課后素養(yǎng)落實(shí)(九)(建議用時(shí)：40分鐘)題組一電子的發(fā)現(xiàn)1．陰極射線管中加高電壓的作用是()A．使管內(nèi)的氣體電離B．使陰極發(fā)出陰極射線C．使管內(nèi)障礙物的電勢升高D．使管內(nèi)產(chǎn)生強(qiáng)電場，電場力做功使電子加速D[在陰極射線管中，陰極射線是由陰極處于熾熱狀態(tài)而發(fā)射出的電子流，B錯(cuò)誤；陰極發(fā)射出的電子流通過高電壓加速后，獲得較高的能量，與玻璃壁發(fā)生撞擊而產(chǎn)生熒光，故A、C錯(cuò)誤，D正確。]2．電子的發(fā)現(xiàn)是人類對物質(zhì)結(jié)構(gòu)認(rèn)識上的一次飛躍，開創(chuàng)了探索物質(zhì)微觀結(jié)構(gòu)的新時(shí)代。下列關(guān)于電子的說法正確的是()A．電子的發(fā)現(xiàn)使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)B．電子不具有波動(dòng)性C．電子穿過晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射圖樣，這證明了電子具有粒子性D．湯姆孫發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)發(fā)出的陰極射線的粒子比荷相同，這種粒子即電子D[電子的發(fā)現(xiàn)打破了原子不可再分的傳統(tǒng)觀念，即原子不是組成物質(zhì)的最小微粒，原子本身也有內(nèi)部結(jié)構(gòu)，但沒有使人們認(rèn)識到原子具有核式結(jié)構(gòu)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；電子穿過晶體時(shí)會(huì)產(chǎn)生衍射圖樣，這證明了電子具有波動(dòng)性，選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤；湯姆孫發(fā)現(xiàn)不同物質(zhì)發(fā)出的陰極射線的粒子比荷相同，這種粒子即電子，選項(xiàng)D正確。]3．如圖所示是陰極射線管示意圖。接通電源后，陰極射線由陰極沿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)，在下列措施中可采用的是()A．加一磁場，磁場方向沿z軸負(fù)方向B．加一磁場，磁場方向沿y軸正方向C．加一電場，電場方向沿z軸負(fù)方向D．加一電場，電場方向沿y軸正方向B[若加磁場，由左手定則可知，所加磁場方向沿y軸正方向，選項(xiàng)B正確，A錯(cuò)誤；若加電場，因電子向下偏轉(zhuǎn)，則電場方向沿z軸正方向，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。]4．如圖所示，讓一束均勻的陰極射線以速率v垂直進(jìn)入正交的電、磁場中，選擇合適的磁感應(yīng)強(qiáng)度B和電場強(qiáng)度E，帶電粒子將不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，然后撤去電場，粒子將做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，測得其半徑為R，求陰極射線中帶電粒子的比荷。[解析]因?yàn)閹щ娏Ｗ釉趶?fù)合場中時(shí)不偏轉(zhuǎn)，所以qE＝qvB，即v＝eq\f(E,B)，撤去電場后，粒子在洛倫茲力作用下做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則qvB＝meq\f(v2,R)。由此可得eq\f(q,m)＝eq\f(E,B2R)。[答案]eq\f(E,B2R)題組二α粒子散射實(shí)驗(yàn)5．盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果()A．證實(shí)了質(zhì)子的存在B．證實(shí)了原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．說明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核里D．說明了原子的正電荷均勻分布在整個(gè)原子中C[α粒子散射實(shí)驗(yàn)說明原子內(nèi)存在一個(gè)集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量的核。數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內(nèi)有質(zhì)子并預(yù)測核內(nèi)存在中子。]6．如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置，粒子打到熒光屏上會(huì)引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中a、b、c、d四處位置。則這四處位置在相等時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是()A．1305、25、7、1B．202、405、605、203C．1202、1010、723、203D．1202、1305、723、203A[根據(jù)盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知，絕大多數(shù)α粒子沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn)，少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子偏轉(zhuǎn)的角度甚至大于90°，因此在a、b、c、d四處位置統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)應(yīng)依次減少，且在d位置應(yīng)非常少，B、C、D項(xiàng)與分析不符，A項(xiàng)與分析相符，A正確。]7．關(guān)于盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是()A．大多數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)B．α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是與電子發(fā)生碰撞C．穿過金箔過程中，遠(yuǎn)離金原子核的α粒子電勢能減小D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型是正確的C[因?yàn)樵雍怂伎臻g較小，所以極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是原子核對它有斥力的作用，故B錯(cuò)誤；遠(yuǎn)離金原子核的α粒子受到庫侖力，庫侖力做正功，它的電勢能減小，故C正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型(“葡萄干面包”模型)是錯(cuò)誤的，如果按照“葡萄干面包”模型，不可能出現(xiàn)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，故D錯(cuò)誤。]題組三原子的核式結(jié)構(gòu)模型與原子核的組成8．下列對原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識中，錯(cuò)誤的是()A．原子中絕大部分是空的，原子核很小B．電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)，庫侖力為向心力C．原子的全部正電荷都集中在原子核里D．原子核的直徑大約為10－10mD[盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果否定了關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的湯姆孫模型，盧瑟福提出了關(guān)于原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，并估算出原子核半徑的數(shù)量級為10－15m，而原子半徑的數(shù)量級為10－10m，是原子核直徑的十萬倍之多，所以原子內(nèi)部是十分“空曠”的，核外帶負(fù)電的電子由于受到帶正電的原子核的庫侖引力而繞核旋轉(zhuǎn)。故選D。]9．假設(shè)α粒子以速率v0與靜止的電子或金原子核發(fā)生彈性正碰，電子質(zhì)量me＝eq\f(1,7300)mα，金原子核質(zhì)量mAu＝49mα。求：(1)α粒子與電子碰撞后的速度變化量大?。?2)α粒子與金原子核碰撞后的速度變化量大小。[解析]α粒子與靜止的粒子發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量和能量均守恒，由動(dòng)量守恒mαv0＝mαv1′＋mv2′，由能量守恒eq\f(1,2)mαveq\o\al(\s\up11(2),\s\do4(0))＝eq\f(1,2)mαv1′2＋eq\f(1,2)mv2′2，解得v1′＝eq\f(mα－m,mα＋m)v0，速度變化Δv＝|v1′－v0|＝eq\f(2m,mα＋m)v0。(1)與電子碰撞，將me＝eq\f(1,7300)mα代入得，Δv1≈2.7×10－4v0。(2)與金原子核碰撞，將mAu＝49mα代入得，Δv2＝1.96v0。[答案](1)2.7×10－4v0(2)1.96v010．(多選)在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，我們并沒有考慮α粒子跟電子的碰撞，這是因?yàn)?)A．電子體積非常小，以至于α粒子碰不到它B．α粒子跟電子碰撞時(shí)，損失的能量很小可以忽略C．α粒子跟各個(gè)電子碰撞的效果相互抵消D．電子在核外均勻分布，所以α粒子受電子作用的合外力為零BD[α粒子與電子相碰就如同飛行的子彈與灰塵相碰，α粒子幾乎不損失能量，B正確，A錯(cuò)誤；電子在核外均勻分布，對α粒子的庫侖引力的合力幾乎為零，不會(huì)改變?chǔ)亮Ｗ拥倪\(yùn)動(dòng)軌跡，D正確；α粒子跟各個(gè)電子碰撞的效果不會(huì)相互抵消，C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，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)磁場強(qiáng)度應(yīng)該先由小到大，再由大到小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R＝eq\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，D錯(cuò)誤。]12．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)α粒子與原子核發(fā)生對心碰撞時(shí)能達(dá)到的最小距離可以估算原子核的大小。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α粒子與金原子核間的最近距離。(已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場中的電勢能表達(dá)式為Ep＝keq\f(q1q2,r)，r為距點(diǎn)電荷的距離；α粒子質(zhì)量為6.64×10－27kg)[解析]當(dāng)α粒子靠近原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)，α粒子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢能，達(dá)到最近距離時(shí)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)