課時跟蹤檢測（二十八）原子的核式結(jié)構(gòu)模型一、單項選擇題1．對α粒子散射實驗裝置的描述，你認為正確的有()A．實驗器材有放射源、金箔、帶有熒光屏的放大鏡B．金箔的厚度對實驗無影響C．如果不用金箔改用鋁箔，就不會發(fā)生散射現(xiàn)象D．實驗裝置放在空氣中和真空中都可以解析：選A若金箔的厚度過大，α粒子穿過金箔時必然受較大的阻礙而影響實驗效果，B錯；若改用鋁箔，鋁核的質(zhì)量仍遠大于α粒子的質(zhì)量，散射現(xiàn)象仍能發(fā)生，C錯；若放置在空氣中，空氣中的塵埃對α粒子的運動會產(chǎn)生影響，故D錯。只有A對。2．盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結(jié)構(gòu)，正確反映實驗結(jié)果的示意圖是()解析：選D盧瑟福利用α粒子轟擊金箔的實驗研究原子結(jié)構(gòu)，即α粒子散射實驗，實驗結(jié)果顯示：絕大多數(shù)α粒子穿過金箔后基本上仍沿原來的方向前進，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90°，有的幾乎達到180°，也就是說它們幾乎被“撞了回來”。能正確反映該實驗結(jié)果的是選項D。3．在盧瑟福的α粒子散射實驗中，某一α粒子經(jīng)過某一原子核附近時的軌跡如圖中實線所示。圖中P、Q為軌跡上的點，虛線是過P、Q兩點并與軌跡相切的直線，兩虛線和軌跡將平面分為四個區(qū)域。不考慮其他原子核對該α粒子的作用，那么關(guān)于該原子核的位置，下列說法中正確的是()A．可能在①區(qū)域B．可能在②區(qū)域C．可能在③區(qū)域D．可能在④區(qū)域解析：選Aα粒子帶正電，原子核也帶正電，對靠近它的α粒子產(chǎn)生斥力，故原子核不會在④區(qū)域；若原子核在②、③區(qū)域，α粒子會向①區(qū)域偏；若原子核在①區(qū)域，可能會出現(xiàn)題圖所示的軌跡，故應(yīng)選A。4．(福建高考)在盧瑟福α粒子散射實驗中，金箔中的原子核可以看作靜止不動，下列各圖畫出的是其中兩個α粒子經(jīng)歷金箔散射過程的徑跡，其中正確的是()解析：選Cα粒子與原子核均帶正電荷，所以α粒子受到原子核的作用力為斥力，據(jù)此可排除選項A、D；α粒子不可能先受到吸引力，再受到排斥力，選項B錯誤，C正確。二、多項選擇題5．在α粒子散射實驗中，當α粒子最接近金原子核時，α粒子符合下列哪種情況()A．動能最小B．電勢能最小C．α粒子與金原子核組成的系統(tǒng)能量最小D．所受金原子核的斥力最大解析：選ADα粒子在接近金原子核的過程中，要克服庫侖斥力做功，動能減小，電勢能增大；兩者相距最近時，動能最小，電勢能最大，總能量守恒；根據(jù)庫侖定律，距離最近時斥力最大。故A、D正確。6．盧瑟福對α粒子散射實驗的解釋是()A．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)的力主要是原子中電子對α粒子的作用力B．使α粒子產(chǎn)生偏轉(zhuǎn)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(shù)的α粒子仍沿原來的方向前進D．能產(chǎn)生大角度偏轉(zhuǎn)的α粒子是穿過原子時離原子核近的α粒子解析：選BCD原子核帶正電且很小，與α粒子之間存在庫侖力，當α粒子靠近原子核時受庫侖力作用而偏轉(zhuǎn)。絕大多數(shù)的α粒子離原子核不太近，沿原來的方向前進，故B、C、D正確。三、非選擇題7．1911年，盧瑟福依據(jù)α粒子散射實驗中α粒子發(fā)生了________(選填“大”或“小”)角度散射現(xiàn)象，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型。若用動能為1MeV的α粒子轟擊金箔，α粒子的速度約為__________m/s。(質(zhì)子和中子的質(zhì)量均為1.67×10－27kg,1MeV＝1×106eV)解析：設(shè)α粒子的速度為v，Ek＝eq\f(1,2)mv2，則v＝eq\r(\f(2Ek,m))＝eq\r(\f(2×1×106×1.6×10－19,4×1.67×10－27))m/s≈6.9×106m/s。答案：大6.9×1068．速度為107m/s的α粒子從很遠的地方飛來，與鋁原子核發(fā)生對心碰撞，若α粒子的質(zhì)量為4m0，鋁核的質(zhì)量為27m0，它們相距最近時，鋁核獲得的動能是原α粒子動能的多少？解析：當兩者速度相同時相距最近，由動量守恒，得mαv0＝(mα＋m鋁)v解得v＝eq\f(mαv0,mα＋m鋁)＝eq\f(4,31)v0，所以eq\f(Ek鋁,Ekα)＝eq\f(\f(1,2)m鋁v2,\f(1,2)mαv02)＝eq\f(108,961)。答案：eq\f(108,961)9．1911年前后，物理學家盧瑟福用α粒子轟擊金箔，獲得驚人的發(fā)現(xiàn)。試由此實驗并根據(jù)下面所給的公式或數(shù)據(jù)估算金原子核的大小。點電荷的電勢φ＝eq\f(kQ,R)，k＝9.0×109N·m2/C2。金原子序數(shù)為79，α粒子的質(zhì)量mα＝6.64×10－27kg，質(zhì)子的質(zhì)量mp＝1.67×10－27kg，α粒子的速度vα＝1.60×107m/s，電子電荷量e＝1.60×10－19C。解析：設(shè)α粒子接近金原子核時最近的距離為R，則R可認為是金原子核的半徑。由動能定理得eq\f(1,2)mαvα2＝qαφ又φ＝eq\f(kQ,R)，Q為金原子核電荷量，則R＝eq\f(2qαkQ,m