2019-2020年高中物理 第18章 第2節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型同步練習(xí) 新人教版選修3-5.doc
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2019-2020年高中物理 第18章 第2節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型同步練習(xí) 新人教版選修3-5 一、選擇題(1~3題為單選題,4題為多選題) 1.盧瑟福利用鐳源所放出的α粒子,作為炮彈去轟擊金箔原子,測量散射α粒子的偏轉(zhuǎn)情況。下列敘述中符合盧瑟福的α粒子散射實驗事實的是( ) A.大多數(shù)α粒子在穿過金箔后發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn) B.少數(shù)α粒子在穿過金箔后幾乎沒有偏轉(zhuǎn) C.大多數(shù)α粒子在撞到金箔時被彈回 D.極個別α粒子在撞到金箔時被彈回 答案:D 解析:根根據(jù)α粒子散射實驗規(guī)律,易判定只有D符合實驗事實。 2.在盧瑟福進行的α粒子散射實驗中,少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的原因是( ) A.正電荷在原子中是均勻分布的 B.原子的正電荷以及絕大部分質(zhì)量都集中在一個很小的核上 C.原子中存在帶負電的電子 D.原子核中有中子存在 答案:B 解析:α粒子散射實驗證明了原子的核式結(jié)構(gòu)模型,盧瑟福認為只有原子的幾乎全部質(zhì)量和正電荷都集中在原子中心的一個很小的區(qū)域,才有可能出現(xiàn)α粒子的大角度散射,選項B正確。 3.關(guān)于原子結(jié)構(gòu),湯姆孫提出棗糕模型、盧瑟福提出行星模型……如圖所示,都采用了類比推理的方法,下列事實中,主要采用類比推理的是( ) A.人們?yōu)楸阌谘芯课矬w的運動而建立的質(zhì)點模型 B.伽利略從教堂吊燈的擺動中發(fā)現(xiàn)擺的等時性規(guī)律 C.庫侖根據(jù)牛頓的萬有引力定律提出庫侖定律 D.托馬斯楊通過雙縫干涉實驗證實光是一種波 答案:C 解析:質(zhì)點的模型是一種理想化的物理模型,是為研究物體的運動而建立的;伽利略的擺的等時性是通過自然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的;托馬斯楊是通過實驗證明光是一種波,是建立在事實的基礎(chǔ)上的。 4.根據(jù)α粒子散射實驗,盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖景,圖中實線表示α粒子運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b、再運動到c的過程中,α粒子在b點時距原子核最近。下列說法正確的是( ) A.盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子 B.α粒子出現(xiàn)較大角度偏轉(zhuǎn)的原因是α粒子運動到b時受到的庫侖斥力較大 C.α粒子從a到c的運動過程中電勢能先減小后變大 D.α粒子從a到c的運動過程中加速度先變大后變小 答案:BD 解析:湯姆孫對陰極射線的探究發(fā)現(xiàn)了電子,A錯;α粒子出現(xiàn)大角度偏轉(zhuǎn)的原因是靠近原子核時受到較大的庫侖斥力作用B對;α粒子從a到c受到的庫侖力先增大后減小,加速度先變大后變小,電勢能先增大后變小,C錯D對。 二、非選擇題 5.人們對原子結(jié)構(gòu)的認識經(jīng)歷了幾個不同的階段,其中有: 按人們對原子結(jié)構(gòu)認識的先后順序排列是________。 答案:BCAD 解析:人們對原子結(jié)構(gòu)的認識先后經(jīng)歷了湯姆孫模型、盧瑟福模型、玻爾模型、電子云模型。 6.如圖所示,M、N為原子核外的兩個等勢面,已知UNM=100V。一個α粒子以2.5105m/s的速率從等勢面M上的A點運動到等勢面N上的B點,求α粒子在B點時速度的大小。(已知mα=6.6410-27kg) 答案:2.3105m/s 解析:α粒子從A點運動到B點,庫侖力做的功 WAB=qUMN=-qUNM, 由動能定理WAB=mv-mv ,故vB= =m/s ≈2.3105m/s 能力提升 一、選擇題(1~3題為單選題,4、5題為多選題) 1.關(guān)于α粒子散射實驗,下列說法不正確的是( ) A.該實驗在真空環(huán)境中進行 B.帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內(nèi)的不同方向上移動 C.熒光屏上的閃光是散射的α粒子打在熒光屏上形成的 D.熒光屏只有正對α粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光 答案:D 解析:本題考查α粒子散射實驗裝置及其作用,只有在正確理解α粒子散射實驗基礎(chǔ)上,才能找出錯誤選項。 2.盧瑟福α粒子散射實驗的結(jié)果( ) A.證明了質(zhì)子的存在 B.證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 C.證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量都集中在一個很小的核里 D.說明了原子中的電子只能在某些軌道上運動 答案:C 解析:該題考查的是α粒子散射實驗對人類認識原子結(jié)構(gòu)的貢獻,只要了解α粒子散射實驗的結(jié)果及核式結(jié)構(gòu)的建立過程,不難得出正確答案。 α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了原子內(nèi)存在一個集中了全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量的核,數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內(nèi)有質(zhì)子并預(yù)測核內(nèi)存在中子。 3.α粒子散射實驗中,不考慮電子和α粒子的碰撞影響,是因為( ) A.α粒子與電子根本無相互作用 A.α粒子受電子作用的合力為零,是因為電子是均勻分布的 A.α粒子和電子碰撞損失能量極少,可忽略不計 A.電子很小,α粒子碰撞不到電子 答案:C 解析:α粒子與電子之間存在著相互作用力,這個作用力是庫侖引力,但由于電子質(zhì)量很小,只有α粒子質(zhì)量的1/7300,碰撞時對α粒子的運動影響極小,幾乎不改變運動方向,就像一顆子彈撞上一顆塵埃一樣,故答案為C。 4.(壽光市xx~xx學(xué)年高二下學(xué)期檢測)用α粒子轟擊金箔,α粒子在接近金原子核時發(fā)生偏轉(zhuǎn)的情況如圖所示,則α粒子的路徑可能是( ) A.a(chǎn) B.b C.c D.a(chǎn)、b、c都是不可能的 答案:AC 解析:α粒子散射的原因是原子核對其有庫侖斥力的作用,離核越近,斥力越大,偏轉(zhuǎn)越明顯,當正好擊中原子核時,由于α粒子質(zhì)量較小而反彈。 5.如圖所示,是α粒子散射實驗中,α粒子穿過某一金屬原子核附近的示意圖,A、B、C分別位于兩個等勢面上,則以下說法正確的是( ) A.α粒子在A處的速度比在B處的大 B.α粒子在B處的速度最大 C.α粒子在A、C兩處的速度大小相等 D.α粒子在B處的速度比在C處的速度要小 答案:ACD 解析:從A到B,電場力做負功,α粒子速度減小,從B到C,電場力做正功,α粒子速度增大,選項A對,B錯;由于A、C處于同一等勢面上,由動能定理A、C兩處速度大小相等,C、D對。 二、非選擇題 6.氫原子核外電子質(zhì)量為m,繞核運動的半徑為r,繞行方向如圖所示,則電子在該軌道上運動的加速度大小為________,假設(shè)核外電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流,則這一等效電流的值為________,若在垂直電子軌道平面加上一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,則電子繞核運動的軌道半徑將________。(填“增大”或“減小”) 答案: 減小 解析:根據(jù)庫侖力提供電子繞核旋轉(zhuǎn)的向心力??芍? k=ma ∴a= 設(shè)電子運動周期為T,則k=mr 電子繞核的等效電流:I=== 若在垂直電子軌道平面加上一勻強磁場,磁場方向垂直于紙面向里,電子的向心力增大,將做向心運動,所以電子繞核運動的軌道半徑將減小。 7.假設(shè)α粒子以速率v0與靜止的電子或金原子核發(fā)生彈性正碰,電子質(zhì)量me=mα,金原子核質(zhì)量mAu=49mα。求: (1)α粒子與電子碰撞后的速度變化; (2)α粒子與金原子核碰撞后的速度變化。 答案:(1)-2.710-4v0 (2)-1.96v0 解析:α粒子與靜止的粒子發(fā)生彈性碰撞,動量和能量均守恒, 由動量守恒mαv0=mαv1′+mv2′, 由能量守恒mαv=mαv1′2+mv2′2, 解得v1′=v0, 速度變化Δv=v1′-v0=-v0。 (1)與電子碰撞,將me=mα代入得Δv1≈-2.710-4v0; (2)與金原子核碰撞,將mAu=49mα代入,得Δv2=-1.96v0。- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預(yù)覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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