高中物理 学业分层测评5 第2章 原子结构 第2节 原子的核式结构模型 鲁科版选修35.doc

第2节 原子的核式结构模型 (建议用时：45分钟)学业达标1(多选)关于物质结构的研究有下列叙述，其中正确的是()a电子的发现使人们认识到原子有复杂的结构b根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型c原子内部的正电荷全部集中在原子中心极小的原子核内d电子均匀分布在原子内部【解析】电子的发现使人们认识了原子有复杂的结构，选项a正确；根据粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，选项b正确；原子内部的正电荷全部集中在极小的原子核内，选项c正确，电子在原子核外空间高速运转，并不是均匀分布，d错误【答案】abc2(多选)关于粒子散射实验装置，下列说法正确的是()a实验装置应放在真空中b金箔的厚度对实验无影响c如果把金箔改为铝箔，更不容易观察到大角度散射现象d实验时，金箔、荧光屏和显微镜均能在圆周上运动【解析】根据粒子散射实验装置的要求，不在真空中实验可能会受到空气中尘埃等微粒的影响，a对当金箔偏厚时，粒子可能无法穿过，b错金箔改为铝箔，由于铝原子核质量较小，而不容易观察到大角度散射，c正确实验中金箔不动，显微镜沿圆周运动，d错【答案】ac3从粒子散射实验结果出发推出的结论有：金原子内部大部分都是空的；金原子是一个球体；汤姆孙的原子模型不符合原子结构的实际情况；原子核的半径很小，其中正确的是()abc d【解析】从粒子散射实验结果出发，可推出带电的原子核体积很小，集中了原子几乎所有的质量，带负电的电子质量很小，绕核运动；故选b.【答案】b4在卢瑟福粒子散射实验中，金箔中的原子核可以看做静止不动；下列各图画出的是其中两个粒子经历金箔散射过程的径迹，其中正确的是()a bcd【解析】金箔中的原子核与粒子都带正电，粒子接近原子核过程中受到斥力而不是引力作用，a、d错误；由原子核对粒子的斥力作用，及物体做曲线运动的条件，知曲线轨迹的凹侧应指向受力一方，选项b错、c对【答案】c5在卢瑟福粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转，其原因是() 【导学号：64772094】a原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上b正电荷在原子中是均匀分布的c原子中存在着带负电的电子d原子中的质量均匀分布在整个原子范围内【解析】原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，才使在粒子散射实验中，只有少数离核很近的粒子，受到较大的库仑斥力，发生大角度的偏转，所以选项a正确【答案】a6如图224所示，实线表示金原子核电场的等势线，虚线表示粒子在金核电场中散射时的运动轨迹设粒子通过a、b、c三点时速度分别为va、vb、vc，电势能分别为ea、eb、ec，则va、vb、vc由小到大的顺序为_，ea、eb、ec由小到大的顺序为_ 图224【解析】金原子核和粒子都带正电，粒子在接近金核过程中需不断克服库仑力做功，它的动能减小，速度减小，电势能增加；粒子在远离金核过程中库仑力不断对它做功，它的动能增大，速度增大，电势能减小因此这三个位置的速度大小关系和电势能大小关系为vbvavc，eceaeb.【答案】vbvavceceaeb7已知电子质量为9.11031 kg，带电荷量为1.61019 c，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.531010 m，求电子绕核运动的线速度【解析】库仑力提供电子做圆周运动的向心力，由，得ve1.61019 m/s2.19106 m/s.【答案】2.19106 m/s能力提升8(多选)粒子散射实验中，当粒子最接近原子核时，粒子符合下列哪种情况()a动能最小b电势能最小c粒子与金原子组成的系统的能量最小d所受原子核的斥力最大【解析】粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑力做功，动能减少，电势能增加两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒根据库仑定律，距离最近时，斥力最大故a、d均正确【答案】ad9卢瑟福的原子核式结构模型认为，核外电子绕核运动设想氢原子的核外电子绕核做匀速圆周运动，氢原子中电子离核最近的轨道半径为r1，已知电子电荷量为e，静电力恒量为k，用经典物理学的知识，(1)计算电子在半径为r1的轨道运动时的动能(2)设轨道2的半径r24r1，计算电子在轨道2运动时的动能(3)比较电子在轨道1与轨道2的动能，ek1_ek2(选填“”“”或“”)，电势能ep1_ep2(选填“”“”或“”)【解析】(1)根据库仑力充当向心力有km，故ekmv2k.(2)由(1)知当r24r1时有ekkk.(3)由(2)知由轨道1运动至轨道2，电子动能减小，故ek1ek2，由轨道1至轨道2过程中，电子克服库仑力引力做功，电势能增大，故ep1ep2.【答案】(1)k(2)k(3)10如图225所示，m、n为原子核外的两个等势面，已知unm100 v一个粒子以2.5105 m/s从等势面m上的a点运动到等势面n上的b点，求粒子在b点时速度的大小(已知m6.641027 kg) 【导学号：64772028】图225【解析】粒子在由a到b的过程中，根据动能定理2eunmmv2mv由此得v m/s2.3105 m/s.【答案】2.3105 m/s11粒子的质量大约是电子质量的7 300倍，如果粒子以速度v跟电子发生弹性正碰(假设电子原来是静止的)，则碰撞后粒子的速度变化了多少