1、118.2 原子的核式结构模型基础达标练1卢瑟福提出原子的核式结构模型的依据是用 粒子轰击金箔，实验中发现 粒子( )A全部穿过或发生很小偏转B绝大多数穿过，只有少数发生较大偏转，有的甚至被弹回C绝大多数发生很大偏转，甚至被弹回，只有少数穿过D全部发生很大偏转答案 B解析 卢瑟福的 粒子散射实验结果是绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，故选项 A 错误； 粒子被散射时只有少数发生了较大角度偏转，并且有极少数 粒子偏转角超过了 90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到 180，故选项 B 正确，C、D错误。2(多选)关于 粒子散射实验的说法正确的是( )A少数 粒子发生大角度偏转，是因为它碰
2、到了原子中的电子B 粒子在靠近原子核时，库仑斥力对它做负功，它的动能转化为电势能C 粒子距离原子核最近时，加速度一定等于零，此时系统总能量最大D卢瑟福根据 粒子散射实验现象，否定了汤姆孙的原子模型，提出原子核式结构模型答案 BD解析 由于电子质量远小于 粒子质量，因而大多数 粒子沿直线运动，A 错；粒子距原子核最近时，加速度最大，电势能最大，总能量不变，C 错。3关于 粒子的散射实验解释有下列几种说法，其中错误的是( )A从 粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小B极少数 粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核存在C原子核带的正电荷数等于它的原子序数D绝
3、大多数 粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中正电荷是均匀分布的答案 D解析 明确 粒子散射实验现象的内容以及造成这种现象的原因，正确利用物体受力和运动的关系判断。从 粒子的散射实验数据，可以估计出原子核的大小，A 项正确。极少数 粒子发生大角度的散射的事实，表明原子中有一个质量很大而体积很小的带正电的核存在，B 项正确。由实验数据可知原子核带的正电荷数等于它的原子序数，C 项正确。绝大多数 粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，表明原子中是比较空旷的，D 项错误。4(多选)如图所示为 粒子散射实验中 粒子穿过某一原子核附近时的示意图，A、 B、 C 三点分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是(
4、 )2A 粒子在 A 处的速度比在 B 处的速度小B 粒子在 B 处的速度最大C 粒子在 A、 C 处的速度大小相同D 粒子在 B 处的速度比在 C 处的速度小答案 CD解析 由 A 到 B，库仑力做负功，动能减小，则 A 处的动能大于 B 处的动能， A 处的速度大于 B 处的速度，故 A、B 错误；由 A 运动到 C，库仑力做功为零，则动能不变，所以经过 A、 C 的速度大小相等，故 C 正确；由 B 到 C，库仑力做正功，根据动能定理知，动能增大，则 C 点的速度大于 B 点的速度，故 D 正确。5如图所示，X 表示金原子核， 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
5、图中的( )答案 D解析 粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲就越小，故 D 正确。6(多选)如图所示为卢瑟福和他的同事们做 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，下面关于观察到的现象的说法中正确的是( )3A放在 A 位置时，相同时间内观察到荧光屏上的闪光次数最多B放在 B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比 A 位置时稍少些C放在 C、 D 位置时，屏上观察不到闪光D放在 D 位置时，屏上仍能观察一些闪光，但次数极少答案 ABD解析 放在 A 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，说明大多数射线基本不偏折，可以知道金
6、箔原子内部很空旷，所以 A 正确；放在 B 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比 A 位置时稍少些，说明较少射线发生偏折，可以知道原子内部带正电的那部分物质体积小、质量大，所以 B 正确；放在 C、 D 位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少。说明极少数射线较大偏折，可以知道原子内部带正电的那部分物质体积小且质量大，故 C 错误，D 正确。7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甲和图乙所示，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
7、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观察现象发现的；托马斯杨通过实验证明光是一种波，是建立在事实的基础上的。题组通关练8(1)如图所示，虚线表示金原子核电场的等势线，实线表示 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( )4A vavbvc， EbEaEcB vbvcva， EbEaEcC vbvavc， EbEaEcD vbEaEc(2)已知电子质量为 9.11031 kg，电荷量
8、为1.610 19 C，当氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为 0.531010 m 时，求电子绕核运动的速度、频率、动能和等效电流。答案 (1)D (2)2.1910 6 m/s 6.5810 15 Hz 2.1710 18 J 1.0710 3 A解析 (1)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 vbEaEc。(2)根据库仑力提供电子绕核旋转的向心力可知k me2r2 v2rv e 1.610 19
9、 m/s2.1910 6 m/s。krm 91090.5310 109.110 31而 v2 fr，即 f Hz6.5810 15 Hz，v2 r 2.1910623.140.5310 10Ek mv2 J2.1710 18 J。12 12 ke2r 12 9109 1.610 19 20.5310 10设电子运动周期为 T，则T s1.510 16 s，1f 16.581015电子绕核的等效电流：I A1.0710 3 A。qt eT 1.610 191.510 169. (1)根据 粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图为原子核式结构模型的 粒子散射图景。图中实线表示 粒子的运
10、动轨迹。其中一个 粒子在从 a 运动到 b、再运动到 c 的过程中( 粒子在 b 点时距原子核最近)，下列判断正确的是( )5A 粒子的动能先增大后减小B 粒子的电势能先增大后减小C 粒子的加速度先变小后变大D电场力对 粒子先做正功后做负功(2)速度为 107 m/s 的 粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若 粒子质量为 4m0，铝核质量为 27m0，它们距离最近时，铝核获得的动能是原 粒子动能的多少倍？答案 (1)B (2)108961解析 (1) 粒子从 a 经 b 到达 c 的过程中电场力先做负功，后做正功，D 错误；粒子的动能先减小后增大，A 错误； 粒子的电势能先增大后减小，B 正确； 粒子的加速度先变大后变小，C 错误。(2)在 粒子和铝原子核发生对心碰撞时，当二者速度相同时，相距最近，在 粒子靠近过程中，由动量守恒定律得 m v0( m m 铝 )v 共 ，所以 v 共 v0m v0m m铝 431 。Ek铝Ek12m铝 v2共12m v20 108961
