高中物理第十八章原子構(gòu)造第節(jié)第節(jié)原子的核式構(gòu)造模型電子的發(fā)現(xiàn)隨堂演練牢固提升新人教版選修高中物理第十八章原子構(gòu)造第節(jié)第節(jié)原子的核式構(gòu)造模型電子的發(fā)現(xiàn)隨堂演練牢固提升新人教版選修PAGE高中物理第十八章原子構(gòu)造第節(jié)第節(jié)原子的核式構(gòu)造模型電子的發(fā)現(xiàn)隨堂演練牢固提升新人教版選修第1節(jié)第2節(jié)原子的核式構(gòu)造模型電子的發(fā)現(xiàn)[隨堂檢測(cè)]1．對(duì)于陰極射線的實(shí)質(zhì)，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．陰極射線實(shí)質(zhì)是氫原子B．陰極射線實(shí)質(zhì)是電磁波C．陰極射線實(shí)質(zhì)是電子D．陰極射線實(shí)質(zhì)是X射線解析：選C．陰極射線是原子受激發(fā)射出的電子，對(duì)于陰極射線是電磁波、X射線都是在研究陰極射線過(guò)程中的一些假定，是錯(cuò)誤的．2．(多項(xiàng)選擇)(2017·杭州高二檢測(cè))以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．湯姆孫精準(zhǔn)地測(cè)出了電子電荷量e＝1.60217733(49)×10－19CB．電子電荷量的精準(zhǔn)值是密立根經(jīng)過(guò)“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，即任何電荷量只好是e的整數(shù)倍D．經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得電子的比荷及電子電荷量e的值，就能夠確立電子的質(zhì)量解析：選BD．電子的電荷量的精準(zhǔn)值是密立根經(jīng)過(guò)“油滴實(shí)驗(yàn)”測(cè)出的，A、C錯(cuò)誤，B正確；測(cè)出電子比荷eq\f(e,m)和電子電荷量e的值，能夠確立電子的質(zhì)量，故D正確．3.以以下圖為盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的表示圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)顯微鏡前相連的熒光屏可察看α粒子在各個(gè)角度的散射狀況．以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．在圖中的A、B兩地點(diǎn)分別進(jìn)行察看，同樣時(shí)間內(nèi)察看到屏上的閃光次數(shù)同樣多B．在圖中的B地點(diǎn)進(jìn)行察看，屏上察看不就任何閃光C．盧瑟福采納不同樣金屬箔片作為α粒子散射的靶，察看到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基真相似D．α粒子發(fā)生散射的主要原由是α粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的反彈解析：選C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：絕大部分α粒子沿原方向行進(jìn)，少量α粒子有大角度散射．因此A處察看到的α粒子多，B處察看到的α粒子少，因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；α粒子發(fā)生散射的主要原由是遇到原子核庫(kù)侖斥力的作用，因此選項(xiàng)D錯(cuò)誤，C正確．4．(多項(xiàng)選擇)以下對(duì)原子構(gòu)造的認(rèn)識(shí)中，正確的選項(xiàng)是()A．原子中絕大部分是空的，原子核很小B．電子在核外運(yùn)動(dòng)，庫(kù)侖力供給向心力C．原子的所有正電荷都集中在原子核里D．原子核的直徑大概是10－10m解析：選ABC．盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果否認(rèn)了對(duì)于原子構(gòu)造的湯姆孫模型，提出了原子的核式構(gòu)造學(xué)說(shuō)，并預(yù)計(jì)出了原子核直徑的數(shù)目級(jí)為10－15m，原子直徑的數(shù)目級(jí)為10－10m，原子直徑是原子核直徑的十萬(wàn)倍，因此原子內(nèi)部十分“空闊”．核外帶負(fù)電的電子因?yàn)橛龅綆д姷脑雍说奈@核旋轉(zhuǎn)，因此A、B、C正確，D錯(cuò)誤．5．一個(gè)半徑為1.84×10－4cm的帶負(fù)電的油滴，在電場(chǎng)強(qiáng)度等于2×105V/m的豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，假如油滴遇到的電場(chǎng)力恰巧與重力均衡，問(wèn)：這個(gè)油滴帶有幾個(gè)電子？已知油的密度為0.851×103kg/m3.(g取10m/s2)解析：油滴的體積V＝eq\f(4,3)πr3＝eq\f(4,3)×3.14×(1.84×10－4×10－2)3m3≈2.608×10－17m3，油滴的質(zhì)量m＝ρV＝0.851×103×2.608×10－17kg≈2.219×10－14kg.設(shè)油滴中有N個(gè)電子，因油滴所受電場(chǎng)力與重力均衡，因此有mg＝Eq＝E·N·e，即N＝eq\f(mg,Ee)＝eq\f(2.219×10－14×10,2×105×1.6×10－19)≈7個(gè)．因此這個(gè)油滴帶有約7個(gè)電子．答案：7個(gè)[課時(shí)作業(yè)]一、單項(xiàng)選擇題1．(2017·通州高二檢測(cè))有一位科學(xué)家，他經(jīng)過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，提出了原子的核式構(gòu)造模型，這位提出原子核式構(gòu)造模型的科學(xué)家被譽(yù)為原子物理學(xué)之父，他是()A．湯姆孫B．盧瑟福C．蓋革D．馬斯頓答案：B2．(2017·浙江師大附中高二檢測(cè))如圖是電子射線管表示圖．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(huì)看到一條亮線．要使熒光屏上的亮線向下(z軸負(fù)方向)偏轉(zhuǎn)，在以下舉措中可采納的是()A．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向B．加一磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向沿y軸正方向C．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿z軸負(fù)方向D．加一電場(chǎng)，電場(chǎng)方向沿y軸正方向解析：選B．若加磁場(chǎng)，由左手定章可判斷其方向應(yīng)沿y軸正方向；若加電場(chǎng)，依據(jù)受力狀況可知其方向應(yīng)沿z軸正方向，故只有B項(xiàng)是正確的．應(yīng)明確管內(nèi)是電子流，此后依據(jù)洛倫茲力和電場(chǎng)力方向的判斷方法進(jìn)行判斷．3．α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，使α粒子大角度偏轉(zhuǎn)的原由是()A．α粒子與原子核外電子碰撞B．α粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞C．α粒子發(fā)生顯然衍射D．α粒子與原子核的庫(kù)侖斥力作用解析：選D．α粒子與原子核外電子的作用是很略微的．因?yàn)樵雍说馁|(zhì)量和電荷量很大，α粒子與原子核很近時(shí)，庫(kù)侖斥力很強(qiáng)，足能夠使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)甚至反向彈回，使α粒子散射的原由是庫(kù)侖斥力．選項(xiàng)D對(duì)．4．(2017·河北宣城三中檢測(cè))盧瑟福和他的助手做α粒子轟擊金箔實(shí)驗(yàn)，獲取了重要發(fā)現(xiàn)．對(duì)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．說(shuō)了然質(zhì)子的存在B．說(shuō)了然原子核是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的C．說(shuō)了然原子的所有正電荷和幾乎所有質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里D．說(shuō)了然正電荷在原子核內(nèi)平均散布解析：選C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)了然在原子中心有一個(gè)核，它集中了原子所有的正電荷和幾乎所有的質(zhì)量．故應(yīng)選C．5．在盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核能夠看做靜止不動(dòng)，以下各圖畫出的是此中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，此中正確的選項(xiàng)是()解析：選C．α粒子與原子核互相排擠，A、D錯(cuò)；運(yùn)動(dòng)軌跡與原子核越近，力越大，運(yùn)動(dòng)方向變化越顯然，B錯(cuò)，C對(duì)．6．在α粒子穿過(guò)金箔發(fā)生大角度散射的過(guò)程中，以下說(shuō)法中正確的選項(xiàng)是()A．α粒子遇到金原子核的斥力作用B．α粒子的動(dòng)能不停減小C．α粒子的電勢(shì)能不停增大D．α粒子發(fā)生散射，是與電子碰撞的結(jié)果解析：選A．α粒子遇到金原子核的斥力而發(fā)生散射，故A正確，D錯(cuò)誤；在α粒子湊近金原子核的過(guò)程中，動(dòng)能漸漸減小，電勢(shì)能漸漸增大，遠(yuǎn)離過(guò)程中，動(dòng)能漸漸增大，電勢(shì)能漸漸減小，故B、C錯(cuò)誤．7．盧瑟福提出了原子的核式構(gòu)造模型，這一模型成立的基礎(chǔ)是()A．α粒子的散射實(shí)驗(yàn)B．對(duì)陰極射線的研究C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)解析：選A．盧瑟福經(jīng)過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)少部分α粒子出現(xiàn)了大角度偏轉(zhuǎn)，進(jìn)而提出了原子的核式構(gòu)造模型，以為原子是由處于原子中央的很小的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成的．二、多項(xiàng)選擇題8．(2017·浙江臺(tái)州檢測(cè))如圖是密立根油滴實(shí)驗(yàn)的表示圖．油滴從噴霧器嘴噴出，落到圖中的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，調(diào)理兩板間的電壓，經(jīng)過(guò)顯微鏡察看到某一油滴靜止在電場(chǎng)中，以下說(shuō)法正確的選項(xiàng)是()A．油滴帶負(fù)電B．油滴質(zhì)量可經(jīng)過(guò)天平來(lái)丈量C．只需測(cè)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(shí)驗(yàn)測(cè)得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數(shù)倍解析：選AD．由圖知，電容器板間電場(chǎng)方向向下，油滴所受的電場(chǎng)力向上，則知油滴帶負(fù)電，故A正確；油滴的質(zhì)量很小，不可以夠經(jīng)過(guò)天平丈量，故B錯(cuò)誤；依據(jù)油滴受力均衡得：mg＝qE＝qeq\f(U,d)，得q＝eq\f(mgd,U)，因此要測(cè)出兩板間的距離、電壓和油滴的質(zhì)量才能求出油滴的電量，故C錯(cuò)誤；依據(jù)密立根油滴實(shí)驗(yàn)研究知：該實(shí)驗(yàn)測(cè)得油滴所帶電荷量等于元電荷的整數(shù)倍，故D正確．9．在α粒子的散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最湊近金原子核時(shí)，α粒子符合以下哪一種狀況()A．動(dòng)能最小B．電勢(shì)能最小C．α粒子與金原子核構(gòu)成的系統(tǒng)的能量最小D．所受金原子核的斥力最大解析：選AD．α粒子湊近原子核時(shí)庫(kù)侖斥力做負(fù)功，α粒子的動(dòng)能減??；α粒子遠(yuǎn)離原子核時(shí)庫(kù)侖斥力做正功，α粒子的動(dòng)能又增大，故當(dāng)α粒子最湊近原子核時(shí)動(dòng)能最小，A對(duì)；系統(tǒng)只有電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能與動(dòng)能之和守恒，α粒子動(dòng)能最小時(shí)，電勢(shì)能應(yīng)最大，B錯(cuò)；系統(tǒng)的能量是守恒的，C錯(cuò)；α粒子最湊近金原子核時(shí)，α粒子與金原子核間的距離最小，由庫(kù)侖定律知α粒子所受金原子核的庫(kù)侖斥力最大，D對(duì)．10．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，假如一個(gè)α粒子跟金箔中的電子相撞，則()A．α粒子的動(dòng)能和動(dòng)量幾乎沒(méi)有損失B．α粒子將損失大部分動(dòng)能和動(dòng)量C．α粒子不會(huì)發(fā)生顯然的偏轉(zhuǎn)D．α粒子將發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)解析：選AC．電子的質(zhì)量遠(yuǎn)小于α粒子的質(zhì)量，二者發(fā)生碰撞時(shí)，對(duì)α粒子的動(dòng)能和動(dòng)量幾乎沒(méi)有影響，選項(xiàng)A、C正確．三、非選擇題11．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，依據(jù)α粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的最小距離能夠預(yù)計(jì)原子核的大小．現(xiàn)有一個(gè)α粒子以2.0×107m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79，求該α粒子與金原子核間的近來(lái)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ε＝eqk\f(q1q2,r)，α粒子質(zhì)量為6.64×10－27kg)解析：當(dāng)α粒子湊近原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)，α粒子的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能，達(dá)到近來(lái)距離時(shí)，動(dòng)能所有轉(zhuǎn)變?yōu)殡妱?shì)能，設(shè)α粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的最小距離為d，則eq\f(1,2)mv2＝keq\f(q1q2,d)，故d＝2keq\f(q1q2,mv2)＝eq\f(2×9.0×109×2×79×(1.6×10－19)2,6.64×10－27×(2.0×107)2)m≈2.7×10－14m.答案：2.7×10－14m12．已知電子質(zhì)量為9.1×10－31kg，帶電荷量為－1.6×10－19C，若氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為0.53×10－10m，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度、動(dòng)能、周期和形成的等效電流．解析：由盧瑟福的原子模型可知：電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)，所需的向心力由核內(nèi)電子的庫(kù)侖引力來(lái)供給．依據(jù)eq\f(mv2,r)＝keq\f(e2,r2)，得v＝eeq\r(\f(k,rm))＝1.6×10－19×eq\r(\f(9×109,0.53×10－10×9.1×10－31))m/s≈2.19×106m/s；其動(dòng)能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×9.1