資源簡介

第1節　電子的發現與湯姆孫原子模型
第2節　原子的核式結構模型
1~9題每題7分，共63分
考點一　電子的發現　湯姆孫原子模型
1.(多選)(2023·杭州市高二期中)下列關于電子的說法正確的是 (　　)
A.發現電子是從研究陰極射線開始的
B.湯姆孫發現物質中發出的電子比荷是不同的
C.電子發現的意義是讓人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子本身也具有復雜的結構
D.電子是帶負電的，可以在電場和磁場中偏轉
2.關于湯姆孫原子模型的說法正確的是 (　　)
A.湯姆孫原子模型的提出是以嚴格的實驗為基礎的
B.湯姆孫認為原子是實心的
C.湯姆孫發現電子后猜想出原子內的正電荷集中在原子的中心
D.湯姆孫通過實驗發現了質子
3.湯姆孫對陰極射線本質的研究，采用的科學方法是 (　　)
A.用陰極射線轟擊金箔，觀察其散射情況
B.用“油滴實驗”精確測定電子的帶電荷量
C.用陰極射線轟擊熒光物質，對熒光物質發出的光進行光譜分析
D.讓陰極射線通過電場和磁場，通過陰極射線的偏轉情況判斷其電性和計算其比荷
4.(多選)如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖，下列說法中正確的是 (　　)
A.若在D1、D2之間不加電場和磁場，則陰極射線應打到熒光屏的中點P1點(忽略重力)
B.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場，則陰極射線應向下偏轉
C.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場，則陰極射線應向上偏轉
D.若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場，則陰極射線向上偏轉
考點二　α粒子散射實驗　原子的核式結構模型
5.(2023·北京市文匯中學高二期末)1911年，盧瑟福提出了原子核式結構模型。當時他提出這種模型的實驗依據是 (　　)
A.α粒子散射實驗 B.光電效應實驗
C.天然放射現象 D.陰極射線的發現
6.(2024·北京市第101中學高二期中)物理學家盧瑟福和他的助手用α粒子轟擊金箔，研究α粒子被散射的情況。關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是 (　　)
A.大多數α粒子發生大角度偏轉
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
D.通過α粒子散射實驗還可以估計原子核直徑的數量級是10-10 m
7.(2023·北京市大興區高二期末)在盧瑟福α粒子散射實驗中，少數α粒子發生大角度偏轉的原因是 (　　)
A.原子的正電荷和絕大部分質量都集中在一個很小的核上
B.正電荷在原子中均勻分布
C.原子中存在著帶負電的電子
D.原子核中有中子存在
8.在α粒子散射實驗中，我們并沒有考慮電子對α粒子偏轉角度的影響，這是因為 (　　)
A.電子的體積非常小，以致α粒子碰不到它
B.電子的質量遠比α粒子的小，所以它對α粒子運動的影響極其微小
C.α粒子使各個電子碰撞的效果相互抵消
D.電子在核外均勻分布，所以α粒子受電子作用力的合力為零
9.(多選)(2023·邯鄲市永年區高二期)α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位置的亮斑比在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位置的亮斑比在A、B位置少
D.該實驗說明原子質量均勻地分布在原子內
10~12題每題8分，共24分
10.人們在研究原子結構時提出過許多模型，其中比較有名的是“葡萄干面包”模型和核式結構模型，它們的模型示意圖如圖所示。下列說法中正確的是 (　　)
A.α粒子散射實驗與“葡萄干面包”模型和核式結構模型的建立無關
B.科學家通過α粒子散射實驗否定了“葡萄干面包”模型，建立了核式結構模型
C.科學家通過α粒子散射實驗否定了核式結構模型，建立了“葡萄干面包”模型
D.科學家通過α粒子散射實驗否定了“葡萄干面包”模型和核式結構模型
11.(2023·福建三明一中高二月考)盧瑟福通過α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α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.1 605、35、11、1 B.1 242、1 305、723、203
C.2、10、655、1 205 D.1 232、1 110、233、203
12.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖為原子核式結構模型的α粒子散射示意圖。圖中實線表示α粒子的運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b再運動到c的過程中(α粒子在b點時距原子核最近)，下列判斷中正確的是 (　　)
A.α粒子的動能先增大后減小
B.α粒子的電勢能先增大后減小
C.α粒子的加速度先減小后增大
D.庫侖力對α粒子先做正功后做負功
13.(13分)已知α粒子的質量約為電子質量的7 300倍。如果α粒子以速度v與電子發生彈性正碰(假定電子原來是靜止的)，求碰撞前后α粒子的速度變化，并由此說明為什么原子中的電子不能使α粒子發生明顯偏轉。
答案精析
第4章　原子結構
1.ACD　[湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子，選項A正確；湯姆孫發現不同物質發出的陰極射線的粒子比荷相同，這種粒子即電子，選項B錯誤；湯姆孫發現電子，使人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子本身也具有復雜的結構，選項C正確；電子是帶負電的，可以在電場和磁場中偏轉，選項D正確。]
2.B　[湯姆孫原子模型是在一定的實驗和理論基礎上假想出來的，不是以嚴格的實驗為基礎的，A錯誤；湯姆孫認為原子是球體，原子帶正電的部分應充斥在整個球體內，很小很輕的電子鑲嵌在球體的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那樣，B正確，C錯誤；湯姆孫發現了電子，并沒有發現質子，D錯誤。]
3.D　[湯姆孫對陰極射線本質的研究采用的主要方法是：讓陰極射線通過電、磁場，通過偏轉情況判斷其電性，結合類平拋運動與圓周運動的公式，即可計算其比荷，故D正確。]
4.AC　[實驗證明，陰極射線是電子，它在電場中偏轉時應偏向帶正電的極板一側，選項C正確，選項B錯誤；
加上垂直紙面向里的磁場時，電子在磁場中受洛倫茲力作用，要向下偏轉，選項D錯誤；當不加電場和磁場時，電子所受的重力可以忽略不計，因而不發生偏轉，選項A正確。]
5.A　[1911年，盧瑟福根據α粒子散射實驗的結果，提出了原子核式結構模型，A正確，B、C、D錯誤。]
6.C　[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α粒子發生大角度的偏轉，而絕大多數基本按直線方向前進，故A、B錯誤；α粒子散射實驗說明原子內部很空曠，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，故C正確；通過α粒子散射實驗還可以估計原子核直徑的數量級是10-15 m，故D錯誤。]
7.A　[在盧瑟福α粒子散射實驗中，少數α粒子發生大角度偏轉的原因是原子的正電荷和絕大部分質量都集中在一個很小的核上，A正確；正電荷集中在原子核中，B錯誤；原子中存在著帶負電的電子，質量太小不會影響α粒子的運動，C錯誤；少數α粒子發生大角度偏轉，只能得知存在原子核，而不能得知有中子存在，D錯誤。]
8.B　[電子雖然很小，但數量很多，α粒子仍能碰到，α粒子的質量是電子質量的7 300倍，電子對α粒子的影響可以忽略，選項B正確。]
9.BC　[根據α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位置的亮斑比在A位置少，熒光屏在C位置的亮斑比在A、B位置少，選項A錯誤，C正確；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。]
10.B　[α粒子散射實驗與原子的核式結構模型的建立有關，通過該實驗，否定了“葡萄干面包”模型，建立了原子的核式結構模型，選項B正確。]
11.A　[α粒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正確，B、C、D錯誤。]
12.B　[α粒子先靠近原子核，然后又遠離原子核，則在運動過程中，庫侖力對α粒子先做負功后做正功，所以其電勢能先增大后減小，由動能定理知，動能先減小后增大，B對，A、D錯。α粒子受到的庫侖力先增大后減小，由牛頓第二定律知，加速度先增大后減小，C錯。]
13.見解析
解析　設α粒子質量為M，電子質量為m，碰撞后α粒子和電子速度分別為v1、v2。因為碰撞為彈性碰撞，
則：Mv=Mv1+mv2
Mv2=M+m
解得：v1=v=v≈v
所以原子中的電子不能使α粒子發生明顯偏轉。第1節　電子的發現與湯姆孫原子模型
第2節　原子的核式結構模型
[學習目標]　1.了解人類探究原子及其結構的歷史，知道陰極射線是由電子組成的，了解湯姆孫的原子模型。2.了解α粒子散射實驗及其意義，理解盧瑟福的原子核式結構模型(重點)。
一、電子的發現與湯姆孫原子模型
1.電子的發現
(1)陰極射線：科學家在研究　　　　　　放電時發現，當玻璃管內的氣體足夠稀薄時，陰極發出一種射線，這種射線能使玻璃管壁發出熒光，這種射線稱為　　　　　。
(2)湯姆孫對陰極射線本質的探究
①湯姆孫通過使陰極射線粒子受到的　　　　和　　　　　　平衡等方法，確定了陰極射線粒子的本質是帶　　　電的粒子流，并確定了其速度，測量出了這些粒子的　　　　。
②用不同的金屬分別制成陰極，實驗測出的比荷　　　　　　，說明這種帶電粒子是組成各種物質的共同成分。
(3)陰極射線粒子電荷量大小與氫離子　　　，而質量比氫離子　　　　，湯姆孫把這種帶電粒子稱為　　　　。
(4)電子發現的意義：
電子的發現說明原子具有一定的結構，也就是說原子是由　　　　和其他物質組成的。
2.湯姆孫原子模型
湯姆孫認為，原子帶　　　　的部分充斥整個原子，很小很輕的　　　　鑲嵌在球體的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那樣，這就是原子的 “葡萄干面包”模型。
用陰極射線測量電子比荷的原理。
(1)讓帶電粒子通過相互垂直的勻強電場和勻強磁場，如圖甲所示，使其做勻速直線運動，根據洛倫茲力與靜電力平衡，即　　　　　　　　　，得到粒子的運動速度v=　　　　。
(2)撤去電場，保留磁場，如圖乙所示，讓粒子單純地在勻強磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力，即　　　　　　　　，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=　　　　　。最后經定量計算湯姆孫認定組成陰極射線的粒子為電子。
例1　(多選)湯姆孫通過對陰極射線的實驗研究發現(　　)
A.陰極射線在電場中偏向正極板一側
B.陰極射線在磁場中受力情況跟正電荷在磁場中的受力情況相同
C.不同材料所產生的陰極射線的比荷不同
D.陰極射線的比荷比氫離子的比荷大得多
二、α粒子散射實驗
1.實驗裝置
2.實驗方法
在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙(Po)，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　　　　上。α粒子穿過　　　　后，打到環形熒光屏上，產生一個個閃爍的光點，這些光點可用顯微鏡觀察到。
3.實驗結果
(1)　　　　　　α粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進。
(2)有　　　　α粒子發生了較大的偏轉，有　　　　α粒子偏轉角超過了90°，有的甚至被　　　　　　，α粒子被反射回來的概率有　　　　。
例2　如圖所示為盧瑟福α粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個角度的散射情況。下列說法中正確的是(　　)
A.在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時間內觀察到屏上的閃光次數一樣多
B.在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光
C.選用不同重金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實驗結果基本相似
D.α粒子發生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產生的反彈
三、盧瑟福原子模型
(1)1 μm厚的金箔大約有3 300層原子，絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，這說明了什么？
(2)散射的α粒子有極少數偏轉角超過90°，有的甚至被原路彈回，偏轉角幾乎達到180°。請你猜想一下原子內部正電荷的分布情況。
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　　　
1.核式結構模型
(1)原子內部有一個很小的核，稱為　　　　，原子的全部　　　　及幾乎全部的　　　　都集中在原子核內，　　　　在原子核外面運動。
(2)原子核式結構模型又被稱為　　　　模型。
2.原子的大小
(1)原子直徑數量級：　　　　　　。
(2)原子核直徑數量級：　　　　　　。
例3　(多選)盧瑟福根據α粒子散射實驗推測出(　　)
A.原子中除了質子外還存在中子
B.原子中的質量和正電荷是均勻分布的
C.原子的結構類似于太陽系的結構
D.原子中幾乎全部的質量和全部正電荷集中在很小的區域內
例4　(多選)(2024·寧夏石嘴山三中開學檢測)關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是(　　)
A.在實驗中，觀察到的現象是：絕大多數α粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進，極少數發生了較大角度的偏轉
B.使α粒子發生明顯偏轉的力來自帶正電的核和核外電子，當α粒子接近核時，是核的庫侖斥力使α粒子發生明顯偏轉；當α粒子接近電子時，是電子的庫侖引力使之發生明顯偏轉
C.使少數α粒子產生大角度偏轉的力是原子核對α粒子的萬有引力
D.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
例5　對原子的認識，正確的是(　　)
A.原子由原子核和核外電子組成
B.原子核帶有原子的全部正電荷和全部質量
C.原子核直徑的數量級為10-10 m
D.中性原子核外電子帶的負電荷之和小于原子核所帶的正電荷
答案精析
一、
1.(1)稀薄氣體　陰極射線
(2)①靜電力　洛倫茲力　負　比荷　②大體相同
(3)相同　小得多　電子　(4)電子
2.正電　電子
思考與討論
(1)qvB=qE　
(2)qvB=m　(3)
例1　AD
二、
2.金箔　金箔
3.(1)絕大多數　(2)少數　極少數　原路彈回　
例2　C　[α粒子散射實驗現象：絕大多數α粒子沿原方向前進，少數α粒子有大角度偏轉，所以A處觀察到的屏上的閃光次數多，B處觀察到的屏上的閃光次數少，所以選項A、B錯誤；α粒子發生散射的主要原因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項D錯誤，C正確。]
三、
(1)說明α粒子幾乎不受偏轉的力，原子內部的正電部分不是均勻分布在原子內，原子的絕大部分是中空的。
(2)原子內部正電荷只占原子體積的很小一部分。
梳理與總結
1.(1)原子核　正電荷　質量　電子
(2)行星
2.(1)10-10 m　(2)10-15 m
例3　CD　[α粒子散射實驗說明原子內存在一個很小的核，集中了原子全部正電荷和幾乎全部質量，但是α粒子散射實驗不能證明原子核是由質子和中子組成的，故A、B錯誤，D正確；盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，和太陽系的結構類似，又稱行星模型，故C正確。]
例4　AD　[α粒子散射實驗的現象是：絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉；少數α粒子發生了較大角度的偏轉；極少數α粒子發生了大角度偏轉，選項A正確；當α粒子接近核時，是核的斥力使α粒子發生明顯偏轉，原子核對α粒子的萬有引力非常小，可以忽略不計，選項B、C錯誤；從絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉，推測使粒子受到排斥力的核體積極小，選項D正確。]
例5　A　[原子由原子核和核外電子組成，故A正確；原子核的質量與電子的質量之和就是原子的質量，故B錯誤；原子直徑的數量級是10-10 m，原子核是原子內很小的核，直徑數量級為10-15 m，C錯誤；中性原子電子電荷量之和與原子核所帶電荷量之和相等，D錯誤。](共47張PPT)
DISIZHANG
第4章
第1節　電子的發現與湯姆孫原子
　 　　模型
第2節　原子的核式結構模型
1.了解人類探究原子及其結構的歷史，知道陰極射線是由電子組成的，了解湯姆孫的原子模型。
2.了解α粒子散射實驗及其意義，理解盧瑟福的原子核式結構模型(重點)。
學習目標
一、電子的發現與湯姆孫原子模型
二、α粒子散射實驗
課時對點練
三、盧瑟福原子模型
內容索引
電子的發現與湯姆孫原子模型
一
1.電子的發現
(1)陰極射線：科學家在研究　　　　　放電時發現，當玻璃管內的氣體足夠稀薄時，陰極發出一種射線，這種射線能使玻璃管壁發出熒光，這種射線稱為　　　　　。
(2)湯姆孫對陰極射線本質的探究
①湯姆孫通過使陰極射線粒子受到的　　　　和　　　　　平衡等方法，確定了陰極射線粒子的本質是帶　　電的粒子流，并確定了其速度，測量出了這些粒子的　　　。
②用不同的金屬分別制成陰極，實驗測出的比荷　　　　　，說明這種帶電粒子是組成各種物質的共同成分。
稀薄氣體
陰極射線
靜電力
洛倫茲力
負
比荷
大體相同
(3)陰極射線粒子電荷量大小與氫離子　　　，而質量比氫離子　　　　，湯姆孫把這種帶電粒子稱為　　　。
(4)電子發現的意義：
電子的發現說明原子具有一定的結構，也就是說原子是由　　　和其他物質組成的。
2.湯姆孫原子模型
湯姆孫認為，原子帶　　　的部分充斥整個原子，很小很輕的　　　鑲嵌在球體的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那樣，這就是原子的 “葡萄干面包”模型。
相同
小得多
電子
電子
正電
電子
用陰極射線測量電子比荷的原理。
思考與討論
(1)讓帶電粒子通過相互垂直的勻強電場和勻強磁場，如圖甲所示，使其做勻速直線運動，根據洛倫茲力與
靜電力平衡，即　　　 ，得到粒子的運動速度v= 。
qvB=qE
(2)撤去電場，保留磁場，如圖乙所示，讓粒子單純地在勻強磁場中運動，由洛倫茲力提供向心力，即_____
，根據軌跡偏轉情況，由幾何知識求出其半徑R。
qvB=
m
(3)由以上兩式確定粒子的比荷表達式= 。最后經定量計算湯姆孫認定組成陰極射線的粒子為電子。
　(多選)湯姆孫通過對陰極射線的實驗研究發現
A.陰極射線在電場中偏向正極板一側
B.陰極射線在磁場中受力情況跟正電荷在磁場中的受力情況相同
C.不同材料所產生的陰極射線的比荷不同
D.陰極射線的比荷比氫離子的比荷大得多
例1
√
√
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α粒子散射實驗
二
1.實驗裝置
2.實驗方法
在一個小鉛盒里放有少量的放射性元素釙(Po)，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　　　上。α粒子穿過　　　后，打到環形熒光屏上，產生一個個閃爍的光點，這些光點可用顯微鏡觀察到。
3.實驗結果
(1)　　　　　α粒子穿過金箔后，仍沿原來的方向前進。
(2)有　　　α粒子發生了較大的偏轉，有　　　　α粒子偏轉角超過了
90°，有的甚至被　　　　　，α粒子被反射回來的概率有　　　。
金箔
金箔
絕大多數
少數
極少數
原路彈回
　如圖所示為盧瑟福α粒子散射實驗裝置的示意圖，圖中的顯微鏡可在圓周軌道上轉動，通過顯微鏡前相連的熒光屏可觀察α粒子在各個角度的散射情況。下列說法中正確的是
A.在圖中的A、B兩位置分別進行觀察，相同時間
　內觀察到屏上的閃光次數一樣多
B.在圖中的B位置進行觀察，屏上觀察不到任何閃光
C.選用不同重金屬箔片作為α粒子散射的靶，觀察到的實驗結果基本相似
D.α粒子發生散射的主要原因是α粒子撞擊到金箔原子后產生的反彈
例2
√
α粒子散射實驗現象：絕大多數α粒子沿原方
向前進，少數α粒子有大角度偏轉，所以A處
觀察到的屏上的閃光次數多，B處觀察到的屏
上的閃光次數少，所以選項A、B錯誤；
α粒子發生散射的主要原因是受到原子核庫侖斥力的作用，所以選項D錯誤，C正確。
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盧瑟福原子模型
三
(1)1 μm厚的金箔大約有3 300層原子，絕大多數α粒子穿過金箔后仍沿原來的方向前進，這說明了什么
答案　說明α粒子幾乎不受偏轉的力，原子內部的正電部分不是均勻分布在原子內，原子的絕大部分是中空的。
(2)散射的α粒子有極少數偏轉角超過90°，有的甚至被原路彈回，偏轉角幾乎達到180°。請你猜想一下原子內部正電荷的分布情況。
答案　原子內部正電荷只占原子體積的很小一部分。
1.核式結構模型
(1)原子內部有一個很小的核，稱為　　　　，原子的全部　　　　及幾乎全部的　　　都集中在原子核內，　　　在原子核外面運動。
(2)原子核式結構模型又被稱為　　　模型。
2.原子的大小
(1)原子直徑數量級：　　　　。
(2)原子核直徑數量級：　　　　。
梳理與總結
原子核
正電荷
質量
電子
行星
10-10 m
10-15 m
　 (多選)盧瑟福根據α粒子散射實驗推測出
A.原子中除了質子外還存在中子
B.原子中的質量和正電荷是均勻分布的
C.原子的結構類似于太陽系的結構
D.原子中幾乎全部的質量和全部正電荷集中在很小的區域內
例3
√
√
α粒子散射實驗說明原子內存在一個很小的核，集中了原子全部正電荷和幾乎全部質量，但是α粒子散射實驗不能證明原子核是由質子和中子組成的，故A、B錯誤，D正確；
盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子的核式結構模型，和太陽系的結構類似，又稱行星模型，故C正確。
　 (多選)(2024·寧夏石嘴山三中開學檢測)關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是
A.在實驗中，觀察到的現象是：絕大多數α粒子穿過金箔后，仍沿原來的
　方向前進，極少數發生了較大角度的偏轉
B.使α粒子發生明顯偏轉的力來自帶正電的核和核外電子，當α粒子接近
　核時，是核的庫侖斥力使α粒子發生明顯偏轉；當α粒子接近電子時，
　是電子的庫侖引力使之發生明顯偏轉
C.使少數α粒子產生大角度偏轉的力是原子核對α粒子的萬有引力
D.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
例4
√
√
α粒子散射實驗的現象是：絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉；少數α粒子發生了較大角度的偏轉；極少數α粒子發生了大角度偏轉，選項A正確；
當α粒子接近核時，是核的斥力使α粒子發生明顯偏轉，原子核對α粒子的萬有引力非常小，可以忽略不計，選項B、C錯誤；
從絕大多數α粒子幾乎不發生偏轉，推測使粒子受到排斥力的核體積極小，選項D正確。
　對原子的認識，正確的是
A.原子由原子核和核外電子組成
B.原子核帶有原子的全部正電荷和全部質量
C.原子核直徑的數量級為10-10 m
D.中性原子核外電子帶的負電荷之和小于原子核所帶的正電荷
例5
√
原子由原子核和核外電子組成，故A正確；
原子核的質量與電子的質量之和就是原子的質量，故B錯誤；
原子直徑的數量級是10-10 m，原子核是原子內很小的核，直徑數量級為10-15 m，C錯誤；
中性原子電子電荷量之和與原子核所帶電荷量之和相等，D錯誤。
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課時對點練
四
考點一　電子的發現　湯姆孫原子模型
1.(多選)(2023·杭州市高二期中)下列關于電子的說法正確的是
A.發現電子是從研究陰極射線開始的
B.湯姆孫發現物質中發出的電子比荷是不同的
C.電子發現的意義是讓人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子
　本身也具有復雜的結構
D.電子是帶負電的，可以在電場和磁場中偏轉
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
基礎對點練
√
13
√
√
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
湯姆孫通過對陰極射線的研究發現了電子，選項A正確；
湯姆孫發現不同物質發出的陰極射線的粒子比荷相同，這種粒子即電子，選項B錯誤；
湯姆孫發現電子，使人們認識到原子不是組成物質的最小微粒，原子本身也具有復雜的結構，選項C正確；
電子是帶負電的，可以在電場和磁場中偏轉，選項D正確。
13
2.關于湯姆孫原子模型的說法正確的是
A.湯姆孫原子模型的提出是以嚴格的實驗為基礎的
B.湯姆孫認為原子是實心的
C.湯姆孫發現電子后猜想出原子內的正電荷集中在原子的中心
D.湯姆孫通過實驗發現了質子
√
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湯姆孫原子模型是在一定的實驗和理論基礎上假想出來的，不是以嚴格的實驗為基礎的，A錯誤；
湯姆孫認為原子是球體，原子帶正電的部分應充斥在整個球體內，很小很輕的電子鑲嵌在球體的某些固定位置，正像葡萄干嵌在面包中那樣，B正確，C錯誤；
湯姆孫發現了電子，并沒有發現質子，D錯誤。
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3.湯姆孫對陰極射線本質的研究，采用的科學方法是
A.用陰極射線轟擊金箔，觀察其散射情況
B.用“油滴實驗”精確測定電子的帶電荷量
C.用陰極射線轟擊熒光物質，對熒光物質發出的光進行光譜分析
D.讓陰極射線通過電場和磁場，通過陰極射線的偏轉情況判斷其電性和
　計算其比荷
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湯姆孫對陰極射線本質的研究采用的主要方法是：讓陰極射線通過電、磁場，通過偏轉情況判斷其電性，結合類平拋運動與圓周運動的公式，即可計算其比荷，故D正確。
4.(多選)如圖所示是湯姆孫的氣體放電管的示意圖，下列說法中正確的是
A.若在D1、D2之間不加電場和磁場，則陰極
　射線應打到熒光屏的中點P1點(忽略重力)
B.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場，
　則陰極射線應向下偏轉
C.若在D1、D2之間加上豎直向下的電場，則陰極射線應向上偏轉
D.若在D1、D2之間加上垂直紙面向里的磁場，則陰極射線向上偏轉
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實驗證明，陰極射線是電子，它在電場
中偏轉時應偏向帶正電的極板一側，選
項C正確，選項B錯誤；
加上垂直紙面向里的磁場時，電子在磁場中受洛倫茲力作用，要向下偏轉，選項D錯誤；
當不加電場和磁場時，電子所受的重力可以忽略不計，因而不發生偏轉，選項A正確。
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考點二　α粒子散射實驗　原子的核式結構模型
5.(2023·北京市文匯中學高二期末)1911年，盧瑟福提出了原子核式結構模型。當時他提出這種模型的實驗依據是
A.α粒子散射實驗 B.光電效應實驗
C.天然放射現象 D.陰極射線的發現
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1911年，盧瑟福根據α粒子散射實驗的結果，提出了原子核式結構模型，A正確，B、C、D錯誤。
6.(2024·北京市第101中學高二期中)物理學家盧瑟福和他的助手用α粒子轟擊金箔，研究α粒子被散射的情況。關于α粒子散射實驗，下列說法正確的是
A.大多數α粒子發生大角度偏轉
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
D.通過α粒子散射實驗還可以估計原子核直徑的數量級是10-10 m
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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α粒子發生大角度的偏轉，而絕大多數基本按直線方向前進，故A、B錯誤；
α粒子散射實驗說明原子內部很空曠，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，故C正確；
通過α粒子散射實驗還可以估計原子核直徑的數量級是10-15 m，故D錯誤。
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7.(2023·北京市大興區高二期末)在盧瑟福α粒子散射實驗中，少數α粒子發生大角度偏轉的原因是
A.原子的正電荷和絕大部分質量都集中在一個很小的核上
B.正電荷在原子中均勻分布
C.原子中存在著帶負電的電子
D.原子核中有中子存在
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在盧瑟福α粒子散射實驗中，少數α粒子發生大角度偏轉的原因是原子的正電荷和絕大部分質量都集中在一個很小的核上，A正確；
正電荷集中在原子核中，B錯誤；
原子中存在著帶負電的電子，質量太小不會影響α粒子的運動，C錯誤；
少數α粒子發生大角度偏轉，只能得知存在原子核，而不能得知有中子存在，D錯誤。
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8.在α粒子散射實驗中，我們并沒有考慮電子對α粒子偏轉角度的影響，這是因為
A.電子的體積非常小，以致α粒子碰不到它
B.電子的質量遠比α粒子的小，所以它對α粒子運動的影響極其微小
C.α粒子使各個電子碰撞的效果相互抵消
D.電子在核外均勻分布，所以α粒子受電子作用力的合力為零
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電子雖然很小，但數量很多，α粒子仍能碰到，α粒子的質量是電子質量的7 300倍，電子對α粒子的影響可以忽略，選項B正確。
9.(多選)(2023·邯鄲市永年區高二期)α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位置的亮斑比在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位置的亮斑比在A、B位置少
D.該實驗說明原子質量均勻地分布在原子內
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根據α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位置的亮斑比在A位置少，熒光屏在C位置的亮斑比在A、B位置少，選項A錯誤，C正確；
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。
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10.人們在研究原子結構時提出過許多模型，其中比較有名的是“葡萄干面包”模型和核式結構模型，它們的模型示意圖如圖所示。下列說法中正確的是
A.α粒子散射實驗與“葡萄干面包”模型和核式結構
　模型的建立無關
B.科學家通過α粒子散射實驗否定了“葡萄干面包”
　模型，建立了核式結構模型
C.科學家通過α粒子散射實驗否定了核式結構模型，建立了“葡萄干面包”模型
D.科學家通過α粒子散射實驗否定了“葡萄干面包”模型和核式結構模型
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能力綜合練
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α粒子散射實驗與原子的核式結構模型的建立有關，通過該實驗，否定了“葡萄干面包”模型，建立了原子的核式結構模型，選項B正確。
11.(2023·福建三明一中高二月考)盧瑟福通過α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α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.1 605、35、11、1
B.1 242、1 305、723、203
C.2、10、655、1 205
D.1 232、1 110、233、203
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α粒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正確，B、C、D錯誤。
12.根據α粒子散射實驗，盧瑟福提出了原子的核式結構模型。如圖為原子核式結構模型的α粒子散射示意圖。圖中實線表示α粒子的運動軌跡。其中一個α粒子在從a運動到b再運動到c的過程中(α粒子在b點時距原子核最近)，下列判斷中正確的是
A.α粒子的動能先增大后減小
B.α粒子的電勢能先增大后減小
C.α粒子的加速度先減小后增大
D.庫侖力對α粒子先做正功后做負功
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α粒子先靠近原子核，然后又遠離原子核，則在運
動過程中，庫侖力對α粒子先做負功后做正功，所
以其電勢能先增大后減小，由動能定理知，動能先
減小后增大，B對，A、D錯。
α粒子受到的庫侖力先增大后減小，由牛頓第二定律知，加速度先增大后減小，C錯。
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13.已知α粒子的質量約為電子質量的7 300倍。如果α粒子以速度v與電子發生彈性正碰(假定電子原來是靜止的)，求碰撞前后α粒子的速度變化，并由此說明為什么原子中的電子不能使α粒子發生明顯偏轉。
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尖子生選練
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答案　見解析
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設α粒子質量為M，電子質量為m，碰撞后α粒子和電子速度分別為v1、v2。因為碰撞為彈性碰撞，則：Mv=Mv1+mv2
Mv2=M+m
解得：v1=v=v≈v
所以原子中的電子不能使α粒子發生明顯偏轉。
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