1、在卢瑟福α粒子散射实验中,金箔中的原子核可以看作静止不动,下列各图画出的是其中两个α粒子经历金箔散射过程的径迹,其中正确的是( )
【答案】C
【解析】α粒子受原子核斥力作用而做远离原子核的曲线运动,且离核越近,曲线弯曲程度越大,选项C
2、以下说法中符合汤姆孙原子模型的是( )
A.原子中的正电部分均匀分布在原子中
B.原子中的正电部分集中在很小的体积内
C.电子在原子内可以自由运动
D.电子在原子内不能做任何运动
【答案】A
【解析】原子的核式结构是卢瑟福提出的,不是汤姆孙。汤姆孙模型认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布在整个球体内,电子镶嵌其中,电子虽然镶嵌在原子中,但并不是完全固定的,它可以振动。故只有选项A正确
3、如图所示,卢瑟福利用镭源所放出的α粒子,作为炮弹去轰击金箔原子,测量散射α粒子的偏转情况.下列叙述中符合卢瑟福的α粒子散射事实的是( )
A.大多数α粒子在穿过金箔后发生明显的偏转
B.少数α粒子在穿过金箔后几乎没有偏转
C.大多数α粒子在撞到金箔时被弹回
D.极个别α粒子在撞到金箔时被弹回
【答案】D
【解析】卢瑟福的α粒子散射实验的事实是大多数α粒子在穿过金箔后方向不变;少数α粒子方向发生偏转;极少数偏转角超过90°,甚至有的被反向弹回.则选项D正确,A,B,C错误
4、(多选)关于α粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.该实验在真空环境中进行
B.带有荧光屏的显微镜可以在水平面内的不同方向上移动
C.荧光屏上的闪光是散射的α粒子打在荧光屏上形成的
D.荧光屏只有在正对α粒子源发出的射线方向上才有闪光
【答案】ABC
【解析】该实验在真空中进行,带有荧光屏的显微镜可在水平面内移动,正对α粒子源发出的射线方向上的荧光屏上闪光多,其他方向上闪光少
5、(多选)在α粒子散射实验中,当α粒子最接近金原子核时,α粒子( )
A.动能最小
B.电势能最小
C.与金原子核组成的系统能量最小
D.所受金原子核的斥力最大
【答案】AD
【解析】α粒子在接近金原子核的过程中,要克服库仑斥力(电场力)做功,动能减小,电势能增大;两者相距最近时,α粒子动能最小,电势能最大,系统总能量守恒;根据库仑定律,距离最近时斥力最大,故A、D正确,B、C错误
6、不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是( )
A.原子中心有一个很小的原子核
B.原子核是由质子和中子组成的
C.原子质量几乎全部集中在原子核内
D.原子的正电荷全部集中在原子核内
【答案】B
【解析】当α粒子穿过原子时,电子对α粒子影响很小,影响α粒子运动的主要是原子核,离核远则α粒子受到的库仑斥力很小,运动方向改变小.只有当α粒子与核十分接近时,才会受到很大库仑斥力,而原子核很小,所以α粒子接近它的机会就很少,所以只有极少数大角度的偏转,而绝大多数基本按直线方向前进,因此为了解释α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子核式结构模型:在原子的中心有一个很小的核,叫原子核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里,但不能得到原子核内的组成,不能用卢瑟福原子核式结构模型得出的结论是选项B
7、(多选)关于原子的核式结构模型,下列说法正确的是( )
A.原子中绝大部分是“空”的,原子核很小
B.电子在核外绕核旋转的向心力是原子核对它的库仑力
C.原子的全部电荷和质量都集中在原子核里
D.原子核的直径的数量级是10-10 m
【答案】AB
【解析】因为原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核内,而原子核又很小,所以原子内绝大部分区域是“空”的,选项A正确,C错误;电子绕原子核的圆周运动是原子核与电子间的库仑力提供向心力,选项B正确;原子核直径的数量级是10-15 m, 原子直径的数量级是10-10 m,选项D错误
8、(多选)卢瑟福对α粒子散射实验的解释是( )
A.使α粒子产生偏转的力是原子中电子对α粒子的作用力
B.使α粒子产生偏转的力主要是库仑斥力
C.原子核很小,α粒子接近它的机会很少,所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进
D.能产生大角度偏转的α粒子是穿过原子时离原子核近的α粒子
【答案】BCD
【解析】使α粒子产生偏转的主要作用力是原子核对α粒子的库仑斥力,选项A错误,B正确.α粒子穿过原子时离原子核越近,库仑斥力越强,偏转的角度就越大,选项D正确.原子核很小,α粒子接近它的机会很少,所以绝大多数的α粒子仍沿原来的方向前进,选项C正确
9、(多选)如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某一原子核附近时的示意图,A、B、C三点分别位于两个等势面上,则下列说法正确的是( )
A.α粒子在A处的速度比在B处的速度小
B.α粒子在B处的速度最大
C.α粒子在A、C处的速度的大小相同
D.α粒子在B处的速度比在C处的速度小
【答案】CD
【解析】α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;α粒子由B向C运动过程电势能转化为动能,选项D正确
10、(多选)根据α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α粒子的运动轨迹,在α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
C.a、c两点的动能不相等
D.动能与电势能的和不变
【答案】AD
【解析】α粒子与原子核之间的作用力为库仑斥力,从a→b库仑力做负功,动能减少,电势能增加,从b→c库仑力做正功,动能增加,电势能减少,且a→b与b→c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;α粒子与原子核相距越近,库仑力越大,加速度越大,故从a→b→c加速度先增大后减小,选项B错误
11、在卢瑟福的α粒子散射实验中,某一α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α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①区域
B.可能在②区域
C.可能在③区域
D.可能在④区域
【答案】A
【解析】α粒子带正电,原子核也带正电,对靠近它的α粒子产生斥力,故原子核不会在④区;如原子核在②、③区,α粒子会向①区偏;如果原子核在①区,便可能会出现如题图所示的轨迹,选项A正确