1、第2节 原子的核式结构模型1(多选)在粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相撞，则()A粒子的动能和动量几乎没有损失B粒子将损失大部分动能和动量C粒子不会发生显著的偏转D粒子将发生较大角度的偏转AC解析电子的质量远小于粒子的质量，两者发生碰撞时，对粒子的动能和动量几乎没有影响，选项A、C正确2如图所示为卢瑟福粒子散射实验装置的示意图，图中的显微镜可在圆周轨道上转动，通过显微镜前相连的荧光屏可观察粒子在各个角度的散射情况下列说法正确的是()A在图中A、B两位置分别进行观察，相同时间内观察到屏上的闪光次数一样多B在图中的B位置进行观察，屏上观察不到任何闪光C卢瑟福选用不同金属箔片作为粒子散射
2、的靶，观察到的实验结果基本相似D粒子发生散射的主要原因是粒子撞击到金箔原子后产生的反弹C解析粒子散射实验现象，绝大多数粒子沿原方向前进，少数粒子有大角度散射A处观察到的粒子多，B处观察到的粒子少，选项A、B错误；粒子发生散射的主要原因是受到原子核库仑斥力的作用，选项D错误、C正确3粒子散射实验中，不考虑电子和粒子的碰撞影响，这是因为()A粒子与电子根本无相互作用B粒子受电子作用的合力为零，是因为电子是均匀分布的C粒子和电子碰撞损失能量极少，可忽略不计D电子很小，粒子碰撞不到电子C解析粒子与电子之间存在着相互作用力，这个作用力是库仑引力，但由于电子质量很小，碰撞时电子对粒子的运动影响极小，几乎不
3、改变其运动方向，选项C正确4在粒子穿过金箔发生大角度偏转的过程中，下列说法正确的是()A粒子先受到原子核的斥力作用，后受到原子核的引力作用B粒子一直受到原子核的斥力作用C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粒子一直受到库仑斥力，速度一直减小B解析粒子被金原子核散射的过程中，一直受到原子核对粒子的库仑斥力作用，其靠近原子核的过程库仑斥力做负功，动能减小，电势能增大；其远离原子核的过程库仑斥力做正功，动能增大，电势能减小散射过程中，粒子一直受到库仑斥力作用，粒子的速度先减小后增大，故B项正确5(多选)如图所示为粒子散射实验中粒子穿过某一原子核附近时的示意图，A、B、C三点分别位于两
4、个等势面上，则下列说法正确的是()A粒子在A处的速度比在B处的速度小B粒子在B处的速度最大C粒子在A、C处的速度的大小相同D粒子在B处的速度比在C处的速度小CD解析粒子运动过程中先减速后加速，由于动能和电势能的总和一定，A、C位于同一等势面上，选项C正确；粒子由B向C运动过程电势能转化为动能，选项D正确6(多选)卢瑟福对粒子散射实验的解释是()A使粒子产生偏转的力主要是原子中电子对粒子的作用力B使粒子产生偏转的力是库仑力C原子核很小，粒子接近它的机会很小，所以绝大多数的粒子仍沿原来的方向前进D能产生大角度偏转的粒子是穿过原子时离原子核近的粒子BCD解析原子核带正电，与粒子间存在库仑力，当粒子靠
5、近原子核时受库仑力而偏转，选项B正确，A错误；由于原子核非常小，绝大多数粒子经过时离核较远，因而运动方向几乎不变，只有离核很近的粒子受到的库仑力较大，方向改变较多，选项C、D正确7(多选)根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，如图所示，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，下列说法正确的是()A电场力先做负功，后做正功，总功等于零B加速度先变小，后变大Ca、c两点的动能不相等D动能与电势能的和不变AD解析粒子与原子核之间的作用力为库仑斥力，从ab库仑力做负功，动能减少，电势能增加，从bc库仑力做正功，动能增加，电势
6、能减少，且ab与bc库仑力所做的总功为零，则a、c两点动能相等，选项A正确，C错误；因为只有电场力做功，故动能与电势能的和不变，选项D正确；粒子与原子核相距越近，库仑力越大，加速度越大，故从abc加速度先增大后减小，选项B错误8卢瑟福提出原子核式结构的实验基础是粒子散射实验，在粒子散射实验中，大多数粒子穿越金箔后仍然沿着原来的方向运动，其较为合理的解释是()A粒子穿越金箔时距离原子核较近B粒子穿越金箔时距离原子核较远C粒子穿越金箔时没有受到原子核的作用力D粒子穿越金箔时受到原子核与电子的作用力构成平衡力B解析根据粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子的核式结构，他认为原子的中心有一个很小的核，聚集
7、了原子的全部正电荷和几乎全部质量大多数粒子穿越金箔时距离金原子核较远，所以受到原子核的作用力较小，基本上仍然沿着原来的方向运动能力提升9(多选)关于粒子散射实验，下列说法正确的是()A粒子穿过原子时，由于粒子的质量比电子大得多，电子不可能使粒子的运动方向发生明显的改变B由于绝大多数粒子穿过金箔后仍按原来的方向前进，所以使粒子发生大角度偏转的原因是在原子中极小的区域内集中着对粒子产生库仑力的正电荷C粒子穿过原子时，只有少数粒子发生大角度偏转的原因是原子核很小，粒子接近原子核的机会很小D使粒子发生大角度偏转的原因是粒子穿过原子时，原子内部两侧的正电荷对粒子的斥力不相等ABC解析电子的质量很小，当和
8、粒子作用时，对粒子运动的影响极其微小，选项A正确粒子发生大角度偏转，说明原子核的正电荷和几乎全部的质量集中在一个很小的区域内，选项B、C正确，D错误10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，下列说法正确的是()A可能在区域B可能在区域C可能在区域D可能在区域A解析粒子带正电，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；如原子核在、区，粒子会向区偏；如果原子核在区，便可能会出现如题图所示的轨迹，选项A
9、正确11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)解析粒子在由A到B的过程中，满足2eUNMmv2mv，由此得v2.3105 m/s答案2.3105 m/s1219091911年，英国物理学家卢瑟福与其合作者做了用粒子轰击固定金箔的实验，发现绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，少数粒子却发生了较大的偏转，并且还有极少数粒子偏转角度超过了 90，有的甚至被弹回，偏转角几乎达到180，这就是粒子散射实验为了解释这个结果，卢瑟福在1911年提出了原子
10、的核式结构学说：在原子的中心有一个很小的核，叫做原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核上， 带负电的电子在核外空间绕着核旋转设某一次实验，有一初速度为v0的粒子正对着金箔中某一金原子核Q运动，结果被反向弹回已知在点电荷Q的电场中，粒子在距离Q为r的点的电势能W，k9.0109 Nm2/C2，金的原子序数为79，粒子质量m 6.641027 kg，粒子初速度v01.6107 m/s，电子电荷量e1.61019 C(1)若该粒子距离这个金核r1时，其速度为v1，加速度为a1，则在距离这个金核r2时，其速度v2，加速度a2各为多少？(2)请估算出粒子能到达离核最近的距离解析(1)由牛顿第二定律知aF，由库仑定律知F，故有，解得a22a1，忽略金原子内电子产生的电场的影响，由能量守恒定律得mvmv，解得v2(2)设粒子从零势能位置以速度v0对准金原子核运动，能到达离核最近的距离为s，由能量守恒定律得mv，解得s m4.31014m答案见解析