2019-2020学年人教新课标选修3-5 18.2原子的核式结构模型 同步练习（解析版)
文档属性
| 名称 | 2019-2020学年人教新课标选修3-5 18.2原子的核式结构模型 同步练习（解析版) |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 130.1KB | ||
| 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 | 2020-02-18 00:30:28 | ||
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文档简介
18.2原子的核式结构模型
同步练习（解析版)
1．如图，在粒子散射实验中，图中实线表示粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，为某条轨迹上的三个点，其中两点距金原子核的距离相等
A．卢瑟福根据粒子散射实验提出了能量量子化理论
B．大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向返回
C．粒子经过两点时动能相等
D．从经过运动到的过程中粒子的电势能先减小后增大
2．在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数的粒子发生了大角度的偏转，其原因是（ ）
A．原子是可再分的．
B．正电荷在原子中是均匀分布的．
C．原子中有带负电的电子，电子会对粒子有引力作用．
D．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．
3．卢瑟福提出原子核式结构学说的根据：用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( )
A．全部穿过或发生很小的偏转
B．全部发生很大的偏转
C．绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回
D．绝大多数发生偏转,甚至被弹回
4．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用
B．α粒子的动能不断减小
C．α粒子的电势能不断增大
D．α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果
5．卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，得到的实验结果有（ ）
A．所有粒子几乎无偏转地穿过金箔
B．大多数粒子发生较大角度的偏转
C．向各个方向运动的粒子数目基本相等
D．极少数粒子产生超过90°的大角度偏转
6．四个示意图表示的实验中能说明原子核式结构的是（ ）
A． B．
C． D．
7．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验，下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史的说法，其中错误的是（ ）
A．粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础
B．光电效应实验表明光具有粒子性
C．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒
D．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
8．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释粒子散射实验,使少数粒子发生大角度偏转的作用力是金原子核对粒子的
A．库仑斥力 B．库仑引力 C．万有引力 D．核力
9．如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是( )
A．放在A位置时，相同时间内观察到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，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
10．如图所示,为α粒子散射实验的示意图,A点为某α粒子运动中离原子核最近的位置,则该α粒子在A点具有（ ）
A．最大的速度
B．最大的加速度
C．最大的动能
D．最大的电势能
11．氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10-30kg)
（1）原子系统具有的能量；
（2）电子在轨道上运动的动能；
（3）电子具有的电势能；
（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？
12．右图是原子的核式结构模型。下面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。（α粒子散射，见图）
13．电子的发现，说明______________是可分的；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了 _________模型。
14．卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时，不考虑电子对α粒子运动轨迹的影响，这是因为α粒子的质量___________（选填“小于”、“等于”、“远大于”）电子的质量，α粒子与电子之间的相互作用对α粒子运动轨迹的影响_________________。
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构理论，选项A错误； 大多数粒子击中金箔后几乎不改变方向而沿原方向前进，选项B错误；因ac两点距离金原子核的距离相等，可知电势能相等，则粒子经过两点时动能相等，选项C正确；从经过运动到的过程中，电场力先做负功，后做正功，可知粒子的电势能先增大后减小，选项D错误.
2．D
【解析】
【详解】
阴极射线的发现，说明原子是可再分的，故A错误；α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故D正确，BC错误．故选D．
【点睛】
本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．
3．C
【解析】
【详解】
卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是建立在α粒子轰击金箔的实验中,实验中发现粒子绝大多数几乎直线穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回，故选C.
4．A
【解析】
【详解】
发生大角度偏转，是因为受到原子核的库仑斥力，电子对粒子的作用力可以忽略不计．故A正确，D错误；在散射的过程中，电场力先做负功再做正功，则动能减小再增大，而电势能先增大再减小，故B、C错误
【点睛】
在粒子穿过金箔发生大角度散射，是因为受到原子核的库仑斥力，根据电场力做功判断动能以及电势能的变化
5．D
【解析】
【详解】
当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小；只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进；实验结果是：离金原子核远的粒子偏转角度小，离金原子核近的粒子偏转角度大，正对金原子核的粒子被返回；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析相符，故D正确；
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
粒子散射实验说明了原子的核式结构，故A正确；单缝干涉实验说明光具有波动性，故B错误；光电效应说明光具有粒子性，故C错误；放射线在电场中偏转是根据带点粒子的偏转方向确定放射线的电性，故D错误．
【点睛】
粒子散射实验说明了原子的核式结构；单缝干涉实验说明光具有波动性；光电效应说明光具有粒子性；放射线在电场中偏转说明了放射线的电性．
7．D
【解析】
【详解】
α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础，选项A正确；光电效应实验表明光具有粒子性，选项B正确；电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒，选项C正确；康普顿效应进一步证实了光的粒子性，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
8．A
【解析】
【详解】
粒子和电子之间有相互作用力,它们接近时就有库仑引力作用,但因为电子的质量只有粒子质量的1/7300,粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样,粒子质量大,其运动方向几乎不改变,只有是原子核对粒子的库仑斥力,其力较大,且原子核质量较大,导致极少数粒子发生大角度偏转,所以A选项正确.
9．ABD
【解析】
【详解】
根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生偏转，极少数偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则：
A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，选项A正确；
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，选项B正确；
C．放在C、D位置时，屏上也能观察到闪光，只是比在B位置少得多，选项C错误；
D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少，选项D正确.
10．BD
【解析】
【详解】
粒子在向原子核靠近时由于受到原子核的斥力作用，速度将越来越小；但由于越靠近原子核电场越强，故加速度越大；同时由于电场力做负功，电势能增大；而在离开的过程中，电场力做正功，速速开始增大，加速度减小；电势能减小；故A点具有最大的加速度和最大的电势能；而速度和动能最小；故AC错误，BD正确；
11．（1）（2）0.85eV（3）-1.7eV（4）0.66eV
【解析】
（1）
（2）
所以动能
（3）由于
所以电势能
（4）最多有六种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，所辐射的光子能量为：
本题考查的是对氢原子光谱能级及跃迁辐射的理解，根据玻尔氢原子理论和能级关系计算出氢原子处于n=4激发态时具有的能量；根据电子轨道特点计算出其动能；根据总能量等于势能加动能得到电势能；根据跃迁方式得到光子能量；
12．α粒子散射
【解析】
【详解】
卢瑟福通过粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数粒子几乎不发生偏转，少数粒子发生了较大的角度偏转，极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可画出粒子的运动轨迹．粒子的运动轨迹如图所示．
13．原子 原子核式结构
【解析】
【详解】
汤姆生发现电子，说明原子是可以再分的，发现了电子之后，汤姆生提出了原子的枣糕模型，卢瑟福通过α粒子散射实验的实验结果，推翻了汤姆生的枣糕模型，提出卢瑟福的原子核式结构。
14．远大于 可忽略不计（意思相近的回答均可）
【解析】
【详解】
卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时，不考虑电子对α粒子运动轨迹的影响，这是因为α粒子的质量远大于电子的质量，α粒子与电子之间的相互作用对α粒子运动轨迹的影响可忽略不计。
同步练习（解析版)
1．如图，在粒子散射实验中，图中实线表示粒子的运动轨迹，假定金原子核位置固定，为某条轨迹上的三个点，其中两点距金原子核的距离相等
A．卢瑟福根据粒子散射实验提出了能量量子化理论
B．大多数粒子击中金箔后几乎沿原方向返回
C．粒子经过两点时动能相等
D．从经过运动到的过程中粒子的电势能先减小后增大
2．在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数的粒子发生了大角度的偏转，其原因是（ ）
A．原子是可再分的．
B．正电荷在原子中是均匀分布的．
C．原子中有带负电的电子，电子会对粒子有引力作用．
D．原子的正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上．
3．卢瑟福提出原子核式结构学说的根据：用α粒子轰击金箔的实验中,发现粒子( )
A．全部穿过或发生很小的偏转
B．全部发生很大的偏转
C．绝大多数穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回
D．绝大多数发生偏转,甚至被弹回
4．在α粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．α粒子一直受到金原子核的斥力作用
B．α粒子的动能不断减小
C．α粒子的电势能不断增大
D．α粒子发生散射，是与电子碰撞的结果
5．卢瑟福利用粒子轰击金箔的实验研究原子结构，得到的实验结果有（ ）
A．所有粒子几乎无偏转地穿过金箔
B．大多数粒子发生较大角度的偏转
C．向各个方向运动的粒子数目基本相等
D．极少数粒子产生超过90°的大角度偏转
6．四个示意图表示的实验中能说明原子核式结构的是（ ）
A． B．
C． D．
7．物理学是一门以实验为基础的科学，任何学说和理论的建立都离不开实验，下面给出了几个在物理学发展史上有重要地位的物理实验，以及与之相关的物理学发展史的说法，其中错误的是（ ）
A．粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础
B．光电效应实验表明光具有粒子性
C．电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒
D．康普顿效应进一步证实了光的波动特性
8．根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释粒子散射实验,使少数粒子发生大角度偏转的作用力是金原子核对粒子的
A．库仑斥力 B．库仑引力 C．万有引力 D．核力
9．如图所示为α粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是( )
A．放在A位置时，相同时间内观察到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，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
10．如图所示,为α粒子散射实验的示意图,A点为某α粒子运动中离原子核最近的位置,则该α粒子在A点具有（ ）
A．最大的速度
B．最大的加速度
C．最大的动能
D．最大的电势能
11．氢原子基态能量E1=-13.6eV，电子绕核运动半径r1=0.53×10-10m．求氢原子处于n=4激发态时：(电子的质量m=0.9×10-30kg)
（1）原子系统具有的能量；
（2）电子在轨道上运动的动能；
（3）电子具有的电势能；
（4）向低能级跃迁辐射的光子频率最多有多少种？其中最低频率为多少（保留两位有效数字）？
12．右图是原子的核式结构模型。下面平面示意图中的四条线表示α粒子运动的可能轨迹，在图中完成中间两条α粒子的运动轨迹。（α粒子散射，见图）
13．电子的发现，说明______________是可分的；卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了 _________模型。
14．卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时，不考虑电子对α粒子运动轨迹的影响，这是因为α粒子的质量___________（选填“小于”、“等于”、“远大于”）电子的质量，α粒子与电子之间的相互作用对α粒子运动轨迹的影响_________________。
参考答案
1．C
【解析】
【详解】
卢瑟福根据粒子散射实验提出了原子的核式结构理论，选项A错误； 大多数粒子击中金箔后几乎不改变方向而沿原方向前进，选项B错误；因ac两点距离金原子核的距离相等，可知电势能相等，则粒子经过两点时动能相等，选项C正确；从经过运动到的过程中，电场力先做负功，后做正功，可知粒子的电势能先增大后减小，选项D错误.
2．D
【解析】
【详解】
阴极射线的发现，说明原子是可再分的，故A错误；α粒子和电子之间有相互作用力，它们接近时就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的1/7300，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，α粒子质量大，其运动方向几乎不改变．α粒子散射实验中，有少数α粒子发生大角度偏转说明三点：一是原子内有一质量很大的粒子存在；二是这一粒子带有较大的正电荷；三是这一粒子的体积很小，故D正确，BC错误．故选D．
【点睛】
本题考查的是α粒子散射实验．对这个实验要清楚两点：一是α粒子散射实验的实验现象；二是对实验现象的微观解释--原子的核式结构．
3．C
【解析】
【详解】
卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是建立在α粒子轰击金箔的实验中,实验中发现粒子绝大多数几乎直线穿过,只有少数发生很大偏转,甚至极少数被弹回，故选C.
4．A
【解析】
【详解】
发生大角度偏转，是因为受到原子核的库仑斥力，电子对粒子的作用力可以忽略不计．故A正确，D错误；在散射的过程中，电场力先做负功再做正功，则动能减小再增大，而电势能先增大再减小，故B、C错误
【点睛】
在粒子穿过金箔发生大角度散射，是因为受到原子核的库仑斥力，根据电场力做功判断动能以及电势能的变化
5．D
【解析】
【详解】
当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小；只有当粒子与核十分接近时，才会受到很大库仑斥力，而原子核很小，所以粒子接近它的机会就很少，所以只有极少数大角度的偏转，而绝大多数基本按直线方向前进；实验结果是：离金原子核远的粒子偏转角度小，离金原子核近的粒子偏转角度大，正对金原子核的粒子被返回；
A．与分析不符，故A错误；
B．与分析不符，故B错误；
C．与分析不符，故C错误；
D．与分析相符，故D正确；
故选D。
6．A
【解析】
【详解】
粒子散射实验说明了原子的核式结构，故A正确；单缝干涉实验说明光具有波动性，故B错误；光电效应说明光具有粒子性，故C错误；放射线在电场中偏转是根据带点粒子的偏转方向确定放射线的电性，故D错误．
【点睛】
粒子散射实验说明了原子的核式结构；单缝干涉实验说明光具有波动性；光电效应说明光具有粒子性；放射线在电场中偏转说明了放射线的电性．
7．D
【解析】
【详解】
α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础，选项A正确；光电效应实验表明光具有粒子性，选项B正确；电子的发现揭示了原子不是构成物质的最小微粒，选项C正确；康普顿效应进一步证实了光的粒子性，选项D错误；此题选择不正确的选项，故选D.
8．A
【解析】
【详解】
粒子和电子之间有相互作用力,它们接近时就有库仑引力作用,但因为电子的质量只有粒子质量的1/7300,粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样,粒子质量大,其运动方向几乎不改变,只有是原子核对粒子的库仑斥力,其力较大,且原子核质量较大,导致极少数粒子发生大角度偏转,所以A选项正确.
9．ABD
【解析】
【详解】
根据α粒子散射现象，绝大多数α粒子沿原方向前进，少数α粒子发生偏转，极少数偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，则：
A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，选项A正确；
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，选项B正确；
C．放在C、D位置时，屏上也能观察到闪光，只是比在B位置少得多，选项C错误；
D．放在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少，选项D正确.
10．BD
【解析】
【详解】
粒子在向原子核靠近时由于受到原子核的斥力作用，速度将越来越小；但由于越靠近原子核电场越强，故加速度越大；同时由于电场力做负功，电势能增大；而在离开的过程中，电场力做正功，速速开始增大，加速度减小；电势能减小；故A点具有最大的加速度和最大的电势能；而速度和动能最小；故AC错误，BD正确；
11．（1）（2）0.85eV（3）-1.7eV（4）0.66eV
【解析】
（1）
（2）
所以动能
（3）由于
所以电势能
（4）最多有六种．从n=4→3；3→2；2→1；4→2；4→1；3→1．能级差最小的是n=4→n=3，所辐射的光子能量为：
本题考查的是对氢原子光谱能级及跃迁辐射的理解，根据玻尔氢原子理论和能级关系计算出氢原子处于n=4激发态时具有的能量；根据电子轨道特点计算出其动能；根据总能量等于势能加动能得到电势能；根据跃迁方式得到光子能量；
12．α粒子散射
【解析】
【详解】
卢瑟福通过粒子散射并由此提出了原子的核式结构模型，该实验的现象为：绝大多数粒子几乎不发生偏转，少数粒子发生了较大的角度偏转，极少数粒子发生了大角度偏转（偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来），据此可画出粒子的运动轨迹．粒子的运动轨迹如图所示．
13．原子 原子核式结构
【解析】
【详解】
汤姆生发现电子，说明原子是可以再分的，发现了电子之后，汤姆生提出了原子的枣糕模型，卢瑟福通过α粒子散射实验的实验结果，推翻了汤姆生的枣糕模型，提出卢瑟福的原子核式结构。
14．远大于 可忽略不计（意思相近的回答均可）
【解析】
【详解】
卢瑟福在分析α粒子散射实验现象时，不考虑电子对α粒子运动轨迹的影响，这是因为α粒子的质量远大于电子的质量，α粒子与电子之间的相互作用对α粒子运动轨迹的影响可忽略不计。