粤教版原子物理优化练习学生版1

第一节 敲开原子的大门

A组

1．(单选)发现电子的科学家是( )

A．汤姆生 B．玻尔 C．卢瑟福 D．查德威克 2．(单选)下列实验现象中，支持阴极射线是带电微粒观点的是( ) A．阴极射线可以透过薄铝片

B．阴极射线通过电场或磁场时，要产生相应偏转 C．阴极射线透过镍单晶时，产生衍射现象 D．阴极射线轰击荧光物质，发出荧光 3．(单选)下列关于电子的说法中不正确的是( ) ．

A．发现电子是从研究阴极射线开始的

B．任何物质中均有电子，它是原子的组成部分

C．电子发现的意义是使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构 D．电子是带正电的，它在电场中受到的电场力方向与电场线的切线方向相同 4．(单选)关于电荷量，下列说法中错误的是( ) A．物体所带电荷量可以是任意值 B．物体所带电荷量只能是某些值

－

C．物体所带电荷量的最小值为1.6×1019 C

－

D．一个物体带1.6×109 C的正电荷，这是它失去了1.0×1010个电子的缘故

q

5．带电粒子的比荷是一个重要的物理量．某中学物理兴趣小组设计了一个实验，探究电场和磁场对

m

电子运动轨迹的影响，以求得电子的比荷，实验装置如图3－1－5所示．

图3－1－5

(1)他们的主要实验步骤如下：

A．首先在两极板M1、M2之间不加任何电场、磁场，开启阴极射线管电源，发射的电子束从两极板中央通过，在荧光屏的正中心处观察到一个亮点；

B．在M1、M2两极板间加合适的电场：加极性如图3－1－5所示的电压，并逐步调节增大，使荧光屏上的亮点逐渐向荧光屏下方偏移，直到荧光屏上恰好看不见亮点为止，记下此时外加电压为U，请问本步骤的目的是什么？

C．保持步骤B中的电压U不变，对M1、M2区域加一个大小、方向合适的磁场B，使荧光屏正中心处重现亮点，试问外加磁场的方向如何？

q

(2)根据上述实验步骤，同学们正确地推算出电子的比荷与外加电场、磁场及其他相关量的关系为＝m

U

.一位同学说，这表明电子的比荷大小将由外加电压决定，外加电压越大则电子的比荷越大，你认为他B2d2的说法正确吗？为什么？

B组

一、单项选择题

1．如果阴极射线像X射线一样，则下列说法正确的是( ) A．阴极射线管内的高电压能够对其加速而增加能量 B．阴极射线通过偏转电场不会发生偏转 C．阴极射线通过偏转电场能够改变方向 D．阴极射线通过磁场时方向可能发生改变

2．汤姆生对阴极射线本质的研究，采用的主要方法有( ) A．用阴极射线轰击金箔，观察其散射情况 B．用“油滴实验”精确测定电子电荷的带电量

C．让阴极射线通过电场和磁场，通过阴极射线的偏转情况判断其电性和计算其比荷

1

D．用阴极射线轰击荧光物质，对荧光物质发生的光进行光谱分析 3．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

4．关于密立根“油滴实验”的科学意义，下列说法不正确的是( ) ．A．测得了质子的电荷量

B．提出了电荷分布的量子化观点

C．为电子质量的最终获得作出了突出贡献

D．为人类进一步研究原子的结构提供了一定的理论依据 5.

图3－1－6

图3－1－6为示波管中电子枪的原理示意图．示波管内被抽成真空，A为发射电子的阴极，K为接在高电势点的加速阳极，A、K间电压为U.电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K的小孔中射出时的速度大小为v.下面的说法中正确的是( )

A．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为2v

v

B．如果A、K间距离减半而电压仍为U不变，则电子离开K时的速度变为

2v

C．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为

22

D．如果A、K间距离保持不变而电压减半，则电子离开K时的速度变为v

2

图3－1－7

6．若在如图3－1－7所示的阴极射线管中部加竖直向上的电场，则应加什么方向的大小合适的磁场才能让阴极射线不偏转( )

A．竖直向上 B．竖直向下 C．垂直纸面向里 D．垂直纸面向外 二、双项选择题

7．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．阴极射线的荷质比比氢原子的荷质比大 D．阴极射线的荷质比比氢原子的荷质比小

8．汤姆生对阴极射线的探究，最终发现了电子，由此被称为“电子之父”．关于电子的说法正确的是( )

A．任何物质中均有电子

B．不同的物质中具有不同的电子 C．电子质量是质子质量的1836倍

D．电子是一种粒子，是构成物质的基本单元 9.

图3－1－8

如图3－1－8所示，一只阴极射线管的左侧不断有电子射出，如果在管的正上方放一通电直导线AB

2

时，发现射线的径迹往下偏转，则下列判断正确的是( )

A．导线中的电流从A流向B B．导线中的电流从B流向A

C．电子束的径迹与AB中的电流无关

D．若要使电子束的径迹往上偏转，可以通过改变AB中的电流方向来实现

10．如图3－1－9所示是阴极射线显像管及其偏转线圈的示意图．显像管中有一个阴极，工作时它能发射阴极射线，荧光屏被阴极射线轰击就能发光．安装在管颈的偏转线圈产生偏转磁场，可以使阴极射线发生偏转．下列说法中正确的是( )

图3－1－9

A．如果偏转线圈中没有电流，则阴极射线应该打在荧光屏正中的O点

B．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上A点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里 C．如果要使阴极射线在竖直方向偏离中心，打在荧光屏上B点，则偏转磁场的方向应该垂直纸面向里 D．如果要使阴极射线在荧光屏上的位置由B向A点移动，则偏移磁场强度应该先由小到大，再由大到小

三、非选择题

11．电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根(1868～1953)所做的油滴实验测出的．密立根实验的原理如图3－1－10所示：两块水平放置的平行金属板A、B与电源相接，使上面的A板带正电，下面的B板带负电．油滴从喷雾器喷出后，经上面金属板中间的小孔，落到两板之间的匀强电场E中．大多数油滴在经过喷雾器喷嘴时，因摩擦而带负电，油滴在电场力、重力和空气阻力的作用下下降，观察者可在强光照射下，借助显微镜进行观察．

图3－1－10

如图中所示，在A板上方用喷雾器将细油滴喷出，若干油滴从板上的一个小孔中落下，喷出的油滴因摩擦而带负电．已知A、B板间电压为U、间距为d时，油滴恰好静止．撤去电场后油滴徐徐下落，最后测出油滴以速度v匀速运动，已知空气阻力正比于速度：f＝kv，则油滴所带的电荷量q＝________.

－

某次实验得q的测量值见下表(单位：1019 C)： 6.41 8.01 9.65 11.23 12.83 分析这些数据可知：________. 12.

图3－1－11

e

为了测量电子的比荷，可用下述方法：在真空装置中，使一细束电子流(即阴极射线)在没有外界力的

m

作用下，沿如图3－1－11中OO′方向以一定的速度做直线运动．如果在途中(即在图中a、b两平行金属板之间)加一垂直纸面向里的匀强磁场(磁感应强度为B)，电子束将以半径R在磁场范围内做圆周运动．这时若在金属板a、b间再加一与入射方向垂直的、适当强度和方向的匀强电场(场强为E)，电子束又将沿OO′方向仍以原有速度做直线运动．当测知B、E及R值后，即可算出电子的比荷，试推导出电子比荷的计算式．

3

第二节 原子的结构

A组

1．(双选)卢瑟福的核式结构模型初步建立了原子结构的正确图景，能解决的问题有( ) A．解释α粒子的散射实验

B．用α粒子散射实验数据估算了原子核的大小 C．用α粒子散射实验数据估算了原子的大小 D．以上分析都不对 2．(单选)

图3－2－7

在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图3－2－7中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )

A．可能在①区域 B．可能在②区域 C．可能在③区域 D．可能在④区域

3．(单选)如图3－2－8所示，一个α粒子穿过金箔过程中，经过两个等势面，其中A、C在同一等势面上，下列说法正确的是( )

图3－2－8

A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小 B．α粒子在B处的速度最大

C．α粒子在A、C两处的速度大小相等 D．以上说法都不正确 4．卢瑟福提出的原子核式结构模型认为在原子的中心有一个很小的核．如果把原子看成半径为1000 m的大球，请你估算原子核半径的大小．

B组

一、单项选择题

1．在α粒子散射实验中，选用金箔的原因下列说法不正确的是( ) ．

A．金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔 B．金核不带电

C．金原子核质量大，被α粒子轰击后不易移动 D．金核半径大，易形成大角度散射

2．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，这是因为( ) A．α粒子和电子根本无相互作用

B．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的 C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计 D．电子体积极小，α粒子碰撞不到电子

3．α粒子散射实验中，使α粒子散射的原因是( ) A．α粒子与原子核外电子碰撞 B．α粒子与原子核发生接触碰撞 C．α粒子发生明显衍射

D．α粒子与原子核的库仑斥力作用

4．卢瑟福对α粒子散射实验的解释下列选项不正确的是( ) ．A．使α粒子产生偏转的主要力是原子中电子对α粒子的作用力

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