人教版 (新课标)选修3选修3-5第十八章 原子结构2 原子的核式结构模型综合训练题

这是一份人教版 (新课标)选修3选修3-5第十八章 原子结构2 原子的核式结构模型综合训练题，共4页。试卷主要包含了0×109×2×79×1等内容，欢迎下载使用。


1.
图18－2－6
如图18－2－6为卢瑟福和他的助手们做α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A、B、C、D四个位置时，观察到的现象下列描述正确的是( )
A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在A位置时稍少些
C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光
D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少
解析：选AD.α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A位置处观察到屏上的闪光次数最多，A正确；少数发生较大的偏转，在B位置观察到屏上的闪光次数比A位置应少很多，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C、D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少，C错误，D正确．
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
解析：选B.电荷之间是库仑力作用，万有引力是很微弱的，可不计；核力是核子之间的作用力．故B正确．
3．卢瑟福提出的原子核式结构学说包括下列哪些内容( )
A．原子中心有一个很小的核
B．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
C．原子正电荷均匀分布在它的全部体积上
D．带负电的电子在核外空间绕原子核旋转
答案：ABD
图18－2－7
4．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18－2－7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：选AC.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．
5．在α粒子散射实验中，当在α粒子最接近原子核时，关于描述α粒子的有关物理量符合下列哪种情况( )
A．动能最小
B．势能最小
C．α粒子与金原子核组成的系统能量最小
D．α粒子所受金原子核的斥力最大
解析：选AD.α粒子和金原子核都带正电，库仑力表现为斥力，两者距离减小时，库仑力做负功，故α粒子动能减小，电势能增加；系统的能量守恒，由库仑定律可知随着距离的减小，库仑斥力逐渐增大．
一、选择题
1．α粒子散射实验中，不考虑电子和α粒子的碰撞影响，是因为( )
A．α粒子与电子根本无相互作用
B．α粒子受电子作用的合力为零，电子是均匀分布的
C．α粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计
D．电子很小，α粒子碰撞不到电子
解析：选C.α粒子与电子之间存在相互作用力，这个作用力是库仑力，但由于电子质量很小，只有α粒子质量的1/7300，碰撞时对α粒子的运动影响极小，几乎不改变运动方向，就像一颗子弹撞上一颗尘埃一样，正确答案是C.
2．卢瑟福的α粒子散射实验结果表明了( )
A．原子核是可分的
B．原子核是由质子、中子组成
C．原子是由均匀带正电的物质和带负电的电子构成
D．原子内部有一个很小区域，集中了原子的全部正电荷和几乎全部的质量
解析：选D.据α粒子散射实验的结果，卢瑟福提出了原子核式结构模型，故D正确；题中C项是汤姆孙提出的原子模型，故C错误；此实验也说明原子是可分的，故A错，B虽然正确，但不是由α粒子散射实验得出的，故不选B.
3．(2011年聊城模拟)当α粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是( )
A．α粒子先受到原子核的斥力作用，后受原子核的引力的作用
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粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小
解析：选B.α粒子与金原子核带同种电荷，两者相互排斥，故A、C错误，B正确；α粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时做正功，速度增大，故D错误．
4．下列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．电子在核外运动，库仑力提供向心力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里
D．原子核的直径大约是10－10 m
解析：选ABC.卢瑟福α粒子散射实验的结果否定了关于原子结构的汤姆孙模型，提出了原子的核式结构学说，并估算出了原子核直径的数量级为10－15m，原子直径的数量级为10－10m，原子直径是原子核直径的十万倍，所以原子内部十分“空旷”．核外带负电的电子由于受到带正电的原子核的吸引而绕核旋转，所以ABC正确，D错误．
5．如图18－2－8所示，X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它们入射时的动能相同，其偏转轨道可能是图中的( )
图18－2－8
解析：选D.α粒子离金核越远，其所受斥力越小，轨道弯曲的就越差，故选项D正确．
图18－2－9
6．如图18－2－9所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一金原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法正确的是( )
A．α粒子在A处的速度比在B处速度小
B．α粒子在B处的速度最大
C．α粒子在A、C处的速度大小相等
D．α粒子在B处速度比在C处速度小
解析：选CD.由能量守恒定律可知，在A、B、C三点上，A、C位于原子核形成的同一等势面上，电势能和动能均相同，则A、C两点速率相等；由A到B，α粒子克服库仑力做功，动能减小，电势能增大，故B点速度最小，D正确．
7．正电子是电子的反粒子，它跟电子电量相等，而电性相反，科学家设想在宇宙的某些部分可能存在完全由反粒子构成的物质——反物质.1997年年初和年底，欧洲和美国的科学研究机构先后宣布他们分别制造出了9个和7个反氢原子．这是人类探索反物质的一大进步，你推测反氢原子的结构是( )
A．由一个不带电的中子与一个带负电荷的电子构成
B．由一个带负电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
C．一个带正电荷的质子与一个带负电荷的电子构成
D．一个带负电荷的质子和一个带正电荷的电子构成
答案：D
8．关于原子结构理论与α粒子散射实验的关系，下列说法正确的是( )
A．卢瑟福做α粒子散射实验是为了验证汤姆孙的枣糕模型是错误的
B．卢瑟福认识到汤姆孙“枣糕模型”的错误后提出了“核式结构”理论
C．卢瑟福的α粒子散射实验是为了验证“核式结构”理论的正确性
D．卢瑟福依据α粒子散射实验的现象提出了原子的“核式结构”理论
解析：选D.由于卢瑟福设计的α粒子散射实验是为了探究原子内电荷的分布，并非为了验证汤姆孙模型是错误的，A错误；卢瑟福并不是认识到“枣糕模型”的错误而提出“核式结构”理论的，B错误；卢瑟福做了α粒子散射实验后，由实验现象提出了“核式结构”理论，C错误，D正确．
二、非选择题
9．假定质子和中子的质量都是1.67×10－27kg，而原子核半径大约是10－15m，请你估算若将剥离了电子的原子核一个挨一个地叠放在一起，求这种材料密度．
解析：ρ＝eq \f(m,V)＝eq \f(m,\f(4,3)πR3)＝eq \f(1.67×10－27,\f(4,3)×3.14×10－153)kg/m3
＝4×10－17kg/m3.
答案：4×10－17kg/m3
10．在α粒子散射实验中，根据α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离可以估算原子核的大小，现有一个α粒子以2.0×107 m/s的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为79.求该α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E＝keq \f(q1q2,r)，α粒子质量为6.64×10－27kg.)
解析：当α粒子靠近原子核运动时，α粒子的动能转化为电势能，达到最近距离时，动能全部转化为电势能，设α粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为d，则
eq \f(1,2)mv2＝keq \f(q1q2,d).
d＝2keq \f(q1q2,mv2)
＝eq \f(2×9.0×109×2×79×1.6×10－192,6.64×10－27×2.0×1072 ) m
＝2.7×10－14 m.
答案：2.7×10－14 m