2024-2025學(xué)年高中物理第二章原子結(jié)構(gòu)第2節(jié)原子的核式結(jié)構(gòu)模型練習(xí)含解析教科版選修3-5

PAGE2-原子的核式結(jié)構(gòu)模型1．X表示金原子核，α粒子射向金核被散射，若它們?nèi)肷鋾r(shí)的動(dòng)能相同，其偏轉(zhuǎn)軌道可能是下圖中的()解析：α粒子離金原子核越遠(yuǎn)，其所受斥力越小，軌道彎曲程度就越小，故選項(xiàng)D正確．答案：D2．(多選)在α粒子散射試驗(yàn)中，關(guān)于選用金箔的緣由，下列說(shuō)法正確的是()A．金具有很好的延展性，可以做成很薄的箔B．金核不帶電C．金原子核質(zhì)量大，被α粒子轟擊后不易移動(dòng)D．金核半徑大，易形成大角度散射解析：α粒子散射試驗(yàn)中，選用金箔是因?yàn)榻鹁哂泻芎玫难诱剐裕梢宰龀珊鼙〉牟亮Ｗ雍芎?jiǎn)單穿過(guò)，A正確．金原子核質(zhì)量大，被α粒子轟擊后不易移動(dòng)，C正確．金核帶正電，半徑大，易形成大角度散射，D正確，B錯(cuò)誤．答案：ACD3．關(guān)于α粒子散射試驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．絕大多數(shù)α粒子經(jīng)過(guò)金箔后，發(fā)生了大角度的偏轉(zhuǎn)B．α粒子在接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能削減，電勢(shì)能削減C．α粒子離開(kāi)原子核的過(guò)程中，動(dòng)能增加，電勢(shì)能也增加D．對(duì)α粒子散射試驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小解析：由于原子核很小，α粒子非常接近它的機(jī)會(huì)很少，所以絕大多數(shù)α粒子基本上仍沿原方向前進(jìn)，只有極少數(shù)發(fā)生大角度的偏轉(zhuǎn)，從α粒子的散射試驗(yàn)的數(shù)據(jù)可以估算出原子核直徑的大小約為10－15m，由此可知A錯(cuò)誤，D正確；α粒子向原子核射去，當(dāng)α粒子接近原子核時(shí)，克服電場(chǎng)力做功，所以其動(dòng)能削減，電勢(shì)能增加；當(dāng)α粒子遠(yuǎn)離原子核時(shí)，電場(chǎng)力做正功，其動(dòng)能增加，電勢(shì)能削減，所以選項(xiàng)B、C錯(cuò)誤．答案：D4．(多選)用α粒子撞擊金原子核發(fā)生散射，圖中關(guān)于α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡正確的是()A．a(chǎn) B．bC．c D．d解析：α粒子受金原子核的排斥力，方向沿兩者連線方向，運(yùn)動(dòng)軌跡彎向受力方向的一側(cè)，A、B均錯(cuò)誤；離原子核越近，α粒子受到斥力越大，偏轉(zhuǎn)程度越大，C、D正確．答案：CD5．α粒子散射試驗(yàn)中，不考慮電子和α粒子的碰撞影響，是因?yàn)?)A．α粒子與電子根本無(wú)相互作用B．α粒子受電子作用的合力為零，電子是勻稱分布的C．α粒子和電子碰撞損失的能量極少，可忽視不計(jì)D．電子很小，α粒子碰撞不到電子解析：在α粒子散射試驗(yàn)中，電子與α粒子存在相互作用，A錯(cuò)誤；電子質(zhì)量只有α粒子的eq\f(1,7300)，電子與α粒子碰撞后，電子對(duì)α粒子的影響就像灰塵對(duì)槍彈的影響，完全可忽視不計(jì)，C正確，B、D錯(cuò)誤．答案：C6．(多選)α粒子散射試驗(yàn)中，當(dāng)α粒子最接近金原子核時(shí)，α粒子符合下列哪種狀況()A．動(dòng)能最小B．電勢(shì)能最小C．α粒子與金原子核組成的系統(tǒng)的能量最小D．所受金原子核的斥力最大解析：α粒子在接近金原子核的過(guò)程中，要克服庫(kù)侖斥力做功，動(dòng)能削減，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．依據(jù)庫(kù)侖定律，距離最近時(shí)，斥力最大．答案：AD7．假設(shè)α粒子以速率v0與靜止的電子或金原子核發(fā)生彈性正碰，α粒子的質(zhì)量為mα，電子的質(zhì)量me＝eq\f(1,7300)mα，金原子核的質(zhì)量mAu＝49mα，求：(1)α粒子與電子碰撞后的速度改變；(2)α粒子與金原子核碰撞后的速度改變．解析：α粒子與靜止的粒子發(fā)生彈性碰撞，系統(tǒng)的動(dòng)量和能量均守恒，由動(dòng)量守恒定律有mαv0＝mαv1′＋mv2′由能量守恒定律有eq\f(1,2)mαveq\o\al(2,0)＝eq\f(1,2)mαv1′2＋eq\f(1,2)mv2′2解得v1′＝eq\f(mα－m,mα＋m)v0速度改變?chǔ)＝v1′－v0＝－eq\f(2m,mα＋m)v0(1)若α粒子與電子碰撞，將me＝eq\f(1,7300)mα代入，得Δv1≈－