高中物理 第18章 第2节原子的核式结构模型检测试题 新人教版选修3-5

"【成才之路】-学年高中物理第18章第2节原子的核式结构模型检测试题新人教版选修3-5"基础夯实一、选择题(1～3题为单选题，4、5题为多选题)1．卢瑟福利用镭源所放出的α粒子，作为炮弹去轰击金箔原子，测量散射α粒子的偏转情况。下列叙述中符合卢瑟福的α粒子散射实验事实的是()A．大多数α粒子在穿过金箔后发生明显的偏转B．少数α粒子在穿过金箔后几乎没有偏转C．大多数α粒子在撞到金箔时被弹回D．极个别α粒子在撞到金箔时被弹回答案：D解析：根根据α粒子散射实验规律，易判定只有D符合实验事实。2．在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是()A．正电荷在原子中是均匀分布的B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C．原子中存在带负电的电子D．原子核中有中子存在答案：B解析：α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型，卢瑟福认为只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域，才有可能出现α粒子的大角度散射，选项B正确。3．关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型……如图所示，都采用了类比推理的方法，下列事实中，主要采用类比推理的是()A．人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型B．伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律C．库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律D．托马斯·杨通过双缝干涉实验证实光是一种波答案：C解析：质点的模型是一种理想化的物理模型，是为研究物体的运动而建立的；伽利略的摆的等时性是通过自然现象发现的；托马斯·杨是通过实验证明光是一种波，是建立在事实的基础上的。4．对α粒子散射实验装置的描述，下列说法正确的是()A．主要实验器材有：放射源、金箔、荧光屏、显微镜B．金箔的厚薄对实验无影响C．如果改用铝箔就不能发生散射现象D．实验装置放在真空中答案：AD解析：α粒子散射的实验是指用α粒子轰击很薄的金箔(或铝箔)物质层，通过观察α粒子穿过物质层后的偏转情况，获得原子结构的信息，为准确观察α粒子的偏转情况，荧光屏和显微镜能够围绕金箔转，且整个装置放在真空环境中。5．根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。其中一个α粒子在从a运动到b、再运动到c的过程中，α粒子在b点时距原子核最近。下列说法正确的是()A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子B．α粒子出现较大角偏转的原因是α粒子运动到b时受到的库仑斥力较大C．α粒子从a到c的运动过程中电势能先减小后变大D．α粒子从a到c的运动过程中加速度先变大后变小答案：BD二、非选择题6．如图所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM＝100V。一个α粒子以2.5×105m/s的速率从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求α粒子在B点时速度的大小。(已知mα＝6.64×10－答案：2.3×105解析：α粒子从A点运动到B点，库仑力做的功WAB＝qUMN＝－qUNM，由动能定理WAB＝eq\f(1,2)mveq\o\al(2,B)－eq\f(1,2)mveq\o\al(2,A)，故vB＝eq\r(v\o\al(2,A)－\f(2qUNM,m))＝eq\r(2.52×1010－\f(2×2×1.6×10－19×100,6.64×10－27))m/s≈2.3×105m/s能力提升一、选择题(1～4题为单选题，5题为多选题)1．关于α粒子散射实验，下列说法不正确的是()A．该实验在真空环境中进行B．带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动C．荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的D．荧光屏只有正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光答案：D解析：本题考查α粒子散射实验装置及其作用，只有在正确理解α粒子散射实验基础上，才能找出错误选项。2．卢瑟福α粒子散射实验的结果()A．证明了质子的存在B．证明了原子核是由质子和中子组成的C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的核里D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运动答案：C解析：该题考查的是α粒子散射实验对人类认识原子结构的贡献，只要了解α粒子散射实验的结果及核式结构的建立过程，不难得出正确答案。α粒子散射实验发现了原子内存在一个集中了全部正电荷和几乎全部质量的核，数年后卢瑟福发现核内有质子并预测核内存在中子。3．如图所示为α粒子被金原子核散射的径迹，其中不可能的是()A．径迹① B．径迹②C．径迹③ D．径迹④答案：B解析：α粒子与金原子核的作用力为库仑斥力，所以不可能为径迹②。4．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为()A．α粒子与电子根本无相互作用A．α粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的A．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计A．电子很小，α粒子碰撞不到电子答案：C解析：α粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，只有α粒子质量的1/7300，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，故答案为C。5．如图所示，是α粒子散射实验中，α粒子穿过某一金属原子核附近的示意图，A、B、C分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是()A．α粒子在A处的速度比在B处的大B．α粒子在B处的速度最大C．α粒子在A、C两处的速度大小相等D．α粒子在B处的速度比在C处的速度要小答案：ACD解析：从A到B，电场力做负功，α粒子速度减小，从B到C，电场力做正功，α粒子速度增大，选项A对，B错；由于A、C处于同一等势面上，由动能定理A、C两处速度大小相等，C、D对。二、非选择题6．1911年卢瑟福依据α粒子散射实验中α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1MeV的α粒子轰击金箔，其速度约为________m/s。(质子和中子的质量均为1.67×10－27kg,1MeV＝106答案：大6.9×106解析：设α粒子的速度为v，Ek＝eq\f(1,2)mv2，v＝eq\r(\f(2Ek,m))＝eq\r(\f(2×1×106×1.6×10－19,4×1.67×10－27))m/s＝6.9×106m/s。7．假设α粒子以速率v0与静止的电子或金原子核发生弹性正碰，电子质量me＝eq\f(1,7300)mα，金原子核质量mAu＝49mα。求：(1)α粒子与电子碰撞后的速度变化；(2)α粒子与金原子核碰撞后的速度变化。答案：(1)－2.7×10－4v0(2)－1.96v0解析：α粒子与静止的粒子发生弹性碰撞，动量和能量均守恒，由动量守恒mαv0＝mαv1′＋mv2′，由能量守恒eq\f(1,2)mαveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mαv1′2＋eq\f(