原子的核式結構模型考查知識點及角度難度及題號基礎中檔稍難α粒子散射實驗1、2、3、6、74、5、8盧瑟福的核式結構模型910、11綜合提升1213知識點一α粒子散射實驗1．關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是()．A．該實驗在真空環(huán)境中進行B．帶有熒光屏的顯微鏡可以在水平面內的不同方向上移動C．熒光屏上的閃光是散射的α粒子打在熒光屏上形成的D．熒光屏只有正對α粒子源發(fā)出的射線方向上才有閃光解析本題考查α粒子散射實驗裝置及其作用，只有在正確理解α粒子散射實驗基礎上，才能選出正確選項A、B、C；對于D項，考慮到有少數的α粒子因為靠近金原子核，受到斥力而改變了運動方向，故D錯．答案ABC2．下列列舉的現象中，哪些是盧瑟福在α粒子散射實驗中觀察到的，并據此現象得出原子的核式結構學說()．A．大多數α粒子發(fā)生較大角度偏轉，少數α粒子仍按原方向前進B．多數α粒子發(fā)生較大角度偏轉，少數α粒子按原方向前進或被彈回C．絕大多數α粒子穿過金箔片仍按原方向前進D．極少數α粒子發(fā)生較大角度偏轉，甚至被彈回解析本題的關鍵是理解盧瑟福的原子核式結構，按照這個結構，由于原子核很小，大部分α粒子穿過金箔時都離核很遠，受到的斥力很小，它們的運動幾乎不受影響；只有極少數α粒子從原子核附近飛過，明顯地受到原子核的庫侖斥力而發(fā)生大角度的偏轉．答案CD3．如圖18-2-4所示是盧瑟福的α粒子散射實驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發(fā)出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線()．圖18A．該實驗是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據B．該實驗證實了湯姆孫原子模型的正確性C．α粒子與原子中的電子碰撞會發(fā)生大角度偏轉D．絕大多數的α粒子發(fā)生大角度偏轉解析盧瑟福根據α粒子散射實驗，提出了原子核式結構模型，選項A正確，B錯誤；電子質量太小，對α粒子的影響不大．選項C錯誤；絕大多數α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原方向前進，D錯誤．答案A4．在α粒子散射實驗中，使α粒子散射的原因是()．A．α粒子與原子核外電子碰撞B．α粒子與原子核發(fā)生接觸碰撞C．α粒子發(fā)生明顯衍射D．α粒子與原子核的庫侖斥力作用解析α粒子與原子核外電子的作用是很微弱的，由于原子核的質量和電荷量很大，α粒子與原子核很近時，庫侖斥力很強，足可以使α粒子發(fā)生大角度偏轉甚至反向彈回，使α粒子散射原因是庫侖斥力，D對．答案D5．盧瑟福在解釋α粒子散射實驗的現象時，不考慮α粒子與電子的碰撞影響，這是因為()．A．α粒子與電子之間有相互斥力，但斥力很小，可忽略B．α粒子雖受電子作用，但電子對α粒子的合力為零C．電子體積極小，α粒子不可能碰撞到電子D．電子質量極小，α粒子與電子碰撞時能量損失可忽略解析考查對教材知識的全面認識和理解，盧瑟福對散射現象的分析中包含這部分內容，從質量大小對運動改變的影響角度分析解答．原因是電子的質量很小，α粒子與電子相碰，運動方向不會發(fā)生什么改變，所以α粒子和電子的碰撞可以忽略，因此D正確．答案D6．如圖所示，X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它們的入射時的動能相同，其偏轉軌道可能是圖中的()．解析α粒子離金核越遠，其所受斥力越小，軌道彎曲的就越小，故D對．答案D7．在α粒子散射實驗中，某個α粒子跟金箔中的電子相撞，則()．A．α粒子的動能幾乎沒有損失B．α粒子將損失大部分動能C．α粒子不會發(fā)生顯著的偏轉D．α粒子將發(fā)生較大角度的偏轉解析電子的質量相對α粒子非常小，相當于子彈撞到塵埃上，所以完全可以忽略．答案AC圖18－2－58．盧瑟福通過________實驗，發(fā)現了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結構模型．平面示意圖18－2－5中的四條線表示α粒子運動的可能軌跡，在圖中完成中間兩條α粒子的運動軌跡．解析α粒子與原子核都帶正電，所以α粒子受到原子核的斥力作用，由運動和力的關系可畫出中間兩條α粒子的運動軌跡．答案α粒子散射α粒子運動軌跡如圖所示．知識點二盧瑟福的核式結構模型9．(·濰坊高二檢測)高速α粒子在重原子核電場作用下的散射現象如圖18-2-6所示，實線表示α粒子運動的軌跡，虛線表示重核形成電場的等勢面．設α粒子經過a、b、c三點時的速度為va、vb、()．圖18A．va<vb<vc B．vc<vb<vaC．vb<va<vc D．vc<va<vb解析α粒子和原子核都帶正電，相互排斥，當α粒子靠近原子核時，電場力做負功，α粒子動能減小，va>vb.當α粒子遠離原子核時電場力做正功，動能增加，vc>vb，又因為從a到c的整個過程中電場力對α粒子做正功．故va<vc，所以vc>va>vb，選項C正確．答案C圖18－2－710．根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型．圖18－2－7中虛線表示原子核所形成的電場的等勢線，實線表示一個α粒子的運動軌跡．在α粒子從a運動到b、再運動到c的過程中，下列說法中正確的是()．A．動能先增大，后減小B．電勢能先減小，后增大C．電場力先做負功，后做正功，總功等于零D．加速度先變小，后變大解析α粒子從a到b，受排斥力作用，電場力做負功，動能減少，電勢能增大；α粒子從b再運動到c，電場力做正功，動能增加，電勢能減少；到達c點時，由于a、c在同一等勢面上，所以從a到c，電場力所做總功為零，故A、B錯，C對．α粒子從a到b，場強增大，加速度增大；從b到c，場強減小，加速度減小，故D錯．答案C11．已知金的原子序數為79，α粒子離金原子核的最近距離為10－13m，則α離金核最近時受到的庫侖力多大？對α粒子產生的加速度多大？已知α粒子的電荷量qα＝2e，質量mα＝6.64×10－27kg解析分別根據庫侖定律和牛頓第二定律可算出：α粒子離核最近時受到的庫侖力F＝keq\f(q1q2,r2)＝keq\f(79e×2e,r2)＝9×109×eq\f(（79×1.6×10－19）×（2×1.6×10－19）,（10－13）2)N＝3.64N.庫侖斥力對α粒子產生的加速度大小a＝eq\f(F,mα)＝eq\f(3.64,6.64×10－27)m/s2＝5.48×1026m/s2.答案3.64N5.48×1026m12．α粒子的質量大約是電子質量的7300倍，如果α粒子以速度v跟電子發(fā)生彈性正碰(假設電子原來是靜止的)，則碰撞后α粒子的速度變化了多少？解析設電子質量為m，碰后α粒子速度為v1，電子速度為v2，由彈性正碰中動量守恒和能量守恒有eq\f(1,2)×7300mv2＝eq\f(1,2)×7300mveq\o\al(2,1)＋eq\f(1,2)mveq\o\al(2,2)，7300mv＝7300mv1＋mv2，解得v1＝eq\f(7300m－m,7300m＋m)v＝eq\f(7299,7301)v.因此碰撞后α粒子速度減少了v－v1＝eq\f(2,7301)v.答案eq\f(2,7301)v13．已知電子質量為9.1×10－31kg，帶電荷量為－1.6×10－19子繞核旋轉時的軌道半徑為0.53×10－10m解析由盧瑟福的原子模型可知：電子繞核做圓周運動所需的向心力由核對電子的庫侖引力來提供．根據eq\f(mv2,r)＝keq\f(e2,r2)，得v＝eeq\r(\f(k,rm))＝1.6×10－19×eq\r(\f(9×109,0.53×10－10×9.1×10－31))m/s＝2.19×106m/s；其動能Ek＝eq\f(1,2)mv2＝eq\f(1,2)×9.1×10