人教版高中物理精讲精练-选择性必修34.3原子的核式结构模型 解析版

4.3原子的核式结构模型【知识归纳】考点一：电子的发现考点二：α粒子散射实验及其解释考点三：原子的核式结构模型考点四：原子核的电荷与尺度【考点归纳】知识点一、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＝9.1×10－31kg(保留两位有效数字)，质子质量与电子质量的比值为eq\f(mp,me)＝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＝eq\f(E,B).(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＝meq\f(v2,r)，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：eq\f(q,m)＝eq\f(E,B2r).知识点二、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”，如图知识点三．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10－15m，而整个原子半径的数量级是10－10m，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．（20-21高二下·吉林长春）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【答案】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。2．（19-20高二下·浙江杭州·阶段练习）下列关于电子的说法错误的是（）A．发现电子是从研究阴极射线开始的B．汤姆孙发现物质中发出的电子比荷是不同的C．电子发现的意义是让人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构D．电子是带负电的，可以在电场和磁场中偏转【答案】B【详解】A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，选项A正确B．汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子，选项B错误；C．汤姆逊发现电子，使人们认识到原子不是组成物质的最小微粒，原子本身也具有复杂的结构，选项C正确；D．电子是带负电的，可以在电场和磁场中偏转，选项D正确。本题选错误的，故选B。3．（19-20高三上·全国·课后作业）英国物理学家J.J.汤姆孙通过对阴极射线的实验研究，发现（）A．阴极射线在电场中偏向正极板一侧B．阴极射线在磁场中受力情况跟正电荷受力情况相同C．不同材料所产生的阴极射线的比荷不同D．J.J.汤姆孙并未得出阴极射线粒子的电荷量【答案】A【详解】A．阴极射线实质上就是高速电子流，所以在电场中偏向正极板一侧，A正确；B．阴极射线带负电，所以其在磁场中受力情况与正电荷受力情况不相同，B错误；C．不同材料所产生的阴极射线都是电子流，所以它们的比荷是相同的，C错误；D．J.J.汤姆孙直接测到了阴极射线粒子的电荷量，尽管测量不很准确，但足以证明这种粒子电荷量的大小与氢离子大致相同，这就表明他当初的猜测是正确的。后来，组成阴极射线的粒子被称为电子，D错误。故选A。题型二：α粒子散射实验及其解释4．（22-23高二下·陕西咸阳·阶段练习）1909年，英国物理学家卢瑟福和他的助手盖革、马斯登一起进行了著名的“粒子散射实验”，实验中大量的粒子穿过金箔前后的运动轨迹如图所示。卢瑟福通过对实验结果的分析和研究，于1911年建立了原子的核式结构。下列描述中，正确的是（）A．绝大多数粒子穿过金箔后，都发生了大角度偏转B．少数粒子穿过金箔后，基本上沿原来方向前进C．该实验证实了汤姆生原子模型的正确性D．通过粒子散射实验，估计出原子核半径的数量级为【答案】D【详解】AB．卢瑟福“粒子散射实验”结果表明，绝大多数粒子穿过金箔后仍沿原来的方向前进，但有少数粒子发生了较大的偏转，并有极少数粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎达到180°而被反弹回来，故AB错误；C．通过粒子散射实验，卢瑟福否定了汤姆生原子模型，建立了原子的核式结构模型，故C错误；D．通过粒子散射实验，卢瑟福确定了原子核半径的数量级为，故D正确。故选D。5．（22-23高二下·山东威海·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．汤姆生根据α粒子散射实验，提出了原子核的核式结构B．该实验需要在真空环境下才能完成C．该实验表明α粒子大角度偏转可能是与电子直接碰撞造成的D．在其他条件相同情况下，只改变金箔的厚度，对实验结果没有影响【答案】B【详解】A．卢瑟福根据α粒子散射实验，提出了原子核的核式结构，故A错误；B．α粒子轰击金箔的实验需要在真空条件下完成，避免α粒子和空气中的原子碰撞影响实验结果，故B正确；C．α粒子发生大角度偏转是与原子核之间的距离较近，同种电荷之间体现库仑力，相互排斥，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错误。故选B。6．（22-23高二下·北京大兴·期末）在如图所示的粒子散射实验中，少数粒子发生大角度偏转的原因是（）

A．原子中带正电的部分和绝大部分质量集中在一个很小的核上B．原子只能处于一系列不连续的能量状态中C．粒子与原子中的电子发生碰撞D．正电荷在原子中均匀分布【答案】A【详解】当粒子穿过原子时，电子对粒子影响很小，影响粒子运动的主要是原子核，离核远则粒子受到的库仑斥力很小，运动方向改变小，只有当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，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。故选A。题型三：原子的核式结构模型7．（22-23高二下·河南南阳·期末）α粒子散射可以用来估算核半径。对于一般的原子核，实验确定的核半径的数量级为m，而整个原子半径的数量级是m，两者相差十万倍之多。可见原子内部是十分“空旷”的。如果把原子放大为直径是100m的球，原子核的大小相当于下列哪个物体（

）A．一粒小米 B．一粒葡萄 C．一个乒乓球 D．一个篮球【答案】A【详解】由题意可知原子的半径是原子核半径的倍，如果把原子放大为直径是100m的球，同比放大后原子核的半径为相当于一粒小米的大小。故选A。8．（21-22高二下·湖南益阳·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【答案】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。9．（2022高三·全国·专题练习）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【答案】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。题型四：原子核的电荷与尺度10．（20-21高二下·吉林长春·期中）关于原子结构，下列说法正确的是（）A．原子中的原子核很小，核外很“空旷” B．原子核半径的数量级是10-10mC．原子的全部电荷都集中在原子核里 D．原子的全部质量都集中在原子核里【答案】A【详解】A．原子中的原子核很小，核外很“空旷”，A正确；B．原子核半径的数量级是10-15m，原子半径的数量级是10-10m，B错误；CD．原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核，核外电子带负电且具有一定质量，CD错误。故选A。11．（19-20高二·全国·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【答案】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．（20-21高二下·甘肃张掖·期中）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10－10mD．α粒子与金原子中的电子碰撞可能会发生大角度偏转【答案】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。【课堂过关精练】一、单选题13．（23-24高二下·江苏淮安·期中）通过对下列哪个实验现象的研究提出了原子的核式结构模型（）A．光电效应 B．黑体辐射实验C．粒子散射实验 D．康普顿效应【答案】C【详解】卢瑟福通过对粒子散射实验现象的研究提出了原子的核式结构模型。故选C。14．（22-23高二下·甘肃白银·期末）卢瑟福通过对粒子散射实验的结果分析，提出的理论是（）A．原子的核式结构模型 B．电子是原子的组成部分C．原子核由质子和中子组成 D．原子核是由质子和中子组成【答案】A【详解】粒子散射实验中，少数粒子发生了大角度的偏转，这种现象枣糕模型不能够解释，卢瑟福通过对粒子散射实验的结果分析，提出了原子的核式结构模型。故选A。15．（22-23高二下·北京通州·期末）根据卢瑟福提出的原子核式结构模型解释粒子散射实验，使极少数粒子发生大角度偏转的作用力是（）A．原子核对粒子的万有引力 B．原子核对粒子的库仑斥力C．核外电子对粒子的万有引力 D．核外电子对粒子的库仑斥力【答案】B【详解】微观粒子间的万有引力远远小于库仑力；所以使极少数粒子发生大角度偏转的作用力不是原子核对粒子的万有引力，也不是核外电子对粒子的万有引力；粒子和电子接近时，它们之间就有库仑引力作用，但由于电子的质量只有α粒子质量的七千三百分之一，粒子与电子碰撞就像一颗子弹与一个灰尘碰撞一样，粒子的运动方向几乎不改变，所以使极少数粒子发生大角度偏转的作用力是原子核对粒子的库仑斥力，当粒子与原子核距离较近时，之间的库仑斥力很大，使得粒子发生大角度偏转。故选B。16．（22-23高二下·福建厦门·期末）人类在研究材料、光、原子结构及核能利用等方面经历了漫长的过程，我国在相关研究领域虽然起步较晚，但是近年对核能的开发与利用却走在了世界的前列，有关原子的相关知识，下列正确的是（）A．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，所以在物理性质上表现为各向异性B．卢瑟福最先发现电子，并提出了原子的核式结构学说C．原子核发生衰变时，产生的射线本质是高速电子流，因核内没有电子，所以射线是核外电子逸出原子形成的D．贝可勒尔通过对天然放射性的研究，发现原子核是由质子和中子组成的【答案】A【详解】A．单晶体中原子（或分子、离子）的排列具有空间周期性，所以在物理性质上表现为各向异性，A正确；B．汤姆孙发现电子，卢瑟福提出了原子的核式结构模型，B错误；C．β射线是高速电子流，来自原子核内部中子的转变为质子和中子，C错误；D．贝克勒尔通过对天然放射性的研究，揭示了原子核有复杂的结构，但并没有发现质子和中子，D错误。故选A。17．（22-23高二下·四川绵阳·期末）关于卢瑟福粒子散射实验现象及分析，下列说法正确的是（

）A．原子的质量几乎全部集中在原子核内B．绝大多数粒子在实验中几乎不偏转，是因为原子核质量很大C．使粒子产生大角度偏转的作用力，是电子对粒子的库仑斥力D．使粒子产生大角度偏转的作用力，是原子核对粒子的万有引力【答案】A【详解】卢瑟福粒子带正电，原子核质量很大，且也带正电，它们接近时就表现出很大的库仑斥力作用，使粒子产生大角度偏转的作用力，是原子核对粒子的库仑斥力，A正确。故选A。18．（22-23高二下·天津河西·期末）当α粒子被重核散射时，如图所示的运动轨迹中不可能存在的是（

）

A．C轨迹D轨迹 B．D轨迹B轨迹C．A轨迹D轨迹 D．B轨迹C轨迹【答案】D【详解】α粒子受原子核的斥力作用，则轨迹不可能为B和C，可能为A和D。故选D。19．（22-23高二下·四川德阳·期末）物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A．普朗克提出了光子说，成功地解释了光电效应现象B．卢瑟福用粒子轰击获得反冲核，发现了质子C．康普顿效应有力证明了光的波粒二象性D．贝克勒尔通过对天然放射现象的研究，发现了原子中存在原子核【答案】B【详解】A．根据物理学史可知，爱因斯坦提出了光子说，成功地解释了光电效应现象，故A错误；B．卢瑟福用α粒子轰击获得反冲核，发现了质子，故B正确；C．康普顿效应揭示了光具有粒子性，进一步表明光子具有动量，故C错误；D．卢瑟福通过对α射线散射的研究提出了原子的核式结构模型，发现了原子中存在原子核，故D错误。故选B。20．（22-23高二下·河南南阳·期末）如图所示的实验装置为用α粒子轰击金箔，研究α粒子散射情况的实验装置。关于α粒子散射实验，下列说法正确的是（

）

A．该实验最早是由玻尔所做B．α粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞C．卢瑟福根据该实验现象提出了原子的核式结构模型D．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的【答案】C【详解】A．α粒子散射实验是由卢瑟福所做，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．卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，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。21．（22-23高二下·江苏徐州·期末）如图所示为α粒子散射的实验装置示意图。将显微镜先后置于图中的A点和B点，在这两点观察的时间相同，则（

）A．在B点一定观察不到闪光B．在A、B两点观察到的闪光次数接近C．在B点能观察到闪光，主要因为α粒子通过金箔时与电子发生碰撞D．在A点观察到的闪光次数远多于在B点观察的，说明金原子内部非常空旷【答案】D【详解】ABD．α粒子散射的实验中，α粒子穿过金箔后，绝大多数α粒子仍沿原来的方向前进，少数α粒子发生大角度的偏转，极少数α粒子偏转角度大于，即个别α粒子反弹回来，所以在B位置能观察到闪光，但次数远小于A处的，也表明金原子内部非常空旷，AB错误，D正确；C．在B点能观察到闪光，并不是因为α粒子通过金箔时与电子发生碰撞，而是与原子核之间相互作用的结果，C错误；故选D。【高分突破精练】一、单选题22．（22-23高二下·辽宁）1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子散射的情况。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（

）A．粒子大角度散射是由于电子对它的吸引B．粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞C．该实验说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D．通过粒子散射实验只能确定原子核很小，而无法估算原子核半径的数量级【答案】C【详解】AB．电子质量远小于α粒子质量，当α粒子穿过原子时，电子对α粒子影响很小，不会明显影响其轨迹，选项ΑB错误；C．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，这样才会使α粒子在经过时受到很强的斥力，使其发生大角度的偏转，选项C正确；D．通过α粒子散射实验能估算原子核半径的数量级，选项D错误。故选C。23．（2023·黑龙江哈尔滨·三模）在粒子散射实验中，下列图景正确的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】B【详解】AB．当粒子进入原子区域后，离带正电的原子核远的受到的库仑斥力小，运动方向改变小。只有极少数粒子在穿过时距离正电体很近，受到很强的库仑斥力，发生大角度散射，故A错误，B正确；CD．由库仑定律和原子核式结构模型可知，电子的质量只有粒子的，它对粒子速度的大小和方向的影响的影响，完全可以忽略，粒子偏转主要是带正电的原子核造成的，故CD错误；故选B。24．（2023·河北沧州·模拟预测）1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箱，研究粒子被散射的情况，实验用高速的射线轰击厚度为微米的金箔，发现绝大多数的粒子都照直穿过薄金箔，偏转很小，但有少数粒子发生角度较大的偏转，大约有的粒子偏转角大于90°，甚至观察到偏转角接近180°，其散射情景如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（）A．实验的目的是想证明原子具有核式结构模型B．实验中粒子穿过金原子核发生偏转的原因是受到电子对它的库仑力作用C．极少数粒子发生大角度偏转，是原子内部两侧的正电荷对粒子的斥力不相等造成的D．由实验数据可以估算出金原子核的直径数量级【答案】D【详解】A．实验的目的是想验证汤姆生的“枣糕”模型，但是成了否定它的证据，并提出原子核式结构模型，故A错误；B．实验中粒子穿过金原子核发生偏转的原因是受到原子核（带正电）对它的库仑力作用，离原子核越近，受到的库仑斥力越大，故B错误；C．极少数粒子发生大角度偏转现象，主要是由于粒子和原子核发生碰撞的结果，是因为金原子核很小且质量和电荷量远大于粒子的质量和电荷量，粒子接近原子核的机会很小，故C错误；D．根据粒子散射实验可以估算金原子核的直径数量级，故D正确。故选D。25．（22-23高二下·河南三门峡·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【答案】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。26．（21-22高二下·北京海淀·期中）下列说法不正确的是（）A．粒子散射实验说明了原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上B．卢瑟福做粒子散射实验时发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数粒子发生大角度偏转C．汤姆孙首先发现了电子，并测定了电子电荷量，且提出了“枣糕”式原子模型D．卢瑟福提出了原子“核式结构”模型，并解释了粒子发生大角度偏转的原因【答案】C【详解】A．粒子散射实验说明了原子内部很空旷，原子的正电荷和绝大部分质量集中在一个很小的核上，故A正确；BD．卢瑟福做粒子散射实验时发现绝大多数粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进，只有少数粒子发生大角度偏转，卢瑟福通过粒子散射实验建立了原子“核式结构”模型，并成功解释了粒子发生大角度偏转的原因，故B、D正确；C．汤姆孙首先发现了电子，提出了“枣糕”式原子模型，密立根测定了电子电荷量，故C错误。本题选择不正确的，故选C。二、多选题27．（22-23高二下·北京西城·期中）如图为卢瑟福所做的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，下述说法中正确的是（）A．相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多B．放在C、D位置时屏上观察不闪光C．该实验说明原子中正电荷是均匀分布的D．只有少数α粒子发生大角度散射的原因是原子的全部正电荷和几乎全部质量集中在一个很小的核上【答案】AD【详解】AB．该实验的实验现象是绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，即相同时间内在A时观察到屏上的闪光次数最多，但有少数α粒子发生大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于，即放在C位置时屏上观察到少数闪光，放在D位置屏上观察到极少数闪光，故A正确，B错误；CD．由上述实验说明了：原子中正电荷并不是均匀分布的，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，故C错误，D正确。故选AD。28．（22-23高二下·全国·课前预习）关于电子的发现，下列叙述中正确的是（）A．电子的发现，说明原子是由电子和原子核组成的B．电子的发现，说明原子具有一定的结构C．电子被人类发现前，人们认为原子是组成物质的最小微粒D．电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象【答案】BCD【详解】AB．电子的发现说明原子有一定的结构，但并没有证明原子核的存在，也不能说明原子是由电子和原子核组成的，故A错误，B正确；C．发现电子之前，人们认为原子是不可再分的最小粒子，故C正确；D．物体带电的过程，就是电子的得失和转移的过程，电子的发现，比较好地解释了物体的带电现象，故D正确。故选BCD。29．（22-23高二下·河南·期中）如图所示为粒子散射实验的示意图：放射源发出射线打到金箔上，带有荧光屏的放大镜转到不同位置进行观察，图中①②③为其中的三个位置，下列对实验结果的叙述或依据实验结果做出的推理错误的是（）

A．在位置②接收到的粒子最多B．在位置①接收到粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内C．位置②接收到的粒子一定比位置①接收到的粒子所受金原子核斥力的冲量更大D．若正电荷均匀分布在原子内，则①②③三个位置接收到粒子的比例应相差不多【答案】AC【详解】A．原子的内部是很空阔的，原子核非常小，所以绝大多数α粒子的运动轨迹没有发生偏转，则在位置③接收到的α粒子最多，所以A错误，符合题意；B．在位置①接收到α粒子说明正电荷不可能均匀分布在原子内，所以B正确，不符合题意；C．位置②接收到的α粒子一定比位置①接收到的α粒子所受金原子核斥力的冲量更小，因为在位置①α粒子速度反向运动，则动量的变化量更大，所以冲量更大，则C错误，符合题意；D．若正电荷均匀分布在原子内，则α粒子与原子正面撞击，粒子最后反弹，则①②③三个位置接收到α粒子的比例应相差较多，所以D正确，不符合题意。故选AC。30．（22-23高二下·吉林白山·期末）1909年，物理学家卢瑟福和他的学生用粒子轰击金箔，研究粒子被散射的情况，其实验装置如图所示。关于粒子散射实验，下列说法正确的是（）

A．少数粒子发生了大角度的偏转，极少数粒子偏转的角度大于B．粒子大角度散射是由于它跟电子发生了碰撞C．粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是正确的D．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【答案】AD【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，所以只有少数α粒子大角度的偏转，极少数α粒子偏转的角度大于90°，而绝大多数基本按直线方向前进，故A正确；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．α粒子散射实验证明了汤姆孙的枣糕模型是错误的，故C错误；D．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D正确。故选AD。31．（22-23高二下·辽宁辽阳·期末）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C位置的亮斑比在A、B位置的亮斑少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B位置的亮斑比在A位置的亮斑多D．该实验说明原子质量均匀地分布在原子内【答案】AB【详解】AC．根据α粒子散射实验现象，大多数粒子通过金箔后方向不变，少数粒子方向发生改变，极少数偏转超过90°，甚至有的被反向弹回，可知荧光屏在B位置的亮斑比A位置少，荧光屏在C位置的亮斑比A、B位置少，选项A正确，C错误；BD．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，而不是原子质量均匀地分布在原子内，选项B正确，D错误；故选AB。32．（21-22高二下·四川成都·阶段练习）物理学家通过实验及科学推理，从而获得了对自然现象的科学认识，推动了物理学的发展。下列说法符合事实的是（）A．JJ汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并测量了电子的比荷B．密立根通过“油滴实验”直接测出了电子的电荷量。C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象，提出了原子内部有一个原子核D．在α粒子散射实验中，正对原子核入射的粒子，离核越近速度越小，电势能也越小【答案】AC【详解】A．JJ汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，并测量了电子的比荷，选项A正确；B．密立根通过“油滴实验”间接测出了电子的电荷量，选项B错误；C．卢瑟福通过分析α粒子散射实验现象，提出了原子内部有一个原子核，选项C正确；D．在α粒子散射实验中，正对原子核入射的粒子，粒子克服静电力做功，离核越近速度越小，则电势能越大，选项D错误。故选AC。33．（21-22高二下·北京丰台·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【答案】BC【详解】A．少数α粒子穿过金箔后发生较大角度的偏转是由于α粒子受到金属原子核的斥力作用较大，而非与电子发生了碰撞，A错误；BC．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，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，AC正确；D．在α粒子散射实验中，当α粒子接近原子核时，电场力对α粒子做负功，电势能增加，因此α粒子最接近原子核时，电势能最大，D错误。故选BC。34．（21-22高二下·四川成都·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【答案】AD【详解】AB．在α粒子散射实验中，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粒子发生了大角度偏转，极少数偏转的角度甚至大于90°，所以荧光屏和显微镜放在A位置时，相同时间内观察到屏上的闪光次数最多，放在C、D位置时，屏上仍可以观察到闪光，只是次数较放在A和B位置时少，故A错误，B正确；CD．卢瑟福根据α粒子散射实验观察到的现象否定了汤姆孙的“枣糕模型”，提出了原子的核式结构模型，故C错误，D正确。故选AD。35．（21-22高二下·新疆昌吉·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【答案】BC【详解】A.绝大多数α粒子穿过金箔运动方向不变，说明原子内部几乎是空的，A错误；B.极少数α粒子发生大角度的偏转，说明这些α粒子距离原子核较近，受到了较大的库仑斥力作用，B正确；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，C正确；D.带负电的电子的质量远小于α粒子的质量，电子几乎不会对α粒子的运动产生影响，α粒子轰击金箔的实验现象无法说明带负电的电子在核外空间里的运动状态，D错误。故选BC。三、填空题36．（2022·上海虹口·二模）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”）。【答案】10-6极少数【详解】[1]α粒子散射实验中，金箔的厚度约为4.0×10-6m；[2]实验现象是绝大多数的α粒子几乎沿直线通过，只有极少数α粒子产生超过90°的大角度偏转，甚至被弹回。37．（20-21高二下·河南洛阳·期中）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