2018-2019學(xué)年高中物理 第三章 原子結(jié)構(gòu)之謎 第二節(jié) 原子的結(jié)構(gòu)分層訓(xùn)練 粵教版選修3-5.doc

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第二節(jié) 原子的結(jié)構(gòu) A級(jí)　抓基礎(chǔ) 1．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是(　　) A．α粒子的散射實(shí)驗(yàn)　　　B．對(duì)陰極射線(xiàn)的研究 C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn) D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn) 答案：A 2．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，我們并沒(méi)有考慮到α粒子跟電子碰撞，這是因?yàn)?　　) A．電子體積非常小，以至于α粒子碰不到它 B．電子質(zhì)量遠(yuǎn)比α粒子的小，所以它對(duì)α粒子運(yùn)動(dòng)的影響極其微小 C．α粒子跟各個(gè)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(yùn)動(dòng)的軌跡，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤． 答案：B 3．(多選)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)的主要原因是原子中電子對(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．能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過(guò)原子時(shí)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(kù)侖力，當(dāng)α粒子靠近原子核時(shí)受庫(kù)侖力而偏轉(zhuǎn)，電子對(duì)它的影響可忽略，故A錯(cuò)、B對(duì)；由于原子核非常小，絕大多數(shù)粒子經(jīng)過(guò)時(shí)離核較遠(yuǎn)因而運(yùn)動(dòng)方向幾乎不變，只有離核很近的α粒子受到的庫(kù)侖力較大，方向改變較多，故C、D對(duì)． 答案：BCD 4．如圖所示，X表示金的原子核，α粒子射向金核時(shí)被散射，設(shè)入射時(shí)的動(dòng)能相同，其偏轉(zhuǎn)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(huì)向遠(yuǎn)離金核的方向運(yùn)動(dòng)，所以圖中較靠近金核的粒子會(huì)向下方偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；圖B中，金核與α粒子之間相互排斥，α粒子會(huì)向遠(yuǎn)離金核的方向運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；圖C中，離金核越遠(yuǎn)的α粒子受到的斥力越小，運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率半徑越大，故C錯(cuò)誤；圖D中，離金核越遠(yuǎn)的α粒子受到的斥力越小，運(yùn)動(dòng)軌跡的曲率半徑越大，故D正確． 答案：D B級(jí)　提能力 5．(多選)在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，這些α粒子(　　) A．一直受到重金屬原子核的斥力作用 B．動(dòng)能不斷減小 C．電勢(shì)能先增大后減小 D．出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn)是與電子碰撞的結(jié)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(zhuǎn)，α粒子與原子核先靠近后遠(yuǎn)離，故庫(kù)侖斥力先做負(fù)功后做正功，根據(jù)功能關(guān)系，電勢(shì)能先增加后減小，動(dòng)能先減小后增加，BD錯(cuò)誤、C正確． 答案：AC 6．(多選)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近原子核時(shí)，α粒子符合下列哪種情況(　　) A．動(dòng)能最小 B．勢(shì)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(guò)程中，要克服庫(kù)侖斥力做功，動(dòng)能減少，電勢(shì)能增加，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． 答案：AD 7．(多選)在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果兩個(gè)具有相同能量的α粒子，從不同大小的角度散射出來(lái)，則散射角度大的α粒子(　　) A．更接近原子核 B．更遠(yuǎn)離原子核 C．受到一個(gè)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(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子核的體積，當(dāng)α粒子穿越某一個(gè)原子的空間時(shí)，其他原子核距α粒子相對(duì)較遠(yuǎn)，而且其他原子核對(duì)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(gè)α粒子并非由于受到多個(gè)原子核作用，C錯(cuò)；由庫(kù)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(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)酱?，即散射角度越大，A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)α粒子受到原子核較大的沖量作用時(shí)，動(dòng)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(duì)． 答案：AD 8．(多選)如圖所示，Q為金原子核，M、N為兩個(gè)等勢(shì)面，虛線(xiàn)為α粒子經(jīng)過(guò)原子核附近的運(yùn)動(dòng)軌跡，關(guān)于α粒子，下列說(shuō)法正確的是(　　) A．α粒子從K到R的過(guò)程中動(dòng)能逐漸增加 B．α粒子從K到R的過(guò)程中動(dòng)能逐漸減小 C．α粒子從K到R的過(guò)程中動(dòng)能先減小后增加 D．α粒子從K到R的過(guò)程中電勢(shì)能先增加后減小 解析：在α粒子從K到離原子核最近的過(guò)程中，庫(kù)侖斥力做負(fù)功，動(dòng)能逐漸減小，電勢(shì)能逐漸增加；在α粒子從離原子核最近到R的過(guò)程中，庫(kù)侖斥力做正功，動(dòng)能增加，電勢(shì)能減小．故C、D正確． 答案：CD 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．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(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，故應(yīng)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(yùn)動(dòng)，則其角速度ω是多少？電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流I是多少(已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量用k表示)? 解析：電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力是庫(kù)侖力，因?yàn)? ＝mω2r，所以ω＝；其運(yùn)動(dòng)周期為 T＝＝，其等效電流I＝＝ . 答案：