第35讲　原子结构与原子核（学生版） 2025届高考物理一轮复习考点精讲精练（全国通用）.pdf

第35讲原子结构与原子核

1.知道两种原子结构模型，会用玻尔理论解释氢原子光谱.

2.掌握氢原子的能级公式并能结合能级图求解原子的跃迁问题.

3.掌握原子核的衰变、半衰期等知识.4.会书写核反应方程，并能根据质能方程求解核能问题．

考点一原子结构与α粒子散射实验

1．α粒子散射实验的结果

绝大多数α粒子穿过金箔后，基本上仍沿原来的方向前进，但少数α粒子发生了大角度偏转，极少

数α粒子的偏转超过了90°，有的甚至被撞了回来，如图1所示．

2．卢瑟福的原子核式结构模型

在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的所有正电荷和几乎所有质量都集中在原子核里，

带负电的电子在核外绕核旋转．

[例题1]（2024•湖南一模）在人类对世界进行探索的过程中，发现了众多物理规律，下列有关叙述

中正确的是（）

A．伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因

B．核聚变反应所释放的γ光子来源于核外电子的能级跃迁

C．在“探究加速度与力和质量的关系”实验中，采用了等效替代法

D．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成

的，并测出了该粒子的比荷

[例题2]（多选）（2024•白云区校级模拟）英国物理学家卢瑟福用α粒子轰击厚度为微米的金箔，

发现少数α粒子发生较大偏转。如图所示，甲、乙两个α粒子从较远处（规定电势为零）分别

以相同的初速度轰击金箔，实线为两个α粒子在某一金原子核附近电场中的运动轨迹，两轨迹

的交点为a，虚线表示以金原子核为圆心的圆，两轨迹与该圆的交点分别为b、c。忽略其他原

子核及α粒子之间的作用，两粒子从较远处运动到b、c两点的过程中，下列说法正确的是（）

A．电场力对甲、乙两个粒子做的功一定相同

B．两个α粒子经过a点时加速度一定不同

C．乙粒子在a点的电势能一定大于在c点时的电势能

D．电场力对甲粒子冲量的大小一定等于对乙粒子冲量的大小

[例题3]（2024•上海二模）如图（1）是一个经过改装的阴极射线管，其简化模型如图（2）所示。

将阴极K和阳极A与直流高压电源相连，阴极射线中带电粒子自K射出，并在AK间加速。

从A处狭缝射出的粒子沿直线向右运动。CD为一对平行金属板，接在另一个直流电源上，CD

间电场对粒子束产生偏转作用，使粒子做类平抛运动。粒子束从CD板右侧射出后沿直线射到

右端荧光屏上P点。管外CD极板前后两侧加装a和b两个载流线圈，通电线圈产生一个与CD

间电场和粒子束运动方向都垂直的匀强磁场B。调节线圈中电流，可使得粒子束无偏转地沿直

线射到荧光屏上的O点。已知KA间加速电压为U，CD间偏转电压为U，CD板的长度为L，

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间距离为d，忽略粒子从阴极K发出时的初速度和重力的大小，完成下列问题：

（1）自K射出的带电粒子是。它是由物理学家（选填：①卢瑟福，②汤姆

孙，③玻尔，④法拉第）最早发现并通过实验确定这种带电粒子属性的。

（2）该粒子从阴极K发出后，向阳极A运动过程中，其电势能和动能变化情况是。

A．电势能增加，动能减小

B．电势能增加，动能增加

C．电势能减小，动能增加

D．电势能减小，动能减小

（3）若已知粒子离开阳极A时的速度vA，为使粒子束不发生偏转：

①在载流线圈中通入的电流方向。

A．a线圈中顺时针，b线圈中逆时针

B．a线圈中顺时针，b线圈中顺时针

C．a线圈中逆时针，b线圈中逆时针

D．a线圈中逆时针，b线圈中顺时针

②此时的磁感应强度B＝。

（4）（计算）若已知该粒子的比荷q/m大小为N，在载流线圈未通电时，粒子通过CD板后发生

偏转（设磁场和电场仅局限于CD板之间）。求：

①粒子离开阳极A时的速度vA大小；

②粒子打到荧光屏P点时速度vP大小；

③vP与vA方向的偏转角θ的