高中物理人教版 (2019)选择性必修 第三册原子的核式结构模型精品巩固练习

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1．人类对原子结构的认识经历了一段漫长的时期，其中提出原子的“核式结构模型”，被称为“近代原子核物理之父”的物理学家是（ ）
A．汤姆孙B．卢瑟福C．玻尔D．密立根
2．电子是最早被发现的基本粒子，下列粒子不是电子的是（ ）
A．阴极射线中的粒子
B．通电时金属导体中定向移动的粒子
C．探究原子结构中卢瑟福用来轰击金箔的粒子
D．发生光电效应时金属板上逸出的粒子
3．(多选)卢瑟福对α粒子散射实验的解释是（ ）
A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对α粒子的作用力
B．使α粒子产生偏转的力是库仑力
C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进
D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
4．目前，“冷冻电镜”已经能确定蛋白质分子结构中各原子的相对位置。据此推测，该电镜的测量精度至少约为（ ）
A．B．
C．D．
5．(多选)关于阴极射线的性质，下列判断正确的是（ ）
A．阴极射线带负电B．阴极射线带正电
C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小
6．(多选)1897年英国物理学家汤姆孙发现了电子。下列关于电子的说法正确的是（ ）
A．汤姆孙通过对阴极射线在电场和磁场中的运动得出了阴极射线是带负电的粒子的结论，并求出了阴极射线的比荷
B．汤姆孙通过对光电效应的研究，发现了电子
C．电子质量约是质子质量的1800倍
D．汤姆孙通过对不同材料做成的阴极发出的射线的研究，推断出电子是原子的组成部分
7．关于原子和原子核，甲同学说：“科学家真伟大，比原子还要小几十万倍的原子核他们也能揭示其内部结构”.乙同学说：“是啊!要用放大几百万倍的离子显微镜才能看见的原子，他们还能进行操作呢。”根据上述对话，如果我们将原子大小看成一个直径为l00m的操场，那么原子核的大小就相当于操场中心的（ ）
A．一头大象B．一个西瓜C．一只苹果D．一粒芝麻
8．(多选)如图是密立根油滴实验的示意图。油滴从喷雾器嘴喷出，落到图中的匀强电场中，调节两板间的电压，通过显微镜观察到某一油滴静止在电场中，下列说法正确的是（ ）
A．油滴带负电
B．油滴质量可通过天平来测量
C．只要测出两板间的距离和电压就能求出油滴所带的电荷量
D．该实验测得油滴所带电荷量等于元电荷的整数倍
9．(多选)卢瑟福α粒子散射实验的装置示意图如图所示，荧光屏和显微镜一起分别放在图中A、B、C、D四个位置时，关于在相同时间（足够长）内观察到的现象，下列说法正确的是（ ）
A．在A位置时观察到屏上的闪光最多
B．在B位置时屏上能观察到闪光，是因为α粒子发生了衍射
C．在D位置时屏上一定不能观察到闪光
D．在C位置时观察到屏上的闪光次数比在D位置时观察到的多
10．如图所示，在α粒子散射实验中，图中实线表示α粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，a、b、c为某条轨迹上的三个点，其中a、c两点距金原子核的距离相等（ ）
A．卢瑟福根据α粒子散射实验提出了核式结构模型
B．大多数α粒子几乎沿原方向返回
C．从a经过b运动到c的过程中，α粒子的电势能一直增大
D．α粒子经过a、b两点时动能相等
11．粒子散射实验装置如图所示，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素作为放射源，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线打到金箔上，图中虚线表示被散射的粒子的径迹。关于该实验，下列说法正确的是（ ）
A．实验现象可用汤姆孙提出的“枣糕模型”来解释
B．依据实验结果可以推测原子核是可以再分的
C．粒子发生偏转是由于它跟金箔中的电子发生了“碰撞”
D．统计散射到各个方向的粒子所占比例，可以推知原子中正电荷的大致分布情况
12．如图，真空玻璃管内，阴极发出的电子（初速度为零）经KA 间的电场加速后，以一定的速度沿玻璃管的中轴线射入平行极板 D1、D2。若两极板无电压，电子打在荧光屏中心P1点；若两极板加上偏转电压U，电子打在荧光屏上的P2点；若两极板间再加上垂直纸面方向的有界匀强磁场（磁场只存在于板间区域），磁感应强度大小为B，则电子又打到 P1点；若撤去电场只留磁场，电子恰好从极板 D1、D2右侧边缘射出。已知两极板间距为d，板长为2d，设电子的质量为m、电荷量大小为q，则（ ）
A．电子进入两板间的速度
B．将KA的加速电压和D1、D2两板间的电压同时加倍，电子还是打在 P2点
C．只留磁场，电子恰好从极板右侧边缘射出时速度偏转角的正切值为
D．电子的比荷
13．美国物理学家密立根于年利用如图甲所示的实验装置，确定了电荷量的不连续性，并测定了元电荷的数值。
(1)若某次实验中，一质量为的油滴，在场强为的两金属板之间恰好处于平衡状态。则油滴所带电荷量 已知当地的重力加速度为；
(2)对许多油滴进行测定，发现各个油滴所带电荷量都是某一最小电荷量的整数倍。密立根断定这一最小电荷量就是电子的电荷量，经过计算得出其数值为。则下列说法中说法正确的是 ；
A．在某次实验中，测得油滴所带电荷量为
B．在某次实验中，测得油滴所带电荷量为
C．在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，则原来处于静止状态的油滴将向下运动
D．在某次实验中，若只将两金属板的间距变大，则原来处于静止状态的油滴将向上运动
(3)某同学在探究电荷间相互作用力的实验中，如图乙所示，把质量为的带电小球B用绝缘细绳悬起，若将带电荷量为的带电小球A靠近B，当两个带电小球在同一高度相距时，绳与竖直方向成角，A、B两球均静止，则小球B带 电，所带的电荷量 。
14．一种测定电子比荷的实验装置如图所示。真空玻璃管内阴极发出的电子经阳极与阴极之间的高压加速后，形成一细束电子流，以平行于平行板电容器极板的速度进入两极板间的区域。若两极板间无电压，电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间施加电压，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为的匀强磁场，则电子在荧光屏上产生的光点又回到O点。已知极板的长度为间的距离为，极板区的中点到荧光屏中点O的距离为点到O点的距离为。求：

(1)电子进入平行板电容器时的速度大小；
(2)电子的比荷。
阴极射线管
如图（1）是一个经过改装的阴极射线管，其简化模型如图（2）所示。将阴极K和阳极A与直流高压电源相连，阴极射线中带电粒子自K射出，并在AK间加速。从A处狭缝射出的粒子沿直线向右运动。CD为一对平行金属板，接在另一个直流电源上，CD间电场对粒子束产生偏转作用，使粒子做类平抛运动。粒子束从CD板右侧射出后沿直线射到右端荧光屏上P点。管外CD极板前后两侧加装a和b两个载流线圈，通电线圈产生一个与CD间电场和粒子束运动方向都垂直的匀强磁场B。调节线圈中电流，可使得粒子束无偏转地沿直线射到荧光屏上的O点。已知KA间加速电压为U1，CD间偏转电压为U2，CD板的长度为L，间距离为d，忽略粒子从阴极K发出时的初速度和重力的大小。
完成下列问题
15．自K射出的带电粒子是 。它是由物理学家 （选填：①卢瑟福，②汤姆孙，③玻尔，④法拉第）最早发现并通过实验确定这种带电粒子属性的。
16．该粒子从阴极K发出后，向阳极A运动过程中，其电势能和动能变化情况是（ ）
A．电势能增加，动能减小B．电势能增加，动能增加
C．电势能减小，动能增加D．电势能减小，动能减小
17．若已知粒子离开阳极A时的速度，为使粒子束不发生偏转，
（1）在载流线圈中通入的电流方向( )
A．a线圈中顺时针，b线圈中逆时针 B．a线圈中顺时针，b线圈中顺时针
C．a线圈中逆时针，b线圈中逆时针 D．a线圈中逆时针，b线圈中顺时针
（2）此时的磁感强度 。
18．（计算）若已知该粒子的比荷大小为N，在载流线圈未通电时，粒子通过CD板后发生偏转（设磁场和电场仅局限于CD板之间）。求
（1）粒子离开阳极A时的速度大小；
（2）粒子打到荧光屏P点时速度大小；
（3）与方向的偏转角的正切值。
16．（2023·上海·高考真题）关于粒子散射实验正确的是（ ）
A．实验要在真空中进行B．荧光屏是为了阻挡粒子
C．实验中显微镜必须正对放射源D．证明了原子核中有质子存在
17．（2021·上海·高考真题）粒子散射实验中，有部分大角度偏转的粒子，说明了（ ）
A．由于原子中的电子碰撞造成的B．受到金原子核库仑引力
C．原子核由质子和中子组成D．原子中有带正电的原子核
18．（2020·天津·高考真题）在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识。下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是（ ）
A．B．
C．D．