：選C沒有施加磁場(chǎng)時(shí)，電子束受到電場(chǎng)力作用，做加速直線運(yùn)動(dòng)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；電子束在陰極射線管中從左到右運(yùn)動(dòng)，根據(jù)左手定則可知，電子在洛倫茲力的作用下軌跡向下偏轉(zhuǎn)，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；根據(jù)軌跡和左手定則即可判斷陰極射線管兩個(gè)電極的極性，C選項(xiàng)正確；施加磁場(chǎng)后，結(jié)合陰極射線管的兩個(gè)電極的極性和電子束在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的

12、徑跡，可以判斷出磁場(chǎng)的方向，根據(jù)軌跡彎曲程度可以判斷出磁場(chǎng)強(qiáng)弱，D選項(xiàng)錯(cuò)誤。11多選如圖所示是陰極射線顯像管及其偏轉(zhuǎn)線圈的示意圖。顯像管中有一個(gè)陰極，工作時(shí)它能發(fā)射陰極射線，熒光屏被陰極射線轟擊就能發(fā)光。安裝在管頸的偏轉(zhuǎn)線圈產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，可以使陰極射線發(fā)生偏轉(zhuǎn)。下列說法中正確的是()A如果偏轉(zhuǎn)線圈中沒有電流，則陰極射線應(yīng)該打在熒光屏正中的O點(diǎn)B如果要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上A點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向里C如果要使陰極射線在豎直方向偏離中心，打在熒光屏上B點(diǎn)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的方向應(yīng)該垂直紙面向里D如果要使陰極射線在熒光屏上的位置由B點(diǎn)向A點(diǎn)移動(dòng)，則偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)該先由小到大，再由大到小解析：選AC偏轉(zhuǎn)線圈中沒有電流，陰極射線沿直線運(yùn)動(dòng)，打在O點(diǎn)，A正確。由陰極射線的電性及左手定則可知B錯(cuò)誤，C正確。由Req f(mv,qB)可知，B越小，R越大，故磁感應(yīng)強(qiáng)度應(yīng)先由大變小，再由小變大，故D錯(cuò)誤。12在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)能達(dá)到的最小距離可以估算原子核的大小?，F(xiàn)有一個(gè)粒子以2.0107 m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79。求粒子與金原子核間的最近距離(已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為Epkeq f(q1q2,r)，其中k9.0109