高中物理粵教版5第三章原子結(jié)構(gòu)之謎 第三章第二節(jié)原子的結(jié)構(gòu)

第三章原子結(jié)構(gòu)之謎第二節(jié)原子的結(jié)構(gòu)A級(jí)抓基礎(chǔ)1．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是()A．α粒子的散射實(shí)驗(yàn)B．對(duì)陰極射線的研究C．天然放射性現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)D．質(zhì)子的發(fā)現(xiàn)答案：A2．(多選)下列對(duì)原子結(jié)構(gòu)的認(rèn)識(shí)中，正確的是()A．原子中絕大部分是空的，原子核很小B．電子在核外旋轉(zhuǎn)，庫侖力提供向心力C．原子的全部正電荷都集中在原子核里D．原子核的直徑大約是10－10解析：原子是由位于原子中心帶正電的原子核和核外帶負(fù)電的電子構(gòu)成的，電子在核外繞核高速旋轉(zhuǎn)，庫侖力提供向心力，由此可判定B、C正確，根據(jù)散射實(shí)驗(yàn)知原子核直徑數(shù)量級(jí)為10－15m，而原子直徑的數(shù)量級(jí)為10－10m，故A正確，答案：ABC3．(多選)盧瑟福對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的解釋是()A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的主要原因是原子中電子對(duì)α粒子的作用力B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力是庫侖力C．原子核很小，α粒子接近它的機(jī)會(huì)很小，所以絕大多數(shù)的α粒子仍沿原來的方向前進(jìn)D．能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過原子時(shí)離原子核近的α粒子解析：原子核帶正電，與α粒子間存在庫侖力，當(dāng)α粒子靠近原子核時(shí)受庫侖力而偏轉(zhuǎn)，電子對(duì)它的影響可忽略，故A錯(cuò)、B對(duì)；由于原子核非常小，絕大多數(shù)粒子經(jīng)過時(shí)離核較遠(yuǎn)因而運(yùn)動(dòng)方向幾乎不變，只有離核很近的α粒子受到的庫侖力較大，方向改變較多，故C、D對(duì)．答案：BCD4．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是()解析：α粒子轟擊金箔后偏轉(zhuǎn)，越靠近金箔，偏轉(zhuǎn)的角度越大，所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確．答案：DB級(jí)提能力5．當(dāng)α粒子穿過金箔發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的過程中，下列說法正確的是()A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力作用B．α粒子一直受到原子核的斥力作用C．α粒子先受到原子核的引力作用，后受到原子核的斥力作用D．α粒子一直受到庫侖斥力，速度一直減小解析：α粒子與金原子核帶同種電荷，兩者相互排斥，A、C錯(cuò)，B對(duì)；α粒子在靠近金原子核時(shí)斥力做負(fù)功，速度減小，遠(yuǎn)離時(shí)斥力做正功，速度增大，故D錯(cuò)．答案：B6．(多選)α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近原子核時(shí)，α粒子符合下列哪種情況()A．動(dòng)能最小B．勢能最小C．α粒子與金原子組成的系統(tǒng)的能量小D．所受原子核的斥力最大解析：α粒子在接近金原子核的過程中，要克服庫侖斥力做功，動(dòng)能減少，電勢能增加，兩者相距最近時(shí)，動(dòng)能最小，電勢能最大，總能量守恒．根據(jù)庫侖定律，距離最近時(shí)，斥力最大．答案：AD7．(多選)在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，如果兩個(gè)具有相同能量的α粒子，從不同大小的角度散射出來，則散射角度大的α粒子()A．更接近原子核B．更遠(yuǎn)離原子核C．受到一個(gè)以上的原子核作用D．受到原子核較大的沖量作用解析：由于原子的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于原子核的體積，當(dāng)α粒子穿越某一個(gè)原子的空間時(shí)，其他原子核距α粒子相對(duì)較遠(yuǎn)，而且其他原子核對(duì)α粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的這個(gè)α粒子并非由于受到多個(gè)原子核作用，C錯(cuò)；由庫侖定律可知，α粒子受到的斥力與距離的平方成反比，α粒子距原子核越近，斥力越大，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)改變?cè)酱?，即散射角度越大，A對(duì)，B錯(cuò)；當(dāng)α粒子受到原子核較大的沖量作用時(shí)，動(dòng)量的變化量就大，即速度的變化量就大，則散射角度就大，D對(duì)．答案：AD8.高速α粒子在重原子核電場作用下的散射現(xiàn)象如圖所示，實(shí)線表示α粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡，虛線表示重核形成電場的等勢面．設(shè)α粒子經(jīng)過a、b、c三點(diǎn)時(shí)的速度為va、vb、vc，則其關(guān)系為()A．va<vb<vc B．vc<vb<vaC．vb<va<vc D．vc<va<vb解析：α粒子和重原子核都帶正電，相互排斥，當(dāng)α粒子靠近重原子核時(shí)，電場力做負(fù)功，α粒子動(dòng)能減小，va>vb.當(dāng)α粒子遠(yuǎn)離重原子核時(shí)電場力做正功，動(dòng)能增加，vc>vb.又因?yàn)閺腶到c的整個(gè)過程中電場力對(duì)α粒子做正功，故va<vc，所以vc>va>vb，選項(xiàng)C正確．答案：C9.在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示．圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是過P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域．不考慮其他原子核對(duì)該α粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說法中正確的是()A．可能在①區(qū)域 B．可能在②區(qū)域C．可能在③區(qū)域 D．可能在④區(qū)域解析：α粒子帶正電，原子核也帶正電，對(duì)靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會(huì)在④區(qū)域；如原子核在②、③區(qū)域，α粒子會(huì)向①區(qū)域偏；如原子核在①區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)題圖所示的軌跡，故應(yīng)選A.答案：A10．若氫原子的核外電子繞核做半徑為r的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則其角速度ω是多少？電子繞核的運(yùn)動(dòng)可等效為環(huán)形電流，則電子運(yùn)動(dòng)的等效電流I是多少(已知電子的質(zhì)量為m，電荷量為e，靜電力常量用k表示)?解析：電子繞核運(yùn)動(dòng)的向心力是庫侖力，因?yàn)閑q\f(ke2,r2)＝mω2r，所以ω＝eq\f(e,r)·eq\r(\f(k,mr))；其運(yùn)動(dòng)周期為T＝eq\f(2π,ω)＝eq\f(2πr,e)·eq\r(\f(mr,k