PAGEPAGE6課時2原子的核式結構模型一、選擇題1．(多選)盧瑟福對α粒子散射試驗的說明是()A．使α粒子產生偏轉的力主要是原子中電子對α粒子的作用力B．使α粒子產生偏轉的力是庫侖力C．原子核很小，α粒子接近它的機會很小，所以絕大多數的α粒子仍沿原來的方向前進D．能產生大角度偏轉的α粒子是穿過原子時離原子核近的α粒子答案BCD解析原子核帶正電，與α粒子間存在庫侖力，當α粒子靠近原子核時受庫侖力而偏轉，電子質量很小，不會使α粒子明顯偏轉，故B正確，A錯誤；由于原子核特別小，絕大多數α粒子經過時離核較遠，因而運動方向幾乎不變，只有離核很近的α粒子受到的庫侖力較大，方向變更較多，故C、D正確。2.(多選)如圖所示為盧瑟福所做的α粒子散射試驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，下述說法中正確的是()A．相同時間內在A時視察到屏上的閃光次數最多B．相同時間內在B時視察到屏上的閃光次數比放在A時稍少些C．放在D位置時屏上仍能視察到一些閃光，但次數極少D．放在C、D位置時屏上視察不到閃光答案ABC解析在盧瑟福α粒子散射試驗中，α粒子穿過金箔后，絕大多數α粒子仍沿原來的方向前進，故A正確；少數α粒子發生大角度偏轉，極少數α粒子偏轉角度大于90°，極個別α粒子反彈回來，所以在B位置只能視察到少數的閃光，在C、D兩位置能視察到的閃光次數極少，故D錯誤，B、C正確。3．α粒子穿過金箔發生大角度偏轉的過程中，下列說法正確的是()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粒子始終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粒子始終受到庫侖斥力，速度始終減小答案B解析α粒子與金原子核帶同種電荷，兩者相互排斥，故A、C錯誤，B正確；α粒子在靠近金原子核時斥力做負功，速度減小，遠離時做正功，速度增大，故D錯誤。4．在α粒子散射試驗中，我們并沒有考慮電子對α粒子偏轉角度的影響，這是因為()A．電子的體積特別小，α粒子碰不到它B．電子的質量遠比α粒子的小，所以它對α粒子運動的影響極其微小C．α粒子使各個電子碰撞的效果相互抵消D．電子在核外勻稱分布，所以α粒子受電子作用的合外力為零答案B解析α粒子質量約是電子質量的7300倍，電子質量雖然很小，但數量卻許多，α粒子仍能遇到，但影響微乎其微，故B正確。5．(多選)關于盧瑟福的原子核式結構學說的內容，下列敘述正確的是()A．原子是一個質量分布勻稱的球體B．原子的質量幾乎全部集中在原子核內C．原子的正電荷和負電荷全部集中在一個很小的核內D．原子半徑的數量級是10－10m，原子核半徑的數量級是10－15m答案BD解析依據盧瑟福的原子核式結構學說，可知B、D正確。6.依據α粒子散射試驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型，圖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．動能先增加，后削減B．電勢能先削減，后增加C．電場力先做負功，后做正功，總功等于零D．加速度先變小，后變大答案C解析盧瑟福α粒子散射試驗中，α粒子經過某一原子核旁邊時α粒子和原子核均帶正電，相互排斥，虛線為等勢線，電場線垂直于等勢線，α粒子由于慣性，逆電場線運動，由a到b，受斥力，電場力做負功，電勢能增大，速度減小，動能減小，由b到c過程中，電場力的方向與速度方向夾角為銳角，電場力做正功，電勢能減小，速度增大，動能增大，由于a和c在同一等勢線上，電場力做功為零，C正確，A、B錯誤；由點電荷電場線分布特點，b點的電場線比a、c兩點較密，因此，a、c兩點場強小于b點場強，加速度先變大后變小，D錯誤。7．(多選)關于α粒子散射試驗，下列說法正確的是()A．在試驗中視察到的現象是絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來方向前進，少數發生了較大偏轉，極少數偏轉超過90°，有的甚至接近180°被彈回B．使α粒子發生明顯偏轉的力是來自帶負電的核外電子；當α粒子接近電子時，是電子的吸引力使之發生明顯偏轉C．試驗表明：原子中心有一個微小的核，它占有原子體積的微小部分D．試驗表明：原子中心的核帶有原子的全部正電荷及全部質量答案AC解析題中A是對該試驗現象的正確描述，故正確；使α粒子發生偏轉的力是原子核對它的靜電排斥力，而不是電子對它的吸引力，故B錯誤；C是對試驗現象的正確分析，故正確；D是原子核集中了原子的全部正電荷和幾乎全部的質量，因為核外還有電子，故D錯誤。8．如圖所示是盧瑟福α粒子散射試驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線，射到金箔上，最終打在熒光屏上產生閃耀的光點。下列說法正確的是()

A．該試驗是盧瑟福建立原子核式結構模型的重要依據B．該試驗證明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生大角度偏轉D．絕大多數的α粒子發生大角度偏轉答案A解析盧瑟福依據α粒子散射試驗，提出了原子核式結構模型，A正確，B錯誤；電子質量太小，α粒子與原子中的電子碰撞不會發生大角度偏轉，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。9．在盧瑟福的α粒子散射試驗中，有少數α粒子發生大角度偏轉，其緣由是()A．原子的全部正電荷和幾乎全部質量集中在一個很小的核上B．正電荷在原子中是勻稱分布的C．原子中存在著帶負電的電子D．原子中的質量勻稱分布在整個原子范圍內答案A解析原子的全部正電荷和幾乎全部質量集中在一個很小的核上，才使得在α粒子散射試驗中，只有少數的α粒子離核很近，受到較大的庫侖斥力，發生大角度的偏轉，所以A正確。10．關于原子結構理論與α粒子散射試驗的關系，下列說法正確的是()A．盧瑟福做α粒子散射試驗是為了驗證湯姆孫的棗糕模型是錯誤的B．盧瑟福相識到湯姆孫“棗糕模型”的錯誤后提出了“核式結構”理論C．盧瑟福的α粒子散射試驗是為了驗證核式結構理論的正確性D．盧瑟福依據α粒子散射試驗的現象提出了原子的“核式結構”理論答案D解析盧瑟福設計的α粒子散射試驗是為了探究原子內電荷的分布，并非為了驗證湯姆孫模型是錯誤的，A錯誤；盧瑟福并不是相識到“棗糕模型”的錯誤后提出“核式結構”理論，B錯誤；盧瑟福做了α粒子散射試驗后，由試驗現象而提出了“核式結構”理論，C錯誤，D正確。11．高速α粒子在重原子核電場作用下的散射現象如圖所示，實線表示α粒子運動的軌跡，虛線表示重核產生的電場的等勢面。設α粒子經過a、b、c三點時的速度為va、vb、vc，則其關系為()A．va<vb<vcB．vc<vb<vaC．vb<va<vcD．vc<va<vb答案C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，C正確。二、非選擇題12．1909年英國科學家盧瑟福進行了聞名的α粒子(帶正電)轟擊金箔試驗。結果發覺：絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原方向前進，但是有少數α粒子卻發生了較大的偏轉，并且有極少數α粒子的偏轉超過90°，有的甚至幾乎達到180°，像是被金箔彈了回來。(1)依據試驗現象，盧瑟福提出“原子的大部分質量集中到了一個很小的結構上”，盧瑟福所說的“很小的結構”指的是________。(2)1μm金箔包含了3000層金原子，絕大多數α粒子穿過后方向不變，該現象可以說明下列兩種說法中的()A．原子的質量是勻稱分布的B．原子內部絕大部分空間是空的(3)科學家對原子結構的探究經驗了三個過程，通過α粒子散射試驗，你認為原子結構為圖中的()答案(1)原子核(2)B(3)C解析原子是由原子核和核外電子構成的，原子核體積很小，原子的質量主要集中在原子核上，核外電子圍繞原子核做高速運動。(1)若原子質量、正電荷在原子內勻稱分布，則不會出現極少數α粒子大角度偏轉，這里的“很小的結構”指的是原子核。(2)原子核外特別“空曠”，使絕大多數α粒子穿過后方向不變。(3)通過上述試驗，能說明原子結構是：原子核位于原子的中心，大部分質量集中在原子核上，應選C。13．在α粒子散射試驗中，依據α粒子與金原子核發生對心碰撞時能達到的最小距離可以估算原子核的大小。現有一個α粒子以2.0×107m/s的速度去轟擊金箔，已知金原子序數為79，α粒子帶2個單位正電荷，求該α粒子與金原子核間的最近距離(已知帶電粒子在點電荷電場中的電勢能表達式Ep＝keq\f(q1q2,r)，α粒子質量為6.64×10－27kg，金原子核假定保持靜止)。答案2.7×10－14m解析當α粒子靠近原子核運動時，α粒子的動能轉化為電勢能，達到最近距離時，動能全部轉化為電勢能，設α粒子與原子核發生對心碰撞時所能達到的最小距離為d，則eq\f(1,2)mv2＝keq\f(q1q2,d)d＝eq\f(2kq1q2,mv2)＝eq\f(2×9.0×109×2×79×1.6×10－192,6.64×10－27×2.0×1072)m≈2.7×10－14m。14．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粒子離金核最近時受到的庫侖力多大？α粒子的加速度多大？已知α粒子的電荷量qα＝2e，質量mα＝6.64×10－27kg，靜電力常量k＝9×109N·m2/C2。答案3.64N'5.