1、第十八章第二节 基础夯实 一、选择题(14题为单选题，5、6题为多选题)1(2019黑龙江哈尔滨三中高二下学期段考)在粒子散射实验中，使少数粒子发生大角度偏转的作用力应属于(B)A万有引力B库仑力C安培力D洛伦兹力解析：使少数粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对产生的库仑力，故B正确。2在卢瑟福的粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子核附近时的轨迹如图中实线所示。图中P、Q为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个区域。不考虑其他原子核对该粒子的作用，那么关于该原子核的位置，下列说法中正确的是(A)A可能在区域B可能在区域C可能在区域D可能在区域解析：粒子带正
2、电，原子核也带正电，对靠近它的粒子产生斥力，故原子核不会在区域；如原子核在、区域，粒子会向区域偏；如原子核在区域，可能会出现题图所示的轨迹。3在卢瑟福进行的粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转的原因是(B)A正电荷在原子中是均匀分布的B原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上C原子中存在带负电的电子D原子核中有中子存在解析：粒子散射实验证明了原子的核式结构模型，卢瑟福认为只有原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的区域，才有可能出现粒子的大角度散射，选项B正确。4关于原子结构，汤姆孙提出枣糕模型、卢瑟福提出行星模型如图所示，都采用了类比推理的方法，下列事实中，主要采用
3、类比推理的是(C)A人们为便于研究物体的运动而建立的质点模型B伽利略从教堂吊灯的摆动中发现摆的等时性规律C库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律D托马斯杨通过双缝干涉实验证实光是一种波解析：质点的模型是一种理想化的物理模型，是为研究物体的运动而建立的；伽利略的摆的等时性是通过自然现象发现的；库仑根据牛顿的万有引力定律提出库仑定律是用类比推理；托马斯杨是通过实验证明光是一种波，是建立在事实的基础上的。5粒子散射实验中，当粒子最靠近原子核时，粒子符合下列哪种情况(AD)A动能最小B势能最小C粒子与金原子组成的系统的能量最小D所受原子核的斥力最大解析：该题考查了原子的核式结构、动能、电势能、库仑定律
4、及能量守恒等知识点。粒子在接近金原子核的过程中，要克服库仑力做功，动能减少，电势能增加，两者相距最近时，动能最小，电势能最大，总能量守恒。根据库仑定律，距离最近时，斥力最大。6(2019河北省张家口市高二下学期期末)关于粒子散射实验及核式结构模型，下列说法正确的是(AB)A从粒子源到荧光屏处于真空环境中B绝大多数粒子穿过金箔后不发生偏转C粒子接近金原子核时，受到很强的吸引力才可能发生大角度偏转D粒子散射实验否定了核式结构模型解析：从粒子源到荧光屏处于真空环境中，选项A正确；绝大多数粒子穿过金箔后不改变方向，只有极少数的粒子发生大角度偏转，选项B正确；粒子接近金原子核时，受到很强的排斥力才可能发
5、生大角度偏转，选项C错误；粒子散射实验建立了原子的核式结构模型，选项D错误。二、非选择题7如图所示，M、N为原子核外的两个等势面，已知UNM100 V。一个粒子以2.5105 m/s的速率从等势面M上的A点运动到等势面N上的B点，求粒子在B点时速度的大小。(已知m6.641027 kg)答案：2.3105 m/s解析：粒子从A点运动到B点，库仑力做的功WABqUMNqUNM，由动能定理WABmvmv ，故vB m/s2.3105 m/s 能力提升 一、选择题(13题为单选题，4题为多选题)1如图为粒子散射实验装置的示意图，荧光屏和显微镜一起分别放在图中的A、B、C、D四个位置时，关于观察到的现
6、象，下述说法不正确的是(C)A相同时间内放在A位置时观察到屏上的闪光次数最多B相同时间内放在B位置时观察到屏上的闪光次数比放在A位置时少得多C放在C、D位置时屏上观察不到闪光D放在D位置时屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少解析：根据粒子散射实验的现象，绝大多数粒子穿过金箔后，基本上沿原方向前进，因此在A位置观察到闪光次数最多，故A正确，少数粒子发生大角度偏转，因此从A到D观察到的闪光会逐渐减少，因此B、D正确，C错误。2在粒子穿过金箔发生大角度散射的过程中，下列说法正确的是(A)A粒子一直受到金原子核的斥力作用B粒子的动能不断减小C粒子的电势能不断增大D粒子发生散射，是与电子碰撞的结果解析：在
7、粒子穿过金箔的过程中，一直受到金原子核的库仑斥力作用，粒子的动能先减小后增大，电势能先增大后减小。综上所述本题选A。3如图所示，根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。图中虚线表示原子核所形成的电场的等势线，实线表示一个粒子的运动轨迹。在粒子从a运动到b，再运动到c的过程中，下列说法中正确的是(C)A动能先增大，后减小B电势能先减小，后增大C电场力先做负功，后做正功，总功等于零D加速度先变小，后变大解析：根据卢瑟福提出的核式结构模型，原子核集中了原子的全部正电荷，即原子核外的电场分布与正点电荷电场类似。粒子从a运动到b，电场力做负功，动能减小，电势能增大；从b运动到c，电场力做正功，
8、动能增大，电势能减小；a、c在同一条等势线上，则电场力做的总功等于零，A、B错误，C正确；a、b、c三点的场强关系EaEcEb，故粒子的加速度先变大，后变小，D错误。4关于粒子散射实验，下列说法正确的是(AC)A在实验中，观察到的现象是：绝大多数粒子穿过金箔后，仍沿原来的方向前进，极少数发生了较大角度的偏转B使粒子发生明显偏转的力来自带正电的核和核外电子，当粒子接近核时，是核的斥力使粒子发生明显偏转；当粒子接近电子时，是电子的吸引力使之发生明显偏转C实验表明：原子中心有一个极小的核，它占有原子体积的极小部分D实验表明：原子中心的核带有原子的全部正电荷和全部原子的质量解析：在粒子散射实验中，绝大
9、多数粒子沿原方向运动，说明粒子未受到原子核明显的力的作用，也说明原子核相对原子来讲很小，原子内大部分空间是空的，故A、C正确；极少数发生大角度偏转，说明受到金原子核明显作用的空间在原子内很小，粒子偏转，而金原子核未动，说明金原子核的质量和电荷量远大于粒子的质量和电荷量，电子的质量远小于粒子，粒子打在电子上，粒子不会有明显偏转，故B错误，D错误。二、非选择题5氢原子核外电子质量为m，绕核运动的半径为r，绕行方向如图所示，则电子在该轨道上运动的加速度大小为_，假设核外电子绕核运动可等效为一环形电流，则这一等效电流的值为_，若在垂直电子轨道平面加上一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，则电子绕核运动的
10、轨道半径将_减小_。(填“增大”或“减小”)解析：根据库仑力提供电子绕核旋转的向心力。可知：kmaa设电子运动周期为T，则kmr电子绕核的等效电流：I若在垂直电子轨道平面加上一匀强磁场，磁场方向垂直于纸面向里，电子的向心力增大，将做向心运动，所以电子绕核运动的轨道半径将减小。6假设粒子以速率v0与静止的电子或金原子核发生弹性正碰，电子质量mem，金原子核质量mAu49m。求：(1)粒子与电子碰撞后的速度变化；(2)粒子与金原子核碰撞后的速度变化。答案：(1)2.7104v0(2)1.96v0解析：粒子与静止的粒子发生弹性碰撞，动量和能量均守恒，由动量守恒mv0mv1mv2由能量守恒mvmv12mv22解得v1v0速度变化vv1v0v0(1)与电子碰撞，将mem代入得v12.7104v0(2)与金原子核碰撞，将mAu49m代入得v21.96v0