2017-2018学年（沪科版）高中物理选修3-5（同步课件+学业分层测评+教师用书）：3．2原子模型的提出 (3份打包)

学业分层测评(九) (建议用时：45分钟) [学业达标] 1．(多选)对α 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、带有荧光屏的放大镜 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 【解析】若金箔的厚度过大，α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α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α粒子的运动会产生影响，故D错． 【答案】AC 2．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】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，远离时斥力做正功，速度增大，二者组成的系统能量不变，故D错误． 【答案】B 3．(多选)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10－10 m 【解析】根据卢瑟福的原子核式结构学说，可知选项B、C正确． 【答案】BC 4.卢瑟福通过α粒子散射实验，判断出原子的中心有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型．如图3­2­3所示的平面示意图中，①、②两条实线表示α粒子运动的轨迹，则沿③所示方向射向原子核的α粒子可能的运动轨迹为虚线中的( ) 【导学号：06092073】 图3­2­3 A．轨迹a B．轨迹b C．轨迹c D．轨迹d 【解析】α粒子靠近中心时会受到较大的排斥力，轨迹向上弯曲，α粒子做曲线运动，其轨迹应该为a，故选A. 【答案】A 5．(多选)如图3­2­4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( ) 图3­2­4 A．α粒子在A处的速度比在B处的速度小 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】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正确；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，A、B错误． 【答案】CD 6．1911年，卢瑟福依据α粒子散射实验中α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．若用动能为1 MeV的α粒子轰击金箔，其速度约为________m/s.(质子和中子的质量均为1.67×10－27 kg,1 MeV＝1×106 eV) 【解析】设α粒子的速度为v，Ek＝ m/s≈6.9×106 m/s.＝mv2，则v＝ 【答案】大6.9×106 7．如图3­2­5所示，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从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求α粒子在B点时速度的大小(已知mα＝6.64×10－27 kg). 【导学号：06092027】 图3­2­5 【解析】α粒子在由A到B的过程中，满足－2eUNM＝mαvmαv2－ 由此得v＝≈2.3×105 m/s. 【答案】2.3×105 m/s 8．速度为107 m/s的α粒子从很远的地方飞来，与铝原子核发生对心碰撞，若α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α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 mαv0＝(mα＋m铝)v解得v＝v0＝ 所以.＝＝ 【答案】 [能力提升] 9．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3­2­6所示．图中P、Q两点为轨迹上的点，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成四个区域，不考虑其他原子核对α粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下面说法正确的是( ) 【导学号：06092074】 图3­2­6 A．一定在①区域 B．可能在②区域 C．可能在③区域 D．一定在④区域 【解析】α粒子运动时，受到原子核排斥力的作用，而做曲线运动的轨迹一定是在合外力方向与速度方向之间，将各区域内任何一点分别与P、Q两点相连并延长，可发现②、③、④区域都不可能，一定在①区域． 【答案】A 10．关于原子结构，汤姆生