发布时间 : 星期六 文章人教版高中物理选修3-5配套练习,同步检测题：第十八章 原子结构(含章末检测题))更新完毕开始阅读
图2
7．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型．如图2所示中虚线表示 原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个α粒子的运动轨迹．在α粒子从a运动到 b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是( ) A．动能先增大，后减小 B．电势能先减小，后增大
C．电场力先做负功，后做正功，总功等于零 D．加速度先变小，后变大
1．“枣糕模型”完全被否定是由下列哪种原因引起的( ) A．光电效应现象的发现 B．气体电离现象的发现 C．α粒子散射实验 D．天然放射现象 2．对α粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有( ) A．实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的放大镜 B．金箔的厚度对实验无影响
C．如果不用金箔改用铝箔，就不会发生散射现象 D．实验装置放在空气中和真空中都可以 3．卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )
A．使α粒子产生偏转的力主要是原子中电子对α粒子的作用力 B．使α粒子产生偏转的力是库仑力
C．原子核很小，α粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进
D．能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核较近的α粒子 4．卢瑟福提出的原子核式结构学说包括下列哪些内容( ) A．原子中心有一个很小的核
B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里 C．原子正电荷均匀分布在它的全部体积上 D．带负电的电子在核外空间绕原子核旋转
5．当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是( ) A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用 B．α粒子一直受到原子核的斥力作用
C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用 D．α粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小
6．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种情况( ) A．动能最小 B．电势能最小
C．α粒子与金原子核组成的系统的能量最小 D．所受原子核的斥力最大
7．如图所示的四个图中，O点表示某原子核的位置，曲线ab和cd表示经过该原子核附
近的α粒子的运动轨迹，正确的图是( )
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8．关于α粒子散射实验，下列说法正确的是( )
A．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方
向发生明显的改变
B．由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使α粒子发生大角度偏转 的原因是在原子中极小的区域内集中存在着对α粒子产生库仑力的正电荷
C．α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近
原子核的机会很小
D．使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α 粒子的斥力不相等
9．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( ) A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的枣糕模型是错误的 B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论 C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证核式结构理论的正确性
D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论 1 2 3 4 5 6 7 8 9 题 号 答 案 10.1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α粒子发生了________(选填“大”或“小”) 角度散射现象，提出了原子的核式结构模型．若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，其
－
速度约为________m/s.(质子和中子的质量均为1.67×1027 kg,1 MeV＝106 eV)
11．根据卢瑟福的原子模型：氢原子中央是一个带正电的核，核外有一个电子绕核做匀 速圆周运动．已知轨道半径为r，氢核和电子所带电荷量均为e，电子质量为m.若把电 子绕核旋转看作是一种电流，则其电流I为多大？
12．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r＝0.53×1010 m，用经典物理学的
知识，试计算在此轨道上电子绕核转动的频率和加速度．
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第2节 原子的核式结构模型
课前预习练
1．均匀 电子 西瓜模型 枣糕模型 2．绝大多数 少数 大于
3．(1)正电 很强 大角度 (2)原子核 全部 几乎全部 原子核外部 4．(1)电子数 原子序数 (2)质子 中子 质子
－－
(3)1015 1010
5．D [电子的质量很小，比α粒子的质量小得多，α粒子碰到金箔原子内的电子，运动方向不会发生明显变化，汤姆孙模型认为正电荷在原子内是均匀分布的，因此，当α粒子穿过原子时，它受到两侧正电荷的斥力有相当大一部分互相抵消，使α粒子偏转的力不会很大，不会有大角度偏转．]
6．ABC [原子是由位于原子中心带正电的原子核和核外带负电的电子构成的，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，由此可判定B、C正确；根据散射实验知原子核直
－－
径数量级为1015 m，而原子直径的数量级为1010 m，故A正确，D错误．]
课堂探究练 1．B
2．ABD [因为绝大多数α粒子穿过金箔后仍然沿原来方向前进，在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，选项A对；因为少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转，在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时要少得多，选项B对；α粒子散射实验中有极少数α粒子偏转角超过90°，甚至接近180°，所以选项C错，选项D对．]
3．B
4．A [原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，才使得在α粒子散射实验中，只有少数的α粒子离核很近，受到较大的库仑斥力，发生大角度的偏转，所以选项A正确．]
5．C
6．D [由于原子核很小，α粒子十分接近它的机会很少，所以绝大多数α粒子基本上仍按直线方向前进，只有极少数发生大角度的偏转．从α粒子散射实验数据可以估算出原子
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核的大小约为10 m．由此可知A错，D正确．
用极端法，设α粒子向金核射去，如右图所示．可知α粒子接近原子核时，克服电场力做功，所以其动能减少，电势能增加；当α粒子远离原子核时，电场力做功，其动能增加，电势能减少，所以选项B、C都错．]
7．C [在α粒子从a运动到b的过程中，电场力做负功，电势能增大，动能减小，在α粒子从b运动到c的过程中，电场力做正功，电势能减小，动能增大，选项A、B均错；由于a、b之间的电势差和c、b之间的电势差大小相等，电场力做的正功和负功数值相等，总功等于零，选项C对；α粒子在由a到b的过程中，库仑力增大，根据牛顿第二定律知，
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加速度应增大，同理知由b到c时，加速度减小，选项D错，故正确选项是C.]
课后巩固练 1．C
2．A [实验所用的金箔的厚度极小，如果金箔的厚度过大，α粒子穿过金箔时必然受到较大的阻碍作用而影响实验效果，B项错．如果改用铝箔，由于铝核的质量仍远大于α粒子的质量，散射现象仍然会发生，C项错．空气的流动及空气中有许多漂浮的微粒，会对α粒子的运动产生影响，实验装置是放在真空中进行的，D项错．正确选项为A.]
3．BCD [原子核带正电，与α粒子间存在库仑力，当α粒子靠近原子核时受库仑力而偏转，故B对，A错；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远，因而运动方向几乎不变，只有离核较近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对．]
4．ABD [原子中心有一个原子核，它集中了几乎原子的全部质量和所有的正电荷，电子绕原子核高速旋转．]
5．B [α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，同理当α粒子远离金原子时斥力做正功，速度增大，故D错误．]
6．AD 7.D 8．ABC [电子的质量很小，和α粒子作用时，对α粒子运动的影响极其微小，A正确．α粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内，所以B、C正确，D错误．]
9．D [卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误后提出的“核式结构”理论，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象而提出了“核式结构”理论，C错误，D正确．]
10．大 6.9×106
－
2×1×106×1.6×1019122Ek解析 设α粒子的速度为v，Ek＝mv，v＝ ＝ －
2m4×1.67×1027m/s≈6.9×106 m/s
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本题主要考查了α粒子散射实验及动能的表达式Ek＝mv2，旨在考查学生对基础知识
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的掌握程度．
e2k11. 2πrmr
解析 氢原子核与核外电子间的库仑力提供电子绕核运动的向心力，即 ke2v2ke2＝m，v＝ . r2rmr
电子绕核运动一周的时间为：
2πrmrT＝＝2πr vke2将电子绕核运动等效为一环形电流，则 ee2kI＝＝ T2πrmr
12．6.6×1015 Hz 9.01×1022 m/s2
解析 设原子绕核转动的频率为f，加速度为a，
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已知电子质量为me＝0.91×1030 kg，
－
而qe＝qH＝1.6×1019 C，
qeqH由牛顿第二定律F＝ma得：k2＝mea
r
qeqH即a＝k2 mer
－－
9×109×1.6×1019×1.6×1019＝ m/s2 －30－2020.91×10×0.53×10
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