人教版物理选修3-5课后课时精练18-2 原子的核式结构模型
文档属性
| 名称 | 人教版物理选修3-5课后课时精练18-2 原子的核式结构模型 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 201.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2017-01-06 11:07:17 | ||
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文档简介
课后课时精练
1．关于α粒子散射实验的说法正确的是( )
A．少数α粒子发生大角度偏转，是因为它碰到了原子中的电子
B．电子对α粒子的运动几乎没有影响，因为它的体积非常小，以致α粒子碰不到它
C．α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
D．α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
E．当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到斥力较小，运动方向改变很小，因为绝大多数α粒子不发生偏转，说明原子核很小21世纪教育网版权所有
F．卢瑟福根据α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
解析：由于电子质量远小于α粒子质量，因而大多数α粒子沿直线运动，AB错，α粒子距原子核最近时，加速度最大电势能最大，总能量不变，D错。21教育网
答案：CEF
2．卢瑟福提出原子的核式结构模型的依据是用α粒子轰击金箔，实验中发现α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
解析：卢瑟福的α粒子散射实验结果是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，故选项A错误。α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α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，选项C、D错误。21·世纪*教育网
答案：B
3．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( )
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10－10 m，原子核半径的数量级是10－10 m
解析：原子的质量大部分集中在原子核上，AC错，B对，原子核半径的数量级是10－15 m, D错。
答案：B
4．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
解析：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，远离时斥力做正功，速度增大，故D错误。21cnjy.com
答案：B
5．卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )
A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对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．能发生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
解析：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，电子对它的影响可忽略，故A错，B对；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，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对。21·cn·jy·com
答案：BCD
6．如图所示，X表示金原子核，α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( )www-2-1-cnjy-com
解析：α粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲的就越小，故D对。
答案：D
7．如图所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM＝100 V。一个α粒子以2.5×105 m/s从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求α粒子在B点时速度的大小。(已知mα＝6.64×10－27 kg)
解析：α粒子在由A到B的过程中，满足
－2eUNM＝mv2－mv
由此得v＝
＝ m/s
≈2.3×105 m/s。
答案：2.3×105 m/s
8．关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型……如左图和右图所示，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( )www.21-cn-jy.com
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
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自然现象发现的；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。
答案：C
9．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示。图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域。不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )
A．可能在①区域 B．可能在②区域
C．可能在③区域 D．可能在④区域
解析：α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区域；若原子核在②、③区域，则α粒子会向①区域偏；若原子核在①区域，则可能会出现图中的轨迹，A正确。
答案：A
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。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1.67×10－27 kg,1 MeV＝1×106 eV)【来源：21·世纪·教育·网】
解析：通过α粒子散射实验可观察到的现象是：绝大多数α粒子几乎不偏转，有少数α粒子发生大角度偏转，甚至有的被反弹。α粒子由两个质子和两个中子构成，其质量约为质子的4倍，由Ek＝mv2得，α粒子的速度v＝＝ m/s＝6.9×106 m/s。2-1-c-n-j-y
答案：大 6.9×106
11．已知电子质量为9.1×10－31 kg，带电荷量为－1.6×10－19 C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效的电流。21*cnjy*com
解析：根据库仑力提供电子绕核旋转的向心力可知
k＝m
v＝e＝1.6×10－19× m/s＝2.19×106 m/s
而v＝2πfr，即f＝＝Hz＝6.58×1015 Hz
Ek＝mv2＝·＝× J＝2.17×10－18 J
设电子运动周期为T，则
T＝＝ s＝1.5×10－16 s
电子绕核的等效电流：
I＝＝＝ A＝1.07×10－3 A。
答案：2.19×106 m/s 6.58×1015 Hz 2.17×10－18 J 1.07×10－3 A2·1·c·n·j·y
12．速度为107 m/s的α粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若α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α粒子动能的多少倍？【来源：21cnj*y.co*m】
解析：在α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α粒子靠近过程中，由动量守恒定律得mαv0＝(mα＋m铝)v共【出处：21教育名师】
所以v共＝
＝＝＝
＝＝。
答案：
1．关于α粒子散射实验的说法正确的是( )
A．少数α粒子发生大角度偏转，是因为它碰到了原子中的电子
B．电子对α粒子的运动几乎没有影响，因为它的体积非常小，以致α粒子碰不到它
C．α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
D．α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
E．当α粒子穿过原子时，如果离核较远，受到斥力较小，运动方向改变很小，因为绝大多数α粒子不发生偏转，说明原子核很小21世纪教育网版权所有
F．卢瑟福根据α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
解析：由于电子质量远小于α粒子质量，因而大多数α粒子沿直线运动，AB错，α粒子距原子核最近时，加速度最大电势能最大，总能量不变，D错。21教育网
答案：CEF
2．卢瑟福提出原子的核式结构模型的依据是用α粒子轰击金箔，实验中发现α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
解析：卢瑟福的α粒子散射实验结果是绝大多数α粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，故选项A错误。α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α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，选项C、D错误。21·世纪*教育网
答案：B
3．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( )
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10－10 m，原子核半径的数量级是10－10 m
解析：原子的质量大部分集中在原子核上，AC错，B对，原子核半径的数量级是10－15 m, D错。
答案：B
4．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
解析：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，远离时斥力做正功，速度增大，故D错误。21cnjy.com
答案：B
5．卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )
A．使α粒子产生偏转的主要原因是原子中电子对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．能发生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
解析：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，电子对它的影响可忽略，故A错，B对；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，只有离核很近的α粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，故C、D对。21·cn·jy·com
答案：BCD
6．如图所示，X表示金原子核，α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( )www-2-1-cnjy-com
解析：α粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲的就越小，故D对。
答案：D
7．如图所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM＝100 V。一个α粒子以2.5×105 m/s从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求α粒子在B点时速度的大小。(已知mα＝6.64×10－27 kg)
解析：α粒子在由A到B的过程中，满足
－2eUNM＝mv2－mv
由此得v＝
＝ m/s
≈2.3×105 m/s。
答案：2.3×105 m/s
8．关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型……如左图和右图所示，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( )www.21-cn-jy.com
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
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自然现象发现的；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。
答案：C
9．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示。图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域。不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是( )
A．可能在①区域 B．可能在②区域
C．可能在③区域 D．可能在④区域
解析：α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区域；若原子核在②、③区域，则α粒子会向①区域偏；若原子核在①区域，则可能会出现图中的轨迹，A正确。
答案：A
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。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1.67×10－27 kg,1 MeV＝1×106 eV)【来源：21·世纪·教育·网】
解析：通过α粒子散射实验可观察到的现象是：绝大多数α粒子几乎不偏转，有少数α粒子发生大角度偏转，甚至有的被反弹。α粒子由两个质子和两个中子构成，其质量约为质子的4倍，由Ek＝mv2得，α粒子的速度v＝＝ m/s＝6.9×106 m/s。2-1-c-n-j-y
答案：大 6.9×106
11．已知电子质量为9.1×10－31 kg，带电荷量为－1.6×10－19 C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.53×10－10 m时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效的电流。21*cnjy*com
解析：根据库仑力提供电子绕核旋转的向心力可知
k＝m
v＝e＝1.6×10－19× m/s＝2.19×106 m/s
而v＝2πfr，即f＝＝Hz＝6.58×1015 Hz
Ek＝mv2＝·＝× J＝2.17×10－18 J
设电子运动周期为T，则
T＝＝ s＝1.5×10－16 s
电子绕核的等效电流：
I＝＝＝ A＝1.07×10－3 A。
答案：2.19×106 m/s 6.58×1015 Hz 2.17×10－18 J 1.07×10－3 A2·1·c·n·j·y
12．速度为107 m/s的α粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若α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α粒子动能的多少倍？【来源：21cnj*y.co*m】
解析：在α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α粒子靠近过程中，由动量守恒定律得mαv0＝(mα＋m铝)v共【出处：21教育名师】
所以v共＝
＝＝＝
＝＝。
答案：