专题-第三节-原子的核式结构模型-题型分析(2019人教版选择性必修第三册)

专题原子的核式结构模型题型分析专题一对阴极射线的认识例1下面对阴极射线的认识正确的是()A．阴极射线是由阴极发出的粒子撞击玻璃管壁上的荧光粉而产生的B．只要阴阳两极间加有电压，就会有阴极射线产生C．阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线D．阴阳两极间加有高压时，电场很强，阴极中的电子受到很强的库仑力作用而脱离阴极解析阴极射线是由阴极直接发出的，故A错误；只有当两极间有高压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，故B错误，D正确；阴极射线是真空玻璃管内由阴极发出的射线，C正确．答案CD归纳总结：阴极射线的实质是带负电的电子流，电子在电场(或磁场)中运动时所受的电场力(或洛伦兹力)远大于其自身的重力，故研究阴极射线在电磁场中的运动时，除题目特别说明外，一般不考虑重力的影响．专题二电子电荷量的测定例2电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的．油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷．油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况．两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力．(1)调节两金属板间的电势差U，当U＝U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动．该油滴所带电荷量q为多少？(2)若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差U＝U1时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q.解析(1)油滴匀速下落过程中受到的电场力和重力平衡，可见所带电荷为负电荷，即qeq\f(U0,d)＝m1g，得q＝m1geq\f(d,U0).(2)油滴加速下落，电荷量为Q，因油滴带负电，则油滴所受到的电场力方向向上，设此时的加速度大小为a，由牛顿第二定律得m2g－Qeq\f(U1,d)＝m2a，d＝eq\f(1,2)at2，得Q＝eq\f(m2d,U1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g－\f(2d,t2))).答案(1)m1geq\f(d,U0)(2)eq\f(m2d,U1)eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(g－\f(2d,t2)))归纳总结：在密立根实验中，油滴的带电是利用的摩擦起电，该电荷的电性经实验研究带负电，本类问题没有必要讨论油滴带正电荷的情况．专题三对α粒子散射实验的理解例3如图所示为卢瑟福α粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察α粒子在各个角度的散射情况．下列说法中正确的是()A．在图中的A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B．在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C．卢瑟福选用不同金属箔片作为α粒子散射的靶，观察到的实验结果基本相似D．α粒子发生散射的主要原因是α粒子撞击到金箔原子后产生的反弹解析α粒子散射实验现象：绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子有大角度散射．所以A处观察到的粒子数多，B处观察到的粒子数少，所以选项A、B错误．α粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，所以选项D错误，C正确．答案C归纳总结：解决这类问题的关键是理解并熟记以下两点：(1)明确实验装置中各部分的组成及作用．(2)弄清实验现象，知道“绝大多数”、“少数”和“极少数”α粒子的运动情况及原因．专题四原子的核式结构分析例4下列对原子结构的认识中，正确的是()A．原子中绝大部分是空的，原子核很小B．电子在核外运动，库仑力提供向心力C．原子的全部正电荷都集中在原子核里D．原子核的直径大约为10－10m解析卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，提出了关于原子的核式结构学说，并估算出原子核直径的数量级为10－15m，原子直径的数量级为10－10m，原子直径是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的，核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的吸引而绕核旋转，所以A、B、C正确，D错误．答案ABC归纳总结：1．原子核在原子中体积非常小．原子直径的数量级是10－10m，原子核直径的数量级是10－15m.2．掌握原子核的组成及特点.专题五α粒子散射实验的能量关系例5根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图所示中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是()A．动能先增大，后减小B．电势能先减小，后增大C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零D．加速度先变小，后变大解析在α粒子从a运动到b的过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，在α粒子从b运动到c的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，选项A、B均错；由于a、b和c、d之间的电势差大小相等，电场力做的正功和负功数值相等，总功等于零，选项C对；α粒子在由a到b的过程中，库仑力增大，根据牛顿第二定律知，加速度应增大，由b到c时，加