4.3原子的核式結構模型一：知識精講歸納考點一、電子的發現1．陰極射線：陰極發出的一種射線．它能使對著陰極的玻璃管壁發出熒光．2．湯姆孫的探究根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況斷定，它的本質是帶負電(填“正電”或“負電”)的粒子流，并求出了這種粒子的比荷．組成陰極射線的粒子被稱為電子．3．密立根實驗：電子電荷的精確測定是由密立根通過著名的“油滴實驗”做出的．目前公認的電子電荷的值為e＝1.6×10－19_C(保留兩位有效數字)．4．電荷的量子化：任何帶電體的電荷只能是e的整數倍．5．電子的質量me＝9.1×10－31kg(保留兩位有效數字)，質子質量與電子質量的比值為eq\f(mp,me)＝1_836.技巧歸納：陰極射線帶電性質的判斷方法①方法一：在陰極射線所經區域加上電場，通過打在熒光屏上的亮點位置的變化和電場的情況確定陰極射線的帶電性質．②方法二：在陰極射線所經區域加一磁場，根據熒光屏上亮點位置的變化和左手定則確定陰極射線的帶電性質．(3)實驗結果根據陰極射線在電場中和磁場中的偏轉情況，判斷出陰極射線是粒子流，并且帶負電．2．帶電粒子比荷的測定(1)讓帶電粒子通過相互垂直的勻強電場和勻強磁場，如圖所示，使其做勻速直線運動，根據二力平衡，即F洛＝F電(Bqv＝qE)，得到粒子的運動速度v＝eq\f(E,B).(2)撤去電場，如圖所示，保留磁場，讓粒子在勻強磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力，即Bqv＝meq\f(v2,r)，根據軌跡偏轉情況，由幾何知識求出其半徑r.(3)由以上兩式確定粒子的比荷表達式：eq\f(q,m)＝eq\f(E,B2r).考點二、原子的核式結構模型1．湯姆孫原子模型：湯姆孫于1898年提出了原子模型，他認為原子是一個球體，正電荷彌漫性地均勻分布在整個球體內，電子鑲嵌其中，有人形象地把湯姆孫模型稱為“西瓜模型”或“棗糕模型”，如圖考點三．α粒子散射實驗：(1)α粒子散射實驗裝置由α粒子源、金箔、顯微鏡等幾部分組成，實驗時從α粒子源到熒光屏這段路程應處于真空中．(2)實驗現象①絕大多數的α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進；②少數α粒子發生了大角度偏轉；偏轉的角度甚至大于90°，它們幾乎被“撞了回來”．(3)實驗意義：盧瑟福通過α粒子散射實驗，否定了湯姆孫的原子模型，建立了核式結構模型．3．核式結構模型：原子中帶正電部分的體積很小，但幾乎占有全部質量，電子在正電體的外面運動．三、原子核的電荷與尺度1．原子核的電荷數：各種元素的原子核的電荷數，即原子內的電子數，非常接近它們的原子序數，這說明元素周期表中的各種元素是按原子中的電子數來排列的．2．原子核的組成：原子核是由質子和中子組成的，原子核的電荷數就是核中的質子數．3．原子核的大小：用核半徑描述核的大小．一般的原子核，實驗確定的核半徑的數量級為10－15m，而整個原子半徑的數量級是10－10m，兩者相差十萬倍之多．二：考點題型歸納題型一：電子的發現1．（2022春·高二課時練習）下列說法正確的是（）A．陰極射線是高速的質子流B．陰極射線可以用人眼直接觀察到C．陰極射線是高速運動的電子流D．湯姆孫發現電子后猜想出原子內的正電荷集中在核內2．（2022春·高二單元測試）關于湯姆孫發現電子的下列說法中正確的是（）A．戈德斯坦是第一個測出陰極射線比荷的人B．湯姆孫直接測出了陰極射線的質量C．湯姆孫發現，用不同材料的陰極和不同的氣體做實驗，陰極射線的比荷是不同的D．湯姆孫由實驗得到的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍3．（2022春·甘肅武威·高二期中）關于電子的發現，下列敘述中正確的是（）A．湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子，從而揭示了原子核是可以再分的B．電子的發現，說明原子是由電子和原子核組成的C．電子質量與電荷量的比值稱為電子的比荷D．電子電荷的精確測定最早是由密立根通過著名的“油滴實驗”實現的題型二：α粒子散射實驗及其解釋4．（2023春·河南三門峽·高二靈寶市第一高級中學校考階段練習）關于盧瑟福散射實驗和原子核式結構學說下列正確的是（）A．通過粒子散射實驗肯定了湯姆孫提出的“棗糕模型”B．用粒子散射的實驗數據估算原子核的大小C．原子核式結構學說結合經典電磁理論，能解釋原子的穩定性D．通過粒子散射實驗證明了原子核是由質子和中子組成的5．（2022春·江西九江·高二校聯考期末）α粒子散射實驗被評為世界十大經典物理實驗之一，此實驗開創了原子結構研究的先河，為建立現代原子核理論打下了基礎，關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是（）A．湯姆生的α粒子散射實驗，證明了原子核是可以再分的B．該實驗的數據否定了盧瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小C．該實驗表明原子中心有一個極大的核，它占有原子體積的極大部分D．在其他條件相同情況下，只改變金箔的厚度，對實驗結果會有影響6．（2022春·山東泰安·高二統考期末）根據粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖所示為粒子散射圖景，圖中實線表示粒子的運動軌跡，則關于粒子散射實驗，下列說法正確的是（）A．根據粒子散射實驗可以估算原子大小B．圖中的粒子反彈是因為粒子與金原子核發生了直接碰撞C．絕大多數粒子沿原方向繼續前進說明了帶正電的原子核占據原子的空間很小D．圖中大角度偏轉的粒子的電勢能先減小后增大題型三：原子的核式結構模型7．（2022春·湖南益陽·高二校聯考期末）粒子散射實驗被評為世界十大經典物理實驗之一，此實驗開創了原子結構研究的先河，關于粒子散射實驗，下列說法正確的是（

）A．該實驗的數據支持了原子結構的“西瓜模型”B．粒子散射實驗，證明了原子核是可以再分的C．該實驗選用金的原因之一是金的延展性好，可以制成很薄的金箔D．該實驗表明原子中心有一個體積極大的核，它占有原子體積的極大部分8．（2022春·江蘇鎮江·高二校考期末）根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖所示為α粒子散射圖，圖中實線表示α粒子的運動軌跡。則關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是（）A．圖中大角度偏轉的α粒子的電勢能先減小后增大B．圖中的α粒子反彈是因為α粒子與原子核發生了碰撞C．絕大多數α粒子沿原方向繼續前進說明了帶正電的原子核占據原子的空間很小D．根據α粒子散射實驗，還可以知道原子核由質子和中子組成9．（2021春·黑龍江大慶·高二大慶中學期中）關于原子模型及其建立過程敘述正確的是（）A．陰極射線是電子，湯姆孫測出了電子的比荷，并精確測定了電子電量B．湯姆孫認為原子是實心球體，電子均勻鑲嵌在實心球內，正電荷是彌漫性分布于球內；該理論無法解釋α粒子散射現象，后被盧瑟福核式結構模型所取代。C．α粒子散射實驗可以估測出原子核尺度數量級為1010mD．盧瑟福根據α粒子散射實驗指出原子的全部正電荷和全部質量都集中在一個很小的區域—原子核，電子繞核做圓周運動，庫侖力提供向心力。題型四：原子核的電荷與尺度10．（2022春·高二單元測試）如圖是盧瑟福的α粒子散射實驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發出的α粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產生閃爍的光點。下列說法正確的是（）A．該實驗證實了原子的棗糕模型的正確性B．只有少數的α粒子發生大角度偏轉C．根據該實驗估算出原子核的半徑約為10－10mD．α粒子與金原子中的電子碰撞可能會發生大角度偏轉11．（2020·高二課時練習）下列對原子結構的認識中，錯誤的是（）A．原子中絕大部分是空的，原子核很小 B．電子在核外繞核旋轉，向心力為庫侖力C．原子的全部正電荷都集中在原子核里 D．原子核的直徑大約為12．（2022春·甘肅武威·高二校考期末）如圖是盧瑟福的粒子散射實驗裝置，在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙，它發出的粒子從鉛盒的小孔射出，形成很細的一束射線，射到金箔上，最后打在熒光屏上產生閃爍的光點。下列說法正確的是（）A．該實驗證實了原子棗糕模型的正確性B．只有少數的粒子發生大角度偏轉C．根據該實驗估算出原子核的直徑約為D．粒子與金原子中的電子碰撞可能會發生大角度偏轉三：課堂過關精練一、單選題13．（2023春·陜西銅川·高二銅川市第一中學校考期中）盧瑟福的α粒子散射實驗第一次顯示了（）A．質子比電子重 B．原子的全部正電荷都集中在原子核上C．α粒子是帶正電的 D．可以用人為方法產生放射性現象14．（2023春·河南新鄉·高二統考期中）1909年，物理學家盧瑟福和他的學生用α粒子轟擊金箔，研究α粒子被散射的情況，其實驗裝置如圖所示。關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是（）A．大部分α粒子發生了大角度的偏轉B．α粒子大角度散射是由于它跟電子發生了碰撞C．α粒子散射實驗說明原子中有一個帶正電的核幾乎占有原子的全部質量D．α粒子散射實驗證明了湯姆孫的棗糕模型是正確的15．（2023春·河北邯鄲·高二校考階段練習）關于α粒子散射實驗（）A．該實驗證實了原子的棗糕模型的正確性B．只有少數的α粒子發生大角度偏轉C．根據該實驗估算出原子核的直徑約為1010mD．α粒子與金原子中的電子碰撞可能會發生大角度偏轉16．（2022春·北京海淀·高二統考期末）圖是盧瑟福為解釋粒子散射實驗而提出的情境。占金原子質量絕大部分的原子核集中在很小的空間范圍，曲線表示粒子的運動軌跡。下列說法正確的是（）A．越接近原子核的粒子發生散射時的偏轉角越小B．電子質量約為粒子質量的，因此電子對粒子速度的影響可以忽略C．由該實驗可以得出粒子與金原子核一定帶異種電荷D．若實驗中換用輕金屬笛片，發生大角度偏轉的粒子將會增多17．（2022春·廣西欽州·高二統考期末）很多科學家在物理學發展過程中做出了重要貢獻，下列敘述符合物理學史實的是（）A．首先提出量子理論的科學家是愛因斯坦B．光電效應和康普頓效應說明光具有波動性C．盧瑟福用α粒子散射實驗證明原子內部存在著原子核D．湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子，從而揭示了原子核是有復雜結構的18．（2022春·江西撫州·高二金溪一中期末）關于下列幾幅圖的說法正確的是（）A．甲圖為光電效應實驗電路圖，當開關斷開時，電流表示數一定為零B．乙圖為光電效應實驗中光電子最大初動能與入射光頻率的關系，用不同金屬做實驗，圖線的斜率不同C．丙圖為電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，它證實了電子具有波動性D．丁圖為粒子散射實驗，說明了原子的質量全部集中在很小的空間范圍19．（2022春·浙江溫州·高二校聯考期末）下列四幅圖涉及不同的物理知識，其中說法不正確的是（）A．圖甲：愛因斯坦通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一。B．圖乙：康普頓效應說明光子具有粒子性，光子不但具有能量，還有動量。C．圖丙：盧瑟福研究α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型。D．圖丁：湯姆生研究陰極射線管證實了陰極射線是帶電粒子流。四：高分突破精練一、單選題20．（2022春·山東濱州·高二期中）關于原子的核式結構模型，下列說法正確的是（）A．湯姆孫發現電子后提出了原子的核式結構模型B．根據α粒子散射實驗，提出的核式結構模型可以很好地解釋原子的穩定性C．α粒子散射實驗否定了湯姆孫關于原子結構的“西瓜模型”D．玻爾提出的原子模型，否定了盧瑟福的原子核式結構學說21．（2022春·福建三明·高二三明一中校考階段練習）盧瑟福通過粒子散射實驗得出了原子核式結構模型，實驗裝置如圖所示，帶電粒子打到光屏上就會產生光斑，為驗證粒子散射實驗結論，現在1、2、3、4四處放置帶有熒光屏的顯微鏡，則這四處位置一段時間內統計的閃爍次數符合實驗事實的是（）A．1605、35、11、1 B．1242、1305、723、203C．2、10、655、1205 D．1232、1110、733、20322．（2022春·陜西西安·高二統考期末）粒子散射實驗被評為世界十大經典物理實驗之一，此實驗開創了原子結構研究的先河，為建立現代原子核理論打下了基礎，關于粒子散射實驗，下列說法正確的是（

）A．湯姆孫的粒子散射實驗，證明了原子核是可以再分的B．該實驗的數據否定了盧瑟福的“西瓜模型”，并估算了原子的大小C．該實驗表明原子中心有一個極大的核，它占有原子體積的極大部分D．該實驗表明占原子質量絕大部分的帶正電的物質集中在很小的空間范圍內23．（2022春·江蘇南通·高二江蘇省包場高級中學校考期中）如圖（a）和圖（b）所示的實驗推動了物理學的發展，對這兩個實驗情境的認識正確的是（）A．圖（a）所示的實驗揭示了電子繞著原子核做圓周運動B．圖（a）所示的實驗中，任意頻率的單色光都能使電流表指針偏轉C．盧瑟福通過圖（b）所示的實驗提出了原子全部正電荷集中在原子核D．盧瑟福通過圖（b）所示的實驗提出了原子核內部存在更小的粒子24．（2022·高二課時練習）在人類對微觀世界進行探索的過程中，科學實驗起到了非常重要的作用。下列說法符合歷史事實的是（）A．愛因斯坦在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說B．湯姆孫發現了電子，表明原子具有核式結構C．盧瑟福的α粒子散射實驗，揭示了原子核具有復雜的結構D．湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗，發現了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷25．（2023春·陜西咸陽·高二統考期中）盧瑟福的粒子散射實驗裝置如圖所示，開有小孔的鉛盒里面包裹著少量的放射性元素釙。鉛能夠很好地吸收粒子使得粒子只能從小孔射出，形成一束很細的射線射到金箔上，最后打在熒光屏上產生閃爍的光點。下列說法正確的是（）A．粒子碰撞到了電子會反向彈回B．絕大多數粒子發生了大角度偏轉C．該實驗為湯姆孫的“棗糕模型”奠定了基礎D．該實驗說明原子具有核式結構，正電荷集中在原子中心二、多選題26．（2022春·福建泉州·高二福建省德化第一中學期末）根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖所示為原子核式結構模型的α粒子散射圖景，圖中實線表示α粒子運動軌跡。下列說法正確的是（）A．盧瑟福在α粒子散射實驗中發現了電子B．α粒子出現較大角度偏轉的原因是α粒子接近原子核時受到的庫侖斥力較大C．α粒子出現較大角度偏轉的過程中電勢能先變小后變大D．α粒子出現較大角度偏轉的過程中加速度先變大后變小27．（2022春·北京·高二期末）在粒子散射實驗中，如果一個粒子跟金箔中的電子相碰，下列說法正確的是（）A．粒子發生大角度的偏轉 B．粒子不會發生明顯偏轉C．粒子可能被彈回 D．粒子能量幾乎不變28．（2022春·北京豐臺·高二北京市第十二中學階段練習）1909年盧瑟福指導他的學生做了著名的α粒子散射實驗。α粒子轟擊金箔的軌跡如圖所示。下列說法正確的是（）A．少數α粒子穿過金箔后發生較大角度的偏轉是由于其與電子發生了碰撞B．絕大多數α粒子沿直線穿過，偏轉角很小，說明原子內部大部分是中空的C．極少數α粒子被彈回，說明原子中心是一個體積小、帶正電且占有原子幾乎全部質量的核D．在α粒子散射實驗中，當α粒子最接近原子核時，電勢能最小29．（2022春·四川成都·高二四川省蒲江縣蒲江中學階段練習）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時觀察到的現象，下述說法中正確的是（）A．放在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數最多B．放在C、D位置時，屏上觀察不到閃光C．盧瑟福根據α粒子散射實驗觀察到的現象肯定了湯姆孫的“棗糕模型”D．盧瑟福根據α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型30．（2022春·新疆昌吉·高二期中）盧瑟福在研究α粒子轟擊金箔的實驗中，根據現象提出原子的核式結構。以下說法正確的是（）A．絕大多數α粒子穿過金箔運動方向不變，說明原子帶正電的部分是均勻分布的B．極少數α粒子發生大角度的偏轉，說明這些α粒子受到了較大的庫侖斥力作用C．α粒子轟擊金箔的實驗現象說明原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里D．α粒子轟擊金箔的實驗現象說明帶負電的電子在核外空間里繞著核旋轉31．（2023春·河北邯鄲·高二校考期中）粒子散射實驗是近代物理學中經典的實驗之一，盧瑟福通過該實驗證實了原子的核式結構模型，其實驗裝置如圖所示。下列說法正確的是（）A．熒光屏在B位置的亮斑比A位置多B．該實驗說明原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上C．熒光屏在C位置的亮斑比A、B位置少D．該實驗說明原子質量均勻地分布在原子內32．（2022春·河北石家莊·高二階段練習）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗裝置的示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時觀察到的現象，下述說法中正確的是（）A．放在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數最多B．放在B位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數只比A位置時稍少些C．放在C、D位置時，屏上觀察不到閃光D．盧瑟福根據α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型33．（2022春·廣東深圳·高二階段練習）關于下列四幅圖說法正確的是（）A．甲圖為放射源放出的三種射線在磁場中運動的軌跡，射線1為射線B．乙圖為光電效應實驗，它說明了光具有粒子性C．丙圖為電子束通過鋁箔時的衍射圖樣，它證實了電子具有波動性D．丁圖為粒子散射實驗，說明了原子的質量絕大部分集中在很小空間范圍，此方法不能估算核半徑三、填空題34．（2021春·上海徐匯·高二上海市第二中學校考期末）圖示為英國物理學家盧瑟福設計的實驗裝置圖。實驗中，金箔的厚度約為4.0×________________m（選填“1011”、“106”、“103”）。用高速飛行的α粒子轟擊金箔，發現：________________α粒子產生超過90°的大角度偏轉，甚至被彈回（選填“絕大多數”、“少數”、“極少數”）。35．（2022春·河南三門峽·高二靈寶市第一高級中學階段練習）某研究小組在實驗室做粒子散射實驗，實驗裝置如圖所示。（1）粒子打到熒光屏上都會引起閃爍，若將帶有熒光屏的顯微鏡分別放在圖中a、b、c、d四處位置。則這四處位置在相等時間內統計的閃爍次數符合實驗事實的是_______；A．202、405、625、825

B．1202、1305、723、203C．1202、1010、723、203

D．1305、25、7、1（2）有關該實驗現象的相關認識中正確的是_______。A．a處觀測到的粒子穿過金箔后按原方向運動，說明這些粒子更接近原子核B．c處觀測到的粒子發生大角度偏轉是因為受到金原子核的斥力作用C．d處觀測到的粒子是因為粒子跟電子相碰D．d處觀測到的粒子發生大角度偏轉幾乎被彈回，說明金原子內部是實心的36．（2022·高二課時練習）如圖所示為湯姆孫做陰極射線實驗時用到的氣體放電管，在K、A之間加高電壓，便有陰極射線射出；C、D間不加電壓時，光屏上O點出現亮點，當C、D之間加如圖所示電壓時，光屏上P點出現亮點。（1）要使K、A之間有陰極射線射出，則K應接高壓電源____（填“正極”或“負極”）；要使光屏上P處的亮點再回到O點，可以在C、D間加垂直紙面______（填“向里”或“向外”）的勻強磁場；（2）湯姆孫換用不同材料的陰極做實驗，發現不同陰極發出的射線的比荷是______的（填“相同”或“不同”）。37．（2021春·陜西咸陽·高二統考期中）如圖所示是20世紀初偉大的物理學家盧瑟福在研究物質結構時的實驗裝置，請根據物理學史的知識完成相關題目：（1）盧瑟福用這個實驗裝置發現了__________結構模型；（2）圖中的放射源發出的是________粒子；（3）圖中的金箔是_______層分子膜（選填“單”或“多）；（4）如圖所示的四個顯微鏡中，閃光頻率最高的是_________顯微鏡。四、實驗題38．（2022秋·福建漳州·高二校考期中）美國物理學家密立根通過研究帶電油滴在平行金屬板間的運動，比較準確地測定了元電荷，獲得了1923年的諾貝爾物理學獎。其實驗原理可簡化為如圖所示的模型，置于真空中的油滴室內有兩塊水平放置的平行金屬板A、B與電壓為U的恒定電源兩極相連，平行金屬板A、B間距為d，兩板間存在豎直方向的勻強電場，噴霧器噴出帶同種電荷的油滴，少數油滴通過金屬板A的小孔進入平行金屬板間，油滴進入金屬板間后，有的油滴剛好懸浮不動。（1）已知金屬板A帶正電，金屬板B帶負電，則平行金屬板A、B間的電場方向______（填“豎直向上”或“豎直向下”），油滴帶______（填“正電”或“負電”）。（2）若已知兩板間的電場強度大小為，懸浮油滴的質量為m，重力加速度大小為g，忽略空氣對油滴的影響，則懸浮油滴帶的電荷量為______。（3）現在公認的元電荷的值______C。39．（2021春·北京海淀·高二北京交通大學附屬中學校考期中）1897年，湯姆孫根據陰極射線在電場和磁場中的偏轉情況斷定，它的本質是帶負電的粒子流，并求出了這種粒子的比荷，他的研究裝置如圖所示。真空管內的陰極發出的電子經加速后，穿過A、B中心的小孔沿直線進入到兩塊水平正對放置的平行金屬板、的區域，金屬板、之間未加電場時，射線不偏轉，射在屏上點。按圖示方式施加電場強度為的電場之后，射線發生偏轉并射到屏上點。為了抵消陰極射線的偏轉，使它從點回到，需要在兩塊金屬板之間的區域再施加一個大小合適、方向垂直于紙面的勻強磁場。（1）勻強磁場的方向為______；（2）若施加的勻強磁場磁感應強度為，求出陰極射線的速度的表達式______。（3）去掉、間的電場，只保留（2）中的勻強磁場。由于磁場方向與射線運動方向垂直，陰極射線在、之間有磁場的區域內會形成一個半徑為的圓弧，使得陰極射線落在屏上點。根據題目所有信息推導電子比荷的表達式為______。40．（2022春·陜西咸陽·高二統考期中）如圖所示是英國物理學家盧瑟福用粒子轟擊金箱的實驗裝置示意圖。（1）下列關于該實驗的描述正確的是_______。A．粒子轟擊金箔的實驗需要在真空條件下完成B．該實驗揭示了原子具有核式結構C．實驗結果表明絕大多數粒子穿過金箔后發生大角度偏轉D．該實驗證實了湯姆生原子模型的正確性（2）關于粒子散射實驗的下述說法中正確的是_______。A．實驗表明原子的中心有一個很大的核，它占有原子體積的絕大部分B．實驗表明原子的中心有個很小的核，集中了原子的全部正電荷C．實驗表明原子核集中了原子幾乎全部的質量D．實驗表明原子核是由質子和中子組成的（3）有關粒子散射實驗的下圖中，O表示金原子核的位置，則能正確表示該實驗中經過金原子核附近的粒子的運動軌跡的是下圖中的_______。A．B．C．D．41．（2022春·高二課時練習）（1）如圖所示為盧瑟福和他的同事們做α粒子散射實驗的裝置示意圖，熒光屏和顯微鏡一起分別放在圖中的A、B、C、D四個位置時，觀察到的現象描述正確的是__________A．在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數最多B．在B位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數比在A位置時稍多些C．在C、D位置時，屏上觀察不到閃光D．在D位置時，屏上仍能觀察到一些閃光，但次數極少（2）在演示光電效應的實驗中，原來不帶電的一塊鋅板與靈敏驗電器相連，用弧光燈照射鋅板時，驗電器指針張開一個角度，如圖所示，這時_______A．鋅板帶正電，指針帶負電B．鋅板帶正電，指針帶正電C．鋅板帶負電，指針帶正電D．鋅板帶負電，指針帶負電（3）某種頻率的光射到金屬表面上時，金屬表面有電子逸出，如光的頻率不變而強度減弱，那么下述結論中正確的是________A．光的強度減弱到某一數值時，就沒有電子逸出B．逸出的電子數減少C．逸出的電子數和最大初動能都減小D．逸出的電子最大初動能不變．參考答案：1．C【詳解】ABC．陰極射線是高速運動的電子流，人們只有借助于它與物質相互撞擊時，使一些物質發出熒光等現象才能觀察到，故A、B錯誤，C正確。D．湯姆孫發現了電子，知道電子是原子的組成部分，提出了棗糕模型，故D錯誤。故選C。2．D【詳解】AB．湯姆孫是第一個測出陰極射線比荷的人，但是沒有測出陰極射線的質量，故AB錯誤；C．湯姆孫發現，用不同材料的陰極和不同的氣體做實驗，陰極射線的比荷是相同的，故C錯誤；D．湯姆孫由實驗得到的陰極射線粒子的比荷是氫離子比荷的近兩千倍，故D正確。故選D。3．D【詳解】A．湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子，從而揭示了原子是可以再分的，A錯誤；B．原子的核式結構是盧瑟福通過粒子的散射實驗才提出的，B錯誤；C．電子的電荷量與質量的比值稱為電子的比荷，C錯誤；D．電子電荷的精確測定最早是由密立根通過著名的“油滴實驗”實現的，D正確。故選D。4．B【詳解】A．“棗糕模型”不能解釋粒子大角度散射現象，核式結構模型能正確解釋，故A錯誤；B．影響粒子運動的主要因素是帶正電的原子核，而絕大多數的粒子穿過原子時離核較遠，受到的庫侖斥力很小，運動方向幾乎沒有改變，只有極少數粒子可能與核十分接近，受到較大的庫侖斥力，才會發生較大角度的偏轉，根據粒子散射實驗，可以估算出原子核的半徑的數量級為10－15m，故B正確；C．盧瑟福的核式結構模型在經典電磁理論下完全是不穩定的，電子繞核運轉會輻射電磁波損失能量，故C錯誤；D．粒子散射實驗不能證實在原子核內部存在質子，也不能證實原子核由質子與中子組成，故D錯誤。故選B。5．D【詳解】A．盧瑟福的α粒子散射實驗，證明了原子是可以再分的，故A錯誤；B．盧瑟福用α粒子散射實驗的數據否定了模湯姆生的“西瓜型”，并估算了原子核的大小，故B錯誤；C．從絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉，可以推測使α粒子受到排斥力的核體積極小，實驗表明：原子中心有一個極小的核，它占有原子體積的極小部分，故C錯誤；D．在相同的條件下，改變金箔的厚度對實驗結果有影響，故D正確。故選D。6．C【詳解】A．根據粒子散射實驗可以估算原子核的大小，A錯誤；B．圖中的粒子反彈是因為粒子與金原子核之間的庫侖斥力作用，并沒有發生碰撞，B錯誤；C．絕大多數粒子沿原方向繼續前進說明了帶正電的原子核占據原子的空間很小，C正確；D．圖中大角度偏轉的粒子，庫侖斥力先做負功后做正功，故電勢能先增大后減小，D錯誤。故選C。7．C【詳解】A．湯姆遜關于原子結構的“西瓜模型”不能解釋盧瑟福的粒子散射實驗中的大角度偏轉問題，該實驗說明了湯姆孫西瓜模型是錯誤的，故A錯誤；B．盧瑟福的粒子散射實驗，證明了原子是可以再分的，故B錯誤；C．該實驗選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正確；D．從絕大多數粒子幾乎不發生偏轉，可以推測使粒子受到排斥力的核體積極小，實驗表明：原子中心有一個極小的核，它占有原子體積的極小部分，故D錯誤。故選C。8．C【詳解】A．圖中大角度偏轉的粒子受到的電場力先做負功，后做正功，則其電勢能先增大后減小，故A錯誤；B．圖中的粒子反彈是因為粒子與原子核之間的庫侖斥力作用，并沒有發生碰撞，故B錯誤；C．從絕大多數粒子幾乎不發生偏轉，可以推測使粒子受到排斥力的核體積極小，所以帶正電的物質只占整個原子的很小空間，故C正確；D．盧瑟福的粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，不能證明原子核是由質子和中子組成的，故D錯誤。故選C。9．B【詳解】A．陰極射線是電子，湯姆孫測出了電子的比荷，密里根精確測定了電子電量。A錯誤；B．湯姆孫認為原子是實心球體，電子均勻鑲嵌在實心球內，正電荷是彌漫性分布于球內；該理論無法解釋α粒子散射現象，后被盧瑟福核式結構模型所取代。B正確；C．α粒子散射實驗可以估測出原子核尺度數量級為1015m。C錯誤；D．盧瑟福根據α粒子散射實驗指出原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在一個很小的區域—原子核，電子繞核做運動。D錯誤。故選B。10．B【詳解】AB．α粒子散射實驗的內容是：絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉；少數α粒子發生了較大的角度偏轉；極少數α粒子發生了大角度偏轉(偏轉角度超過90°，有的甚至幾乎達到180°，被反彈回來)，粒子散射實驗現象盧瑟福提出了原子核式結構模型的假設，從而否定了湯姆孫原子模型的正確性，故A錯誤B正確；C．通過α粒子散射實驗估算出原子核半徑數量級約為1015m，故C錯誤；D．發生α粒子偏轉現象，主要是由于α粒子和金原子的原子核發生碰撞的結果，與電子碰撞時不會發生大角度的偏轉，故D錯誤。故選B。11．D【詳解】BC．原子由位于原子中心的帶正電的原子核和核外帶負電的電子構成，電子在核外繞核高速旋轉，庫侖力提供向心力，故BC正確，不符合題意；AD．根據α粒子散射實驗知原子核半徑數量級為10?15m，而原子半徑的數量級為10?10m，原子是原子核直徑的十萬倍，所以原子內部是十分“空曠”的；故A正確，不符合題意；D錯誤，符合題意。本題選錯誤的，故選D。12．B【詳解】A．根據粒子散射實驗現象，盧瑟福提出了原子核式結構模型的假設，從而否定了J.J.湯姆孫的原子棗糕模型，A錯誤；B．粒子散射實驗的現象是：絕大多數粒子幾乎不發生偏轉，少數粒子發生了較大角度的偏轉，極少數粒子偏轉角度超過，B正確；C．根據該實驗估算出原子核的直徑的數量級為，C錯誤；D．電子質量遠小于粒子質量，粒子與電子碰撞時不會發生大角度的偏轉，D錯誤。故選B。13．B【詳解】粒子散射實驗發現，絕大多數α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數α粒子（約占）發生了大角度偏轉，極少數偏轉的角度甚至大于90°。盧瑟福分析了實驗數據后認為：占原子質量絕大部分的帶正電的物質集中在原子核上，電子在正電體的外面運動。盧瑟福的原子模型稱為核式結構模型。故選B。14．C【詳解】A．當α粒子穿過原子時，電子對α粒子影響很小，影響α粒子運動的主要是原子核，離核遠則α粒子受到的庫侖斥力很小，運動方向改變小。只有當α粒子與核十分接近時，才會受到很大庫侖斥力，而原子核很小，所以α粒子接近它的機會就很少，所以只有極少數大角度的偏轉，而絕大多數基本按直線方向前進，故A錯誤；B．α粒子大角度散射是由于它受到原子核庫侖斥力的作用，而不是與電子發生碰撞，故B錯誤；C．從絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉，可以推測使粒子受到排斥力的核體積極小，實驗表明原子中心的核帶有原子的全部正電，和幾乎全部質量，故C正確；D．α粒子散射實驗證明了湯姆孫的棗糕模型是錯誤的，故D錯誤。故選C。15．B【詳解】A．通過該實驗，提出了原子的核式結構，否定了原子的棗糕模型，A錯誤；B．大多數α粒子沿原來的方向繼續前進，只有少數的α粒子發生大角度偏轉，B正確；C．根據該實驗估算出原子核的直徑約為1015m，C錯誤；D．α粒子與金原子核的碰撞可能會發生大角度偏轉，D錯誤。故選B。16．B【詳解】A．越接近原子核的粒子受到的庫侖斥力越大，發生散射時的偏轉角越大，A錯誤；B．電子質量約為粒子質量的，因此電子對粒子速度的影響可以忽略，B正確；C．由該實驗可以得出粒子與金原子核一定帶同種電荷，C錯誤；D．若實驗中換用輕金屬笛片，發生大角度偏轉的粒子將會減少，D錯誤。故選B。17．C【詳解】A．首先提出量子理論的科學家是普朗克，故A錯誤。B．光電效應和康普頓效應說明光具有粒子性，故B錯誤；C．盧瑟福通過α粒子散射實驗，提出了原子核式結構模型，故C正確；D．湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子，從而揭示了原子是有復雜結構的，故D錯誤。故選C。18．C【詳解】A．甲圖中當開關閉合時光電管兩端為正向電壓，光電子逸出后直接做加速運動，故當入射光的能量大于金屬的逸出功時，即使開關斷開所加電壓為零時，依然有光電子飛出到達A板形成光電流，電流表的示數不為零，故A錯誤；B．乙圖中根據愛因斯坦的光電效應方程可知圖線的斜率為普朗克常量h，故用不同金屬做實驗，圖線的斜率都相同，故B錯誤；C．丙圖為電子束穿過鋁箔后的衍射圖樣，電子的衍射現象證實了電子具有波動性，故C正確；D．丁圖為粒子散射實驗，說明了原子的質量絕大部分集中在很小的空間范圍，故D錯誤。故選C。19．A【詳解】A．普朗克通過研究黑體輻射提出能量子的概念，成為量子力學的奠基人之一，故A說法錯誤，符合題意；B．康普頓效應、光電效應說明光具有粒子性，光子具有能量，康普頓效應還表明光子具有動量，故B說法正確，不符合題意；C．盧瑟福研究α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，故C說法正確，不符合題意；D．湯姆生研究陰極射線管證實了陰極射線是帶電粒子流，故D說法正確，不符合題意。故選A。20．C【詳解】A．原子的核式結構模型最早是由盧瑟福根據α粒子散射實驗提出的，故A錯誤；BC．盧瑟福的α粒子散射實驗說明（1）原子中絕大部分是空的；（2）α粒子受到較大的庫侖力作用；（3）α粒子在原子中碰到了比他質量大得多的東西，否定了湯姆孫關于原子結構的“西瓜模型”，但也不能說明原子內部存在帶負電的電子，也不能解釋原子的穩定性，故B錯誤，C正確；D．玻爾提出的原子模型，但并沒有否定盧瑟福的原子核式結構學說，故D錯誤。故選C。21．A【詳解】α離子散射實驗現象是絕大多數粒子直接穿過，少數發生大角度偏轉，極少數甚至原路返回，故A符合事實，BCD不符合事實，故A正確，BCD錯誤。故選A。22．D【詳解】A．盧瑟福粒子散射實驗，證明了原子的核式結構，選項A錯誤；B．盧瑟福用粒子散射實驗的數據否定了湯孫的“西瓜模型”，并估算了原子核的大小，選項B錯誤；C．從絕大多數粒子幾乎不發生偏轉，可以推測使粒子受到排斥力的核體積極小，實驗表明：原子中心有一個極小的核，它占有原子體積的極小部分，選項C錯誤；D．該實驗表明原子中心的核帶有原子的全部正電和絕大部分質量，選項D正確；故選D。23．C【詳解】A．圖（a）所示的實驗揭示了光具有粒子性，故A錯誤；B．圖（a）所示的實驗中，只有單色光的頻率大于某一極限頻率，才能產生光電效應，使電流表指針偏轉，故B錯誤；C．盧瑟福通過圖（b）所示的實驗提出了原子的核式結構模型，原子全部正電荷集中在原子核，故C正確；D．盧瑟福通過圖（b）所示的實驗發現了原子中間有一個很小的核，并由此提出了原子的核式結構模型，故D錯誤。故選C。24．D【詳解】A．普朗克在研究黑體輻射問題中提出了能量子假說。故A錯誤；B．盧瑟福通過α粒子實驗，表明原子具有核式結構。故B錯誤；C．湯姆孫發現了電子，揭示了原子核具有復雜的結構。故C錯誤；D．湯姆孫通過陰極射線在電場和磁場中偏轉的實驗，發現了陰極射線是由帶負電的粒子組成的，并測出了該粒子的比荷。故D正確。故選D。25．D【詳解】A．粒子碰撞到原子核后能反向彈回，因電子質量遠小于粒子，則碰到電子不會反向彈回，選項A錯誤；B．絕大多數粒子方向不發生改變，少數發生了大角度偏轉，選項B錯誤；C．該實驗為盧瑟福的原子的核式結構理論奠定了基礎，從而否定了湯姆孫的“棗糕模型”，選項C錯誤；D．該實驗說明原子具有核式結構，正電荷集中在原子中心，選項D正確。故選D。26．BD【詳解】A．湯姆孫對陰極射線的探究發現了電子，A錯誤；B．α粒子出現較大角度偏轉的原因是α粒子接近原子核時受到較大的庫侖斥力，B正確；C．α粒子在運動過程中，一直受到斥力，靠近原子核過程庫侖力做負功，電勢能增大，遠離原子核過程庫侖力做正功，電勢能減小，C錯誤；D．靠近原子核過程中庫侖力增大，加速度增大，遠離過程庫侖力減小，加速度減小，D正確；故選BD。27．BD【詳解】粒子間的碰撞滿足動量守恒定律，因為α粒子的質量遠遠大于電子的質量，α粒子動量幾乎不變，所以α粒子不會發生明顯偏轉，不可能被彈回，能量也幾乎不會發生改變。故AC錯誤，BD正確。故選BD。28．BC【詳解】A．少數α粒子穿過金箔后發生較大角度的偏轉是由于α粒子受到金屬原子核的斥力作用較大，而非與電子發生了碰撞，A錯誤；BC．絕大多數α粒子沿直線穿過，偏轉角很小，說明原子內部大部分是中空的，極少數α粒子被彈回，說明原子中心是一個體積小、帶正電且占有原子幾乎全部質量的核，AC正確；D．在α粒子散射實驗中，當α粒子接近原子核時，電場力對α粒子做負功，電勢能增加，因此α粒子最接近原子核時，電勢能最大，D錯誤。故選BC。29．AD【詳解】AB．在α粒子散射實驗中，絕大多數α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數α粒子發生了大角度偏轉，極少數偏轉的角度甚至大于90°，所以熒光屏和顯微鏡放在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數最多，放在C、D位置時，屏上仍可以觀察到閃光，只是次數較放在A和B位置時少，故A錯誤，B正確；CD．盧瑟福根據α粒子散射實驗觀察到的現象否定了湯姆孫的“棗糕模型”，提出了原子的核式結構模型，故C錯誤，D正確。故選AD。30．BC【詳解】A.絕大多數α粒子穿過金箔運動方向不變，說明原子內部幾乎是空的，A錯誤；B.極少數α粒子發生大角度的偏轉，說明這些α粒子距離原子核較近，受到了較大的庫侖斥力作用，B正確；C.α粒子轟擊金箔的實驗現象說明原子的全部正電荷和幾乎全部質量都集中在原子核里，C正確；D.帶負電的電子的質量遠小于α粒子的質量，電子幾乎不會對α粒子的運動產生影響，α粒子轟擊金箔的實驗現象無法說明帶負電的電子在核外空間里的運動狀態，D錯誤。故選BC。31．BC【詳解】AC．根據粒子散射實驗現象，大多數粒子通過金箔后方向不變，少數粒子方向發生改變，極少數偏轉超過90°，甚至有的被反向彈回，可知熒光屏在B位置的亮斑比A位置少，熒光屏在C位置的亮斑比A、B位置少，選項A錯誤，C正確；BD．該實驗說明原子的正電荷和絕大部分質量集中在一個很小的核上，而不是原子質量均勻地分布在原子內，選項B正確，D錯誤；故選BC。32．AD【詳解】在α粒子散射實驗中，絕大多數α粒子穿過金箔后，基本上仍沿原來的方向前進，但有少數α粒子發生了大角度偏轉，極少數偏轉的角度甚至大于90°，所以熒光屏和顯微鏡放在A位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數最多，放在B位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數比A位置時少很多，放在C、D位置時，屏上仍可以觀察到閃光，只是次數較放在A和B位置時少，A．由上述分析可知，A正確；B．由上述分析可知放在B位置時，相同時間內觀察到屏上的閃光次數比A位置時少很多，B錯誤；C．由上述分析可知，放在C、D位置時，屏上仍可以觀察到閃光，C錯誤；D．盧瑟福根據α粒子散射實驗，提出了原子的核式結構模型，D正確．故選AD。33．BC【詳解】A．射線帶正電，射線帶負電，射線不帶電，由左手定則判斷出射線3為射線，故A錯誤；B．光電效應實驗表明光具有粒子性，故B正確；C．圖為電子束通過鋁箔后的衍射圖樣，因為衍射是波所特有的現象，所以說明了電子具有波動性，故C正確；D．粒子散射實驗發現少數粒子發生了較大偏轉，說明原子質量絕大部分集中再很小的空間范圍，據此可以估算核的半徑，故D錯誤。故選BC。34．106極少數【詳解】[1]α粒子散射實驗中，金箔的厚度約為4.0×106m；[2]實驗現象是絕大多數的α粒子幾乎沿直線通過，只有極少數α粒子產生超過90°的大角度偏轉，甚至被彈回。35．DB【詳解】（1）[1]粒子散射實驗中，絕大多數粒子運動方向基本不變，少數發生了偏轉，極少數粒子發生了大角度偏轉，符合實驗事實的數據是D選項，選項D正確，ABC錯誤；故選D。（2）[2]