2018-2019学年高中物理 第十八章 原子结构 18.2 原子的核式结构模型课后巩固训练 新人教版选修3-5.doc

18.2 原子的核式结构模型基础达标练1卢瑟福提出原子的核式结构模型的依据是用粒子轰击金箔，实验中发现粒子()A全部穿过或发生很小偏转B绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回C绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过D全部发生很大偏转答案B解析卢瑟福的粒子散射实验结果是绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，故选项A错误；粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转，并且有极少数粒子偏转角超过了90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180，故选项B正确，C、D错误。2(多选)关于粒子散射实验的说法正确的是()A少数粒子发生大角度偏转，是因为它碰到了原子中的电子B粒子在靠近原子核时，库仑斥力对它做负功，它的动能转化为电势能C粒子距离原子核最近时，加速度一定等于零，此时系统总能量最大D卢瑟福根据粒子散射实验现象，否定了汤姆孙的原子模型，提出原子核式结构模型答案BD解析由于电子质量远小于粒子质量，因而大多数粒子沿直线运动，A错；粒子距原子核最近时，加速度最大，电势能最大，总能量不变，C错。3关于粒子的散射实验解释有下列几种说法，其中错误的是()A从粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小B极少数粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核存在C原子核带的正电荷数等于它的原子序数D绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的答案D解析明确粒子散射实验现象的内容以及造成这种现象的原因，正确利用物体受力和运动的关系判断。从粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小，A项正确。极少数粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核存在，B项正确。由实验数据可知原子核带的正电荷数等于它的原子序数，C项正确。绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中是比较空旷的，D项错误。4(多选)如图所示为粒子散射实验中粒子穿过某一原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是()A粒子在A处的速度比在B处的速度小B粒子在B处的速度最大C粒子在A、C处的速度大小相同D粒子在B处的速度比在C处的速度小答案CD解析由A到B，库仑力做负功，动能减小，则A处的动能大于B处的动能，A处的速度大于B处的速度，故A、B错误；由A运动到C，库仑力做功为零，则动能不变，所以经过A、C的速度大小相等，故C正确；由B到C，库仑力做正功，根据动能定理知，动能增大，则C点的速度大于B点的速度，故D正确。5如图所示，X表示金原子核，粒子射向金核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是图中的()答案D解析粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲就越小，故D正确。6(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，下面关于观察到的现象的说法中正确的是()A放在A位置时，相同时间内观察到荧光屏上的闪光次数最多B放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些C放在C、D位置时，屏上观察不到闪光D放在D位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少答案ABD解析放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，说明大多数射线基本不偏折，可以知道金箔原子内部很空旷，所以A正确；放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比A位置时稍少些，说明较少射线发生偏折，可以知道原子内部带正电的那部分物质体积小、质量大，所以B正确；放在C、D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少。说明极少数射线较大偏折，可以知道原子内部带正电的那部分物质体积小且质量大，故C错误，D正确。7关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型如图甲和图乙所示，都采用了类比推理的方法。下列事实中，主要采用类比推理的是()A人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型B伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律C库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律D托马斯杨通过双缝干涉实验证实光是一种波答案C解析质点的模型是一种理想化的物理模型，是为研究物体的运动而建立的；伽利略的摆的等时性是通过观察现象发现的；托马斯杨通过实验证明光是一种波，是建立在事实的基础上的。题组通关练8(1)如图所示，虚线表示金原子核电场的等势线，实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()Avavbvc，EbEaEcBvbvcva，EbEaEcCvbvavc，EbEaEcDvbvaEaEc(2)已知电子质量为9.11031 kg，电荷量为1.61019 C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.531010 m时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效电流。答案(1)D(2)2.19106 m/s6.581015 Hz2.171018 J1.07103 A解析(1)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vbvaEaEc。(2)根据库仑力提供电子绕核旋转的向心力可知kmve1.61019 m/s2.19106 m/s。而v2fr，即fHz6.581015 Hz，Ekmv2 J2.171018 J。设电子运动周期为T，则T s1.51016 s，电子绕核的等效电流：I A1.07103 A。9. (1)根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图为原子核式结构模型的粒子散射图景。图中实线表示粒子的运动轨迹。其中一个粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中(粒子在b点时距原子核最近)，下列判断正确的是()A粒子的动能先增大后减小B粒子的电势能先增大后减小C粒子的加速度先变小后变大D电场力对粒子先做正功后做负功(2)速度为107 m/s的粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若粒子质量为4m0，铝核质量为27m0，它们距离最近时，铝核获得的动能是原粒子动能的多少倍？答案(1)B(2)解析(1)粒子从a经b到达c的过程中电场力先做负功，后做正功，D错误；粒子的动能先减小后增大，A错误；粒子的电势能先增大后减小，B正确；粒子的加速度先变大后变小，C错误。(2)在粒子和铝原子核发生对心碰撞时，当二者速度相同时，相距最近，在粒子靠近过程中，由动量守恒定律得mv0(mm铝)v共，所以v共v0。