2018-2019學年高中物理 第三章 原子結構之謎 第二節(jié) 原子的結構分層訓練 粵教版選修3-5.doc
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第二節(jié) 原子的結構 A級 抓基礎 1.盧瑟福提出了原子的核式結構模型,這一模型建立的基礎是( ) 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.質子的發(fā)現(xiàn) 答案:A 2.在α粒子散射實驗中,我們并沒有考慮到α粒子跟電子碰撞,這是因為( ) A.電子體積非常小,以至于α粒子碰不到它 B.電子質量遠比α粒子的小,所以它對α粒子運動的影響極其微小 C.α粒子跟各個電子碰撞的效果相互抵消 D.電子在核外均勻分布,所以α粒子受到電子作用的合外力為零 解析:α粒子碰到電子,像子彈碰到灰塵,損失的能量極少,不改變運動的軌跡,故B正確,A、C、D錯誤. 答案:B 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,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.如圖所示,X表示金的原子核,α粒子射向金核時被散射,設入射時的動能相同,其偏轉軌道可能是圖中的( ) 解析:圖A中金核與α粒子之間相互排斥,α粒子會向遠離金核的方向運動,所以圖中較靠近金核的粒子會向下方偏轉,故A錯誤;圖B中,金核與α粒子之間相互排斥,α粒子會向遠離金核的方向運動,故B錯誤;圖C中,離金核越遠的α粒子受到的斥力越小,運動軌跡的曲率半徑越大,故C錯誤;圖D中,離金核越遠的α粒子受到的斥力越小,運動軌跡的曲率半徑越大,故D正確. 答案:D B級 提能力 5.(多選)在α粒子散射實驗中,少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉,這些α粒子( ) A.一直受到重金屬原子核的斥力作用 B.動能不斷減小 C.電勢能先增大后減小 D.出現(xiàn)大角度偏轉是與電子碰撞的結果 解析:α粒子和原子核均帶正電荷,相互排斥,A正確;少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉,α粒子與原子核先靠近后遠離,故庫侖斥力先做負功后做正功,根據(jù)功能關系,電勢能先增加后減小,動能先減小后增加,BD錯誤、C正確. 答案:AC 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.(多選)如圖所示,Q為金原子核,M、N為兩個等勢面,虛線為α粒子經(jīng)過原子核附近的運動軌跡,關于α粒子,下列說法正確的是( ) A.α粒子從K到R的過程中動能逐漸增加 B.α粒子從K到R的過程中動能逐漸減小 C.α粒子從K到R的過程中動能先減小后增加 D.α粒子從K到R的過程中電勢能先增加后減小 解析:在α粒子從K到離原子核最近的過程中,庫侖斥力做負功,動能逐漸減小,電勢能逐漸增加;在α粒子從離原子核最近到R的過程中,庫侖斥力做正功,動能增加,電勢能減?。蔆、D正確. 答案:CD 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:- 配套講稿:
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