（浙江專(zhuān)版）2019年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 課時(shí)跟蹤檢測(cè)（二十八）原子的核式結(jié)構(gòu)模型（含解析）新人教版選修3-5

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1、原子的核式結(jié)構(gòu)模型 一、單項(xiàng)選擇題 1．對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的描述，你認(rèn)為正確的有(　　) A．實(shí)驗(yàn)器材有放射源、金箔、帶有熒光屏的放大鏡 B．金箔的厚度對(duì)實(shí)驗(yàn)無(wú)影響 C．如果不用金箔改用鋁箔，就不會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象 D．實(shí)驗(yàn)裝置放在空氣中和真空中都可以 解析：選A　若金箔的厚度過(guò)大，α粒子穿過(guò)金箔時(shí)必然受較大的阻礙而影響實(shí)驗(yàn)效果，B錯(cuò)；若改用鋁箔，鋁核的質(zhì)量仍遠(yuǎn)大于α粒子的質(zhì)量，散射現(xiàn)象仍能發(fā)生，C錯(cuò)；若放置在空氣中，空氣中的塵埃對(duì)α粒子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生影響，故D錯(cuò)。只有A對(duì)。 2．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是(　　) 解析：選

2、D　盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，即α粒子散射實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90°，有的幾乎達(dá)到180°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”。能正確反映該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是選項(xiàng)D。 3．在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線(xiàn)所示。圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線(xiàn)是過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線(xiàn)，兩虛線(xiàn)和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域。不考慮其他原子核對(duì)該α粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．可能在①區(qū)域 B．可能在②區(qū)域 C．

3、可能在③區(qū)域 D．可能在④區(qū)域 解析：選A　α粒子帶正電，原子核也帶正電，對(duì)靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會(huì)在④區(qū)域；若原子核在②、③區(qū)域，α粒子會(huì)向①區(qū)域偏 ；若原子核在①區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)題圖所示的軌跡，故應(yīng)選A。 4．(福建高考)在盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng)，下列各圖畫(huà)出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散射過(guò)程的徑跡，其中正確的是(　　) 解析：選C　α粒子與原子核均帶正電荷，所以α粒子受到原子核的作用力為斥力，據(jù)此可排除選項(xiàng)A、D；α粒子不可能先受到吸引力，再受到排斥力，選項(xiàng)B錯(cuò)誤，C正確。 二、多項(xiàng)選擇題 5．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近

4、金原子核時(shí)，α粒子符合下列哪種情況(　　) A．動(dòng)能最小 B．電勢(shì)能最小 C．α粒子與金原子核組成的系統(tǒng)能量最小 D．所受金原子核的斥力最大 解析：選AD　α粒子在接近金原子核的過(guò)程中，要克服庫(kù)侖斥力做功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大；兩者相距最近時(shí)，動(dòng)能最小，電勢(shì)能最大，總能量守恒；根據(jù)庫(kù)侖定律，距離最近時(shí)斥力最大。故A、D正確。 6．盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋是(　　) A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中電子對(duì)α粒子的作用力 B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫(kù)侖力 C．原子核很小，α粒子接近它的機(jī)會(huì)很小，所以絕大多數(shù)的α粒子仍沿原來(lái)的方向前進(jìn) D．能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過(guò)原

5、子時(shí)離原子核近的α粒子 解析：選BCD　原子核帶正電且很小，與α粒子之間存在庫(kù)侖力，當(dāng)α粒子靠近原子核時(shí)受庫(kù)侖力作用而偏轉(zhuǎn)。絕大多數(shù)的α粒子離原子核不太近，沿原來(lái)的方向前進(jìn)，故B、C、D正確。 三、非選擇題 7．1911年，盧瑟福依據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子發(fā)生了________(選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動(dòng)能為1 MeV的α粒子轟擊金箔，α粒子的速度約為_(kāi)_________ m/s。(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×10－27 kg,1 MeV＝1×106 eV) 解析：設(shè)α粒子的速度為v，Ek＝mv2，則v＝＝ m/s≈6.9×106 m/s。

6、 答案：大　6.9×106 8．速度為107 m/s的α粒子從很遠(yuǎn)的地方飛來(lái)，與鋁原子核發(fā)生對(duì)心碰撞，若α粒子的質(zhì)量為4m0，鋁核的質(zhì)量為27m0，它們相距最近時(shí)，鋁核獲得的動(dòng)能是原α粒子動(dòng)能的多少？ 解析：當(dāng)兩者速度相同時(shí)相距最近，由動(dòng)量守恒，得 mαv0＝(mα＋m鋁)v 解得v＝＝v0，所以＝＝。 答案： 9．1911年前后，物理學(xué)家盧瑟福用α粒子轟擊金箔，獲得驚人的發(fā)現(xiàn)。試由此實(shí)驗(yàn)并根據(jù)下面所給的公式或數(shù)據(jù)估算金原子核的大小。 點(diǎn)電荷的電勢(shì)φ＝，k＝9.0×109 N·m2/C2。金原子序數(shù)為79，α粒子的質(zhì)量mα＝6.64×10－27 kg，質(zhì)子的質(zhì)量mp＝1.67×10－27 kg，α粒子的速度vα＝1.60×107 m/s，電子電荷量e＝1.60×10－19 C。 解析：設(shè)α粒子接近金原子核時(shí)最近的距離為R，則R可認(rèn)為是金原子核的半徑。 由動(dòng)能定理得mαvα2＝qαφ 又φ＝，Q為金原子核電荷量，則R＝ 其中qα＝2e，Q＝79e，代入上式及已知數(shù)據(jù)可得 R＝≈4×10－14 m V＝πR3≈2.68×10－40 m3。 答案：2.68×10－40 m3 - 4 -