【高二】人教版物理选修3-5原子结构练习题及答案解析 双基限时练12.docx

双基限时练(十二)　原子的核式结构模型
1．关于α粒子散射实验的现象下列说法正确的是(　　)
A．全部α粒子穿过或发生很小的偏转
B．全部α粒子发生较大偏转
C．绝大多数α粒子穿过，只有少数的发生较大偏转，甚至极少数的被弹回
D．绝大多数的发生偏转，甚至被弹回
解析　α粒子散射的实验现象是绝大多数α粒子从金箔穿过，只有少数的发生较大偏转，甚至极少数被弹回，选项C正确．
答案　C
2．在α粒子散射实验中，使少数α粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对α粒子的(　　)
A．万有引力　　　　　 B．库仑力
C．磁场力 D．核力
答案　B[来源:学+科+网Z+X+X+K]
3．卢瑟福α粒子散射实验的结果(　　)
A．证明了质子的存在
B．证明了原子核是由质子和中子组成的
C．证明了原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核里
D．说明了原子中的电子只能在某些轨道上运行
答案　C
4．当用α粒子轰击金原子核发生散射时，如图所示的α粒子的运动轨迹不可能存在的是(　　)

答案　B
5．在卢瑟福的α粒子散射实验中，有少数α粒子发生了大角度偏转，其原因是(　　)
A．原子的正电荷和绝大部分质量都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．原子只能处于一系列不连续的能量状态中
解析　卢瑟福α粒子散射实验中有少数α粒子发生较大角度的偏转，说明只有少数α粒子受到很强的斥力，大多数α粒子受到斥力很小，这反映出原子内部正电荷分布在很小的空间，且质量很大，故A选项正确，B选项错误；实验中的现象不能说明C、D选项的内容，故C、D选项错误．
答案　A
6．人们在研究原子结构时提出过许多模型，其中比较有名的是枣糕模型和核式结构模型，它们的模型示意图如图所示．下列说法中正确的是(　　)

枣糕模型

核式结构模型

A．α粒子散射实验与枣糕模型和核式结构模型的建立无关
B．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型，建立了核式结构模型
C．科学家通过α粒子散射实验否定了核式结构模型，建立了枣糕模型
D．科学家通过α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔的原子模型
解析　α粒子散射实验与核式结构模型的建立有关，通过该实验，否定了枣糕模型，建立了核式结构模型．
答案　B

7．(多选题)用α粒子轰击金箔，α粒子在接近金原子核时发生偏转的情况如图所示，则α粒子的路径可能是(　　)
A．a
B．b
C．c
D．a、b、c都是不可能的
解析　α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α粒子的静电力作用．由于电子质量太小，对α粒子的运动影响甚微，α粒子和金原子核均带正电，故应相互排斥，轨迹a、c是符合实验情况的轨迹．α粒子与原子核(金核)通过库仑力发生作用，二者表现为斥力，而b路径表现为引力，故B不正确．判断α粒子的轨迹时，要根据散射的原理判断．
答案　AC
8．(多选题)氢原子中的电子绕原子核旋转和人造地球卫星绕地球旋转相比较(不计算空气阻力)，下列说法正确的是(　　)
A．轨道半径越大，线速度都越小
B．轨道半径越大，周期都越大
C．电子从内层轨道向外层轨道跃迁时，总能量(动能和电势能)不变，人造卫星从远地点向近地点运动时，总能量(动能和重力势能)也不变
D．电子的向心力是原子核对它的库仑力与万有引力的合力提供，卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供
解析　电子的向心力是由原子核对它的库仑力提供的，卫星的向心力是由地球对它的万有引力提供的，分别列出表达式可判断．
答案　AB
9．(多选题)关于α粒子散射实验，下列说法正确的是(　　)
A．α粒子穿过原子时，由于α粒子的质量比电子大得多，电子不可能使α粒子的运动方向发生明显的改变
B．由于绝大多数α粒子穿过金箔后仍按原来方向前进，所以使α粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对α粒子产生库仑力的正电荷
C．α粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，α粒子接近原子核的机会很小
D．使α粒子发生大角度偏转的原因是α粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对α粒子的斥力不相等
解析　电子的质量很小，当和α粒子作用时，对α粒子运动的影响极其微小，A项正确．α粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内，所以B、C项正确，D项错误．
答案　ABCw!w!w.!x!k!b!

10．在卢瑟福的α粒子散射实验中，某一α粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示．图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域．不考虑其他原子核对该α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是(　　)
A．可能在①区域　　　 B．可能在②区域
C．可能在③区域 D．可能在④区域
解析　α粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的α粒子产生斥力，故原子核不会在④区；如原子核在②、③区，α粒子会向①区偏；如原子核在①区，可能会出现如图所示的轨迹，故应选A.
答案　A
11．(多选题)如图所示，Q为金原子核，M、N为两个等势面，虚线为α粒子经过原子核附近的运动轨迹，关于α粒子，下列说法正确的是(　　)

A．α粒子从K到R的过程中动能逐渐增加
B．α粒子从K到R的过程中动能逐渐减小
C．α粒子从K到R的过程中动能先减小后增加
D．α粒子从K到R的过程中电势能先增加后减小
解析　在α粒子从K到离原子核最近的过程中，库仑力做负功，动能逐渐减小，电势能逐渐增加；在α粒子从离原子核最近处到R的过程中，库仑斥力做正功，动能增
加，电势能减小，由此可知C、D选项正确．
答案　CD
12．(多选题)对原子结构的认识中，正确的是(　　)
A．原子中绝大部分是空的，原子核很小
B．电子在核外旋转，库仑力提供向心力
C．原子的全部正电荷集中在原子核里
D．原子核的直径大约是10－10 m
答案　ABC

13．原子的核外电子质量为m，电量为－e，在离核最近的轨道上运动，轨道半径为r1，试回答下列问题：
(1)电子运动的动能Ek是多少？
(2)电子绕核运动的频率是多少？
(3)电子绕核在如图所示xy平面上，沿A→B→C→D方向转动，电子转动相当于环形电流，则此电流多大？方向如何？
解析　(1)氢原子核对电子的库仑力提供了它的向心力k＝m
电子的动能Ek＝mv2＝
(2)电子绕核运动的频率f＝＝
(3)此环形电流的方向为顺时针，电流为
I＝＝ef＝ .
答案　(1)　(2) 　(3) ，方向为顺时针

14．如图M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM＝100 V，一个α粒子以2.5×105 m/s的速度从等势面M上的A点运动到B点，求α粒子在B点时的速度大小．(已知mα＝6.64×10－27 kg)
解析　α粒子由A到B的过程中由动能定理得：
－2eUNM＝mαv－mαv
得vB＝＝2.3×105 m/s.
答案　2.3×105 m/s