内容正文:
2. 原子的核式结构模型
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、原子的枣糕模型与卢瑟福的α粒子散射实验 1
二、原子的核式结构模型 5
三、原子核的电荷与尺度 5
【拓思维·重难突破】 6
【链高考·精准破局】 7
一、原子的枣糕模型与卢瑟福的α粒子散射实验
1.下列说法不正确的是( )
A.α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.核式结构模型与经典理论之间产生尖锐矛盾,说明核式结构模型是错误的
C.汤姆孙首先发现了电子,并测定了电子电荷量,且提出了原子“枣糕模型”
D.卢瑟福提出了原子核式结构模型,并解释了α粒子发生大角度偏转的原因
2.关于原子结构的认识历程,下列说法正确的有( )
A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B.汤姆孙通过著名的“油滴实验”精确测定电子电荷
C.卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释原子中带正电部分的体积、质量占比都很小
D.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
3. α粒子散射实验装置如图所示。关于该实验现象及得出的结论,下列说法正确的是( )
A.该实验证实了汤姆孙的“枣糕模型”是正确的
B.大多数α粒子穿过金箔后,其运动方向受到较大的影响
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内
D.原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子镶嵌在其中
4.如图所示是卢瑟福α粒子散射实验的实验装置图,以下说法正确的是( )
A.α粒子是质子
B.图中A、B两位置观察到的闪光次数接近
C.实验表明原子核集中了原子几乎全部质量
D.该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性
5.如图所示是卢瑟福α粒子散射实验的实验装置图,以下说法正确的是( )
A.α粒子是电子
B.图中仅在A点可以观察到α粒子
C.α粒子发生大角度偏转主要是由于α粒子与金箔中电子的相互作用引起的
D.绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,说明原子内部绝大部分是空的
6.(多选)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针,由于铅能够很好地吸收α粒子使得α粒子只能从小孔射出,形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础
B.少数α粒子发生了大角度偏转
C.卢瑟福通过该实验发现原子核内有质子
D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心
7.(多选)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,由于铅能够很好地吸收α粒子使得α粒子只能从小孔射出,形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子能穿过金箔
B.极少数α粒子发生了大角度偏转
C.该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础
D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心
8.如图所示为α粒子散射的实验装置图。对该实验的解释,下列选项说法合理的是( )
A.原子内部存在中子
B.实验结果表明原子的正电荷均匀分布在原子内
C.大多数α粒子发生大角度偏转,少数α粒子沿原方向前进
D.原子的全部正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上
9.如图为α粒子散射的实验装置示意图,实验观测发现,有少数α粒子发生了大角度偏转,说明( )
A.α粒子跟电子发生了碰撞
B.金原子核内部有复杂结构
C.金原子中有带正电的原子核
D.α粒子受到金原子核库仑引力
10. 通过α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型: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。下列说法正确的是( )
A.实验时,应将α粒子放射源、金箔及荧光屏置于真空中
B.电子对α粒子速度大小和方向的影响不可忽略
C.绝大多数α粒子运动方向几乎不变,是由于原子是电中性的
D.当α粒子距离正电体很近时,发生大角度偏转是由于受到很强的核力
11.关于卢瑟福α粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转,“枣糕模型”得到证实
B.绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转,是因为α粒子质量太大
C.大角度偏转的α粒子,不可能是与电子发生碰撞导致的
D.原子的质量全部集中在原子核内
12.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.该实验可在空气中进行
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
13.(2026春•沈河区校级月考)在卢瑟福的α粒子散射实验中,某一α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五个区域,不考虑其他原子核对该α粒子的作用,该原子核的位置可能在( )
A.①区域 B.②区域 C.③区域 D.④区域
二、原子的核式结构模型
14.关于原子结构,下列说法中正确的是( )
A.枣糕模型能解释卢瑟福散射实验
B.核式结构模型能解释氢原子光谱
C.玻尔模型能解释所有原子的光谱
D.电子云模型中电子没有确定的轨迹
15.卢瑟福与汤姆孙的原子模型的主要区别是( )
①原子的组成成分不同
②原子的质量分布不同
③原子的电荷成分不同
④原子内电子的运动状况不同
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
16.在图所示关于氢原子结构的行星模型中,正确的是( )
A. B.
C. D.
17.原子由带正电的原子核和带 电的核外电子组成,原子核与核外电子间互相 (选填“吸引”或“排斥”),荷叶上相距很近的两滴水珠,会自动汇合成一滴较大的水珠,这说明分子之间存在 。
三、原子核的电荷与尺度
18. 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。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
19.下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是( )
A.阴极射线是电子流,J.J.汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电荷量
B.J.J.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于球内,电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代
C.通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10﹣10m
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域——原子核
20.关于原子模型及其建立过程叙述正确的是( )
A.阴极射线是电子,汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电量
B.汤姆孙认为原子是实心球体,电子均匀镶嵌在实心球内,正电荷也是呈点状均匀镶嵌在球体内,而并非弥漫性分布于球内;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代
C.α粒子散射实验可以估测出原子核尺度数量级为10﹣15m
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域﹣原子核,电子绕核做圆周运动,库仑力提供向心力
21.卢瑟福的α粒子散射实验结果表明( )
A.原子是由原子核和核外电子组成
B.原子核外电子绕核做圆周运动
C.原子中的正电荷均匀分布在原子中
D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
22.(多选)α粒子散射实验是一个著名物理实验。α粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.使α粒子发生明显偏转的力是原子核对α粒子的静电引力
B.大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进
C.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷和几乎全部质量
D.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
23. 如图甲所示为α粒子散射实验装置的剖面图,图中铅盒内的放射性元素钋(Po)所放出的α粒子由铅盒上的小孔射出,形成一束很细的粒子束打到金箔上。α粒子束能穿过很薄的金箔打到荧光屏上,并产生闪光,这些闪光可以通过显微镜观察。α粒子穿过金箔前后运动方向之间的夹角θ称为散射角,如图乙所示,荧光屏和显微镜可一起绕金箔沿圆周转动,以便观察α粒子穿过金箔后散射角的变化情况。下列说法正确的是( )
A.整个装置可以不放在抽成真空的容器中
B.α粒子散射实验的结果表明,少数α粒子穿过金箔后,散射角很小(平均为2°~3°),几乎沿原方向前进
C.α粒子散射实验中观察到个别α粒子被反弹回来,这种现象可用“枣糕模型”来解释
D.原子的核式结构模型类似太阳系,原子核犹如太阳,电子犹如行星,可称为原子的“行星模型”
24.(2026•安庆二模)1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数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°,也就是说,它们几乎被“撞”了回来。为了解释这个实验现象,卢瑟福提出了( )
A.电子轨道量子化理论 B.原子的核式结构模型
C.原子结构“枣糕”模型 D.分子电流假说
25.(2026•成都二模)图示为α粒子散射实验得到的α粒子运动轨迹示意图,M、N、P为三条不同轨迹上的三点。下列说法正确的是( )
A.α粒子在P点处动能为零
B.α粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
C.轨迹经过N点的α粒子运动过程中机械能保持不变
D.轨迹经过M点的α粒子运动过程中电势能先增大后减小
26.(2025•南通四模)如图所示是α粒子散射实验装置,实验时在图中甲、乙、丙、丁四处观察,相同时间内荧光屏上闪光点最多的位置是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
27.(2023•嘉定区二模)现在科学家们正在设法探寻“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量,但电荷符号相反。据此,若有反α粒子,它的质量数和电荷数分别为( )
A.﹣4,﹣2 B.4,﹣2 C.﹣4,2 D.4,2
28.(2023•浦东新区二模)关于卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法正确的是( )
A.在原子中心有一很小的带负电的核
B.原子的全部质量都集中在原子核里
C.电子在核外不停地绕核运动
D.电子绕核运动的向心力由核力提供
29.(2023•宝山区二模)卢瑟福通过 实验,推断出原子的全部正电荷和几乎全部 都集中在原子中央一个很小的体积内,由此提出了原子的核式结构模型。
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2. 原子的核式结构模型
目录
【攻核心·技能提升】 1
一、原子的枣糕模型与卢瑟福的α粒子散射实验 1
二、原子的核式结构模型 7
三、原子核的电荷与尺度 8
【拓思维·重难突破】 10
【链高考·精准破局】 11
一、原子的枣糕模型与卢瑟福的α粒子散射实验
1.下列说法不正确的是( )
A.α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.核式结构模型与经典理论之间产生尖锐矛盾,说明核式结构模型是错误的
C.汤姆孙首先发现了电子,并测定了电子电荷量,且提出了原子“枣糕模型”
D.卢瑟福提出了原子核式结构模型,并解释了α粒子发生大角度偏转的原因
【答案】C
【详解】解:A.α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α粒子散射实验时发现绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来的方向前进,只有少数α粒子发生大角度偏转,卢瑟福通过α粒子散射实验建立了原子“核式结构”模型,并成功解释了α粒子发生大角度偏转的原因,故BD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。
2.关于原子结构的认识历程,下列说法正确的有( )
A.汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在很小的核内
B.汤姆孙通过著名的“油滴实验”精确测定电子电荷
C.卢瑟福的原子核式结构模型能够很好的解释原子中带正电部分的体积、质量占比都很小
D.α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据
【答案】D
【详解】解:A、汤姆孙发现电子后猜想出原子核内的正电荷是均匀分布的,故A错误;
B、油滴实验是密立根完成,用于精确测定电子电荷量,并非汤姆孙,故B错误;
C、卢瑟福提出的原子核式结构模型解释原子中带正电部分的体积很小,但几乎占有全部质量,故C错误;
D、α粒子散射实验中少数α粒子发生了较大偏转是卢瑟福猜想原子核式结构模型的主要依据,故D正确。
3.α粒子散射实验装置如图所示。关于该实验现象及得出的结论,下列说法正确的是( )
A.该实验证实了汤姆孙的“枣糕模型”是正确的
B.大多数α粒子穿过金箔后,其运动方向受到较大的影响
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内
D.原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子镶嵌在其中
【答案】C
【详解】解:A.该实验证实了汤姆孙的“枣糕模型”是错误的,提出了原子的核式结构模型,故A错误;
B.大多数α粒子穿过金箔后,其运动方向没有受到较大的影响,故B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内,故C正确;
D.原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球体内,电子镶嵌在其中,这是汤姆生提出的原子模型,被该实验否定了,故D错误。
4.如图所示是卢瑟福α粒子散射实验的实验装置图,以下说法正确的是( )
A.α粒子是质子
B.图中A、B两位置观察到的闪光次数接近
C.实验表明原子核集中了原子几乎全部质量
D.该实验证实了汤姆逊原子模型的正确性
【答案】C
【详解】解:A.α粒子是氦原子核而不是质子,故A错误;
B.在α粒子散射实验中,大多数α粒子沿直线穿过金箔,在A位置观察到的闪光次数多,极少数α粒子发生较大角度的偏转,在B位置观察到的闪光次数极少,所以AB两位置观察到的闪光次数不接近,故B错误;
C.由于少数α粒子发生大角度的偏转,极少数α粒子甚至被反弹回来,说明原子核集中了原子几乎全部质量,故C正确;
D.卢瑟福根据α粒子散射实验否定了汤姆逊原子模型,建立了原子核式结构模型,故D错误。
5.如图所示是卢瑟福α粒子散射实验的实验装置图,以下说法正确的是( )
A.α粒子是电子
B.图中仅在A点可以观察到α粒子
C.α粒子发生大角度偏转主要是由于α粒子与金箔中电子的相互作用引起的
D.绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,说明原子内部绝大部分是空的
【答案】D
【详解】解:A.α粒子是由两个质子及两个中字组成,故A错误;
B.α粒子穿过金箔时,一小部分会受到金原子的原子核中质子的排斥作用,因此产生偏转,因此在各个方向都能观察到α粒子,故B错误;
C.α粒子发生大角度的偏转是由于穿过金箔时,接近金原子原子核的粒子,会受到核内质子的排斥作用,故C错误;
D.绝大多数α粒子穿过金箔后基本上仍沿原来方向前进,说明原子内部绝大部分是空的,由此卢瑟福提出了原子的核式结构,故D正确。
6.(多选)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针,由于铅能够很好地吸收α粒子使得α粒子只能从小孔射出,形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础
B.少数α粒子发生了大角度偏转
C.卢瑟福通过该实验发现原子核内有质子
D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心
【答案】BD
【详解】解:A.该实验为卢瑟福建立原子的核式结构提供了依据,从而否定了汤姆孙的“枣糕模型”,故A错误;
B.实验的结果是绝大多数α粒子方向不发生改变,少数发生了大角度偏转,故B正确;
C.卢瑟福通过该实验提出了原子的核式结构模型,不是发现原子核内有质子,故C错误;
D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心,故D正确。
7.(多选)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,由于铅能够很好地吸收α粒子使得α粒子只能从小孔射出,形成很细的一束射线射到厚度为几微米的金箔上,最后打在荧光屏上产生闪烁的光点。下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子能穿过金箔
B.极少数α粒子发生了大角度偏转
C.该实验为汤姆孙“枣糕模型”奠定了基础
D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心
【答案】ABD
【详解】解:AB.α粒子散射实验的现象是: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°),故AB正确;
C.该实验否定了汤姆孙“枣糕模型”,为原子的核式结构理论奠定了基础,故C错误;
D.该实验说明原子具有核式结构,正电荷集中在原子中心,故D正确。
8.如图所示为α粒子散射的实验装置图。对该实验的解释,下列选项说法合理的是( )
A.原子内部存在中子
B.实验结果表明原子的正电荷均匀分布在原子内
C.大多数α粒子发生大角度偏转,少数α粒子沿原方向前进
D.原子的全部正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上
【答案】D
【详解】解:A、α粒子散射实验主要关注的是α粒子与原子核的相互作用,而不是直接证明原子内部存在中子,故A错误;
B、实验结果表明原子的正电荷并非均匀分布在原子内,而是集中在原子核上,故B错误;
C、实验结果显示,大多数α粒子沿原方向前进,少数α粒子发生大角度偏转,故C错误;
D、根据α粒子散射实验,可以推断原子的全部正电荷和绝大部分的质量都集中在一个很小的核上,这与实验结果相符,故D正确。
9.如图为α粒子散射的实验装置示意图,实验观测发现,有少数α粒子发生了大角度偏转,说明( )
A.α粒子跟电子发生了碰撞
B.金原子核内部有复杂结构
C.金原子中有带正电的原子核
D.α粒子受到金原子核库仑引力
【答案】C
【详解】解:少数α粒子发生大角度偏转,只能说明α粒子受到金原子中带正电的原子核的较大库仑斥力作用,金原子核外电子的作用力对α粒子的影响很小,不能说明金原子核内部有复杂结构,故C正确,ABD错误。
10. 通过α粒子散射实验,卢瑟福提出了原子的核式结构模型: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。下列说法正确的是( )
A.实验时,应将α粒子放射源、金箔及荧光屏置于真空中
B.电子对α粒子速度大小和方向的影响不可忽略
C.绝大多数α粒子运动方向几乎不变,是由于原子是电中性的
D.当α粒子距离正电体很近时,发生大角度偏转是由于受到很强的核力
【答案】A
【详解】解:A.实验时,应将α粒子放射源、金箔及荧光屏置于真空中,以减小空气阻力的影响,故A正确;
B.因为α粒子质量很大,电子对α粒子速度大小和方向的影响可忽略不计,故B错误;
C.绝大多数α粒子运动方向几乎不变,是由于原子内部有很大的空隙,故C错误;
D.当α粒子距离正电体很近时,发生大角度偏转是由于受到很强的库仑斥力作用,故D错误。
11.关于卢瑟福α粒子散射实验,下列说法正确的是( )
A.绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转,“枣糕模型”得到证实
B.绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转,是因为α粒子质量太大
C.大角度偏转的α粒子,不可能是与电子发生碰撞导致的
D.原子的质量全部集中在原子核内
【答案】C
【详解】解:AB、卢瑟福α粒子散射实验中,绝大多数α粒子在实验中几乎不偏转,主要原因是原子内部十分“空旷”,没有粒子与它碰撞,说明“枣糕模型”是错误的,故AB错误;
C、α粒子的质量比电子的质量大得多,根据动量守恒定律可知,大角度偏转的α粒子,不可能是与电子发生碰撞导致的,故C正确;
D、卢瑟福通过α粒子散射实验提出原子核式结构模型,原子核集中了几乎全部的质量和全部的正电荷,故D错误。
12.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.该实验可在空气中进行
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】解:A.α粒子的贯穿本领弱,为了使得实验现象明显,该实验不能够在空气中进行,需要再真空中进行,故A错误;
B.α粒子的质量远远大于电子的质量,可知,α粒子大角度散射不可能是它跟电子发生了碰撞引起,α粒子大角度散射主要是由于它受到原子核库仑斥力的作用,故B错误;
C.卢瑟福根据该实验现象中极少数α粒子发生了大角度偏转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。
13.(2026春•沈河区校级月考)在卢瑟福的α粒子散射实验中,某一α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五个区域,不考虑其他原子核对该α粒子的作用,该原子核的位置可能在( )
A.①区域 B.②区域 C.③区域 D.④区域
【答案】C
【详解】解:α粒子带正电,原子核也带正电,对靠近它的α粒子产生斥力,由α粒子运动轨迹的弯曲方向可知排斥力向左下方指向曲线的凹侧,故原子核一定在③区域,故C正确,ABD错误。
二、原子的核式结构模型
14.关于原子结构,下列说法中正确的是( )
A.枣糕模型能解释卢瑟福散射实验
B.核式结构模型能解释氢原子光谱
C.玻尔模型能解释所有原子的光谱
D.电子云模型中电子没有确定的轨迹
【答案】D
【详解】解:A.该模型无法解释α粒子的大角度散射现象,卢瑟福散射实验是核式结构模型的实验依据,故A错误;
B.该模型仅能揭示原子的核式结构,无法解释原子光谱的分立特征,氢原子光谱需由玻尔模型解释,故B错误;
C.该模型仅能解释氢原子等少数原子的光谱,因保留了经典粒子轨道概念,存在局限性,无法解释所有原子光谱,故C错误;
D.该模型基于量子力学,电子不再有确定的轨道,仅以概率云的形式分布在原子核周围,故D正确。
15.(2024春•普陀区校级期末)卢瑟福与汤姆孙的原子模型的主要区别是( )
①原子的组成成分不同
②原子的质量分布不同
③原子的电荷成分不同
④原子内电子的运动状况不同
A.①② B.①③ C.②③ D.②④
【答案】D
【详解】解:汤姆孙原子模型认为原子是一个球体,正电荷均匀分布在整个球内,电子像蛋糕里的葡萄干那样镶嵌在原子里面。而卢瑟福的原子模型认为在原子的中心有一个很小的核,原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在这个核里,带负电的电子在核外空间里绕着核旋转。即原子的质量分布和原子内电子的运动状况不同,故ABC错误,D正确;
16.在图所示关于氢原子结构的行星模型中,正确的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】解:氢原子是由原子核及围绕原子核做圆周运动的电子组成的,其中,原子核由质子和中子组成,带正电的原子核位于原子的中心,带负电的电子围绕原子核做圆周运动。故A正确,BCD错误。
17.原子由带正电的原子核和带 电的核外电子组成,原子核与核外电子间互相 (选填“吸引”或“排斥”),荷叶上相距很近的两滴水珠,会自动汇合成一滴较大的水珠,这说明分子之间存在 。
【答案】负,吸引,引力。
【详解】解:原子是由带正电的原子核和核外带负电的电子组成,而原子核由带正电的质子和不带电的中子组成,由于异种电荷相互吸引,所以带正电的原子核与核外带负电的电子相互吸引,
荷叶上相距很近的两滴水珠,会自动汇合成一滴较大的水珠,这说明分子之间存在相互作用的引力。
三、原子核的电荷与尺度
18. 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。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】解:由题意可知原子的半径是原子核半径的105倍,如果把原子放大为直径是100m的球,同比放大后原子核的直径为,相当于一粒小米的大小。
19.下列关于原子模型及其建立过程叙述正确的是( )
A.阴极射线是电子流,J.J.汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电荷量
B.J.J.汤姆孙认为原子是一个球体,正电荷弥漫性地均匀分布于球内,电子镶嵌其中;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代
C.通过α粒子散射实验可以估算出原子核尺度数量级为10﹣10m
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域——原子核
【答案】B
【详解】解:A、阴极射线是电子,汤姆孙测出了电子的比荷,但未精确测定电子电量,故A错误;
B、汤姆孙认为原子是实心球体,电子均匀镶嵌在实心球内,带正电的物质均匀分布在球体内,该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代,故B正确;
C、α粒子散射实验,根据大角度偏转α粒子数量百分比,可以估测出原子核尺度数量级为10﹣15m,故C错误;
D、卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量(并不是全部质量)都集中在一个很小的区域﹣原子核,故D错误。
20.关于原子模型及其建立过程叙述正确的是( )
A.阴极射线是电子,汤姆孙测出了电子的比荷,并精确测定了电子电量
B.汤姆孙认为原子是实心球体,电子均匀镶嵌在实心球内,正电荷也是呈点状均匀镶嵌在球体内,而并非弥漫性分布于球内;该理论无法解释α粒子散射现象,后被卢瑟福核式结构模型所取代
C.α粒子散射实验可以估测出原子核尺度数量级为10﹣15m
D.卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和全部质量都集中在一个很小的区域﹣原子核,电子绕核做圆周运动,库仑力提供向心力
【答案】C
【详解】解:A、阴极射线是电子,汤姆孙测出了电子的比荷,但未精确测定电子电量,故A错误;
B、汤姆孙认为原子是实心球体,电子均匀镶嵌在实心球内,带正电的物质均匀分布在球体内,故B错误;
C、α粒子散射实验,根据大角度偏转α粒子数量百分比,可以估测出原子核尺度数量级为10﹣15m,故C正确;
D、卢瑟福根据α粒子散射实验指出原子的全部正电荷和几乎全部质量(并不是全部质量)都集中在一个很小的区域﹣原子核,故D错误。
21.卢瑟福的α粒子散射实验结果表明( )
A.原子是由原子核和核外电子组成
B.原子核外电子绕核做圆周运动
C.原子中的正电荷均匀分布在原子中
D.原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里
【答案】D
【详解】解:卢瑟福让放射性元素钋发出的α粒子轰击金箔时,发现绝大多数α粒子不发生偏转,只有少数α粒子发生偏转,且其中有极少数发生大角度偏转,甚至有的α粒子的偏转角几乎达到180°,像是被金箔弹了回来,这表明绝大多数α粒子在穿越金箔时几乎不受到原子中正电荷的作用,只有十分接近正电荷的α粒子才会发生大角度偏转,实验结果表明原子中的正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里。
在此基础上,卢瑟福提出了原子核式结构的模型,C项是汤姆生提出的原子模型,而α粒子散射实验恰是否定了这一原子模型,而B项则是玻尔提出的氢原子模型的基本假设之一,故D正确,ABC错误;
22.(多选)α粒子散射实验是一个著名物理实验。α粒子轰击金箔的轨迹如图所示。下列说法正确的是( )
A.使α粒子发生明显偏转的力是原子核对α粒子的静电引力
B.大多数α粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进
C.实验表明原子中心的核带有原子的全部正电荷和几乎全部质量
D.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
【答案】BCD
【详解】解:AB、在粒子的散射实验中,大多数粒子穿过金箔后,仍沿原来方向前进,使粒子发生明显偏转的力是原子核对粒子的静电斥力,故A错误、B正确;
CD、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,原子中心的核带有原子的全部正电荷及几乎全部质量,故CD正确。
23. 如图甲所示为α粒子散射实验装置的剖面图,图中铅盒内的放射性元素钋(Po)所放出的α粒子由铅盒上的小孔射出,形成一束很细的粒子束打到金箔上。α粒子束能穿过很薄的金箔打到荧光屏上,并产生闪光,这些闪光可以通过显微镜观察。α粒子穿过金箔前后运动方向之间的夹角θ称为散射角,如图乙所示,荧光屏和显微镜可一起绕金箔沿圆周转动,以便观察α粒子穿过金箔后散射角的变化情况。下列说法正确的是( )
A.整个装置可以不放在抽成真空的容器中
B.α粒子散射实验的结果表明,少数α粒子穿过金箔后,散射角很小(平均为2°~3°),几乎沿原方向前进
C.α粒子散射实验中观察到个别α粒子被反弹回来,这种现象可用“枣糕模型”来解释
D.原子的核式结构模型类似太阳系,原子核犹如太阳,电子犹如行星,可称为原子的“行星模型”
【答案】D
【详解】解:A、整个装置一定要放在抽成真空的容器中,若不放在真空中进行,α粒子会使空气发生电离,故A错误。
B、α粒子散射实验的结果表明,绝大多数α粒子穿过金箔后,散射角很小(平均为2°~3°),几乎沿原方向前进,少数α粒子的散射角较大,极少数α粒子的散射角超过90°,个别α粒子甚至被反弹回来,故B错误。
C、α粒子散射实验中观察到的个别α粒子被反弹回来,这种现象可用“原子的核式结构模型”来解释,故C错误。
D、原子的核式结构模型有些类似太阳系,原子核犹如太阳,电子犹如行星,所以也被称为原子的“行星模型”,故D正确。
24.(2026•安庆二模)1909~1911年,英国物理学家卢瑟福和他的助手进行了用α粒子轰击金箔的实验,实验发现绝大多数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°,也就是说,它们几乎被“撞”了回来。为了解释这个实验现象,卢瑟福提出了( )
A.电子轨道量子化理论 B.原子的核式结构模型
C.原子结构“枣糕”模型 D.分子电流假说
【答案】B
【详解】解:卢瑟福根据α粒子散射实验结果提出了原子的核式结构模型,否定了“枣糕”模型,故B正确,ACD错误。
25.(2026•成都二模)图示为α粒子散射实验得到的α粒子运动轨迹示意图,M、N、P为三条不同轨迹上的三点。下列说法正确的是( )
A.α粒子在P点处动能为零
B.α粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力
C.轨迹经过N点的α粒子运动过程中机械能保持不变
D.轨迹经过M点的α粒子运动过程中电势能先增大后减小
【答案】D
【详解】解:A.α粒子在P点处距离金原子核最近,动能最小,但速度并不为零,动能不为零,故A错误;
B.越靠近金原子核,受到的电场力越大,则在M点受到的电场力小于N点受到的电场力,故B错误;
C.该粒子运动过程中,克服电场力做功,机械能减小,故C错误;
D.该粒子运动过程中先靠近金原子核再远离金原子核,电场力先做负功,后做正功,电势能先减小后增大,故D正确。
26.(2025•南通四模)如图所示是α粒子散射实验装置,实验时在图中甲、乙、丙、丁四处观察,相同时间内荧光屏上闪光点最多的位置是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】A
【详解】解:在α粒子散射实验中,绝大多数α粒子穿过金箔后基本沿原方向前进,只有极少数发生大角度偏转。因此,相同时间内荧光屏上闪光点最多的位置是离入射方向最近的区域。甲处:位于正前方,对应α粒子几乎不偏转的情况,数量最多。乙、丙、丁处:随角度增大,α粒子偏转概率急剧减小,闪光点数量显著减少。
故A正确,BCD错误。
27.(2023•嘉定区二模)现在科学家们正在设法探寻“反物质”,所谓“反物质”是由“反粒子”构成的,“反粒子”与其对应的正粒子有相同的质量和相同的电荷量,但电荷符号相反。据此,若有反α粒子,它的质量数和电荷数分别为( )
A.﹣4,﹣2 B.4,﹣2 C.﹣4,2 D.4,2
【答案】B
【详解】解:α粒子是质量数为4,带2个单位正电荷,所以反α粒子,它的质量数为4,电荷为﹣2,故B正确,ACD错误。
28.(2023•浦东新区二模)关于卢瑟福的原子核式结构模型,下列说法正确的是( )
A.在原子中心有一很小的带负电的核
B.原子的全部质量都集中在原子核里
C.电子在核外不停地绕核运动
D.电子绕核运动的向心力由核力提供
【答案】C
【详解】解: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的偏转,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,电子在核外不停地绕核运动,电子绕荷运动的向心力由库仑力提供。故ABD错误,C正确。
29.(2023•宝山区二模)卢瑟福通过 实验,推断出原子的全部正电荷和几乎全部 都集中在原子中央一个很小的体积内,由此提出了原子的核式结构模型。
【答案】α粒子散射;质量
【详解】解:卢瑟福通过用α粒子轰击金箔的实验,发现大部分粒子都直接穿过金箔,少部分发生小角度偏转,极少部分发生大角度散射,由此推断出原子的全部正电荷核几乎全部质量都集中在原子中央一个很小的体积内。
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