新教材2025版高中物理分层作业十四原子的核式结构模型新人教版选择性必修第三册

分层作业(十四)原子的核式结构模型A级必备学问基础练1.关于阴极射线的实质，下列说法正确的是()A．阴极射线实质是氢原子B．阴极射线实质是电磁波C．阴极射线实质是电子D．阴极射线实质是X射线2．[2024·潍坊高二检测]卢瑟福通过α粒子散射试验得出了原子的核式结构模型，试验装置如图所示，带电粒子打到荧光屏上就会产生光斑，为验证α粒子散射试验结论，现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜，则这四处位置一段时间内统计的闪耀次数符合试验事实的是()A．1605、35、11、1B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205D．1232、1110、733、2033．α粒子散射试验中，当α粒子距原子核最近时，其()A．动能最小B．电势能最小C．所受原子核的斥力最小D．与金原子组成的系统的能量最小4．(多选)下列说法正确的是()A．原子中原子核很小，核外很“空旷”B．原子核半径的数量级是10－10mC．原子中的电子数Z等于核电荷与电子电荷大小的比值D．eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U原子中有92个中子5．关于密立根“油滴试验”，下列说法正确的是()A．密立根利用电场力和重力平衡的方法，测得了带电体的最小电荷量B．密立根利用电场力和重力平衡的方法，推想出了带电体的最小电荷量C．密立根利用磁偏转的学问推想出了电子的电荷量D．密立根“油滴试验”干脆验证了电子的质量不足氢离子质量的千分之一6.在卢瑟福的α粒子散射试验中，某一α粒子经过某一原子核旁边时的轨迹如图所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是经过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对α粒子的作用，则关于该原子核的位置，正确的是()A．肯定在①区域B．可能在②区域C．可能在③区域D．肯定在④区域7．物理学家卢瑟福用α粒子轰击金箔，取得了惊人的发觉．试由此试验依据下列所给公式或数据估算金原子核的大小．已知点电荷的电势φp＝eq\f(kQ,r)，k＝9.0×109N·m2/C2，金的原子序数为79，α粒子的质量mα＝6.64×10－27kg，质子质量mp＝1.67×10－27kg，α粒子的速度vα＝1.60×107m/s，电子电荷量e＝1.6×10－19C.B级关键实力提升练8.如图所示是卢瑟福的α粒子散射试验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最终打在荧光屏上产生闪耀的光点，下列说法正确的是()A.该试验是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据B．该试验证明白汤姆孙原子模型的正确性C．α粒子与原子中的电子碰撞会发生大角度偏转D．绝大多数的α粒子发生大角度偏转9．如图所示为美国物理学家密立根测量油滴所带电荷量装置的截面图，两块水平放置的金属板间距为d.油滴从喷雾器的喷嘴喷出时，由于与喷嘴摩擦而带负电．油滴散布在油滴室中，在重力作用下，少数油滴通过上面金属板的小孔进入平行金属板间．当平行金属板间不加电压时，由于受到气体阻力的作用，油滴最终以速度v1竖直向下匀速运动；当上板带正电，下板带负电，两极板间的电压为U时，带电油滴恰好能以速度v2竖直向上匀速运动．已知油滴在极板间运动时所受气体阻力的大小与其速率成正比，油滴密度为ρ，已测量出油滴的直径为D(油滴可看作球体，球体体积公式V＝eq\f(1,6)πD3)，重力加速度为g.(1)设油滴受到气体的阻力Ff＝kv，其中k为阻力系数，求k的大小；(2)求油滴所带电荷量．分层作业(十四)原子的核式结构模型1．答案：C2．答案：A3．解析：α粒子与原子核间的作用力是库仑斥力，在α粒子靠近原子核过程中，库仑斥力增大且做负功，电势能增加，动能削减，故当α粒子距原子核最近时，动能最小，电势能最大，所受原子核的斥力最大，A正确，B、C错误；α粒子与金原子组成的系统的能量不变，D错误．答案：A4．解析：原子核半径的数量级是10－15m，整个原子半径的数量级是10－10m，两者相差十万倍之多，可见原子中原子核很小，核外很“空旷”，A正确，B错误；原子中的电子数Z等于核电荷与电子电荷大小的比值，C正确；eq\o\al(\s\up1(235),\s\do1(92))U原子中的中子数n＝235－92＝143，D错误．答案：AC5．解析：密立根“油滴试验”是利用喷雾的方法，在已知小液滴质量的前提下利用电场力和小液滴的重力平衡，推算出每个小液滴的电荷量都是某个最小电荷量的整数倍，密立根“油滴试验”与电子的电荷量和质量没有关系，只是测出了最小电荷量，证明白带电体的电荷量不是连续的，而是量子化的，B正确．答案：B6．解析：原子核和α粒子均带正电，两者之间为斥力，据曲线运动的条件知，α粒子在P点时，原子核可以位于①②区域，α粒子在Q点时，原子核可以位于①③区域，取交集知原子核应位于①区域，A正确．答案：A7．解析：由动能转化为电势能得eq\f(1,2)mαveq\o\al(\s\up1(2),\s\do1(α))＝qαφp①又因为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为金原子核电荷量，Q＝79e，α粒子电荷量qα＝2e，将题中数据代入可得r≈4×10－14m.答案：4×10－14m8．解析：A对，D错：α粒子散射试验的现象是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大角度的偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来)，是卢瑟福建立原子核式结构模型的重要依据．B错：依据α粒子散射试验，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型．C错：发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和原子核之间作用的结果．答案：A9．解析：(1)油滴速度为v1时所受阻力Ff1＝kv1，油滴向下匀速运动时，重力与阻力平衡，有Ff1＝mg，m＝ρV＝eq\f(1,6)πρD3，则k＝eq\f(1,6v1)πρD3g.(2)设油滴所带电荷量为q，油滴受到的电场力为F电＝qE＝qeq\f