2022年高中物理第章原子结构之谜第节原子的结构学业分层测评粤教版 .pdf

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1、1 原子的结构(建议用时： 45 分钟 ) 学业达标 1对 粒子散射实验装置的描述，你认为正确的有( ) A实验器材有放射源、金箔、带有荧光屏的显微镜B金箔的厚度对实验无影响C如果不用金箔改用铝箔，仍会发生散射现象D实验装置放在空气中和真空中都可以E实验装置必须放在真空中【解析】若金箔的厚度过大， 粒子穿过金箔时必然受较大的阻碍而影响实验效果，B错若改用铝箔，铝核的质量仍远大于 粒子的质量，散射现象仍能发生，C对若放置在空气中，空气中的尘埃对 粒子的运动会产生影响，故D错， E对【答案】ACE 2当 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 粒子先受到原子核的斥力作用，后

2、受原子核的引力的作用B 粒子一直受到原子核的斥力作用C 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 粒子一直受到库仑斥力，速度先减小后增大E 粒子在靠近原子核的过程中， 粒子和原子核组成的系统能量不变【解析】 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； 粒子在靠近金原子核时斥力做负功，速度减小，远离时斥力做正功，速度增大，二者组成的系统能量不变，故D 、E正确【答案】BDE 3关于卢瑟福的原子核式结构学说的内容，下列叙述正确的是( ) A原子是一个质量分布均匀的球体B原子的质量几乎全部集中在原子核内C原子的正电荷全部集中在一个很小的核内D原子核半径的数量级是10

3、10 m E原子核半径的数量级是1015 m 【解析】根据卢瑟福的原子核式结构学说，可知选项B、C、E正确【答案】BCE 4关于 粒子散射实验，下列说法中正确的是( ) A绝大多数 粒子经过金箔后，发生了角度很大的偏转B 粒子在接近原子核的过程中，动能减少名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 5 页 - - - - - - - - - 2 C 粒子离开原子核的过程中，电势能减少D对 粒子散射实验的数据进行分析，可以估算出原子核的大小E对粒子散射实验数据进行分析，

4、可以估算出 粒子的大小【解析】由于原子核占整个原子很小的一部分，十分接近核的 粒子很少，所以绝大多数 粒子几乎不偏转，A错误；由 粒子散射实验数据，卢瑟福估算出了原子核的大小， D正确， E错误； 粒子接近原子核的过程中，克服库仑力做功，所以动能减小，电势能增大，远离原子核时，库仑力做正功，动能增大，电势能减小，B、C正确【答案】BCD 5 如图 3-2-3 所示为 粒子散射实验中 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( ) 图 3-2-3A 粒子在A处的速度比在B处的速度小B 粒子在B处的速度最大C 粒子在A、C处的速度大小相等D 粒子在

5、B处速度比在C处速度小E 粒子在A、C两处的电势能相等【解析】由能量守恒定律可知，对于A、B、C三点，A、C位于原子核形成的同一等势面上，电势能相同，故动能也相同，则A、C两点速率相同，C、E正确；由A到B， 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， A、B错误【答案】CDE 61911 年，卢瑟福依据 粒子散射实验中 粒子发生了 _( 选填“大”或“小”) 角度散射现象， 提出了原子的核式结构模型若用动能用1 MeV的 粒子轰击金箔，其速度约为 _m/s.( 质子和中子的质量均为1.671027 kg,1 MeV 1106 eV) 【解析】设 粒子的速度为v，Ek

6、12mv2，则v2Ekm211061.6 101941.671027m/s6.9 106 m/s. 【答案】大6.9 1067如图 3-2-4 所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM100 V 一个 粒子以2.5 105 m/s 从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求 粒子在B点时速度的大小( 已知m6.641027 kg) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 5 页 - - - - - - - - - 3 图 3-2-4【解析】 粒子在由A到B

7、的过程中，满足2eUNM12mv212mv20由此得vv204eUNMm2.3 105 m/s. 【答案】2.3 105 m/s 8速度为107 m/s 的 粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若 粒子的质量为4m0，铝核的质量为27m0，它们相距最近时，铝核获得的动能是原 粒子动能的多少？【解析】当两者速度相同时相距最近，由动量守恒，得mv0(mm铝)v解得vmv0mm铝431v0所以Ek 铝Ek12m铝v212mv20108961. 【答案】108961 能力提升 9在卢瑟福的 粒子散射实验中，某一 粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图3-2-5 中实线所示图中P、Q为轨迹上的点，

8、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 粒子的作用，那么该原子核的位置在 _区域图 3-2-5【解析】 粒子带正电，原子核也带正电，对靠近它的 粒子产生斥力，故原子核不会在区域；如原子核在、区域， 粒子会向区域偏；如原子核在区域，可能会出现题图所示的轨迹名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 5 页 - - - - - - - - - 4 【答案】10关于原子结构，汤姆生提出葡萄干布丁模型、卢瑟福提出行星模型如图3

9、-2-6甲、乙所示，都采用了_方法甲：枣糕模型乙：行星模型图 3-2-6【答案】类比推理11在 粒子散射实验中， 根据 粒子与原子核发生对心碰撞时能达到的最小距离可以估算原子核的大小现有一个 粒子以 2.0 107m/s 的速度去轰击金箔，若金原子的核电荷数为 79. 求 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Epkq1q2r，r为距点电荷的距离 粒子质量为6.641027 kg). 【导学号： 78220035】【解析】当 粒子靠近原子核运动时， 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 粒子与原子核发生对心碰撞时所能达到的最小距离为

10、d，则12mv2kq1q2d. d2kq1q2mv229.0 10921926.64102772m 2.7 1014m. 【答案】2.7 1014m 12已知电子质量为9.1 1031kg，带电荷量为 1.6 10 19C ，若氢原子核外电子绕核旋转时的轨道半径为0.531010 m，求电子绕核运动的线速度大小、动能、周期和形成的等效电流 . 【导学号： 78220036】【解析】由卢瑟福的原子模型可知：电子绕核做圆周运动所需的向心力由核对电子的库仑引力来提供根据mv2rke2r2，得vekrm1.6 101991090.5310 109.1 1031 m/s 2.19106 m/s ；名师资

11、料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 5 页 - - - - - - - - - 5 其动能Ek12mv2129.1 10 31(2.19 106)2J2.181018 J ；运动周期T2rv23.140.5310102.19106 s 1.521016 s ；电子绕核运动形成的等效电流IqteT1.6 10191.521016A1.0510 3 A. 【答案】2.19106 m/s 2.181018 J 1521016 s 1.05103 A 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 5 页 - - - - - - - - -