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3-5.doc

1、优质文档优质文档第二节 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

2、 四个位置 时，观察A、 B、 C、 D到的现象下列描述正确的是（ ）图 1A.在 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光A次数最多B.在 位置时，相同时间内观察到屏上的闪光B次数只比在 位置时稍少些AC.在 位置时，屏上观察不到闪光C、 DD.在 位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但D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

3、 2 所示，其中 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P、 Q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

4、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，系统的势优质文档优质文档能最大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 运动到 、再运动到 的过程中，下列a b c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. 两点的动能不相等a、 cD.动能与电势能的和不变9. (上海模拟)卢瑟福通过

5、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， 点表示O某原子核的位置，曲线 和 表示经过该原abcd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

6、-27 kg，1 MeV=10 6 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 ,氢核和电r子所带电荷量均为 ,电子质量为 .若把电子e m绕核旋转看作是一种电流

7、,则其电流 为多大？I优质文档优质文档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 ， 粒子质 量为 =kq1q2r6.6410-27 kg）.15.（14 分）氢原子核外电子的电荷量为 ,它绕e核运动的最小轨道半径为 ，试求出电子绕核r0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 ，则m电子绕核运动的向心加速度为多大？优质文档优质文档第二节 原

8、子的核式结构模型 答题纸得分： 一、选择题题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10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 优质文档优质文档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 位置处观察到屏上A的闪光次数最多，A 正确；少数发生较大的偏转，在 位置观察到屏上的闪光次数比 位置应少很多，B A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 位置时，屏C、 D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

9、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 至 运动，原子核的位置一P Q定在过 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P、 Q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

10、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

11、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 库仑力做负功，动能减少，电势能增加，从a b库仑力做正功，动能增加，且 与 库仑力所做的总功为 0，则 两点动能相等，因此 Ab c a b b c a、 c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 加速度先增大后减小，B 错.a c9. 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

12、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= 2Ekmm/s6.910 6 m/s.211061.610-1941.6710-2712.汤姆孙 卢瑟福 核式结构 10 -1010 -15三、计算题13. 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：e22 r kmr，ke2r2=mv2r.v= ke2mr 电子绕核一周的时间为：优质文档优质文档.T=2 rv =2 r mrke2将电子绕核运动等效为一环形电流，则.I=eT= e22 r kmr14.2.710-14 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 为 d12mv2=kq1q2dd=2kq1q2mv2m=29.0109279(1.610-19)26.6410-27(2.0107)22.710- 14 m15. Ek=ke22r0 E=kr20 a=ke2mr20解析：建立经典原子模型，电子绕原子核做匀速圆周运动的向心力由库仑力提供由牛顿第二定律： 得： .ke2r20=mv2r0 Ek=12mv2=ke22r0由点电荷的场强公式，得： .E=kr20由牛顿第二定律知 ，所以有 .ke2r20=ma a=ke2mr20