高中物理 第二章 第二节 原子的核式结构模型同步练测 鲁科版选修35.doc

第二节 原子的核式结构模型建议用时实际用时满分实际得分90分钟100分6一、选择题（本题包括10小题，每小题给出的四个选项中，有的只有一个选项正确，有的有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分，共40分）1.下列说法中正确的是（ ）a.使电子束射到金属膜上，发现较高速度的电子很容易穿透原子，是因为原子之间有空隙b.原子是一个实心球体c.高速电子很容易穿透原子，说明原子不是一个实心球体d.电子束射到金属膜上，大部分被反向弹回2.如图1为卢瑟福和他的助手们做粒子散射实验的装置示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的a、b、c、d四个位置时，观察到的现象下列描述正确的是（ ）图1a.在a位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多b.在b位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在a位置时稍少些c.在c、d位置时，屏上观察不到闪光d.在d位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少3.卢瑟福提出原子核式结构学说的根据是：在用粒子轰击金箔的实验中发现粒子（ ）a.全部穿过或发生很小的偏转b.绝大多数穿过，只有少数发生很大偏转甚至极少数被弹回c.绝大多数发生很大的偏转，甚至被弹回，只有少数穿过d.全部发生很大的偏转4.在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图2所示，其中p、q两点为轨迹上的点，虚线是过p、q两点并与轨迹相切的直线.两虚线和轨迹将平面分成四个区域，不考虑其他原子核对粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下面说法正确的是（ ）图2a.可能在区域 b.可能在区域c.可能在区域 d.可能在区域5.在卢瑟福的粒子散射实验中，有少数粒子发生大角度偏转，其原因是（ ）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6.当粒子被重核散射时，如图3所示的运动轨迹哪些是不可能存在的（ ）图37.在粒子散射实验中，当粒子穿过金箔时，下列理解正确的是（ ）a.与金原子核相距较远的粒子，可能发生大角度偏转b.与金原子核相距较近的粒子，可能发生大角度偏转c.粒子与金原子核距离最近时，系统的能量最小d.粒子与金原子核距离最近时，系统的势能最大8.根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型.图4中虚线表示原子核所形成的电场等势面，实线表示一个粒子的运动轨迹.在图4粒子从a运动到b、再运动到c的过程中，下列说法中正确的是（ ）a.电场力先做负功，后做正功，总功等于零b.加速度先变小，后变大c.a、c两点的动能不相等d.动能与电势能的和不变9. (上海模拟)卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，提出（ ）a.原子的核式结构模型b.原子核内有中子存在c.电子是原子核的组成部分d.原子核是由质子和中子组成的10.（创新题）如图5所示的四个图中，o点表示某原子核的位置，曲线ab和cd表示经过该原子核附近的粒子的运动轨迹，正确的图是（ ）图5二、填空题（本题共2小题，每空3分，共18分.请将正确的答案填到横线上）11.(上海物理) 1911年卢瑟福依据粒子散射实验中粒子发生了 （选填“大”或“小”）角度散射现象，提出了原子的核式结构模型.若用动能为1 mev的粒子轰击金箔，其速度约为 m/s.（质子和中子的质量均为1.6710-27 kg，1 mev=106 ev）12.在19世纪末 发现了电子，从而认识到原子存在复杂结构，后来 在粒子散射实验的基础上提出了原子的模型，由粒子散射实验数据估算原子直径为 m，原子核直径为 m.（后两空只填数量级）三、计算题（本题共3小题，共42分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）13.（14分）根据卢瑟福的原子模型：氢原子中央是一个带正电的核，核外有一个电子绕核做匀速圆周运动.已知轨道半径为r,氢核和电子所带电荷量均为e,电子质量为m.若把电子绕核旋转看作是一种电流,则其电流i为多大？14.（14分）卢瑟福和他的助手做了用粒子轰击金箔的实验，获得了重要的发现：在粒子散射实验中，现有一个粒子以2.0107 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79，求该粒子与金原子核间的最近距离（已知带电粒子在点电荷电场中的电势能表达式为=kq1q2r，粒子质量为6.6410-27 kg）.15.（14分）氢原子核外电子的电荷量为e,它绕核运动的最小轨道半径为r0，试求出电子绕核做圆周运动时的动能，以及电子所在轨道处的电场强度的大小.若已知电子质量为m，则电子绕核运动的向心加速度为多大？第二节 原子的核式结构模型 答题纸 得分： 一、选择题题号12345678910答案二、填空题11 12. 三、计算题1314.15第二节 原子的核式结构模型 参考答案一、选择题1.c 2.ad 解析：粒子通过金箔时，绝大多数不发生偏转，仍沿原来的方向前进，在a位置处观察到屏上的闪光次数最多，a正确；少数发生较大的偏转，在b位置观察到屏上的闪光次数比a位置应少很多，而不是稍少一些，b错误；极少数偏转角超过90，有的偏转角几乎达到180，在c、d位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少，c错误，d正确.3.b 解析：本题考查对实验现象的正确描述，由卢瑟福粒子散射实验现象，不难判断b正确.4.a 解析：粒子受到原子核的排斥力指向轨迹弯曲的一侧，粒子是由p至q运动，原子核的位置一定在过p、q点切线外侧，故只能在区域，选项a正确.5.a 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，只有少数的粒子离核很近，受到较大的库仑斥力，发生大角度的偏转，所以选项a正确.6.bc 解析：粒子在穿过金箔时轨迹发生大角度偏转的主要原因是金原子核对粒子的静电作用.由于电子质量太小，对粒子的运动影响甚微，粒子和金原子核均带正电，故应相互排斥，轨迹a、d是符合实验情况的轨迹.粒子与原子核（金核）通过库仑力发生作用，二者表现为斥力，而b、c路径表示为引力，故b、c不可能.判断粒子的轨迹时，要根据散射的原理判断.7. bd 解析：对粒子散射现象，卢瑟福的核式结构学说做出了圆满的解释，并推算了原子核直径的数量级为10-15 m，只相当于原子直径的十万分之一.粒子穿过金箔时，只有少数粒子可能离核较近，金原子核对粒子的库仑力较大，使粒子发生角度偏转，故a错，b对，粒子与金原子核之间的作用力是库仑力，在粒子向金原子核靠近时，要克服库仑力做功，粒子的动能减小，粒子远离金原子核时，库仑力对粒子做功，粒子的动能增加，电势能减小.粒子与金原子核组成的系统总能量不变.它们距离最近时，系统的势能最大，故c错d对.8.ad 解析：粒子与原子核的力为库仑斥力，从ab库仑力做负功，动能减少，电势能增加，从bc库仑力做正功，动能增加，且ab与bc库仑力所做的总功为0，则a、c两点动能相等，因此a正确,c错.因为只有电场力做功，故动能与电势能和不变.故d正确.粒子与原子核相距越近，库仑力越大，加速度越大，故从ac加速度先增大后减小，b错.9. a 解析：卢瑟福精确统计了向各个方向散射的粒子的数目，提出了原子的核式结构模型：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷与几乎全部质量都集中在原子核里；带负电的电子在核外的空间运动.由此可知，a正确.10.d二、填空题11.大 6.9106 解析：设粒子的速度为v，ek=12mv2 ，v=2ekm=211061.610-1941.6710-27 m/s6.9106 m/s.12.汤姆孙 卢瑟福 核式结构 10-1010-15三、计算题13. e22rkmr 解析：氢原子核与核外电子间的库仑力提供电子绕核运动的向心力，即：ke2r2=mv2r，v=ke2mr .电子绕核一周的时间为：t=2rv=2rmrke2.将电子绕核运动等效为一环形电流，则i=et=e22rkmr.14.2.710-14 m 解析：粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离d为12mv2=kq1q2dd=2kq1q2mv2=29.01092791.610-1926.641