【名師一號】2021年新課標(biāo)版物理選修3-5-雙基限時練12-原子結(jié)構(gòu)

雙基限時練(十二)原子的核式結(jié)構(gòu)模型1．關(guān)于α粒子散射試驗的現(xiàn)象下列說法正確的是()A．全部α粒子穿過或發(fā)生很小的偏轉(zhuǎn)B．全部α粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)C．絕大多數(shù)α粒子穿過，只有少數(shù)的發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至極少數(shù)的被彈回D．絕大多數(shù)的發(fā)生偏轉(zhuǎn)，甚至被彈回解析α粒子散射的試驗現(xiàn)象是絕大多數(shù)α粒子從金箔穿過，只有少數(shù)的發(fā)生較大偏轉(zhuǎn)，甚至極少數(shù)被彈回，選項C正確．答案C2．在α粒子散射試驗中，使少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是原子核對α粒子的()A．萬有引力 B．庫侖力C．磁場力 D．核力答案B3．盧瑟福α粒子散射試驗的結(jié)果()A．證明白質(zhì)子的存在B．證明白原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．證明白原子的全部正電荷和幾乎全部質(zhì)量集中在一個很小的核里D．說明白原子中的電子只能在某些軌道上運行答案C4．當(dāng)用α粒子轟擊金原子核發(fā)生散射時，如圖所示的α粒子的運動軌跡不行能存在的是()答案B5．在盧瑟福的α粒子散射試驗中，有少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，其緣由是()A．原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量都集中在一個很小的核上B．正電荷在原子中是均勻分布的C．原子中存在著帶負電的電子D．原子只能處于一系列不連續(xù)的能量狀態(tài)中解析盧瑟福α粒子散射試驗中有少數(shù)α粒子發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)，說明只有少數(shù)α粒子受到很強的斥力，大多數(shù)α粒子受到斥力很小，這反映出原子內(nèi)部正電荷分布在很小的空間，且質(zhì)量很大，故A選項正確，B選項錯誤；試驗中的現(xiàn)象不能說明C、D選項的內(nèi)容，故C、D選項錯誤．答案A6．人們在爭辯原子結(jié)構(gòu)時提出過很多模型，其中比較出名的是棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型，它們的模型示意圖如圖所示．下列說法中正確的是()棗糕模型核式結(jié)構(gòu)模型A．α粒子散射試驗與棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型的建立無關(guān)B．科學(xué)家通過α粒子散射試驗否定了棗糕模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型C．科學(xué)家通過α粒子散射試驗否定了核式結(jié)構(gòu)模型，建立了棗糕模型D．科學(xué)家通過α粒子散射試驗否定了棗糕模型和核式結(jié)構(gòu)模型，建立了玻爾的原子模型解析α粒子散射試驗與核式結(jié)構(gòu)模型的建立有關(guān)，通過該試驗，否定了棗糕模型，建立了核式結(jié)構(gòu)模型．答案B7．(多選題)用α粒子轟擊金箔，α粒子在接近金原子核時發(fā)生偏轉(zhuǎn)的狀況如圖所示，則α粒子的路徑可能是()A．a(chǎn)B．bC．cD．a(chǎn)、b、c都是不行能的解析α粒子在穿過金箔時軌跡發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的主要緣由是金原子核對α粒子的靜電力作用．由于電子質(zhì)量太小，對α粒子的運動影響甚微，α粒子和金原子核均帶正電，故應(yīng)相互排斥，軌跡a、c是符合試驗狀況的軌跡．α粒子與原子核(金核)通過庫侖力發(fā)生作用，二者表現(xiàn)為斥力，而b路徑表現(xiàn)為引力，故B不正確．推斷α粒子的軌跡時，要依據(jù)散射的原理推斷．答案AC8．(多選題)氫原子中的電子繞原子核旋轉(zhuǎn)和人造地球衛(wèi)星繞地球旋轉(zhuǎn)相比較(不計算空氣阻力)，下列說法正確的是()A．軌道半徑越大，線速度都越小B．軌道半徑越大，周期都越大C．電子從內(nèi)層軌道向外層軌道躍遷時，總能量(動能和電勢能)不變，人造衛(wèi)星從遠地點向近地點運動時，總能量(動能和重力勢能)也不變D．電子的向心力是原子核對它的庫侖力與萬有引力的合力供應(yīng)，衛(wèi)星的向心力是由地球?qū)λ娜f有引力供應(yīng)解析電子的向心力是由原子核對它的庫侖力供應(yīng)的，衛(wèi)星的向心力是由地球?qū)λ娜f有引力供應(yīng)的，分別列出表達式可推斷．答案AB9．(多選題)關(guān)于α粒子散射試驗，下列說法正確的是()A．α粒子穿過原子時，由于α粒子的質(zhì)量比電子大得多，電子不行能使α粒子的運動方向發(fā)生明顯的轉(zhuǎn)變B．由于絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后仍按原來方向前進，所以使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的緣由是在原子中微小的區(qū)域內(nèi)集中著對α粒子產(chǎn)生庫侖力的正電荷C．α粒子穿過原子時，只有少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的緣由是原子核很小，α粒子接近原子核的機會很小D．使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的緣由是α粒子穿過原子時，原子內(nèi)部兩側(cè)的正電荷對α粒子的斥力不相等解析電子的質(zhì)量很小，當(dāng)和α粒子作用時，對α粒子運動的影響極其微小，A項正確．α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，說明原子核的正電荷和幾乎全部的質(zhì)量集中在一個很小的區(qū)域內(nèi)，所以B、C項正確，D項錯誤．答案ABC10．在盧瑟福的α粒子散射試驗中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核四周時的軌跡如圖中實線所示．圖中P、Q為軌跡上的點，虛線是過P、Q兩點并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個區(qū)域．不考慮其他原子核對該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，對靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會在④區(qū)；如原子核在②、③區(qū)，α粒子會向①區(qū)偏；如原子核在①區(qū)，可能會消滅如圖所示的軌跡，故應(yīng)選A.答案A11．(多選題)如圖所示，Q為金原子核，M、N為兩個等勢面，虛線為α粒子經(jīng)過原子核四周的運動軌跡，關(guān)于α粒子，下列說法正確的是()A．α粒子從K到R的過程中動能漸漸增加B．α粒子從K到R的過程中動能漸漸減小C．α粒子從K到R的過程中動能先減小后增加D．α粒子從K到R的過程中電勢能先增加后減小解析在α粒子從K到離原子核最近的過程中，庫侖力做負功，動能漸漸減小，電勢能漸漸增加；在α粒子從離原子核最近處到R的過程中，庫侖斥力做正功，動能增加，電勢能減小，由此可知C、D選項正確．答案CD12．(多選題)對原子結(jié)構(gòu)的生疏中，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)，庫侖力供應(yīng)向心力C．原子的全部正電荷集中在原子核里D．原子核的直徑大約是10－10m答案ABC13．原子的核外電子質(zhì)量為m，電量為－e，在離核最近的軌道上運動，軌道半徑為r1，試回答下列問題：(1)電子運動的動能Ek是多少？(2)電子繞核運動的頻率是多少？(3)電子繞核在如圖所示xy平面上，沿A→B→C→D方向轉(zhuǎn)動，電子轉(zhuǎn)動相當(dāng)于環(huán)形電流，則此電流多大？方向如何？解析(1)氫原子核對電子的庫侖力供應(yīng)了它的向心力keq\f(e2,r\o\al(2,1))＝meq\f(v2,r1)電子的動能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(ke2,2r1)(2)電子繞核運動的頻率f＝eq\f(v,2πr1)＝eq\f(e,2π)eq\r(\f(k,mr\o\al(3,1)))(3)此環(huán)形電流的方向為順時針，電流為I＝eq\f(e,T)＝ef＝eq\f(e2,2π)eq\r(\f(k,mr\o\al(3,1))).答案(1)eq\f(ke2,2r1)(2)eq\f(e,2π)eq\r(\f(k,mr\o\al(3,1)))(3)eq\f(e2,2π)eq\r(\f(k,mr\o\al(3,1)))，方向為順時針14．如圖M、N為原子核外的兩個等勢面，已知UNM＝100V，一個α粒子以2.5×105m/s的速度從等勢面M上的A點運動到B點，求α粒子在B點時的速度大小．