2原子的核式結(jié)構(gòu)模型基礎(chǔ)鞏固1在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,選用金箔的原因,下列說法不正確的是()a.金具有很好的延展性,可以做成很薄的箔b.金原子核不帶電c.金原子核質(zhì)量大,被粒子轟擊后不易移動(dòng)d.金原子核半徑大,易形成大角度散射答案：b2盧瑟福通過對(duì)粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析,提出()a.原子的核式結(jié)構(gòu)模型b.原子核內(nèi)有中子存在c.電子是原子的組成部分d.原子核是由質(zhì)子和中子組成的答案：a3在盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)中,金箔中的原子核可以看作靜止不動(dòng),下列各圖畫出的是其中兩個(gè)粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡,其中正確的是()答案：c4在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,使少數(shù)粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)的作用力是原子核對(duì)粒子的()a.萬(wàn)有引力b.庫(kù)侖力c.磁場(chǎng)力d.彈力解析：電荷之間是庫(kù)侖力作用,萬(wàn)有引力很弱,可不計(jì)。答案：b5(多選)粒子散射實(shí)驗(yàn)中,當(dāng)粒子最接近原子核時(shí),下列說法正確的是()a.粒子動(dòng)能最小b.粒子勢(shì)能最小c.粒子與金原子組成的系統(tǒng)的能量最小d.粒子所受原子核的斥力最大解析：該題考查了原子的核式結(jié)構(gòu)、動(dòng)能、電勢(shì)能、庫(kù)侖定律及能量守恒等知識(shí)點(diǎn)。粒子在接近金原子核的過程中,要克服庫(kù)侖力做功,動(dòng)能減少,電勢(shì)能增加。兩者相距最近時(shí),動(dòng)能最小,電勢(shì)能最大,總能量守恒。根據(jù)庫(kù)侖定律,距離最近時(shí),斥力最大。答案：ad6關(guān)于原子結(jié)構(gòu),下列說法正確的是()a.原子中原子核很小,核外很“空曠”b.原子核的直徑的數(shù)量級(jí)是10-10 mc.原子的全部電荷都集中在原子核內(nèi)d.原子的全部的質(zhì)量都集中在原子核內(nèi)答案：a7根據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn),盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。圖中虛線表示原子核所形成的電場(chǎng)的等勢(shì)線,實(shí)線表示一個(gè)粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。在粒子從a運(yùn)動(dòng)到b、再運(yùn)動(dòng)到c的過程中,下列說法正確的是()a.動(dòng)能先增加,后減少b.電勢(shì)能先減少,后增加c.電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,總功等于0d.加速度先變小,后變大解析：粒子從a點(diǎn)經(jīng)b點(diǎn)到達(dá)a點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)c點(diǎn)的過程中電場(chǎng)力先做負(fù)功,后做正功,粒子的電勢(shì)能先增加,后減少,回到同一等勢(shì)線上時(shí),電場(chǎng)力做的總功為0。故選項(xiàng)c正確。答案：c8假設(shè)粒子以速率v0先后與靜止的電子或金原子核發(fā)生彈性正碰,電子質(zhì)量me=17 300m,金原子核質(zhì)量 mau=49m。則粒子與電子碰撞后的速度變化了;粒子與金原子核碰撞后的速度變化了。答案：-2.710-4v0-1.96v09盧瑟福提出的原子核式結(jié)構(gòu)模型認(rèn)為在原子的中心有一個(gè)很小的核。如果把原子看成半徑為1 000 m的大球,請(qǐng)你估算原子核半徑的大小。解析：由粒子散射實(shí)驗(yàn)測(cè)出原子核的半徑約為10-15 m,而原子的半徑約為10-10 m,原子核的半徑與原子的半徑之比為1105,由此知若原子半徑為1 000 m,則原子核的半徑r核=1 000105 m=1.010-2 m=1 cm。答案：1 cm能力提升1(多選)關(guān)于原子的核式結(jié)構(gòu)學(xué)說,下列說法正確的是()a.原子中絕大部分是“空”的,原子核很小b.電子在核外繞核旋轉(zhuǎn)的向心力是原子核對(duì)它的庫(kù)侖力c.原子的全部正電荷和質(zhì)量都集中在原子核里d.原子核的直徑約是10-10 m答案：ab2盧瑟福粒子散射實(shí)驗(yàn)裝置的示意圖如圖所示,圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉(zhuǎn)動(dòng),通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察粒子在各個(gè)角度的散射情況。下列說法正確的是()a.在圖中的a、b兩位置分別進(jìn)行觀察,相同時(shí)間內(nèi)觀察到屏上的閃光次數(shù)一樣多b.在圖中的b位置進(jìn)行觀察,屏上觀察不到任何閃光c.盧瑟福選用不同金屬箔片作為粒子散射的靶,觀察到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果基本相似d.粒子發(fā)生散射的主要原因是粒子撞擊到金箔原子后產(chǎn)生的反彈解析：在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,絕大多數(shù)粒子沿原方向前進(jìn),少數(shù)粒子有大角度散射,所以a處觀察到的粒子多,b處觀察到的粒子少,所以選項(xiàng)a、b錯(cuò)誤。粒子發(fā)生散射的主要原因是受到原子核庫(kù)侖斥力的作用,所以選項(xiàng)d錯(cuò)誤,選項(xiàng)c正確。答案：c3在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,電子對(duì)粒子運(yùn)動(dòng)的影響可以忽略,這是因?yàn)榕c粒子相比,電子的()a.電荷量太小b.速度太小c.體積太小d.質(zhì)量太小解析：粒子的質(zhì)量是電子質(zhì)量的7 000多倍,粒子碰到電子,像子彈碰到灰塵,損失的能量極少,幾乎不改變運(yùn)動(dòng)的軌跡。故d正確,a、b、c錯(cuò)誤。答案：d4(多選)在粒子散射實(shí)驗(yàn)中,如果一個(gè)粒子跟金箔中的電子相撞,則()a.粒子的動(dòng)能和動(dòng)量幾乎沒有損失b.粒子將損失大部分動(dòng)能和動(dòng)量c.粒子不會(huì)發(fā)生顯著的偏轉(zhuǎn)d.粒子將發(fā)生較大角度的偏轉(zhuǎn)答案：ac5如圖所示,實(shí)線表示金原子核電場(chǎng)的等勢(shì)線,虛線表示粒子在金原子核電場(chǎng)中散射時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡。設(shè)粒子通過a、b、c三點(diǎn)時(shí)速度分別為va、vb、vc,電勢(shì)能分別為epa、epb、epc,則()a.vavbvc,epbepaepcb.vbvcva,epbepaepcc.vbvavc,epbepaepcd.vbvaepaepc解析：金原子核和粒子都帶正電,粒子在接近金原子核過程中需不斷地克服庫(kù)侖力做功,它的動(dòng)能減少,速度減小,電勢(shì)能增加;粒子在遠(yuǎn)離金原子核過程中庫(kù)侖力不斷地對(duì)它做功,它的動(dòng)能增加,速度增大,電勢(shì)能減少。因此這三個(gè)位置的速度大小關(guān)系和電勢(shì)能大小關(guān)系分別為vbvaepaepc。答案：d6關(guān)于原子結(jié)構(gòu)理論與粒子散射實(shí)驗(yàn)的關(guān)系,下列說法正確的是()a.盧瑟福做粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證湯姆孫的“棗糕模型”是錯(cuò)誤的b.盧瑟福認(rèn)識(shí)到湯姆孫“棗糕模型”的錯(cuò)誤后提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論c.盧瑟福的粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了驗(yàn)證核式結(jié)構(gòu)理論的正確性d.盧瑟福依據(jù)粒子散射實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出了原子的“核式結(jié)構(gòu)”理論解析：盧瑟福設(shè)計(jì)的粒子散射實(shí)驗(yàn)是為了探究原子內(nèi)電荷的分布,并非為了驗(yàn)證湯姆孫模型是錯(cuò)誤的,選項(xiàng)a錯(cuò)誤;盧瑟福并不是認(rèn)識(shí)到“棗糕模型”的錯(cuò)誤后提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論,選項(xiàng)b錯(cuò)誤;盧瑟福做了粒子散射實(shí)驗(yàn)后,由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象而提出了“核式結(jié)構(gòu)”理論,選項(xiàng)c錯(cuò)誤,選項(xiàng)d正確。答案：d7已知電子質(zhì)量為9.110-31 kg、帶的電荷量為-1.610-19 c,當(dāng)氫原子核外電子繞核旋轉(zhuǎn)時(shí)的軌道半徑為 0.5310-10 m時(shí),求電子繞核運(yùn)動(dòng)的速度、動(dòng)能、周期和等效電流的值。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)mv2r=ke2r2,得v=ekrm=1.6010-1991090.5310-109.110-31 m/s=2.18106 m/s其動(dòng)能ek=12mv2=129.110-31(2.18106)2 j=2.1610-18 j運(yùn)動(dòng)周期t=2rv=23.140.5310-102.18106 s=1.5310-16 s電子繞核運(yùn)動(dòng)形成的等效電流i=qt=et=1.610-191.5310-16 a1.0510-3 a。答案：2.18106 m/s2.1610-18 j1.5310-16 s1.0510-3 a81910年,美國(guó)物理學(xué)家密立根做了測(cè)定基本電荷的油滴實(shí)驗(yàn),如圖所示,一質(zhì)量為410-16 kg的帶負(fù)電荷的油滴,靜止在水平放置的兩塊平行金屬板間,兩板相距12 mm(空氣浮力可以忽略,g取10 m/s2)。試求:(1)兩板電勢(shì)差從最大值開始可能取的連續(xù)三個(gè)數(shù)值是什么?(2)當(dāng)兩板電勢(shì)差取上述第三個(gè)數(shù)值時(shí),若兩板間距突然改為6 mm,則油滴的加速度為多少?解析：(1)由帶負(fù)電的油滴靜止,可知mg=qe,又e=ud,則u=mgdq。帶電油滴的電荷量必是元電荷的整數(shù)倍,且當(dāng)q=1.610-19 c時(shí),兩板電勢(shì)差u1最大,u1=300 v。同理,u2=150 v,u3=100 v,u4=75 v,則電勢(shì)差從最大值開始取的連續(xù)三個(gè)數(shù)值為300 v,150 v,100 v