高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型課堂演練 新人教版選修35

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1、 2 原子的核式結(jié)構(gòu)模型 1.如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置,粒子打到熒光屏上都會(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.1 305、25、7、1    B.202、405、625、825 C.1 202、1 010、723、203 D.1 202、1 305、723、203 解析:根據(jù)盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以知道,絕大多數(shù)沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),少數(shù)粒子發(fā)生了小角度偏轉(zhuǎn),極個(gè)別發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),所以才推得原子的組成,絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)極小的核上.根據(jù)這個(gè)現(xiàn)象可以知道A正確.

2、答案:A 2.(多選)在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),這些α粒子(   ) A.一直受到重金屬原子核的斥力作用 B.動(dòng)能不斷減小 C.電勢能先增大后減小 D.出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn)是與電子碰撞的結(jié)果 解析:A.α粒子和原子核均帶正電荷,相互排斥,A正確;B、C、D、少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn),α粒子與原子核先靠近后遠(yuǎn)離,故庫侖斥力先做負(fù)功后做正功,根據(jù)功能關(guān)系,電勢能先增加后減小,動(dòng)能先減小后增加,BD錯(cuò)誤;C正確;故選AC. 答案:AC 3.盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu),正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是(  )   解析:α粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn),越靠近金原子

3、核,偏轉(zhuǎn)的角度越大,所以A、B、C錯(cuò)誤,D正確. 答案:D 4.關(guān)于α粒子的散射實(shí)驗(yàn)解釋有下列幾種說法,其中錯(cuò)誤的是(  ) A.從α粒子的散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以估算出原子核的大小 B.極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度的散射的事實(shí),表明原子中有一個(gè)質(zhì)量很大而體積很小的帶正電的核存在 C.原子核帶的正電荷數(shù)等于它的原子序數(shù) D.絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn),表明原子中正電荷是均勻分布的 解析:從α粒子的散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以估算出原子核的大小,A項(xiàng)正確.極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度的散射的事實(shí),表明原子中有一個(gè)質(zhì)量很大而體積很小的帶正電的核存在,B項(xiàng)正確.由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知原子核帶的正電荷數(shù)等于它的

4、原子序數(shù),C項(xiàng)正確.絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn),表明原子中是比較空曠的,D項(xiàng)錯(cuò)誤. 答案:D A級 抓基礎(chǔ) 1.下列對α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的描述,你認(rèn)為正確的有(  ) A.實(shí)驗(yàn)器材有放射源、金箔、帶有熒光屏的放大鏡 B.金箔的厚度對實(shí)驗(yàn)無影響 C.如果不用金箔改用鋁箔,就不會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象 D.實(shí)驗(yàn)裝置放在空氣中和真空中都可以 解析:由對α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的描述可知A項(xiàng)正確.實(shí)驗(yàn)所用的金箔的厚度極小,如果金箔的厚度過大,α粒子穿過金箔時(shí)必然受到較大的阻礙作用而影響實(shí)驗(yàn)效果,B項(xiàng)錯(cuò).如果改用鋁箔,由于鋁核的質(zhì)量仍遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量,散射現(xiàn)象仍然發(fā)生,C項(xiàng)錯(cuò).空氣的流

5、動(dòng)及空氣中有許多漂浮的分子,會(huì)對α粒子的運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生影響,實(shí)驗(yàn)裝置是放在真空中進(jìn)行的,D項(xiàng)錯(cuò). 答案:A 2.(多選)α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明(  ) A.原子中絕大部分是空的 B.原子中全部正電荷都集中在原子核上 C.原子內(nèi)有中子 D.原子的質(zhì)量幾乎全部都集中在原子核上 解析:在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,絕大多數(shù)α粒子穿過金箔時(shí)其運(yùn)動(dòng)方向基本不變,只有少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn),這說明原子的全部正電荷和幾乎所有的質(zhì)量都集中在一個(gè)很小的核上,這個(gè)核就叫原子核.原子核很小,只有少數(shù)α粒子在穿過金箔時(shí)接近原子核,受到較大庫侖力而發(fā)生偏轉(zhuǎn);而絕大多數(shù)α粒子在穿過金箔時(shí),離原子核很遠(yuǎn),所受庫侖斥力很

6、小,故它們的運(yùn)動(dòng)方向基本不變.所以本題正確選項(xiàng)為A、B、D. 答案:ABD 3.α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,不考慮電子和α粒子的碰撞影響,是因?yàn)?  ) A.α粒子與電子根本無相互作用 B.α粒子受電子作用的合力為零,是因?yàn)殡娮邮蔷鶆蚍植嫉? C.α粒子和電子碰撞損失能量極少,可忽略不計(jì) D.電子很小,α粒子碰撞不到電子 解析:α粒子與電子之間存在著相互作用力,這個(gè)作用力是庫侖引力,但由于電子質(zhì)量很小,只有α粒子質(zhì)量的七千三百分之一,碰撞時(shí)對α粒子的運(yùn)動(dòng)影響極小,幾乎不改變運(yùn)動(dòng)方向,就像一顆子彈撞上一個(gè)塵埃一樣,故正確選項(xiàng)是C. 答案:C 4.在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中,使少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏

7、轉(zhuǎn)的作用力是原子核對α粒子的(  ) A.萬有引力      B.庫侖力 C.磁場力 D.核力 解析:金原子核和α粒子在距離很近時(shí),產(chǎn)生較大的庫侖力而使少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn). 答案:B 5.下列圖中,X表示金原子核,α粒子射向金核被散射,若它們?nèi)肷鋾r(shí)的動(dòng)能相同,其偏轉(zhuǎn)軌道可能是(  ) 解析:α粒子離金核越遠(yuǎn)其斥力越小,軌道彎曲程度就越小,故選項(xiàng)D正確. 答案:D B級 提能力 6.(多選)如圖所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子穿過某一原子核附近時(shí)的示意圖,A、B、C三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢面上,則以下說法中正確的是(  ) A.α粒子在A處的速度比在B處的速度小

8、B.α粒子在B處的速度最大 C.α粒子在A、C處的速度的大小相同 D.α粒子在B處的速度比在C處的速度小 解析:根據(jù)α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線,可判定α粒子受到的是斥力,由A到B庫侖力做負(fù)功,速度減小,故選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤,D正確.由于A、C兩點(diǎn)位于同一等勢面上,所以α粒子在A、C處的速度大小相同,C項(xiàng)正確. 答案:CD 7.根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型.如圖表示了原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景.圖中實(shí)線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡.其中一個(gè)α粒子在從a運(yùn)動(dòng)到b再運(yùn)動(dòng)到c的過程中(α粒子在b點(diǎn)時(shí)距原子核最近),下列判斷中正確的是(  ) A.α粒子的動(dòng)能先增大后減小 B

9、.α粒子的電勢能先增大后減小 C.α粒子的加速度先變小后變大 D.電場力對α粒子先做正功后做負(fù)功 解析:根據(jù)原子核式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)以及電場力做功與電勢能的變化關(guān)系判斷電勢能的變化,再由動(dòng)能定理(或能量守恒)判斷動(dòng)能變化情況.α粒子先靠近原子核,然后又遠(yuǎn)離原子核,則在運(yùn)動(dòng)過程中,電場力(庫侖斥力)對α粒子先做負(fù)功后做正功,所以其電勢能先增大后減小,由動(dòng)能定理知,動(dòng)能先減小后增大,則B選項(xiàng)正確,而A、D選項(xiàng)錯(cuò)誤;α粒子受到的庫侖斥力先增大后減小,由牛頓第二定律知,加速度先增大后減小,C選項(xiàng)錯(cuò)誤.故應(yīng)選擇B. 答案:B 8.若氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng),則其角速度ω是多少?電

10、子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流,則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流I是多少(已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,靜電力常量用k表示)? 解析:電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力是庫侖力,因?yàn)椋絤ω2r,所以ω= ;其運(yùn)動(dòng)周期為T== ,其等效電流I== . 答案:   6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375

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