4.1 电子的发现与汤姆孙原子模型 4.2 原子的核式结构模型 练习-2025-2026学年高二下学期物理鲁科版选择性必修第三册

电子的发现与汤姆孙原子模型、原子的核式结构模型 学科网（北京）股份有限公司 选择题：本题共14小题，单选每小题6分，多选每小题10分，共100分。 1.阴极射线管中电子束由阴极沿x轴正方向射出，在荧光屏上出现一条亮线（如图），要使该亮线向z轴正方向偏移，可加上( ) A.沿z轴正方向的磁场 B.沿y轴负方向的磁场 C.沿z轴正方向的电场 D.沿y轴负方向的电场 2.阴极射线从阴极射线管中的阴极发出，在其间的高电压下加速飞向阳极，如图所示.若要使射线向上偏转，所加磁场的方向应为( ) A.平行于纸面向左 B.平行于纸面向上 C.垂直于纸面向外 D.垂直于纸面向里 3.关于α粒子散射实验的下列说法正确的是( ) 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.实验表明原子核是由质子和中子组成的 D.该实验证实了汤姆孙原子模型的正确性 4.卢瑟福的α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α粒子使得α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.α粒子碰撞到了电子会反向弹回 B.绝大多数α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，正电荷集中在原子核上 5.卢瑟福α粒子散射实验中，金箔中的原子核可以认为是静止不动的点电荷.如图所示，某次实验中，高速运动的α粒子被位于O点的金原子核散射，实线表示α粒子运动的轨迹，M和N为轨迹上的两点，N点比M点离金原子核远，则( ) A.α粒子在M点的加速度比在N点的小 B.α粒子在M点的速度比在N点的大 C.α粒子在M点的电势能比在N点的小 D.α粒子从M点运动到N点，电场力对它做的总功为正功 6.如图所示为卢瑟福α粒子散射实验的金原子核和两个α粒子的径迹，其中可能正确的是( ) A.B. C.D. 7.在真空的玻璃管中封有两个电极，当加上一定电压后，会从阴极射出一束高速电子流，称为阴极射线。若在玻璃管的正上方平行放置一根通有强电流的长直导线，其电流方向如图所示，则阴极射线将会( ) A.向上偏转 B.向下偏转 C.向纸内偏转 D.向纸外偏转 8.关于电子的发现，下列叙述正确的是( ) 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.电子电荷量的精确测定最早是由密立根通过著名的“油滴实验”实现的 9.关于卢瑟福α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α粒子在实验中几乎不偏转，是因为原子核质量很大 C.使α粒子产生大角度偏转的作用力，是电子对α粒子的库仑斥力 D.使α粒子产生大角度偏转的作用力，是原子核对α粒子的万有引力 10.2025年1月20日，在合肥科学岛，有“人造太阳”之称的全超导托卡马克核聚变实验装置实现了千秒亿度高约束模式运行，表明我国在磁约束高温等离子体物理与工程技术研究方面走到了世界前列。下列关于原子核研究的说法正确的是( ) A.汤姆孙发现电子后，提出了原子的核式结构模型 B.卢瑟福通过粒子散射实验，发现原子核内存在中子 C.原子核的电荷数就是其核子数 D.是原子核人工转变的核反应方程 11.（多选）下列说法正确的是( ) A.汤姆孙研究阴极射线，用测定粒子比荷的方法发现了电子 B.电子的发现证明了原子是可分的 C.汤姆孙认为原子里面带正电的物质应充斥整个原子，而带负电的电子镶嵌在球体的某些固定位置 D.汤姆孙认为原子里面带正电的物质都集中在原子中心一个很小的范围内 12.（多选）如图所示为汤姆孙的气体放电管的示意图，下列说法中正确的是( ) A.若在之间不加电场和磁场，则阴极射线应打到最右端的点 B.若在之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向下偏转 C.若在之间加上竖直向下的电场，则阴极射线应向上偏转 D.若在之间加上垂直纸面向里的磁场，则阴极射线不偏转 13（多选）.如图所示为α粒子散射实验中α粒子穿过某金属原子核附近时的运动轨迹示意图，A、B、C三点分别位于两个等势面上，则以下说法中正确的是( ) A.α粒子在A点的速度比在B点的速度小 B.α粒子在B点的速度最大 C.α粒子在A、C两，点的速度大小相同 D.α粒子在B点的速度比在C点的速度小 14.（多选）α粒子散射实验的装置如图所示.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分布均匀 参考答案 1.答案：B 解析：若加一沿z轴正方向的磁场，根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向沿y轴正方向，则亮线不会向z轴正方向偏移，故A错误；若加一沿y轴负方向的磁场，根据左手定则，电子所受洛伦兹力方向沿z轴正方向，则亮线向z轴正方向偏移，故B正确；若加一沿z轴正方向的电场，电子受沿z轴负方向的电场力作用，则亮线向z轴负方向偏移，故C错误；若加一沿y轴负方向的电场，电子受沿y轴正方向的电场力作用，则亮线不会向z轴正方向偏移，故D错误. 2.答案：C 解析：由于阴极射线的本质是电子流，阴极射线方向向右，说明电子的运动方向向右，相当于存在向左的电流，根据左手定则可知，若要使射线向上偏转，则电子所受洛伦兹力方向平行于纸面向上，所以磁场方向应为垂直于纸面向外，故选项C正确. 3.答案：B 解析：α粒子散射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，占有原子体积的极小部分，证实了原子的核式结构，但是该实验不能表明原子核是由质子和中子组成的.故选B. 4.答案：D 解析：电子质量很小，α粒子与电子碰撞，运动方向几乎不改变，选项A错误；绝大多数α粒子运动方向不发生改变，少数发生了大角度偏转，选项B错误；该实验为卢瑟福的原子的核式结构理论奠定了基础，从而否定了汤姆孙的“枣糕模型”，选项C错误；该实验说明原子具有核式结构，正电荷集中在原子核上，选项D正确. 5.答案：D 解析：根据可知，离金原子核越近，所受库仑力越大，所以α粒子在M点所受库仑力大，加速度大，A错误；α粒子靠近金原子核过程中，库仑力做负功，电势能增大，动能减小，离原子核越近，电势能越大，动能越小，所以α粒子在M点的电势能比在N点的大，α粒子在M点的动能比在N点的小，则α粒子在M点的速度比在N点的小，B、C错误；α粒子从M点运动到N点，根据前面分析和动能定理可知，电场力对它做的总功为正功，D正确. 6.答案：A 解析：α粒子与金原子核都带正电，相互排斥，α粒子越靠近金原子核，所受库仑斥力越大，运动方向的偏转角度就越大，根据这个特点可以判断出只有A正确，故选A. 7.答案：A 解析：根据右手定则判定通电导线下方部分的磁场方向垂直纸面向外；根据左手定则判断电子在磁场中受力方向向上，故阴极射线将向上偏转。故选A。 8.答案：D 解析：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；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；电子的电荷量与质量的比值称为电子的比荷，C错误；电子电荷量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。 9.答案：A 解析：卢瑟福α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α粒子产生大角度偏转的作用力，是原子核对α粒子的库仑斥力，A正确。 故选A。 10.答案：D 解析：A.卢瑟福提出了原子核式模型，故 A错误； B.查德威克在做粒子轰击物的实验中发现了中子，故B错误； C.原子核的电荷数就是核内的质子数，核子数等于中子数和质子数之和，故C错误； D.是原子核人工转变的核反应方程，选项D正确。 故选D。 11.答案：ABC 解析：由物理学史可知，选项A正确；根据电子发现的重要意义可知，选项B正确；根据汤姆孙原子模型可知，选项C正确，D错误. 12.答案：AC 解析：实验证明，阴极射线是电子流，它在电场中偏转时应偏向带正电的极板一侧，B错误，C正确；加上垂直纸面向里的磁场时，电子在磁场中受洛伦兹力作用，要发生偏转， D错误；当不加电场和磁场时，电子所受的重力可以忽略不计，因而不发生偏转，应打到最右端的点，A正确， 13.答案：CD 解析：根据α粒子的运动轨迹可判定α粒子受到的是斥力，所以由A到B库仑力做负功，速度减小；由B到C库仑力做正功，速度增大，选项A、B错误，D正确.由于A、C两点位于同一等势面上，即A、C两点电势相等，根据可知，α粒子在A、C两点电势能相等，根据能量守恒定律可知，α粒子在A、C两点动能相等，所以α粒子在A、C两点的速度大小相同，选项C正确. 14.答案：BC 解析：根据α粒子散射实验现象，绝大多数粒子通过金箔后方向不变，少数粒子方向发生了大角度偏转，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错误，C正确；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，而不是质量分布均匀，选项B正确，D错误. $