高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第二節(jié) 原子的結(jié)構(gòu)檢測 粵教版選修3-5

第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第二節(jié) 原子的結(jié)構(gòu) A級　抓基礎(chǔ) 1．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是(　　) A．α粒子的散射實驗　　　B．對陰極射線的研究 C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 答案：A 2．(多選)下列對原子結(jié)構(gòu)的認識中，正確的是(　　) A．原子中絕大部分是空的，原子核很小 B．電子在核外旋轉(zhuǎn)，庫侖力提供向心力 C．原子的全部正電荷都集中在原子核里 D．原子核的直徑大約是10－10 m 解析：原子是由位于原子中心帶正電的原子核和核外帶負電的電子構(gòu)成的，電子在核外繞核高速旋轉(zhuǎn)，庫侖力提供向心力，由此可判定B、C正確，根據(jù)散射實驗知原子核直徑數(shù)量級為10－15 m，而原子直徑的數(shù)量級為10－10 m，故A正確，D錯誤． 答案：ABC 3．(多選)盧瑟福對α粒子散射實驗的解釋是(　　) A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的主要原因是原子中電子對α粒子的作用力 B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫侖力 C．原子核很小，α粒子接近它的機會很小，所以絕大多數(shù)的α粒子仍沿原來的方向前進 D．能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過原子時離原子核近的α粒子 解析：原子核帶正電，與α粒子間存在庫侖力，當α粒子靠近原子核時受庫侖力而偏轉(zhuǎn)，電子對它的影響可忽略，故A錯、B對；由于原子核非常小，絕大多數(shù)粒子經(jīng)過時離核較遠因而運動方向幾乎不變，只有離核很近的α粒子受到的庫侖力較大，方向改變較多，故C、D對． 答案：BCD 4．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實驗結(jié)果的示意圖是(　　) 解析：α粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn)，越靠近金箔，偏轉(zhuǎn)的角度越大，所以A、B、C錯誤，D正確． 答案：D B級　提能力 5．當α粒子穿過金箔發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的過程中，下列說法正確的是(　　) 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粒子一直受到庫侖斥力，速度一直減小 解析：α粒子與金原子核帶同種電荷，兩者相互排斥，A、C錯，B對；α粒子在靠近金原子核時斥力做負功，速度減小，遠離時斥力做正功，速度增大，故D錯． 答案：B 6．(多選)α粒子散射實驗中，當α粒子最接近原子核時，α粒子符合下列哪種情況(　　) A．動能最小 B．勢能最小 C．α粒子與金原子組成的系統(tǒng)的能量小 D．所受原子核的斥力最大 解析：α粒子在接近金原子核的過程中，要克服庫侖斥力做功，動能減少，電勢能增加，兩者相距最近時，動能最小，電勢能最大，總能量守恒．根據(jù)庫侖定律，距離最近時，斥力最大． 答案：AD 7．(多選)在α粒子散射實驗中，如果兩個具有相同能量的α粒子，從不同大小的角度散射出來，則散射角度大的α粒子(　　) A．更接近原子核 B．更遠離原子核 C．受到一個以上的原子核作用 D．受到原子核較大的沖量作用 解析：由于原子的體積遠遠大于原子核的體積，當α粒子穿越某一個原子的空間時，其他原子核距α粒子相對較遠，而且其他原子核對α粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的這個α粒子并非由于受到多個原子核作用，C錯；由庫侖定律可知，α粒子受到的斥力與距離的平方成反比，α粒子距原子核越近，斥力越大，運動狀態(tài)改變越大，即散射角度越大，A對，B錯；當α粒子受到原子核較大的沖量作用時，動量的變化量就大，即速度的變化量就大，則散射角度就大，D對． 答案：AD 8.高速α粒子在重原子核電場作用下的散射現(xiàn)象如圖所示，實線表示α粒子運動的軌跡，虛線表示重核形成電場的等勢面．設(shè)α粒子經(jīng)過a、b、c三點時的速度為va、vb、vc，則其關(guān)系為(　　) A．va<vb<vc B．vc<vb<va C．vb<va<vc D．vc<va<vb 解析：α粒子和重原子核都帶正電，相互排斥，當α粒子靠近重原子核時，電場力做負功，α粒子動能減小，va>vb.當α粒子遠離重原子核時電場力做正功，動能增加，vc>vb.又因為從a到c的整個過程中電場力對α粒子做正功，故va<vc，所以vc>va>vb，選項C正確． 答案：C 9.在盧瑟福的α粒子散射實驗中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核附近時的軌跡如圖中實線所示．圖中P、Q為軌跡上的點，虛線是過P、Q兩點并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個區(qū)域．不考慮其他原子核對該α粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說法中正確的是(　　) A．可能在①區(qū)域 B．可能在②區(qū)域 C．可能在③區(qū)域 D．可能在④區(qū)域 解析：α粒子帶正電，原子核也帶正電，對靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會在④區(qū)域；如原子核在②、③區(qū)域，α粒子會向①區(qū)域偏；如原子核在①區(qū)域，可能會出現(xiàn)題圖所示的軌跡，故應(yīng)選A. 答案：A 10．若氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運動，則其角速度ω是多少？電子繞核的運動可等效為環(huán)形電流，則電子運動的等效電流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：電子繞核運動的向心力是庫侖力，因為 ＝mω2r，所以ω＝；其運動周期為 T＝＝，其等效電流I＝＝ . 答案：