高中物理人教版5第十八章原子結構單元測試 第18章第2節(jié)

第十八章第二節(jié)基礎夯實一、選擇題(1～3題為單選題，4題為多選題)1．(重慶一中2023～2023學年高二下學期期中)盧瑟福提出原子的核式結構模型的依據(jù)是用α粒子轟擊金箔，實驗中發(fā)現(xiàn)α粒子eq\x(導學號96140273)()A．全部穿過或發(fā)生很小偏轉B．絕大多數(shù)發(fā)生很大偏轉，甚至被彈回，只有少數(shù)穿過C．全部發(fā)生很大偏轉D．絕大多數(shù)穿過，少數(shù)發(fā)生較大偏轉，極少數(shù)甚至被彈回答案：D解析：α粒子散射實驗的現(xiàn)象是：絕大多數(shù)穿過，少數(shù)發(fā)生了較大偏轉，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉有的甚至被彈回，故只有選項D正確。2．在盧瑟福進行的α粒子散射實驗中，少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉的原因是eq\x(導學號96140274)()A．正電荷在原子中是均勻分布的B．原子的正電荷以及絕大部分質量都集中在一個很小的核上C．原子中存在帶負電的電子D．原子核中有中子存在答案：B解析：α粒子散射實驗證明了原子的核式結構模型，盧瑟福認為只有原子的幾乎全部質量和正電荷都集中在原子中心的一個很小的區(qū)域，才有可能出現(xiàn)α粒子的大角度散射，選項B正確。3．關于原子結構，湯姆孫提出棗糕模型、盧瑟福提出行星模型……如圖所示，都采用了類比推理的方法，下列事實中，主要采用類比推理的是eq\x(導學號96140275)()A．人們?yōu)楸阌谘芯课矬w的運動而建立的質點模型B．伽利略從教堂吊燈的擺動中發(fā)現(xiàn)擺的等時性規(guī)律C．庫侖根據(jù)牛頓的萬有引力定律提出庫侖定律D．托馬斯·楊通過雙縫干涉實驗證實光是一種波答案：C解析：質點的模型是一種理想化的物理模型，是為研究物體的運動而建立的；伽利略的擺的等時性是通過自然現(xiàn)象發(fā)現(xiàn)的；托馬斯·楊是通過實驗證明光是一種波，是建立在事實的基礎上的。4．根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖所示為原子核式結構模型的α粒子散射圖景，圖中實線表示α粒子運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b、再運動到c的過程中，α粒子在b點時距原子核最近。下列說法正確的是eq\x(導學號96140276)()A．盧瑟福在α粒子散射實驗中發(fā)現(xiàn)了電子B．α粒子出現(xiàn)較大角度偏轉的原因是α粒子運動到b時受到的庫侖斥力較大C．α粒子從a到c的運動過程中電勢能先減小后變大D．α粒子從a到c的運動過程中加速度先變大后變小答案：BD解析：湯姆孫對陰極射線的探究發(fā)現(xiàn)了電子，A錯；α粒子出現(xiàn)大角度偏轉的原因是靠近原子核時受到較大的庫侖斥力作用B對；α粒子從a到c受到的庫侖力先增大后減小，加速度先變大后變小，電勢能先增大后變小，C錯D對。二、非選擇題5．(湖北省部分重點中學2023～2023學年高二下學期期中)關于原子的結構，物理史上有三種具有代表性的模型，即湯姆孫的棗糕模型、盧瑟福的________模型和玻爾的原子模型。eq\x(導學號96140277)答案：核式結構解析：關于原子的結構，物理史上有三種具有代表性的模型，即湯姆孫的棗糕模型、盧瑟福的核式結構模型和玻爾的原子模型。6．如圖所示，M、N為原子核外的兩個等勢面，已知UNM＝100V。一個α粒子以×105m/s的速率從等勢面M上的A點運動到等勢面N上的B點，求α粒子在B點時速度的大小。(已知mα＝×10－27kg)eq\x(導學號96140278)答案：×105解析：α粒子從A點運動到B點，庫侖力做的功WAB＝qUMN＝－qUNM，由動能定理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×1010－\f(2×2××10－19×100,×10－27))m/s≈×105能力提升一、選擇題(單選題)1．關于α粒子散射實驗，下列說法不正確的是eq\x(導學號96140279)()A．該實驗在真空環(huán)境中進行B．帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內的不同方向上移動C．熒光屏上的閃光是散射的α粒子打在熒光屏上形成的D．熒光屏只有正對α粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光答案：D解析：本題考查α粒子散射實驗裝置及其作用，只有在正確理解α粒子散射實驗基礎上，才能找出錯誤選項。2．(毫州2023～2023學年高二下學期檢測)如圖所示為α粒子散射實驗裝置，粒子打到熒光屏上都會引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中A、B、C、D四處位置。則這四處位置在相等時間內統(tǒng)計的閃爍次數(shù)符合事實的是eq\x(導學號96140280)()A．1305、25、7、1 B．202、405、625、825C．1202、1010、723、203 D．1202、1305、723、203答案：A解析：根據(jù)α粒子散射實驗的統(tǒng)計結果，大多數(shù)粒子能按原來方向前進，少數(shù)粒子方向發(fā)生了偏轉，極少數(shù)粒子偏轉超過90°，甚至有的被反向彈回。所以在相等時間內A處閃爍次數(shù)最多，其次是B、C、D三處，并且數(shù)據(jù)相差比較大，所以只有選項A符合事實。3．盧瑟福α粒子散射實驗的結果eq\x(導學號96140281)()A．證明了質子的存在B．證明了原子核是由質子和中子組成的C．證明了原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的核里D．說明了原子中的電子只能在某些軌道上運動答案：C解析：α粒子散射實驗發(fā)現(xiàn)了原子內存在一個集中了全部正電荷和幾乎全部質量的核，數(shù)年后盧瑟福發(fā)現(xiàn)核內有質子并預測核內存在中子。4．α粒子散射實驗中，不考慮電子和α粒子的碰撞影響，是因為eq\x(導學號96140282)()A．α粒子與電子根本無相互作用B．α粒子受電子作用的合力為零，是因為電子是均勻分布的C．α粒子和電子碰撞損失能量極少，可忽略不計D．電子很小，α粒子碰撞不到電子答案：C解析：α粒子與電子之間存在著相互作用力，這個作用力是庫侖引力，但由于電子質量很小，只有α粒子質量的1/7300，碰撞時對α粒子的運動影響極小，幾乎不改變運動方向，就象一顆子彈撞上一顆塵埃一樣，故答案為C。5．如圖所示，根據(jù)α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。圖中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡。在α粒子從a運動到b，再運動到c的過程中，下列說法中正確的是eq\x(導學號96140283)()A．動能先增大，后減小B．電勢能先減小，后增大C．電場力先做負功，后做正功，總功等于零D．加速度先變小，后變大答案：C解析：根據(jù)盧瑟福提出的核式結構模型，原子核集中了原子的全部正電荷，即原子核外的電場分布與正點電荷電場類似。α粒子從a運動到b，電場力做負功，動能減小，電勢能增大；從b運動到c，電場力做正功，動能增大，電勢能減小；a、c在同一條等勢線上，則電場力做的總功等于零，A、B錯誤，C正確；a、b、c三點的場強關系Ea＝Ec<Eb，故α粒子的加速度先變大，后變小，D錯誤。二、非選擇題6．氫原子核外電子質量為m，繞核運動的半徑為r，繞行方向如圖所示，則電子在該軌道上運動的加速度大小為________，假設核外電子繞核運動可等效為一環(huán)形電流，則這一等效電流的值為________，若在垂直電子軌道平面加上一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，則電子繞核運動的軌道半徑將________。(填“增大”或“減小”)eq\x(導學號96140284)答案：eq\f(ke2,mr2)eq\f(e2,2πr)eq\r(\f(k,mr))減小解析：根據(jù)庫侖力提供電子繞核旋轉的向心力。可知：keq\f(e2,r2)＝ma∴a＝eq\f(ke2,mr2)設電子運動周期為T，則keq\f(e2,r2)＝meq\f(4π2,T2)r電子繞核的等效電流：I＝eq\f(Q,t)＝eq\f(e,T)＝eq\f(e2,2πr)eq\r(\f(k,mr))若在垂直電子軌道平面加上一勻強磁場，磁場方向垂直于紙面向里，電子的向心力增大，將做向心運動，所以電子繞核運動的軌道半徑將減小。7．假設α粒子以速率v0與靜止的電子或金原子核發(fā)生彈性正碰，電子質量me＝eq\f(1,7300)mα，金原子核質量mAu＝49mα。求：eq\x(導學號96140285)(1)α粒子與電子碰撞后的速度變化；(2)α粒子與金原子核碰撞后的速度變化。答案：(1)－×10－4v0(2)－解析：α粒子與靜止的粒子發(fā)生彈性碰撞，動量和能量均守恒，由動量守恒mαv0＝mαv1′＋mv2′，由能量守恒eq\f