原子的結(jié)構(gòu) (建議用時(shí)：45分鐘)學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)1對(duì) 粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的描述，你認(rèn)為正確的有()A實(shí)驗(yàn)器材有放射源、金箔、帶有熒光屏的顯微鏡B金箔的厚度對(duì)實(shí)驗(yàn)無影響C如果不用金箔改用鋁箔，仍會(huì)發(fā)生散射現(xiàn)象D實(shí)驗(yàn)裝置放在空氣中和真空中都可以E實(shí)驗(yàn)裝置必須放在真空中【解析】若金箔的厚度過大，粒子穿過金箔時(shí)必然受較大的阻礙而影響實(shí)驗(yàn)效果，B錯(cuò)若改用鋁箔，鋁核的質(zhì)量仍遠(yuǎn)大于粒子的質(zhì)量，散射現(xiàn)象仍能發(fā)生，C對(duì)若放置在空氣中，空氣中的塵埃對(duì)粒子的運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生影響，故D錯(cuò)，E對(duì)【答案】ACE2當(dāng)粒子穿過金箔發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的過程中，下列說法正確的是()A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粒子一直受到庫(kù)侖斥力，速度先減小后增大E粒子在靠近原子核的過程中，粒子和原子核組成的系統(tǒng)能量不變【解析】粒子與金原子核帶同種電荷，兩者相互排斥，故A、C錯(cuò)誤，B正確；粒子在靠近金原子核時(shí)斥力做負(fù)功，速度減小，遠(yuǎn)離時(shí)斥力做正功，速度增大，二者組成的系統(tǒng)能量不變，故D、E正確【答案】BDE3關(guān)于盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說的內(nèi)容，下列敘述正確的是()A原子是一個(gè)質(zhì)量分布均勻的球體B原子的質(zhì)量幾乎全部集中在原子核內(nèi)C原子的正電荷全部集中在一個(gè)很小的核內(nèi)D原子核半徑的數(shù)量級(jí)是1010 mE原子核半徑的數(shù)量級(jí)是1015 m【解析】根據(jù)盧瑟福的原子核式結(jié)構(gòu)學(xué)說，可知選項(xiàng)B、C、E正確【答案】BCE4關(guān)于粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說法中正確的是()A絕大多數(shù)粒子經(jīng)過金箔后，發(fā)生了角度很大的偏轉(zhuǎn)B粒子在接近原子核的過程中，動(dòng)能減少C粒子離開原子核的過程中，電勢(shì)能減少D對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小E對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出粒子的大小【解析】由于原子核占整個(gè)原子很小的一部分，十分接近核的粒子很少，所以絕大多數(shù)粒子幾乎不偏轉(zhuǎn)，A錯(cuò)誤；由粒子散射實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，盧瑟福估算出了原子核的大小，D正確，E錯(cuò)誤；粒子接近原子核的過程中，克服庫(kù)侖力做功，所以動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，遠(yuǎn)離原子核時(shí)，庫(kù)侖力做正功，動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，B、C正確【答案】BCD5如圖323所示為粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子穿過某一金原子核附近時(shí)的示意圖，A、B、C三點(diǎn)分別位于兩個(gè)等勢(shì)面上，則以下說法正確的是()圖323A粒子在A處的速度比在B處的速度小B粒子在B處的速度最大C粒子在A、C處的速度大小相等D粒子在B處速度比在C處速度小E粒子在A、C兩處的電勢(shì)能相等【解析】由能量守恒定律可知，對(duì)于A、B、C三點(diǎn)，A、C位于原子核形成的同一等勢(shì)面上，電勢(shì)能相同，故動(dòng)能也相同，則A、C兩點(diǎn)速率相同，C、E正確；由A到B，粒子克服庫(kù)侖力做功，動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大，故B點(diǎn)速度最小，D正確，A、B錯(cuò)誤【答案】CDE61911年，盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)中粒子發(fā)生了_(選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型若用動(dòng)能用1 MeV的粒子轟擊金箔，其速度約為_m/s.(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.671027 kg,1 MeV1106 eV)【解析】設(shè)粒子的速度為v，Ekmv2，則v m/s6.9106 m/s.【答案】大6.91067如圖324所示，M、N為原子核外的兩個(gè)等勢(shì)面，已知UNM100 V一個(gè)粒子以2.5105 m/s從等勢(shì)面M上的A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到等勢(shì)面N上的B點(diǎn)，求粒子在B點(diǎn)時(shí)速度的大小(已知m6.641027 kg)圖324【解析】粒子在由A到B的過程中，滿足2eUNMmv2mv由此得v2.3105 m/s.【答案】2.3105 m/s8速度為107 m/s的粒子從很遠(yuǎn)的地方飛來，與鋁原子核發(fā)生對(duì)心碰撞，若粒子的質(zhì)量為4m0，鋁核的質(zhì)量為27m0，它們相距最近時(shí)，鋁核獲得的動(dòng)能是原粒子動(dòng)能的多少？【解析】當(dāng)兩者速度相同時(shí)相距最近，由動(dòng)量守恒，得mv0(mm鋁)v解得vv0所以.【答案】能力提升9在盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一粒子經(jīng)過某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖325中實(shí)線所示圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是過P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域不考慮其他原子核對(duì)該粒子的作用，那么該原子核的位置在_區(qū)域圖325【解析】粒子帶正電，原子核也帶正電，對(duì)靠近它的粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會(huì)在區(qū)域；如原子核在、區(qū)域，粒子會(huì)向區(qū)域偏；如原子核在區(qū)域，可能會(huì)出現(xiàn)題圖所示的軌跡【答案】10關(guān)于原子結(jié)構(gòu)，湯姆生提出葡萄干布丁模型、盧瑟福提出行星模型如圖326甲、乙所示，都采用了_方法甲：棗糕模型乙：行星模型圖326【答案】類比推理11在粒子散射實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)能達(dá)到的最小距離可以估算原子核的大小現(xiàn)有一個(gè)粒子以2.0107 m/s的速度去轟擊金箔，若金原子的核電荷數(shù)為79.求粒子與金原子核間的最近距離(已知帶電粒子在點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的電勢(shì)能表達(dá)式為Epk，r為距點(diǎn)電荷的距離粒子質(zhì)量為6.641027 kg). 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220035】【解析】當(dāng)粒子靠近原子核運(yùn)動(dòng)時(shí)，粒子的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，達(dá)到最近距離時(shí)，動(dòng)能全部轉(zhuǎn)化為電勢(shì)能，設(shè)粒子與原子核發(fā)生對(duì)心碰撞時(shí)所能達(dá)到的最小距離為d，則mv2k.dm2.71014m.【答案】2.71014m12已知電子質(zhì)量為9.11031 kg，帶電荷量為1.61019 C，若氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為0.531010 m，求電子繞核運(yùn)動(dòng)的線速度大小、動(dòng)能、周期和形成的等效電流. 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：78220036】【解析】由盧瑟福的原子模型可知：電子繞核做圓周運(yùn)動(dòng)所需的向心力由核對(duì)電子的庫(kù)侖引力來提供根據(jù)k，得ve1.61019 m/s2.19106 m/s；其動(dòng)能Ekmv29.11031(2.19106)2 J2.181018 J；運(yùn)動(dòng)周期T s1.521016 s；電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流I A1.05103 A.【答案】2.19106 m/s2.181018 J1521016 s1.05103 A