第4章 第2节 原子的核式结构模型-【学霸黑白题】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（教科版）

第2节原子 白题 基础过关练 题型1电子的发现 1.(2022·江西丰城九中期中)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 2.(（2023·天津中学期中)如 图，在电子射线管正下方平 行放置一根通有足够强电流的长直导线，且 导线中电流方向水平向右，则电子束将会 A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸内偏转 D.向纸外偏转 题型2α粒子散射实验 3.(2023·北京大兴期末)在如图所示的α粒子 散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的 原因是 ( 金箔 放射源 荧光屏 显微镜 粒子 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.α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 4.（2022·福建三明一中质检)卢瑟福通过α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 选择性必修第三册·JK 的核式结构模型 限时：6min 生光斑，为验证α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 放射源 荧光屏 金箔 显微镜 B.1242、1305、723、203 C.2、10、655、1205 D.1232、1110、733、203 3 2 题型3原子的核式结构模型 5.1909年英国科学家卢瑟福进行了著名的α粒 子（带正电）轰击金箔实验.结果发现：绝大多 数粒子穿过金箔后仍沿原方向前进，但是 有少数粒子却发生了较大的偏转，并且有 极少数α粒子的偏转超过90°，有的甚至几乎 达到180°，像是被金箔弹了回来. (1)根据实验现象，卢瑟福提出“原子的大 部分质量集中到了一个很小的结构上”， 卢瑟福所说的“很小的结构”指的 是 (2)1um金箔包含了3000层金原子，绝大多 数粒子穿过后方向不变，该现象可以说 明下列两种说法中的 A.原子的质量是均匀分布的 B.原子内部绝大部分空间是空的 (3)科学家对原子结构的探究经历了三个过 程，通过粒子散射实验，你认为原子结 构为图中的 A.不可再分的实心球体 B.正负电荷均匀分布 C.核位于原子中心，大部分质量集中在核 黑白题50 黑题应用提优练 1.下列实验现象中，支持阴极射线是带电微粒观 点的是 A.阴极射线可以透过薄铝片 B.阴极射线通过电场或磁场时，要产生相应 偏转 C.阴极射线透过镍单晶时，产生衍射现象 D.阴极射线轰击荧光物质，发出荧光 2.下列观点不属于原子核式结构理论的有 ( ) A.原子的正电荷均匀分布在整个原子中 B.原子的中心有原子核，包括带正电的质子 和不带电的中子 C.原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中 在原子核里 D.带负电的电子在核外绕着核在不同轨道上 旋转 3.(多选)已知X射线的“光子”不带电，假设阴 极射线像X射线一样，则下列说法正确的是 ) A.阴极射线管内的高电压不能够对其加速而 增加能量 B.阴极射线通过偏转电场不会发生偏转 C.阴极射线通过磁场方向一定不会发生改变 D.阴极射线通过偏转电场能够改变方向 4.(2023·广东江门广雅中学期中)在卢瑟福的 α粒子散射实验中，某一粒子经过某一原子 核附近时的轨迹如图中实线所示，图中P、Q 为轨迹上的点，虚线是过P、Q两点并与轨迹 相切的直线，两虚线和轨迹将平面分为四个 区域，不考虑其他原子核对该α粒子的作用， 那么该原子核可能位于 ① ②×③ ‘④ 第四章 限时：10min A.①区域 B.②区域 C.③区域 D.④区域 5.(2023·四川绵阳期末)如图是卢瑟福为解释 α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α粒子的运动轨迹.下列说法正 确的是 ( A.越接近原子核的粒 α粒子 子发生散射时的偏转 ⊕金原子核 角越小 B.电子质量约为α粒子质量 7300因此电 子对α粒子速度的影响可以忽略 C.由该实验可以得出α粒子与金原子核一定 带异种电荷 D.若实验中换用轻金属箔片，发生大角度偏 转的α粒子将会增多 压轴挑战 6.按卢瑟福的原子模型，氢原子的核外电子 质量为m,电荷量为-e,做轨道半径为r的 匀速圆周运动.求： (1)电子运动的速率和动能； (2)电子绕核转动的频率， 进阶突破拔高练P10 黑白题51平衡条件可知，弹簧弹力变大，则弹簧被压缩，与此同时弹簧 对右边活塞有弹力作用，缓慢向右推动右边活塞，故活塞 对h中的气体做正功，且是绝热过程，由热力学第一定律可 知，h中的气体内能增加，A正确：B.未加热前，三部分中气 体的温度、体积、压强均相等，当系统稳定时，活塞受力平衡， 可知弹簧处于压缩状态，对左边活塞分析pS=F弹+pS,则 P>Pg,分别对∫g内的气体分析，根据理想气体状态方程有 _,_,由题意可知，因弹簧被压缩，则 T。T’T。 T V>V,联立可得T>T,B错误；C.在达到稳定过程中h中的 气体体积变小，压强变大，∫中的气体体积变大，由于稳定时 弹簧保持平衡状态，故稳定时∫h中的气体压强相等，根据 理想气体状态方程对h气体分析可知，联立可得 T>T6,C错误；D.对弹簧、活塞及g中的气体组成的系统分 析，根据平衡条件可知，f与h中的气体压强相等，D正确.故 选AD. 8.BCE解析：A根据一定质量的理想气体状态方程=C可 得：p=S7,从。到b为过坐标原点的倾斜直线，故气体做等 容变化，气体不做功，故A错误：B.从α到b,气体的温度逐 第四章 第1节电子的发现 白题基础过关练 1.CD解析：AC.阴极射线是真空玻璃管内由阴极直接发出 的高速电子流，选项A错误，C正确.BD.只有当两极间有高 电压且阴极接电源负极时，阴极中的电子才会受到足够大的 库仑力作用而脱离阴极成为阴极射线，选项B错误，D正确. 故选CD. 2.C解析：要使电子向下偏转，则电子受到向下的洛伦兹力， 故根据左手定则可施加一个方向垂直纸面向里的磁场.故 选C. 3.D解析：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 2dhvg 4. 解析：由于电子进入电场中做类平抛运动，沿电场线 ur 方向做初速度为零的匀加速直线运动，有h= 2at2 .0 2m（to2dm ,则有e=2dh好 m U2 5.ACD解析：ABC.密立根的油滴实验测出了电子的电荷量 为1.6×10-19C,并提出了电荷量子化的观点，故AC正确， B错误；D.任何带电物体所带的电荷量都是e的整数倍，故 D正确.故选ACD. 6.D解析：题图为密立根油滴实验的示意图，密立根通过油 选择性必修第三册·JK 渐升高，分子的平均动能逐渐增大，故内能一直增加，故 B正确；CDE.由于气体从a到b不做功W=0,且内能逐渐增 大，根据热力学第一定律△U=W+Q可知，气体一直从外界 吸热，且吸收的热量等于其内能的增加量，故CE正确，D错 误；故选BCE. 9.ABD解析：AC.根据理想气体状态方程可知T=卫·V,即 nR T-v图像的斜率为，R,故有A.=,>p,故A正确，C错误： B.理想气体由a变化到b的过程中，因体积增大，则气体对 外做功，故B正确；DE.理想气体由a变化到b的过程中，温 度升高，则内能增大，由热力学第一定律有△U=Q+W,而 △U>0,W<0,则有△U=Q-W,可得Q>0,Q>△U,即气体从 外界吸热，且从外界吸收的热量大于其增加的内能，故D正 确，E错误；故选ABD. 10.(1)5P0(2)1.97,(3)w 解析：(I)由题可知，根据玻意耳定律可得p4V=PV,解得 =5P-(2)根据理想气体状态方程可知-，解得 Tc=1.9T。.(3)根据热力学第一定律可知△U=W+Q,其中 Q=0,故气体内能增加△U=W. 原子结构 滴实验直接测定了油滴的电荷量.通过多次实验测量，发现 油滴所带的电荷量虽不相同，但都是某个最小电荷量的整 数倍，这个最小电荷量被认为是元电荷.故选D. 第2节原子的核式结构模型 白题基础过关练 1.D解析：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α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.A解析：根据安培定则可知，通电长直导线在阴极射线管 处的磁场方向垂直纸面向外，由图可知电子束运动方向由左 向右，根据左手定则可知电子束受到的洛伦兹力方向向上， 所以向上偏转，故A正确，BCD错误.故选A. 3.A解析：当α粒子穿过原子时，电子对小粒子影响很小，影 响α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，所以粒子接近它 的机会就很少，故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. 4.A解析：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 5.(1)原子核(2)B(3)C 黑白题18 解析：原子是由原子核和核外电子构成的，原子核体积很小， 原子的质量主要集中在原子核上，核外电子围绕原子核做高 速运动.(1)若原子质量、正电荷在原子内均匀分布，则不会 出现极少数α粒子大角度偏转，这里的“很小的结构”指的 是原子核(2)原子核内部十分“空旷”，使绝大多数α粒子 穿过后方向不变.所以A错误，B正确；故选B.(3)通过上述 实验，能说明原子结构是：原子核位于原子的中心，大部分质 量集中在原子核上，所以C正确；AB错误，故选C. 黑题应用提优练 1.B解析：A.X射线不带电且有较强的穿透能力，可以透过 薄铝片，因此阴极射线可以透过薄铝片不能说明阴极射线是 带电微粒，选项A错误：B.阴极射线通过电场或磁场时发生 偏转，说明它是带电的粒子，不是不带电的电磁波，选项 B正确：C.只要具有波的特性，就能产生衍射现象，选项 C错误：D.紫外线照射荧光物质时也会发出荧光，不能证明 阴极射线是带电微粒，故D错误故选B. 2.A解析：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地偏转，而绝大多 数基本按直线方向前进，因此为了解释α粒子散射实验，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，电子在核外绕原子核旋转.故BCD正确，不符合 题意，A错误，符合题意 3.ABC解析：因为X射线的“光子”不带电，故电场、磁场对X 射线不产生作用力.故选ABC. 4.A解析：卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子的核式结 构模型，正电荷全部集中在原子核内，粒子带正电，同种电 荷相互排斥，①区域符合题意.故A正确. 5.B解析：A.越接近原子核的α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α粒子 质量的730 ,因此电子对α粒子速度的影响可以忽略，B正 确：C.由该实验可以得出α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箔片，发生大角度偏转 的粒子将会减少，D错误故选B. 压轴挑战 6.()ee 解析：(1)氢原子核对核外 电子的库仑引力远大于它们之间的万有引力，万有引力不 计所以电子绕核转动的向心力是库仑引力二=m二，所 ke2 以v= ,所以E= 2 mu?s he? 1 (2)根据7=20，且f e T,所以f 2ur 2urN mr 第3节光谱氢原子光谱 白题基础过关练 1.A解析：连续分布的包含有从红光到紫光各种色光的光谱 叫作连续光谱，如烧红的煤块和白炽灯发出的都是连续光 谱，A正确；生活中试电笔内氖管和霓虹灯发光的光谱属于 参考答案与解析 明线光谱，属于线状谱，B错误：在燃烧的酒精灯芯上放上少 许钠盐，用光谱管观察得到的光谱是钠的发射光谱，也是钠 的线状光谱，C错误；太阳光谱是吸收光谱，其中的暗线，说 明太阳表面的气体中存在与这些暗线相对应的元素，D错 误故选A 2.AD解析：ABC.线状谱中的明线与吸收光谱中的暗线均为 特征谱线，故A正确，B、C错误；D.各种元素在吸收光谱中 的每一条暗线都跟这种元素在线状谱中的一条明线相对应， 故D正确. 3.C解析：A.太阳光谱是吸收光谱，这是由于太阳内部发出 的强光经过温度比较低的太阳大气层时产生的，所以A错 误：B.霓虹灯呈稀薄气体状态，因此光谱是线状谱，而炼钢 炉中炽热铁水产生的光谱是连续光谱，所以B错误：C.强白 光通过酒精灯火焰上的钠盐时，某些频率的光被吸收，形成 吸收光谱，所以C正确；D.发射光谱可以分为连续光谱和线 状谱，而光谱分析中只能用线状谱和吸收光谱，因为它们都 具备特征谱线，所以D错误.故选C. 4.B解析：把矿物的线状谱与几种元素的特征谱线进行对 照，只有b元素的谱线在该线状谱中不存在，故选项B正确， 故选B. 5.C解析：根据经典电磁理论，从卢瑟福原子模型可以得到 的推论是原子很不稳定，原子光谱是连续谱，C正确，ABD错 误：故选C 6.B解析：由题给公式可知，在帕邢系中，当n=4时，氢原子 发出电磁波的波长最长，为入mx ≈1.87× R.（916} 11 10-6m=1870nm,当n趋于无穷大时，氢原子发出电磁波的 1 波长最短，为入min=一 10 ≈8.18×10-7m=818nm,根据 电磁波谱可知选项中四种电磁波按波长由小到大排列为：X 射线、紫外线、可见光、红外线，由于入略大于可见光的最 大波长，所以帕邢系中，氢原子可以发出红外线，不可能发出 可见光、紫外线和X射线故选B. 黑题应用提优练 1.BC解析：由一些不连续的明线组成，不同元素的明线光谱 不同，叫作线状光谱，也叫特征谱线，所以可以通过线状谱或 特征谱线分析物质和物质的组成成分，故应选BC. 2.D解析：AB.吸收光谱和明线光谱的产生方法不同，同种物 质吸收光谱中的暗线与明线光谱中的明线相对应，故AB错 误：C.明线光谱是线状谱，故C错误：D.明线光谱和吸收光 谱都可以进行光谱分析，用来鉴别物质和确定化学组成，故 D正确.故选D. 3.D解析：A.任何原子的发射光谱都是线状谱，A错误；B.太 阳光谱中的许多暗线与太阳中存在的金属元素的特征谱线 相对应，太阳光谱中的暗线表明太阳中正好存在这些金属元 素，B错误：C.可见光谱与不可见光谱都有分立特征，C错 误；D.电子绕原子核的运动都是不连续变化的，所以我们看 到了原子光谱的分立特征，D正确.故选D. 4.ACD解析：AB.在赖曼系中m=1,n=2、3、4、…,利用氢原 子光洁谢线的胶长公式片=风习)可知值越小，波长 入就越长，频率v就越小，则A符合题意，B不符合题意： 黑白题19