（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(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

原子的核式結(jié)構(gòu)模型一、單項(xiàng)選擇題1對(duì)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，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)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D盧瑟福利用粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，即粒子散射實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：絕大多數(shù)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)粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)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在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一粒子經(jīng)過(guò)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(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可能在區(qū)域B可能在區(qū)域C可能在區(qū)域D可能在區(qū)域解析：選A粒子帶正電，原子核也帶正電，對(duì)靠近它的粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會(huì)在區(qū)域；若原子核在、區(qū)域，粒子會(huì)向區(qū)域偏 ；若原子核在區(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)，下列各圖畫出的是其中兩個(gè)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粒子與原子核均帶正電荷，所以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；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在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)粒子最接近金原子核時(shí)，粒子符合下列哪種情況()A動(dòng)能最小B電勢(shì)能最小C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)粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋是()A使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中電子對(duì)粒子的作用力B使粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫(kù)侖力C原子核很小，粒子接近它的機(jī)會(huì)很小，所以絕大多數(shù)的粒子仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)D能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的粒子是穿過(guò)原子時(shí)離原子核近的粒子解析：選BCD原子核帶正電且很小，與粒子之間存在庫(kù)侖力，當(dāng)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71911年，盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子發(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的粒子轟擊金箔，粒子的速度約為_(kāi) m/s。(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×1027 kg,1 MeV1×106 eV)解析：設(shè)粒子的速度為v，Ekmv2，則v m/s6.9×106 m/s。答案：大6.9×1068速度為107 m/s的粒子從很遠(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mv0(mm鋁)v解得vv0，所以。答案：91911年前后，物理學(xué)家盧瑟福用粒子轟擊金箔，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)，k9.0×109 N·m2/C2。金原子序數(shù)為79，粒子的質(zhì)量m6.64×1027 kg，質(zhì)子的質(zhì)量mp1.67×1027 kg，粒子的速度v1.60×107 m/s，電子電荷量e1.60×1019 C。解析：設(shè)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mv2q又，Q為金原子核電荷量，則R其中q2e，Q79e，代入上式及已知數(shù)據(jù)可得R4×1014 mVR32.68×1040 m3。答案：2.68×1040 m3- 4 -