2024-2025学年高中物理第二章原子结构第2节原子的核式结构模型练习含解析教科版选修3-5

PAGE2-原子的核式结构模型1．X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是下图中的()解析：α粒子离金原子核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲程度就越小，故选项D正确．答案：D2．(多选)在α粒子散射试验中，关于选用金箔的缘由，下列说法正确的是()A．金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔B．金核不带电C．金原子核质量大，被α粒子轰击后不易移动D．金核半径大，易形成大角度散射解析：α粒子散射试验中，选用金箔是因为金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔，α粒子很简单穿过，A正确．金原子核质量大，被α粒子轰击后不易移动，C正确．金核带正电，半径大，易形成大角度散射，D正确，B错误．答案：ACD3．关于α粒子散射试验，下列说法正确的是()A．绝大多数α粒子经过金箔后，发生了大角度的偏转B．α粒子在接近原子核的过程中，动能削减，电势能削减C．α粒子离开原子核的过程中，动能增加，电势能也增加D．对α粒子散射试验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小解析：由于原子核很小，α粒子非常接近它的机会很少，所以绝大多数α粒子基本上仍沿原方向前进，只有极少数发生大角度的偏转，从α粒子的散射试验的数据可以估算出原子核直径的大小约为10－15m，由此可知A错误，D正确；α粒子向原子核射去，当α粒子接近原子核时，克服电场力做功，所以其动能削减，电势能增加；当α粒子远离原子核时，电场力做正功，其动能增加，电势能削减，所以选项B、C错误．答案：D4．(多选)用α粒子撞击金原子核发生散射，图中关于α粒子的运动轨迹正确的是()A．a B．bC．c D．d解析：α粒子受金原子核的排斥力，方向沿两者连线方向，运动轨迹弯向受力方向的一侧，A、B均错误；离原子核越近，α粒子受到斥力越大，偏转程度越大，C、D正确．答案：CD5．α粒子散射试验中，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B．α粒子受电子作用的合力为零，电子是匀称分布的C．α粒子和电子碰撞损失的能量极少，可忽视不计D．电子很小，α粒子碰撞不到电子解析：在α粒子散射试验中，电子与α粒子存在相互作用，A错误；电子质量只有α粒子的eq\f(1,7300)，电子与α粒子碰撞后，电子对α粒子的影响就像灰尘对枪弹的影响，完全可忽视不计，C正确，B、D错误．答案：C6．(多选)α粒子散射试验中，当α粒子最接近金原子核时，α粒子符合下列哪种状况()A．动能最小B．电势能最小C．α粒子与金原子核组成的系统的能量最小D．所受金原子核的斥力最大解析：α粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑斥力做功，动能削减，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．依据库仑定律，距离最近时，斥力最大．答案：AD7．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，α粒子的质量为mα，电子的质量me＝eq\f(1,7300)mα，金原子核的质量mAu＝49mα，求：(1)α粒子与电子碰撞后的速度改变；(2)α粒子与金原子核碰撞后的速度改变．解析：α粒子与静止的粒子发生弹性碰撞，系统的动量和能量均守恒，由动量守恒定律有mαv0＝mαv1′＋mv2′由能量守恒定律有eq\f(1,2)mαveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mαv1′2＋eq\f(1,2)mv2′2解得v1′＝eq\f(mα－m,mα＋m)v0速度改变Δv＝v1′－v0＝－eq\f(2m,mα＋m)v0(1)若α粒子与电子碰撞，将me＝eq\f(1,7300)mα代入，得Δv1≈－