《(浙江專版)2019年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 課時(shí)跟蹤檢測(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》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(浙江專版)2019年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 課時(shí)跟蹤檢測(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(4頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、原子的核式結(jié)構(gòu)模型
一、單項(xiàng)選擇題
1.對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.金箔的厚度對實(shí)驗(yàn)無影響
C.如果不用金箔改用鋁箔,就不會發(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 若金箔的厚度過大,α粒子穿過金箔時(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α粒子的運(yùn)動會產(chǎn)生影響,故D錯(cuò)。只有A對。
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粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進(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90°,有的幾乎達(dá)到180°,也就是說它們幾乎被“撞了回來”。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)過某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示。圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn),虛線是過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該α粒子的作用,那么關(guān)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.
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,對靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力,故原子核不會在④區(qū)域;若原子核在②、③區(qū)域,α粒子會向①區(qū)域偏 ;若原子核在①區(qū)域,可能會出現(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,下列各圖畫出的是其中兩個(gè)α粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡,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.動能最小
B.電勢能最小
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程中,要克服庫侖斥力做功,動能減小,電勢能增大;兩者相距最近時(shí),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(shí)斥力最大。故A、D正確。
6.盧瑟福對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α粒子的作用力
B.使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫侖力
C.原子核很小,α粒子接近它的機(jī)會很小,所以絕大多數(shù)的α粒子仍沿原來的方向前進(jìn)
D.能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過原
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粒子之間存在庫侖力,當(dāng)α粒子靠近原子核時(shí)受庫侖力作用而偏轉(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。若用動能為1 MeV的α粒子轟擊金箔,α粒子的速度約為__________ 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,與鋁原子核發(fā)生對心碰撞,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),鋁核獲得的動能是原α粒子動能的多少?
解析:當(dāng)兩者速度相同時(shí)相距最近,由動量守恒,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
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