高中物理 第3章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第2節(jié) 原子的結(jié)構(gòu)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版

《高中物理 第3章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第2節(jié) 原子的結(jié)構(gòu)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第3章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第2節(jié) 原子的結(jié)構(gòu)學(xué)業(yè)分層測(cè)評(píng) 粵教版（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

原子的結(jié)構(gòu) (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 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、帶有熒光屏的顯微鏡 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，仍會(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 E．實(shí)驗(yàn)裝置必須放在真空中 【解析】　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對(duì)．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)，E對(duì)． 【答案】　ACE 2．當(dāng)α粒子穿過(guò)金箔發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)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粒子一直受到庫(kù)侖斥力，速度先減小后增大 E．α粒子在靠近原子核的過(guò)程中，α粒子和原子核組成的系統(tǒng)能量不變 【解析】　α粒子與金原子核帶同種電荷，兩者相互排斥，故A、C錯(cuò)誤，B正確；α粒子在靠近金原子核時(shí)斥力做負(fù)功，速度減小，遠(yuǎn)離時(shí)斥力做正功，速度增大，二者組成的系統(tǒng)能量不變，故D、E正確． 【答案】　BDE 3．關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)的內(nèi)容，下列敘述正確的是(　　) A．原子是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體 B．原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi) C．原子的正電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi) D．原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－10 m E．原子核半徑的數(shù)量級(jí)是10－15 m 【解析】　根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說(shuō)，可知選項(xiàng)B、C、E正確． 【答案】　BCE 4．關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是(　　) A．絕大多數(shù)α粒子經(jīng)過(guò)金箔后，發(fā)生了角度很大的偏轉(zhuǎn) B．α粒子在接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減少 C．α粒子離開(kāi)原子核的過(guò)程中，電勢(shì)能減少 D．對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小 E．對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出α粒子的大小 【解析】　由于原子核占整個(gè)原子很小的一部分，十分接近核的α粒子很少，所以絕大多數(shù)α粒子幾乎不偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；由α粒子散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，盧瑟福估算出了原子核的大小，D正確，E錯(cuò)誤；α粒子接近原子核的過(guò)程中，克服庫(kù)侖力做功，所以動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，遠(yuǎn)離原子核時(shí)，庫(kù)侖力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，B、C正確． 【答案】　BCD 5．如圖323所示為α粒子散射實(shí)驗(yàn)中α粒子穿過(guò)某一金原子核附近時(shí)的示意圖，A、B、C三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢(shì)面上，則以下說(shuō)法正確的是(　　) 圖323 A．α粒子在A處的速度比在B處的速度小 B．α粒子在B處的速度最大 C．α粒子在A、C處的速度大小相等 D．α粒子在B處速度比在C處速度小 E．α粒子在A、C兩處的電勢(shì)能相等 【解析】　由能量守恒定律可知，對(duì)于A、B、C三點(diǎn)，A、C位于原子核形成的同一等勢(shì)面上，電勢(shì)能相同，故動(dòng)能也相同，則A、C兩點(diǎn)速率相同，C、E正確；由A到B，α粒子克服庫(kù)侖力做功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，故B點(diǎn)速度最小，D正確，A、B錯(cuò)誤． 【答案】　CDE 6．1911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)能用1 MeV的α粒子轟擊金箔，其速度約為_(kāi)_______m/s.(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.6710－27 kg,1 MeV＝1106 eV) 【解析】　設(shè)α粒子的速度為v，Ek＝mv2，則v＝＝ m/s≈6.9106 m/s. 【答案】　大　6.9106 7．如圖324所示，M、N為原子核外的兩個(gè)等勢(shì)面，已知UNM＝100 V．一個(gè)α粒子以2.5105 m/s從等勢(shì)面M上的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面N上的B點(diǎn)，求α粒子在B點(diǎn)時(shí)速度的大小(已知mα＝6.6410－27 kg)． 圖324 【解析】　α粒子在由A到B的過(guò)程中，滿足－2eUNM＝mαv2－mαv 由此得v＝≈2.3105 m/s. 【答案】　2.3105 m/s 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】　 [能力提升] 9．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325中實(shí)線所示．圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線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，那么該原子核的位置在________區(qū)域． 圖325 【解析】　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；如原子核在②、③區(qū)域，α粒子會(huì)向①區(qū)域偏；如原子核在①區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)題圖所示的軌跡． 【答案】?、? 10．關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，湯姆生提出葡萄干布丁模型、盧瑟福提出行星模型…如圖326甲、乙所示，都采用了________方法． 甲：棗糕模型　　　　　　乙：行星模型 圖326 【答案】　類比推理 11．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)α粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)能達(dá)到的最小距離可以估算原子核的大?。F(xiàn)有一個(gè)α粒子以2.0107 m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79.求α粒子與金原子核間的最近距離(已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為Ep＝k，r為距點(diǎn)電荷的距離．α粒子質(zhì)量為6.6410－27 kg). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220035】 【解析】　當(dāng)α粒子靠近原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)，α粒子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，達(dá)到最近距離時(shí)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，設(shè)α粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的最小距離為d，則mv2＝k. d＝＝m ≈2.710－14m. 【答案】　2.710－14m 12．已知電子質(zhì)量為9.110－31 kg，帶電荷量為－1.610－19 C，若氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為0.5310－10 m，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度大小、動(dòng)能、周期和形成的等效電流. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220036】 【解析】　由盧瑟福的原子模型可知：電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由核對(duì)電子的庫(kù)侖引力來(lái)提供． 根據(jù)＝k， 得v＝e＝1.610－19 m/s ≈2.19106 m/s； 其動(dòng)能Ek＝mv2＝9.110－31(2.19106)2 J≈2.1810－18 J； 運(yùn)動(dòng)周期T＝＝ s ≈1.5210－16 s； 電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流 I＝＝＝ A≈1.0510－3 A. 【答案】　2.19106 m/s　2.1810－18 J　 1．5210－16 s　1.0510－3 A