原子的核式结构模型.docx

4.3原子的核式结构模型
一：知识精讲归纳
考点一、电子的发现
1．阴极射线：阴极发出的一种射线．它能使对着阴极的玻璃管壁发出荧光．
2．汤姆孙的探究
根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电(填“正电”或“负电”)的粒子流，并求出了这种粒子的比荷．组成阴极射线的粒子被称为电子．
3．密立根实验：电子电荷的精确测定是由密立根通过著名的“油滴实验”做出的．目前公认的电子电荷的值为e＝1.6×10－19_C(保留两位有效数字)．
4．电荷的量子化：任何带电体的电荷只能是e的整数倍．
5．电子的质量me＝9.1×10－31 kg(保留两位有效数字)，质子质量与电子质量的比值为＝1_836.
技巧归纳：阴极射线带电性质的判断方法
①方法一：在阴极射线所经区域加上电场，通过打在荧光屏上的亮点位置的变化和电场的情况确定阴极射线的带电性质．
②方法二：在阴极射线所经区域加一磁场，根据荧光屏上亮点位置的变化和左手定则确定阴极射线的带电性质．
(3)实验结果
根据阴极射线在电场中和磁场中的偏转情况，判断出阴极射线是粒子流，并且带负电．
2．带电粒子比荷的测定

(1)让带电粒子通过相互垂直的匀强电场和匀强磁场，如图所示，使其做匀速直线运动，根据二力平衡，即F洛＝F电(Bqv＝qE)，得到粒子的运动速度v＝.

(2)撤去电场，如图所示，保留磁场，让粒子在匀强磁场中运动，由洛伦兹力提供向心力，即Bqv＝m，根据轨迹偏转情况，由几何知识求出其半径r.
(3)由以上两式确定粒子的比荷表达式：＝.
考点二、原子的核式结构模型
1．汤姆孙原子模型：汤姆孙于1898年提出了原子模型，他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，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”，如图

考点三．α粒子散射实验：
(1)α粒子散射实验装置由α粒子源、金箔、显微镜等几部分组成，实验时从α粒子源到荧光屏这段路程应处于真空中．
(2)实验现象
①绝大多数的α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进；
②少数α粒子发生了大角度偏转；偏转的角度甚至大于90°，它们几乎被“撞了回来”．
(3)实验意义：卢瑟福通过α粒子散射实验，否定了汤姆孙的原子模型，建立了核式结构模型．
3．核式结构模型：原子中带正电部分的体积很小，但几乎占有全部质量，电子在正电体的外面运动．
三、原子核的电荷与尺度
1．原子核的电荷数：各种元素的原子核的电荷数，即原子内的电子数，非常接近它们的原子序数，这说明元素周期表中的各种元素是按原子中的电子数来排列的．
2．原子核的组成：原子核是由质子和中子组成的，原子核的电荷数就是核中的质子数．
3．原子核的大小：用核半径描述核的大小．一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为10－15 m，而整个原子半径的数量级是10－10 m，两者相差十万倍之多．

二：考点题型归纳
题型一：电子的发现
1．（2022春·高二课时练习）下列说法正确的是（　　）
A．阴极射线是高速的质子流
B．阴极射线可以用人眼直接观察到
C．阴极射线是高速运动的电子流
D．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在核内
2．（2022春·高二单元测试）关于汤姆孙发现电子的下列说法中正确的是（　　）
A．戈德斯坦是第一个测出阴极射线比荷的人
B．汤姆孙直接测出了阴极射线的质量
C．汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是不同的
D．汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍
3．（2022春·甘肃武威·高二期中）关于电子的发现，下列叙述中正确的是（　　）
A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是可以再分的
B．电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的
C．电子质量与电荷量的比值称为电子的比荷
D．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的

题型二：α粒子散射实验及其解释
4．（2023春·河南三门峡·高二灵宝市第一高级中学校考阶段练习）关于卢瑟福散射实验和原子核式结构学说下列正确的是（　　）
A．通过粒子散射实验肯定了汤姆孙提出的“枣糕模型”
B．用粒子散射的实验数据估算原子核的大小
C．原子核式结构学说结合经典电磁理论，能解释原子的稳定性
D．通过粒子散射实验证明了原子核是由质子和中子组成的

5．（2022春·江西九江·高二校联考期末）α粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）

A．汤姆生的α粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的
B．该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小
C．该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分
D．在其他条件相同情况下，只改变金箔的厚度，对实验结果会有影响
6．（2022春·山东泰安·高二统考期末）根据粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为粒子散射图景，图中实线表示粒子的运动轨迹，则关于粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）

A．根据粒子散射实验可以估算原子大小
B．图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核发生了直接碰撞
C．绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
D．图中大角度偏转的粒子的电势能先减小后增大

题型三：原子的核式结构模型
7．（2022春·湖南益阳·高二校联考期末）粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，关于粒子散射实验，下列说法正确的是（  ）

A．该实验的数据支持了原子结构的“西瓜模型”
B．粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的
C．该实验选用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔
D．该实验表明原子中心有一个体积极大的核，它占有原子体积的极大部分
8．（2022春·江苏镇江·高二校考期末）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为α粒子散射图，图中实线表示α粒子的运动轨迹。则关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）

A．图中大角度偏转的α粒子的电势能先减小后增大
B．图中的α粒子反弹是因为α粒子与原子核发生了碰撞
C．绝大多数α粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小
D．根据α粒子散射实验，还可以知道原子核由质子和中子组成
9．（2021春·黑龙江大庆·高二大庆中学期中）关于原子模型及其建立过程叙述正确的是（　　）
A．阴极射线是电子，汤姆孙测出了电子的比荷，并精确测定了电子电量
B．汤姆孙认为原子是实心球体，电子均匀镶嵌在实心球内，正电荷是弥漫性分布于球内；该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代。
C．α粒子散射实验可以估测出原子核尺度数量级为10-10m
D．卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域—原子核，电子绕核做圆周运动，库仑力提供向心力。
题型四：原子核的电荷与尺度
10．（2022春·高二单元测试）如图是卢瑟福的α粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的α粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（　　）

A．该实验证实了原子的枣糕模型的正确性
B．只有少数的α粒子发生大角度偏转
C．根据该实验估算出原子核的半径约为10－10 m
D．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转

11．（2020·高二课时练习）下列对原子结构的认识中，错误的是（　　）
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，向心力为库仑力
C．原子的全部正电荷都集中在原子核里 D．原子核的直径大约为
12．（2022春·甘肃武威·高二校考期末）如图是卢瑟福的粒子散射实验装置，在一个小铅盒里放有少量的放射性元素钋，它发出的粒子从铅盒的小孔射出，形成很细的一束射线，射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（　　）

A．该实验证实了原子枣糕模型的正确性
B．只有少数的粒子发生大角度偏转
C．根据该实验估算出原子核的直径约为
D．粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转

三：课堂过关精练
一、单选题
13．（2023春·陕西铜川·高二铜川市第一中学校考期中）卢瑟福的α粒子散射实验第一次显示了（　　）
A．质子比电子重 B．原子的全部正电荷都集中在原子核上
C．α粒子是带正电的 D．可以用人为方法产生放射性现象
14．（2023春·河南新乡·高二统考期中）1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用α粒子轰击金箔，研究α粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（　　）

A．大部分α粒子发生了大角度的偏转
B．α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞
C．α粒子散射实验说明原子中有一个带正电的核几乎占有原子的全部质量
D．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的
15．（2023春·河北邯郸·高二校考阶段练习）关于α粒子散射实验（　　）
A．该实验证实了原子的枣糕模型的正确性
B．只有少数的α粒子发生大角度偏转
C．根据该实验估算出原子核的直径约为10-10 m
D．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转
16．（2022春·北京海淀·高二统考期末）图是卢瑟福为解释粒子散射实验而提出的情境。占金原子质量绝大部分的原子核集中在很小的空间范围，曲线表示粒子的运动轨迹。下列说法正确的是（　　）

A．越接近原子核的粒子发生散射时的偏转角越小
B．电子质量约为粒子质量的，因此电子对粒子速度的影响可以忽略
C．由该实验可以得出粒子与金原子核一定带异种电荷
D．若实验中换用轻金属笛片，发生大角度偏转的粒子将会增多
17．（2022春·广西钦州·高二统考期末）很多科学家在物理学发展过程中做出了重要贡献，下列叙述符合物理学史实的是（　　）
A．首先提出量子理论的科学家是爱因斯坦
B．光电效应和康普顿效应说明光具有波动性
C．卢瑟福用α粒子散射实验证明原子内部存在着原子核
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子核是有复杂结构的
18．（2022春·江西抚州·高二金溪一中期末）关于下列几幅图的说法正确的是（　　）

A．甲图为光电效应实验电路图，当开关断开时，电流表示数一定为零
B．乙图为光电效应实验中光电子最大初动能与入射光频率的关系，用不同金属做实验，图线的斜率不同
C．丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，它证实了电子具有波动性
D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量全部集中在很小的空间范围
19．（2022春·浙江温州·高二校联考期末）下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（　　）

A．图甲：爱因斯坦通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一。
B．图乙：康普顿效应说明光子具有粒子性，光子不但具有能量，还有动量。
C．图丙：卢瑟福研究α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型。
D．图丁：汤姆生研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流。

四：高分突破精练
一、单选题
20．（2022春·山东滨州·高二期中）关于原子的核式结构模型，下列说法正确的是（　　）
A．汤姆孙发现电子后提出了原子的核式结构模型
B．根据α粒子散射实验，提出的核式结构模型可以很好地解释原子的稳定性
C．α粒子散射实验否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”
D．玻尔提出的原子模型，否定了卢瑟福的原子核式结构学说
21．（2022春·福建三明·高二三明一中校考阶段练习）卢瑟福通过粒子散射实验得出了原子核式结构模型，实验装置如图所示，带电粒子打到光屏上就会产生光斑，为验证粒子散射实验结论，现在1、2、3、4四处放置带有荧光屏的显微镜，则这四处位置一段时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是（　　）

A．1605、35、11、1 B．1242、1305、723、203
C．2、10、655、1205 D．1232、1110、733、203
22．（2022春·陕西西安·高二统考期末）粒子散射实验被评为世界十大经典物理实验之一，此实验开创了原子结构研究的先河，为建立现代原子核理论打下了基础，关于粒子散射实验，下列说法正确的是（  ）

A．汤姆孙的粒子散射实验，证明了原子核是可以再分的
B．该实验的数据否定了卢瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小
C．该实验表明原子中心有一个极大的核，它占有原子体积的极大部分
D．该实验表明占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在很小的空间范围内
23．（2022春·江苏南通·高二江苏省包场高级中学校考期中）如图（a）和图（b）所示的实验推动了物理学的发展，对这两个实验情境的认识正确的是（　　）

A．图（a）所示的实验揭示了电子绕着原子核做圆周运动
B．图（a）所示的实验中，任意频率的单色光都能使电流表指针偏转
C．卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子全部正电荷集中在原子核
D．卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子核内部存在更小的粒子
24．（2022·高二课时练习）在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法符合历史事实的是（　　）
A．爱因斯坦在研究黑体辐射问题中提出了能量子假说
B．汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构
C．卢瑟福的α粒子散射实验，揭示了原子核具有复杂的结构
D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷
25．（2023春·陕西咸阳·高二统考期中）卢瑟福的粒子散射实验装置如图所示，开有小孔的铅盒里面包裹着少量的放射性元素钋。铅能够很好地吸收粒子使得粒子只能从小孔射出，形成一束很细的射线射到金箔上，最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是（　　）

A．粒子碰撞到了电子会反向弹回
B．绝大多数粒子发生了大角度偏转
C．该实验为汤姆孙的“枣糕模型”奠定了基础
D．该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子中心

二、多选题
26．（2022春·福建泉州·高二福建省德化第一中学期末）根据α粒子散射实验，卢瑟福提出了原子的核式结构模型。如图所示为原子核式结构模型的α粒子散射图景，图中实线表示α粒子运动轨迹。下列说法正确的是（　　）

A．卢瑟福在α粒子散射实验中发现了电子
B．α粒子出现较大角度偏转的原因是α粒子接近原子核时受到的库仑斥力较大
C．α粒子出现较大角度偏转的过程中电势能先变小后变大
D．α粒子出现较大角度偏转的过程中加速度先变大后变小
27．（2022春·北京·高二期末）在粒子散射实验中，如果一个粒子跟金箔中的电子相碰，下列说法正确的是（　　）
A．粒子发生大角度的偏转 B．粒子不会发生明显偏转
C．粒子可能被弹回 D．粒子能量几乎不变
28．（2022春·北京丰台·高二北京市第十二中学阶段练习）1909年卢瑟福指导他的学生做了著名的α粒子散射实验。α粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于其与电子发生了碰撞
B．绝大多数α粒子沿直线穿过，偏转角很小，说明原子内部大部分是中空的
C．极少数α粒子被弹回，说明原子中心是一个体积小、带正电且占有原子几乎全部质量的核
D．在α粒子散射实验中，当α粒子最接近原子核时，电势能最小
29．（2022春·四川成都·高二四川省蒲江县蒲江中学阶段练习）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α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四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是（　　）

A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光
C．卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象肯定了汤姆孙的“枣糕模型”
D．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
30．（2022春·新疆昌吉·高二期中）卢瑟福在研究α粒子轰击金箔的实验中，根据现象提出原子的核式结构。以下说法正确的是（　　）
A．绝大多数α粒子穿过金箔运动方向不变，说明原子带正电的部分是均匀分布的
B．极少数α粒子发生大角度的偏转，说明这些α粒子受到了较大的库仑斥力作用
C．α粒子轰击金箔的实验现象说明原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
D．α粒子轰击金箔的实验现象说明带负电的电子在核外空间里绕着核旋转

31．（2023春·河北邯郸·高二校考期中）粒子散射实验是近代物理学中经典的实验之一，卢瑟福通过该实验证实了原子的核式结构模型，其实验装置如图所示。下列说法正确的是（　　）

A．荧光屏在B位置的亮斑比A位置多
B．该实验说明原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上
C．荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少
D．该实验说明原子质量均匀地分布在原子内
32．（2022春·河北石家庄·高二阶段练习）如图所示为卢瑟福和他的同事们做α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四个位置时观察到的现象，下述说法中正确的是（　　）

A．放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多
B．放在B位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数只比A位置时稍少些
C．放在C、D位置时，屏上观察不到闪光
D．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型
33．（2022春·广东深圳·高二阶段练习）关于下列四幅图说法正确的是（　　）

A．甲图为放射源放出的三种射线在磁场中运动的轨迹，射线1为射线
B．乙图为光电效应实验，它说明了光具有粒子性
C．丙图为电子束通过铝箔时的衍射图样，它证实了电子具有波动性
D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小空间范围，此方法不能估算核半径

三、填空题
34．（2021春·上海徐汇·高二上海市第二中学校考期末）图示为英国物理学家卢瑟福设计的实验装置图。实验中，金箔的厚度约为4.0×________________m（选填“10-11”、“10-6”、“10-3”）。用高速飞行的α粒子轰击金箔，发现：________________α粒子产生超过90°的大角度偏转，甚至被弹回（选填“绝大多数”、“少数”、“极少数”）。

35．（2022春·河南三门峡·高二灵宝市第一高级中学阶段练习）某研究小组在实验室做粒子散射实验，实验装置如图所示。
（1）粒子打到荧光屏上都会引起闪烁，若将带有荧光屏的显微镜分别放在图中a、b、c、d四处位置。则这四处位置在相等时间内统计的闪烁次数符合实验事实的是_______；

A．202、405、625、825　　    B．1202、1305、723、203
C．1202、1010、723、203      D．1305、25、7、1
（2）有关该实验现象的相关认识中正确的是_______。
A．a处观测到的粒子穿过金箔后按原方向运动，说明这些粒子更接近原子核
B．c处观测到的粒子发生大角度偏转是因为受到金原子核的斥力作用
C． d处观测到的粒子是因为粒子跟电子相碰
D．d处观测到的粒子发生大角度偏转几乎被弹回，说明金原子内部是实心的
36．（2022·高二课时练习）如图所示为汤姆孙做阴极射线实验时用到的气体放电管，在 K、A之间加高电压，便有阴极射线射出；C、D 间不加电压时，光屏上O点出现亮点，当C、D之间加如图所示电压时，光屏上P 点出现亮点。

（1）要使K 、A 之间有阴极射线射出，则 K 应接高压电源 ____（填“正极”或“负极”）；要使光屏上P 处的亮点再回到O点，可以在C、D 间加垂直纸面______（填“向里”或“向外”）的匀强磁场；
（2）汤姆孙换用不同材料的阴极做实验，发现不同阴极发出的射线的比荷是______的（填“相同”或“不同”）。
37．（2021春·陕西咸阳·高二统考期中）如图所示是20世纪初伟大的物理学家卢瑟福在研究物质结构时的实验装置，请根据物理学史的知识完成相关题目：

（1）卢瑟福用这个实验装置发现了__________结构模型；
（2）图中的放射源发出的是________粒子；
（3）图中的金箔是_______层分子膜（选填“单”或“多）；
（4）如图所示的四个显微镜中，闪光频率最高的是_________显微镜。

四、实验题
38．（2022秋·福建漳州·高二校考期中）美国物理学家密立根通过研究带电油滴在平行金属板间的运动，比较准确地测定了元电荷，获得了1923年的诺贝尔物理学奖。其实验原理可简化为如图所示的模型，置于真空中的油滴室内有两块水平放置的平行金属板A、B与电压为U的恒定电源两极相连，平行金属板A、B间距为d，两板间存在竖直方向的匀强电场，喷雾器喷出带同种电荷的油滴，少数油滴通过金属板A的小孔进入平行金属板间，油滴进入金属板间后，有的油滴刚好悬浮不动。

（1）已知金属板A带正电，金属板B带负电，则平行金属板A、B间的电场方向______（填“竖直向上”或“竖直向下”），油滴带______（填“正电”或“负电”）。
（2）若已知两板间的电场强度大小为，悬浮油滴的质量为m，重力加速度大小为g，忽略空气对油滴的影响，则悬浮油滴带的电荷量为______。
（3）现在公认的元电荷的值______C。
39．（2021春·北京海淀·高二北京交通大学附属中学校考期中）1897年，汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转情况断定，它的本质是带负电的粒子流，并求出了这种粒子的比荷，他的研究装置如图所示。

真空管内的阴极发出的电子经加速后，穿过A、B中心的小孔沿直线进入到两块水平正对放置的平行金属板、的区域，金属板、之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上点。按图示方式施加电场强度为的电场之后，射线发生偏转并射到屏上点。为了抵消阴极射线的偏转，使它从点回到，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适、方向垂直于纸面的匀强磁场。
（1）匀强磁场的方向为______；
（2）若施加的匀强磁场磁感应强度为，求出阴极射线的速度的表达式______。
（3）去掉、间的电场，只保留（2）中的匀强磁场。由于磁场方向与射线运动方向垂直，阴极射线在、之间有磁场的区域内会形成一个半径为的圆弧，使得阴极射线落在屏上点。根据题目所有信息推导电子比荷的表达式为______。
40．（2022春·陕西咸阳·高二统考期中）如图所示是英国物理学家卢瑟福用粒子轰击金箱的实验装置示意图。

（1）下列关于该实验的描述正确的是_______。
A．粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成
B．该实验揭示了原子具有核式结构
C．实验结果表明绝大多数粒子穿过金箔后发生大角度偏转
D．该实验证实了汤姆生原子模型的正确性
（2）关于粒子散射实验的下述说法中正确的是_______。
A．实验表明原子的中心有一个很大的核，它占有原子体积的绝大部分
B．实验表明原子的中心有个很小的核，集中了原子的全部正电荷
C．实验表明原子核集中了原子几乎全部的质量
D．实验表明原子核是由质子和中子组成的
（3）有关粒子散射实验的下图中，O表示金原子核的位置，则能正确表示该实验中经过金原子核附近的粒子的运动轨迹的是下图中的_______。
A． B．
C． D．

41．（2022春·高二课时练习）（1）如图所示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比在A位置时稍多些
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
（2）在演示光电效应的实验中，原来不带电的一块锌板与灵敏验电器相连，用弧光灯照射锌板时，验电器指针张开一个角度，如图所示，这时_______

A．锌板带正电，指针带负电
B．锌板带正电，指针带正电
C．锌板带负电，指针带正电
D．锌板带负电，指针带负电
（3）某种频率的光射到金属表面上时，金属表面有电子逸出，如光的频率不变而强度减弱，那么下述结论中正确的是________
A．光的强度减弱到某一数值时，就没有电子逸出
B．逸出的电子数减少
C．逸出的电子数和最大初动能都减小
D．逸出的电子最大初动能不变．

参考答案：
1．C
【详解】ABC．阴极射线是高速运动的电子流，人们只有借助于它与物质相互撞击时，使一些物质发出荧光等现象才能观察到，故A、B错误，C正确。
D．汤姆孙发现了电子，知道电子是原子的组成部分，提出了枣糕模型，故D错误。
故选C。
2．D
【详解】AB．汤姆孙是第一个测出阴极射线比荷的人，但是没有测出阴极射线的质量，故AB错误；
C．汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是相同的，故C错误；
D．汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍，故D正确。
故选D。
3．D
【详解】A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是可以再分的，A错误；
B．原子的核式结构是卢瑟福通过粒子的散射实验才提出的，B错误；
C．电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷，C错误；
D．电子电荷的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的，D正确。
故选D。
4．B
【详解】A．“枣糕模型”不能解释粒子大角度散射现象，核式结构模型能正确解释，故A错误；
B．影响粒子运动的主要因素是带正电的原子核，而绝大多数的粒子穿过原子时离核较远，受到的库仑斥力很小，运动方向几乎没有改变，只有极少数粒子可能与核十分接近，受到较大的库仑斥力，才会发生较大角度的偏转，根据粒子散射实验，可以估算出原子核的半径的数量级为10－15m，故B正确；
C．卢瑟福的核式结构模型在经典电磁理论下完全是不稳定的，电子绕核运转会辐射电磁波损失能量，故C错误；
D．粒子散射实验不能证实在原子核内部存在质子，也不能证实原子核由质子与中子组成， 故D错误。
故选B。
5．D
【详解】A．卢瑟福的α粒子散射实验，证明了原子是可以再分的，故A错误；
B．卢瑟福用α粒子散射实验的数据否定了模汤姆生的“西瓜型”，并估算了原子核的大小，故B错误；
C．从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使α粒子受到排斥力的核体积极小，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，故C错误；
D．在相同的条件下，改变金箔的厚度对实验结果有影响，故D正确。
故选D。
6．C
【详解】A．根据粒子散射实验可以估算原子核的大小，A错误；
B．图中的粒子反弹是因为粒子与金原子核之间的库仑斥力作用，并没有发生碰撞，B错误；
C．绝大多数粒子沿原方向继续前进说明了带正电的原子核占据原子的空间很小，C正确；
D．图中大角度偏转的粒子，库仑斥力先做负功后做正功，故电势能先增大后减小，D错误。
故选C。
7．C
【详解】A．汤姆逊关于原子结构的“西瓜模型”不能解释卢瑟福的粒子散射实验中的大角度偏转问题，该实验说明了汤姆孙西瓜模型是错误的，故A错误；
B．卢瑟福的粒子散射实验，证明了原子是可以再分的，故B错误；
C．该实验选用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔，故C正确；
D．从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，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，故D错误。
故选C。
8．C
【详解】A．图中大角度偏转的粒子受到的电场力先做负功，后做正功，则其电势能先增大后减小，故A错误；
B．图中的粒子反弹是因为粒子与原子核之间的库仑斥力作用，并没有发生碰撞，故B错误；
C．从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，所以带正电的物质只占整个原子的很小空间，故C正确；
D．卢瑟福的粒子散射实验提出了原子的核式结构模型，不能证明原子核是由质子和中子组成的，故D错误。
故选C。
9．B
【详解】A．阴极射线是电子，汤姆孙测出了电子的比荷，密里根精确测定了电子电量。A错误；
B．汤姆孙认为原子是实心球体，电子均匀镶嵌在实心球内，正电荷是弥漫性分布于球内；该理论无法解释α粒子散射现象，后被卢瑟福核式结构模型所取代。B正确；
C．α粒子散射实验可以估测出原子核尺度数量级为10-15m。C错误；
D．卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在一个很小的区域—原子核，电子绕核做运动。D错误。
故选B。
10．B
【详解】AB．α粒子散射实验的内容是：绝大多数α粒子几乎不发生偏转；少数α粒子发生了较大的角度偏转；极少数α粒子发生了大角度偏转(偏转角度超过90°，有的甚至几乎达到180°，被反弹回来)，粒子散射实验现象卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了汤姆孙原子模型的正确性，故A错误B正确；
C．通过α粒子散射实验估算出原子核半径数量级约为10-15m，故C错误；
D．发生α粒子偏转现象，主要是由于α粒子和金原子的原子核发生碰撞的结果，与电子碰撞时不会发生大角度的偏转，故D错误。
故选B。
11．D
【详解】BC．原子由位于原子中心的带正电的原子核和核外带负电的电子构成，电子在核外绕核高速旋转，库仑力提供向心力，故BC正确，不符合题意；
AD．根据α粒子散射实验知原子核半径数量级为10−15m，而原子半径的数量级为10−10m，原子是原子核直径的十万倍，所以原子内部是十分“空旷”的；故A正确，不符合题意；D错误，符合题意。
本题选错误的，故选D。
12．B
【详解】A．根据粒子散射实验现象，卢瑟福提出了原子核式结构模型的假设，从而否定了J.J.汤姆孙的原子枣糕模型，A错误；
B．粒子散射实验的现象是：绝大多数粒子几乎不发生偏转，少数粒子发生了较大角度的偏转，极少数粒子偏转角度超过，B正确；
C．根据该实验估算出原子核的直径的数量级为，C错误；
D．电子质量远小于粒子质量，粒子与电子碰撞时不会发生大角度的偏转，D错误。
故选B。
13．B
【详解】粒子散射实验发现，绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但有少数α粒子（约占）发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°。卢瑟福分析了实验数据后认为：占原子质量绝大部分的带正电的物质集中在原子核上，电子在正电体的外面运动。卢瑟福的原子模型称为核式结构模型。
故选B。
14．C
【详解】A．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，故A错误；
B．α粒子大角度散射是由于它受到原子核库仑斥力的作用，而不是与电子发生碰撞，故B错误；
C．从绝大多数α粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，实验表明原子中心的核带有原子的全部正电，和几乎全部质量，故C正确；
D．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是错误的，故D错误。
故选C。
15．B
【详解】A．通过该实验，提出了原子的核式结构，否定了原子的枣糕模型，A错误；
B．大多数α粒子沿原来的方向继续前进，只有少数的α粒子发生大角度偏转，B正确；
C．根据该实验估算出原子核的直径约为10-15m，C错误；
D．α粒子与金原子核的碰撞可能会发生大角度偏转，D错误。
故选B。
16．B
【详解】A．越接近原子核的粒子受到的库仑斥力越大，发生散射时的偏转角越大，A错误；
B．电子质量约为粒子质量的，因此电子对粒子速度的影响可以忽略，B正确；
C．由该实验可以得出粒子与金原子核一定带同种电荷，C错误；
D．若实验中换用轻金属笛片，发生大角度偏转的粒子将会减少，D错误。
故选B。
17．C
【详解】A．首先提出量子理论的科学家是普朗克，故A错误。
B．光电效应和康普顿效应说明光具有粒子性，故B错误；
C．卢瑟福通过α粒子散射实验，提出了原子核式结构模型，故C正确；
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，从而揭示了原子是有复杂结构的，故D错误。
故选C。
18．C
【详解】A．甲图中当开关闭合时光电管两端为正向电压，光电子逸出后直接做加速运动，故当入射光的能量大于金属的逸出功时，即使开关断开所加电压为零时，依然有光电子飞出到达A板形成光电流，电流表的示数不为零，故A错误；
B．乙图中根据爱因斯坦的光电效应方程

可知图线的斜率为普朗克常量h，故用不同金属做实验，图线的斜率都相同，故B错误；
C．丙图为电子束穿过铝箔后的衍射图样，电子的衍射现象证实了电子具有波动性，故C正确；
D．丁图为粒子散射实验，说明了原子的质量绝大部分集中在很小的空间范围，故D错误。
故选C。
19．A
【详解】A．普朗克通过研究黑体辐射提出能量子的概念，成为量子力学的奠基人之一，故A说法错误，符合题意；
B．康普顿效应、光电效应说明光具有粒子性，光子具有能量，康普顿效应还表明光子具有动量，故B说法正确，不符合题意；
C．卢瑟福研究α粒子散射实验，提出了原子的核式结构模型，故C说法正确，不符合题意；
D．汤姆生研究阴极射线管证实了阴极射线是带电粒子流，故D说法正确，不符合题意。
故选A。
20．C
【详解】A．原子的核式结构模型最早是由卢瑟福根据α粒子散射实验提出的，故A错误；
BC．卢瑟福的α粒子散射实验说明（1）原子中绝大部分是空的；（2）α 粒子受到较大的库仑力作用；（3）α粒子在原子中碰到了比他质量大得多的东西，否定了汤姆孙关于原子结构的“西瓜模型”，但也不能说明原子内部存在带负电的电子，也不能解释原子的稳定性，故B错误，C正确；
D．玻尔提出的原子模型，但并没有否定卢瑟福的原子核式结构学说，故D错误。
故选C。
21．A
【详解】α离子散射实验现象是绝大多数粒子直接穿过，少数发生大角度偏转，极少数甚至原路返回，故A符合事实，BCD不符合事实，故A正确，BCD错误。
故选A。
22．D
【详解】A．卢瑟福粒子散射实验，证明了原子的核式结构，选项A错误；
B．卢瑟福用粒子散射实验的数据否定了汤孙的“西瓜模型”，并估算了原子核的大小，选项B错误；
C．从绝大多数粒子几乎不发生偏转，可以推测使粒子受到排斥力的核体积极小，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，选项C错误；
D．该实验表明原子中心的核带有原子的全部正电和绝大部分质量，选项D正确；
故选D。
23．C
【详解】A．图（a）所示的实验揭示了光具有粒子性，故A错误；
B．图（a）所示的实验中，只有单色光的频率大于某一极限频率，才能产生光电效应，使电流表指针偏转，故B错误；
C．卢瑟福通过图（b）所示的实验提出了原子的核式结构模型，原子全部正电荷集中在原子核，故C正确；
D．卢瑟福通过图（b）所示的实验发现了原子中间有一个很小的核，并由此提出了原子的核式结构模型，故D错误。
故选C。
24．D
【详解】A．普朗克在