高中物理 第2章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型学业分层测评 鲁科版选修3-5

第2节 原子的核式结构模型 (建议用时：45分钟)学业达标1关于物质结构的研究有下列叙述，其中正确的是()A电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构B人们发现质子后认识了原子的结构C根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型D原子内部的正电荷全部集中在原子中心极小的原子核内E电子均匀分布在原子内部【解析】电子的发现使人们认识了原子有复杂的结构，选项A正确；质子的发现使人们认识了原子核的结构，选项B不正确；根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项C正确；原子内部的正电荷全部集中在极小的原子核内，选项D正确，电子在原子核外空间高速运转，并不是均匀分布，E错误【答案】ACD2关于粒子散射实验装置，下列说法正确的是()A实验装置应放在真空中B金箔的厚度对实验无影响C如果把金箔改为铝箔，更不容易观察到大角度散射现象D实验时，金箔、荧光屏和显微镜均能在圆周上运动E实验中，金箔的厚度对实验结果影响较大【解析】根据粒子散射实验装置的要求，不在真空中实验可能会受到空气中尘埃等微粒的影响，A对当金箔偏厚时，粒子可能无法穿过，B错，E正确金箔改为铝箔，由于铝原子核质量较小，而不容易观察到大角度散射，C正确实验中金箔不动，显微镜沿圆周运动，D错【答案】ACE3在粒子散射实验中，选用金箔的原因，下列说法中正确的是()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，被粒子轰击后不易移动D金核半径大，易形成大角度散射E金箔厚度可以做得比铝箔还薄【解析】粒子散射实验中，选用金箔是因为金具有良好的延展性，可以做成很薄的箔，粒子很容易穿过，选项A正确；金原子核质量大，被粒子轰击后不易移动，选项C正确；金核半径大，易形成大角度散射，选项D正确，铝也有很好的延展性，也可以做得很薄，E错误【答案】ACD4卢瑟福提出原子的核式结构学说的根据是粒子轰击金箔的实验，下列有关实验结果的叙述不正确的是()A绝大部分基本上沿直线运动B全部发生偏转，但偏转角度都很小C全部发生很大的偏转，甚至有的被反弹回D绝大多数不发生或只发生很小的偏转，有极少数发生很大的偏转，个别甚至被反弹回E绝大多数发生很大的偏转，甚至被反弹回，只有少数穿过【解析】根据卢瑟福的核式结构学说，原子有一个很小的核，集中了原子全部正电荷和几乎全部质量，核外巨大空间为电子的运动空间因此飞过来的粒子与原子核正碰而被反弹回的几率非常小，并且离原子核比较近，受库仑力作用发生较大偏转的机会也不多，故绝大多数粒子离核较远，受库仑力很小，基本上沿直线运动【答案】BCE5关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是() 【导学号：18850027】A原子是一个质量分布均匀的球体B原子的质量几乎全部集中在原子核内C原子的正电荷和负电荷全部集中在一个很小的核内D原子半径的数量级是1010 mE原子核半径的数量级是1015 m【解析】根据卢瑟福的原子核式结构学说，可知选项B、D、E均正确【答案】BDE6如图224所示，实线表示金原子核电场的等势线，虚线表示粒子在金核电场中散射时的运动轨迹设粒子通过a、b、c三点时速度分别为va、vb、vc，电势能分别为Ea、Eb、Ec，则va、vb、vc由小到大的顺序为_，Ea、Eb、Ec由小到大的顺序为_图224【解析】金原子核和粒子都带正电，粒子在接近金核过程中需不断克服库仑力做功，它的动能减小，速度减小，电势能增加；粒子在远离金核过程中库仑力不断对它做功，它的动能增大，速度增大，电势能减小因此这三个位置的速度大小关系和电势能大小关系为vbvavc，EcEaEb.【答案】vbvavcEcEaEb7已知电子质量为9.11031 kg，带电荷量为1.61019 C，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.531010 m，求电子绕核运动的线速度【解析】库仑力提供电子做圆周运动的向心力，由，得ve1.61019 m/s2.19106 m/s.【答案】2.19106 m/s能力提升8粒子散射实验中，当粒子最接近原子核时，粒子符合下列哪种情况()A动能最小B电势能最小C粒子与金原子组成的系统的能量最小D所受原子核的斥力最大E粒子所具有的电势能最大【解析】粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑力做功，动能减少，电势能增加两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒根据库仑定律，距离最近时，斥力最大故A、D、E均正确【答案】ADE9卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径为r1，已知电子电荷量为e，静电力恒量为k，用经典物理学的知识，(1)计算电子在半径为r1的轨道运动时的动能(2)设轨道2的半径r24r1，计算电子在轨道2运动时的动能(3)比较电子在轨道1与轨道2的动能，Ek1_Ek2(选填“”“”或“”)，电势能Ep1_Ep2(选填“”“”或“”)【解析】(1)根据库仑力充当向心力有km，故Ekmv2k.(2)由(1)知当r24r1时有Ekkk.(3)由(2)知由轨道1运动至轨道2，电子动能减小，故Ek1Ek2，由轨道1至轨道2过程中，电子克服库仑力引力做功，电势能增大，故Ep1Ep2.【答案】(1)k(2)k(3)10如图225所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM100 V一个粒子以2.5105 m/s从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求粒子在B点时速度的大小(已知m6.641027 kg) 【导学号：18850028】图225【解析】粒子在由A到B的过程中，根据动能定理2eUNMmv2mv由此得v m/s2.3105 m/s.【答案】2.3105 m/s11粒子的质量大约是电子质量的7 300倍，如果粒子以速度v跟电子发生弹性正碰(假设电子原来是静止的)，则碰撞后粒子的速度变化了多少？【解析】设电子质量为m，碰后粒子速度为v1，电子速度为v2，由弹性碰撞中能量和动量守恒得7 300mv27 300mvmv7 300mv7 300mv1mv2联立式，解得v1vv因此碰撞后粒子速度减少了vv1v.【答案】v