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第十六章　原子与原子核 第一课时　原子的核式结构、波尔的原子模型 实战45分钟 1．图为卢瑟福和他的同事们做α粒子散射实验的装置示意图，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，观察到的现象描述正确的是(　　) A．在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多 B．在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比在A位置时稍少些 C．在C、D位置时，屏上观察不到闪光 D．在D位置时，屏上仍能观察到一些闪光，但次数极少 解析：因为绝大多数α粒子穿过金箔后仍然沿原来方向前进，在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，A对；因为少数α粒子穿过金箔后发生了较大偏转，在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数比在A位置时要少得多，B错；α粒子散射实验中有极少数α粒子转角超过90°，甚至接近180°，所以C错D对．正确选项为A、D. 答案：AD 评注：α粒子散射是得出原子模型结构的实验基础，对实验现象的分析是建立卢瑟福核式结构模型的关键．通过对α粒子散射实验这一宏观上探测，巧妙的、间接的构建出原子结构的微观图景 2．在α粒子散射实验中，如果两个具有相同能量的α粒子，从不同大小的角度散射出来，则散射角度大的这个α粒子(　　) A．更接近原子核 B．更远离原子核 C．受到一个以上的原子核作用 D．受到原子核较大的冲量作用 解析：由库仑定律可知，α粒子受的斥力与距离的平方成反比，α粒子距原子核越近，受斥力越大，运动状态改变的越大，即散射角度越大，A对B错；由于原子的体积远远大于原子核的体积，当α粒子穿越某一个原子的空间时，其它原子核距α粒子相对较远，而且其它原子核对α粒子的作用力也可以近似相互抵消，所以散射角度大的这个α粒子并非是由于受到多个原子核作用造成的，C错；当α粒子受到原子核较大的冲量作用时，动量的变化量就大，即速度的变化量就大，则散射角度大，D对．正确选项为A、D. 答案：AD 评注：动量定理不仅适用于宏观世界里物体间的相互作用，也适用于微观世界里粒子间的相互作用． 3．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出(　　) A．原子的核式结构模型 B．原子核内有中子存在 C．电子是原子的组成部分 D．原子核是由质子和中子组成的 解析：英国物理学家卢瑟福的α粒子散射实验的结果是绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原方向前进，但有少数α粒子发生较大的偏转．α粒子散射实验只发现原子可以再分，但并不涉及原子核内的结构．查德威克在用α粒子轰击铍核的实验中发现了中子，卢瑟福用α粒子轰击氮核时发现了质子． 答案：AC 易错点：容易将原子结构与原子核结构混淆． 4．图中的圆点代表α粒子散射实验中的原子核，带箭头的曲线代表α粒子的径迹，其中不可能发生的是：(　　) 解析：根据α粒子散射实验可知，α粒子不可能与原子核相吸引，因为它们是同种电荷． 答案：AC 5．根据α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．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： α粒子带正电荷，所以原子核对α粒子的电场力先做负功后正功，电势能先增大后减小，电场力先变大后变小，所以加速度先变大后变小． 答案：C 6．用大量具有一定能量的电子轰击大量处于基态的氢原子，观测到了一定数目的光谱线．调高电子的能量再次进行观测，发现光谱线的数目比原来增加了5条．用Δn表示两次观测中最高激发态的量子数n之差，E表示调高后电子的能量．根据氢原子的能级图可以判断，Δn和E的可能值为(　　) A. Δn＝1,13.22 eV＜E＜13.32 eV B. Δn＝2,13.22 eV＜E＜13.32 eV C. Δn＝1,12.75 eV＜E＜13.06 eV D. Δn＝2,12.72 eV＜E＜13.06 eV 解析：在Δn＝1的情况下，光谱线在原有情况下增加5条，意味着基态氢原子从最初能跃迁到第5定态变为能跃迁到第6定态，所以电子的能量应为－0.38 eV－(－13.60 eV)＜E＜－0.28 eV－(－13.6 eV)，即13.22 eV＜E＜13.32 eV，A正确．在Δn＝2的情况下，光谱线在原有情况下增加5条，意味着基态氢原子从最初能跃迁到第2定态变为能跃迁到第4定态，所以电子的能量应为－0.85 eV－(－13.6 eV)＜E＜－0.54 eV－(－13.6 eV)，即12.75 eV＜E＜13.06 eV，B错误，D正确． 答案：AD 7．右图为氢原子能级的示意图，现有大量的氢原子处于n＝4的激发态，当向低能级跃迁时辐射出若干不同频率的光．关于这些