2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型自我小測(cè) 新人教版選修3-5.doc

2019-2020年高中物理 第十八章 原子結(jié)構(gòu) 第二節(jié) 原子的核式結(jié)構(gòu)模型自我小測(cè) 新人教版選修3-51在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，使少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是原子核對(duì)粒子的()A萬有引力 B庫(kù)侖力C磁場(chǎng)力 D彈力2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甲、乙所示，都采用了類比推理的方法。下列事實(shí)中，主要采用類比推理的是()A人們?yōu)楸阌谘芯课矬w的運(yùn)動(dòng)而建立的質(zhì)點(diǎn)模型B伽利略從教學(xué)吊燈的擺動(dòng)中發(fā)現(xiàn)擺的等時(shí)性規(guī)律C庫(kù)侖根據(jù)牛頓的萬有引力定律提出庫(kù)侖定律D托馬斯楊通過雙縫干涉實(shí)驗(yàn)證明光是一種波3關(guān)于粒子的散射實(shí)驗(yàn)解釋有下列幾種說法，其中錯(cuò)誤的是()A從粒子的散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以估計(jì)出原子核的大小B極少數(shù)粒子發(fā)生大角度的散射的事實(shí)，表明原子中有一個(gè)質(zhì)量很大而體積很小的帶正電的核存在C原子核帶的正電荷數(shù)等于它的原子序數(shù)D絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn)，表明原子中正電荷是均勻分布的4對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的裝置描述正確的是()A主要器材是：放射源、金箔、熒光屏、顯微鏡B金箔厚度應(yīng)稍厚些C如改用鋁箔則不能發(fā)生散射現(xiàn)象D實(shí)驗(yàn)裝置應(yīng)放在真空中5. 如圖所示，實(shí)線表示金原子核電場(chǎng)的等勢(shì)線，虛線表示粒子在金原子核電場(chǎng)中散射時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)粒子通過A、B、C三點(diǎn)時(shí)速度分別為vA、vB、vC，電勢(shì)能分別為EpA、EpB、EpC，則() AvAvBvC，EpBEpAEpCBvBvCvA，EpBEpAEpCCvB<vA<vC，EpBEpAEpCDvBvAvC，EpBEpAEpC6粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)粒子最接近原子核時(shí)，粒子符合下列哪種情況()A動(dòng)能最小B勢(shì)能最小C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7根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)，盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線，實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在粒子從A運(yùn)動(dòng)到B、再運(yùn)動(dòng)到C的過程中，下列說法中正確的是()A動(dòng)能先增大，后減小B電勢(shì)能先減小，后增大C電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，總功等于0D加速度先變小，后變大8假設(shè)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mem，金原子核質(zhì)量mAu49m。求：(1)粒子與電子碰撞后的速度變化；(2)粒子與金原子核碰撞后的速度變化。9已知電子質(zhì)量為9.11031 kg、帶電荷量為1.61019 C，當(dāng)氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為0.531010 m時(shí)，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的速度、動(dòng)能、周期和等效電流的值。參考答案1解析：電荷之間是庫(kù)侖力作用，萬有引力很弱，可不計(jì)。答案：B2解析：質(zhì)點(diǎn)的模型是一種理想化的物理模型，是為研究物體的運(yùn)動(dòng)而建立的；伽利略擺的等時(shí)性是通過自然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的；托馬斯楊是通過實(shí)驗(yàn)證明光是一種波，是建立在事實(shí)的基礎(chǔ)上的。答案：C3解析：從粒子的散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以估計(jì)出原子核的大小，A項(xiàng)正確；極少數(shù)粒子發(fā)生大角度的散射的事實(shí)，表明原子中有一個(gè)質(zhì)量很大而體積很小的帶正電的核存在，B項(xiàng)正確；由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知原子核帶的正電荷數(shù)等于它的原子序數(shù)，C項(xiàng)正確；絕大多數(shù)粒子穿過金箔后仍沿原方向前進(jìn)，表明原子中是比較空曠的，D項(xiàng)錯(cuò)誤。答案：D4 解析：粒子散射實(shí)驗(yàn)是指用粒子轟擊很薄的金物質(zhì)層，通過觀察粒子穿過物質(zhì)層后的偏轉(zhuǎn)情況，而獲得原子結(jié)構(gòu)的信息。為準(zhǔn)確觀察粒子的偏轉(zhuǎn)情況，熒光屏和顯微鏡必須能夠圍繞金箔旋轉(zhuǎn)，且整個(gè)裝置應(yīng)放在真空中。故正確答案為AD。答案：AD5. 解析：金原子核和粒子都帶正電，粒子在接近金原子核過程中需不斷地克服庫(kù)侖力做功，它的動(dòng)能減小，速度減小，電勢(shì)能增大；粒子在遠(yuǎn)離金原子核過程中庫(kù)侖力不斷地對(duì)它做功，它的動(dòng)能增大，速度增大，電勢(shì)能減小。因此這三個(gè)位置的速度大小關(guān)系和電勢(shì)能大小關(guān)系分別為vBvAvC，EpBEpAEpC。答案：D6解析：粒子在接近金原子核的過程中，要克服庫(kù)侖力做功，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。答案：AD7解析：粒子從A點(diǎn)經(jīng)B點(diǎn)到達(dá)A點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)C點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力先做負(fù)功，后做正功，粒子的電勢(shì)能先增大，后減小，回到同一等勢(shì)線上時(shí)，電場(chǎng)力做的總功為0。 故C選項(xiàng)正確。答案：C8解析：粒子與靜止的粒子發(fā)生彈性碰撞，動(dòng)量和能量均守恒，由動(dòng)量守恒得mv0mv1mv2由能量守恒得mvmv12mv22聯(lián)立解得v1v0速度變化vv1v0v0(1)與電子碰撞：將mem代入得v12.7104v0(2)與金原子核碰撞：將mAu49m代入得v21.96v0答案：(1)2.7104v0(2)1.96v09 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)侖引力來提供。根據(jù)k，得ve1.601019m/s2.18106 m/s其動(dòng)能Ekmv29.11031(2.18106)2 J2.161018 J運(yùn)動(dòng)周期T s1.531016 s電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流I A1.05103 A。答案：2.18106 m/s2.161018 J1.531016 s105103 A