“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十四） 原子的核式結(jié)構(gòu)模型

“四翼”檢測(cè)評(píng)價(jià)（十四）原子的核式結(jié)構(gòu)模型eq\a\vs4\al(A)組—重基礎(chǔ)·體現(xiàn)綜合1．盧瑟福提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，這一模型建立的基礎(chǔ)是()A．電子的發(fā)現(xiàn) B．中子的發(fā)現(xiàn)C．α粒子散射實(shí)驗(yàn) D．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)解析：選C盧瑟福在α粒子散射實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，故C正確，A、B、D錯(cuò)誤。2．關(guān)于盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．大多數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)B．α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是與電子發(fā)生碰撞C．穿過(guò)金箔過(guò)程中，遠(yuǎn)離金原子核的α粒子電勢(shì)能減小D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型是正確的解析：選C因?yàn)樵雍怂伎臻g較小，所以極少數(shù)α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故A錯(cuò)誤；α粒子發(fā)生偏轉(zhuǎn)的原因是原子核對(duì)它有斥力的作用，故B錯(cuò)誤；遠(yuǎn)離金原子核的α粒子受到庫(kù)侖力，庫(kù)侖力做正功，它的電勢(shì)能減小，故C正確；α粒子散射實(shí)驗(yàn)證明了湯姆孫的原子結(jié)構(gòu)模型(棗糕模型)是錯(cuò)誤的，如果按照棗糕模型，不可能出現(xiàn)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，故D錯(cuò)誤。3．關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)及核式結(jié)構(gòu)模型，下列說(shuō)法正確的是()A．實(shí)驗(yàn)裝置從α粒子源到熒光屏的空間處于真空環(huán)境B．絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)C．α粒子接近金原子核時(shí)，受到很強(qiáng)的吸引力才可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)D．α粒子散射實(shí)驗(yàn)否定了原子的核式結(jié)構(gòu)模型解析：選A實(shí)驗(yàn)裝置從α粒子源到熒光屏的空間處于真空環(huán)境，選項(xiàng)A正確；絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后不改變方向，只有極少數(shù)的α粒子偏轉(zhuǎn)角度超過(guò)了90°，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；α粒子接近原子核時(shí)，受到很強(qiáng)的斥力才可能發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；盧瑟福根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象建立了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。4．關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()A．絕大多數(shù)α粒子經(jīng)過(guò)金箔后，基本上仍沿直線前進(jìn)B．α粒子接近原子核的過(guò)程中，動(dòng)能減少，電勢(shì)能減少C．α粒子離開原子核的過(guò)程中，動(dòng)能增大，電勢(shì)能增大D．對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，無(wú)法估算出原子核的大小解析：選A絕大多數(shù)α粒子經(jīng)過(guò)金箔后，基本上仍沿直線前進(jìn)，選項(xiàng)A正確；α粒子在接近原子核的過(guò)程中，庫(kù)侖斥力做負(fù)功，則動(dòng)能減少，電勢(shì)能增大，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；α粒子離開原子核的過(guò)程中，庫(kù)侖斥力做正功，則動(dòng)能增大，電勢(shì)能減小，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以估算出原子核的大小，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。5.在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示。圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是經(jīng)過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個(gè)區(qū)域，不考慮其他原子核對(duì)α粒子的作用，則該原子核所在的區(qū)域可能是()A．① B．②C．③ D．④解析：選A盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，正電荷全部集中在原子核內(nèi)，α粒子帶正電，同種電荷相互排斥，所以原子核可能在①區(qū)域，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。6.根據(jù)α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。如圖所示為原子核式結(jié)構(gòu)模型的α粒子散射圖，圖中實(shí)線表示α粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡。則關(guān)于α粒子散射實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法正確的是()A．圖中大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子的電勢(shì)能先減小后增大B．圖中的α粒子反彈是因?yàn)棣亮Ｗ优c金原子核發(fā)生了碰撞C．絕大多數(shù)α粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說(shuō)明了帶正電的原子核占據(jù)原子的空間很小D．絕大多數(shù)α粒子沿原方向繼續(xù)前進(jìn)說(shuō)明α粒子未受到金原子核的作用力解析：選C題圖中大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子所受的庫(kù)侖斥力先做負(fù)功，后做正功，則其電勢(shì)能先增大后減小，故A錯(cuò)誤；題圖中的α粒子反彈是因?yàn)棣亮Ｗ优c金原子核之間的庫(kù)侖斥力作用，并沒(méi)有發(fā)生碰撞，故B錯(cuò)誤；從絕大多數(shù)α粒子幾乎不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，可以推測(cè)使α粒子受到排斥力的核體積極小，所以帶正電的原子核只占整個(gè)原子的很小空間，故C正確，D錯(cuò)誤。7．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實(shí)驗(yàn)結(jié)果的示意圖是()解析：選D盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實(shí)驗(yàn)研究原子結(jié)構(gòu)，即α粒子散射實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示：絕大多數(shù)α粒子穿過(guò)金箔后基本上仍沿原來(lái)的方向前進(jìn)，但是有少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)α粒子的偏轉(zhuǎn)角超過(guò)90°，有的幾乎達(dá)到180°，也就是說(shuō)它們幾乎被“撞了回來(lái)”，越靠近原子核，偏轉(zhuǎn)角度越大。所以能正確反映該實(shí)驗(yàn)結(jié)果的是選項(xiàng)D。8．在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，有極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，其原因是()A．原子是可再分的B．正電荷在原子內(nèi)是均勻分布的C．原子中有帶負(fù)電的電子，電子會(huì)對(duì)粒子有引力作用D．原子的正電荷和絕大部分質(zhì)量集中在一個(gè)很小的核上解析：選D陰極射線的發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明原子是可再分的，α粒子散射實(shí)驗(yàn)，并不能說(shuō)明原子可再分，A錯(cuò)誤；在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中有極少數(shù)α粒子發(fā)生了較大角度的偏轉(zhuǎn)，這是由于α粒子與原子核均帶正電，且原子核極小，α粒子能接近原子核的機(jī)會(huì)很小，大多數(shù)α粒子都從核外的空間穿過(guò)，α粒子與電子碰撞時(shí)如同子彈碰到塵埃一樣，運(yùn)動(dòng)方向基本不發(fā)生改變，只有少數(shù)α粒子十分接近原子核時(shí)，受到很大的庫(kù)侖斥力的作用，庫(kù)侖斥力使α粒子發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)，故D正確，B、C錯(cuò)誤。9．如圖所示為1909年英籍物理學(xué)家盧瑟福指導(dǎo)他的學(xué)生蓋革和馬斯頓進(jìn)行α粒子散射實(shí)驗(yàn)時(shí)的實(shí)驗(yàn)裝置。(1)實(shí)驗(yàn)裝置中α粒子源的作用是_______________________________________________。(2)少數(shù)α粒子發(fā)生大角度散射的原因是_________________________________________________________________________________________________________________。解析：(1)α粒子源的作用：把放射性元素釙放在帶小孔的鉛盒中，放射出高能的α粒子。(2)α粒子帶正電荷，α粒子受原子中帶正電荷的部分的排斥力發(fā)生了大角度散射。答案：(1)放射出高能的α粒子(2)受原子核中正電荷的斥力eq\a\vs4\al(B)組—重應(yīng)用·體現(xiàn)創(chuàng)新10.盧瑟福通過(guò)α粒子散射實(shí)驗(yàn)得出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，帶電粒子打到光屏上就會(huì)產(chǎn)生光斑。為驗(yàn)證α粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)論，現(xiàn)在1、2、3、4四處放置帶有熒光屏的顯微鏡。則這四處位置一段時(shí)間內(nèi)統(tǒng)計(jì)的閃爍次數(shù)符合實(shí)驗(yàn)事實(shí)的是()A．2、10、625、1205 B．1202、1305、723、203C．1305、25、7、1 D．1202、1010、723、203解析：選Cα粒子散射實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是絕大多數(shù)粒子穿過(guò)金箔后沿原來(lái)的方向前進(jìn)，少數(shù)發(fā)生小角度偏轉(zhuǎn)，極少數(shù)發(fā)生大角度偏轉(zhuǎn)甚至原路返回，所以C正確，A、B、D錯(cuò)誤。11.在盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，某一α粒子經(jīng)過(guò)某一原子核附近時(shí)的軌跡如圖中實(shí)線所示，圖中P、Q為軌跡上的點(diǎn)，虛線是過(guò)P、Q兩點(diǎn)并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為五個(gè)區(qū)域，不考慮其他原子核對(duì)該α粒子的作用，下面說(shuō)法正確的是()A．α粒子受到斥力B．該原子核的位置可能在①區(qū)域C．根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子大小D．α粒子在P、Q間的運(yùn)動(dòng)為勻速圓周運(yùn)動(dòng)解析：選A盧瑟福通過(guò)對(duì)α粒子散射實(shí)驗(yàn)的探究，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型，正電荷全部集中在原子核內(nèi)，α粒子帶正電，同種電荷相互排斥，故A正確；結(jié)合α粒子受力的特點(diǎn)與軌跡的特點(diǎn)可知原子核可能在③區(qū)域，故B錯(cuò)誤；根據(jù)α粒子散射實(shí)驗(yàn)可以估算原子核大小，故C錯(cuò)誤；α粒子受到原子核的庫(kù)侖力為斥力，所以α粒子不可能做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。12．在α粒子散射實(shí)驗(yàn)中，α粒子的偏轉(zhuǎn)是由于受到原子內(nèi)正電荷的庫(kù)侖力作用而發(fā)生的，其中有極少數(shù)α粒子發(fā)生了大角度偏轉(zhuǎn)，甚至被反向彈回。假定一個(gè)速度為v的高速α粒子(24He)與金原子核(79197Au)發(fā)生彈性正碰(碰撞前金原子核可認(rèn)為是靜止的)，則()A．α粒子在靠近金原子核的過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減小B．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明原子核是由質(zhì)子和中子組成的C．α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明帶正電的物質(zhì)均勻分布在原子內(nèi)部D．當(dāng)它們的距離最小時(shí)，α粒子與金原子核的動(dòng)量大小之比為4∶197解析：選Dα粒子在靠近金原子核的過(guò)程中，需要克服電場(chǎng)力做功，電勢(shì)能逐漸增大，A錯(cuò)誤；α粒子散射實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了原子中占原子質(zhì)量絕大部分的帶正電物質(zhì)集中在很小的空間內(nèi)，不能說(shuō)明原子核是由質(zhì)子和中子組成的，B、C錯(cuò)誤；當(dāng)它們的距離最小時(shí)，二者速度相等，α粒子與金原子核的動(dòng)量大小之比等于質(zhì)量之比，為4∶197，D正確。13．如果α粒子以速度v與電子發(fā)生彈性正碰(假定電子原來(lái)是靜止的)，求碰撞后α粒子的速度變化了多少？并由此說(shuō)明為什么原子中的電子不能使α粒子發(fā)生明顯的偏轉(zhuǎn)？(α粒子質(zhì)量是電子質(zhì)量的7300倍)解析：設(shè)α粒子初速度為v，質(zhì)量為M，與電子碰后速度為v1，電子質(zhì)量為m，與α粒子碰后速度為v2，由動(dòng)量守恒定律得Mv＝Mv1＋mv2 ①由能量關(guān)系得eq\f