鲁科版 (2019)选择性必修 第三册第1节 电子的发现与汤姆孙原子模型同步达标检测题

4.1电子的发现与汤姆孙原子模型同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）选择性必修第三册

一、选择题（共15题）

1．下列关于物理学史与物理学研究方法的叙述中正确的是（　　）

A．密立根测定了静电力常量

B．奧斯特首先发现了电磁感应现象

C．库仑最早用扭秤实验测量出电子电荷量的精确值

D．法拉第最早提出了“电场”的概念

2．在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用。下列说法不符合历史事实的是（　　）

A．密立根通过油滴实验，计算出元电荷的带电量

B．为了得出同实验相符的黑体辐射公式，爱因斯坦提出了能量子假说

C．汤姆孙通过阴极射线在电场和磁场中的偏转，发现阴极射线由带负电的粒子组成

D．卢瑟福通过粒子散射实验，提出原子核式结构模型

3．关于物理学史，下列说法不正确的是

A．汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子

B．卢瑟福发现了质子，并预言了中子的存在

C．密立根最早测得电子电荷量

D．普朗克提出了量子理论和光子说

4．如图所示，在阴极射线管正上方平行放一通有强电流的长直导线，则阴极射线将 （　　）

A．向纸内偏转 B．向纸外偏转 C．向下偏转 D．向上偏转

5．如图所示为密立根油滴实验装置，关于该实验的意义下列说法正确的是 (        )

A．研究悬浮油滴所带电性

B．测量悬浮油滴的电荷量

C．测出了基元电荷的值

D．利用二力平衡测出匀强电场的场强大小

6．下列说法正确的是（　　）

A．比结合能越小表示原子核中的核子结合得越牢固

B．汤姆孙发现了电子，并提出了原子的枣糕模型

C．将放射性元素掺杂到其他稳定元素中，降低其温度，该元素的半衰期将增大

D．一束光照射到某种金属上不能发生光电效应，是因为该束光的强度小

7．下列说法正确的是（　　）

A．阴极射线是高速的质子流

B．阴极射线可以用人眼直接观察到

C．阴极射线是高速运动的电子流

D．汤姆孙发现电子后猜想出原子内的正电荷集中在核内

8．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

9．下列叙述中符合物理学史的有（　　）

A．汤姆孙通过研究阴极射线实验，发现了电子

B．卢瑟福通过对粒子散射实验现象的分析，证实了原子核是可以再分的

C．法国物理学家库仑测出元电荷e的电荷量

D．玻尔提出的原子模型，彻底否定了卢瑟福的原子核式结构模型

10．下列描述中符合物理学史的是（　　）

A．牛顿得出万有引力定律并测得了引力常量

B．第谷通过长期的观测，积累了大量的天文资料，并总结出了关于行星运动的三条规律

C．库仑通过扭秤实验得到了库仑定律，并测定了元电荷的数值

D．法拉第首先提出在电荷周围存在着由它产生的电场

11．物理学家们的科学发现推动了物理学的发展、人类的进步，在对以下几位物理学家所作贡献的叙述中正确的是（　　）

A．安培发现了电流的磁效应

B．库伦利用库伦扭秤巧妙地实现了他对电荷间相互作用规律的研究

C．特斯拉由环形电流和条形磁铁磁场的相似性，提出了分子电流假说，解释了磁现象电本质

D．法拉第通过油滴实验精确测定了元电荷e的电荷量，进一步证实了电子的存在揭示了电荷的非连续性

12．下列说法符合物理学发展史的是（　　）

A．牛顿发现了万有引力定律并利用扭秤实验比较准确地测出了引力常量

B．库仑通过油滴实验精确测定了元电荷的电荷量

C．卢瑟福用α粒子轰击氮核，第一次实现了原子核的人工转变，并发现了质子。他同时预言原子核内还有另一种粒子，并用α粒子轰击铍核时发现了这种粒子，由此人们认识到原子核由质子和中子组成。

D．法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场

13．下列四幅图涉及不同的物理知识，其中说法不正确的是（　　）

A．原子中的电子绕原子核高速运转时，运行轨道的半径是任意的

B．光电效应实验说明了光具有粒子性

C．电子束穿过铝箔后的衍射图样证实了电子具有波动性

D．极少数α粒子发生大角度偏转，说明原子的质量绝大部分集中在很小空间

14．以下说法正确的有（　　）

A．黑体辐射中，随着温度的升高，辐射强度的极大值向波长较长的方向移动

B．热中子束射到晶体上产生衍射图样说明中子具有波动性

C．动能相等的质子和电子，它们的德布罗意波长也相等

D．汤姆孙证实了阴极射线就是电子流，并测出了电子所带的电荷量

15．在密立根油滴实验中，调节两金属板间的电势差等于U0两板距离为d时，某质量为m的油滴恰好做匀速运动，则该油滴所带电荷量为(        )

A． B． C． D．

二、填空题（共4题）

16．如图所示，在A板上方用喷雾器将油滴喷出，油滴从A板上的一个小孔中落下，喷出的油滴因摩擦而带负电.已知A、B板间电压为U、间距为d时，油滴恰好静止.撤去电场后油滴徐徐下落，最后测出油滴以速度v匀速运动，已知空气阻力正比于速度，即，则油滴所带的电荷量______.

某次实验中q的测量值见下表（单位：）：

分析这些数据可知:___________________.

17．汤姆孙的“葡萄干蛋糕模型”认为：原子是一个球体，其正电物质______________________________，而电子则______________________________，整个原子是中性的。

18．汤姆孙原子模型：汤姆孙于1898年提出了原子模型，他认为原子是一个______，______弥漫性地______在整个球体内，电子镶嵌其中，有人形象地把汤姆孙模型称为“西瓜模型”或“枣糕模型”。

19．美国物理学家密立根利用如图所示的实验装置，最先测出了电子的电荷量，被称为密立根油滴实验．如图，两块水平放置的金属板A、B分别与电源的正负极相连接，板间产生匀强电场，方向竖直向下，板间油滴P由于带负电悬浮在两板间保持静止．

（1）若要测出该油滴的电荷量，需要测出的物理量有__________．

A．油滴质量m                B．两板间的电压U

C．两板间的距离d        D．两板的长度L

（2）用所选择的物理量表示出该油滴的电荷量q=________（已知重力加速度为g）

（3）在进行了几百次的测量以后，密立根发现油滴所带的电荷量虽不同，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．关于元电荷下列说法正确的是(      )

A．油滴的电荷量可能是C       B．油滴的电荷量可能是C

C．元电荷就是电子                                  D．任何带电体所带电荷量可取任意值

三、综合题（共4题）

20．19世纪末物理学的三大发现对人们了解微观世界有什么价值？请查阅资料，写一篇小论文，通过网络或者板报的方式交流。

21．请说说英国物理学家汤姆孙如何由实验判定电子是原子的组成部分。

22．如图所示为汤姆孙用来测定电子比荷的装置.当极板P和间不加偏转电压时，电子束打在荧光屏的中心O点处，形成一个亮点；加上偏转电压U后，亮点偏离到点，点到O点的竖直距离为d，水平距离可忽略不计；此时在P与之间的区域里再加上一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场，调节磁感应强度，当其大小为B时，亮点重新回到O点，已知极板水平方向长度为，极板间距为b，极板右端到荧光屏的距离为；

（1）求打在荧光屏O点的电子速度的大小；

（2）推导出电子比荷的表达式．

23．密立根油滴实验进一步证实了电子的存在，揭示了电荷的非连续性.如图所示是密立根实验的原理示意图，设小油滴质量为m，调节两板间电势差为U，当小油滴悬浮在两板间电场中不动时，测出两板间距离为d，重力加速度为g，试求小油滴的电荷量q.

参考答案：

1．D

2．B

3．D

4．C

5．C

6．B

7．C

8．D

9．A

10．D

11．B

12．D

13．A

14．B

15．A

16．          油滴带的电荷量是的整数倍，故带电粒子的最小电荷量为

17．     均匀地分布在整个原子球体内     镶嵌在球体中

18．     球体     正电荷     均匀分布

19．     ABC          B

20．

三大发现揭开了人们研究微观世界的序幕，它激励着人们不断探索原子的内部结构，预示着人类开始“分裂原子”的探索。

21．

汤姆孙通过测定阴极射线的电性实验，测得阴极射线中含有带负电的粒子，然后通过测定阴极射线中负粒子的比荷的大小（通过带电粒子在电磁场中的运动实验）从而推理得到阴极射线中的粒子是电子。后来，汤姆孙和他的学生直接测量了氢离子和阴极射线的电荷，证明了阴极射线的电荷与氢离子的电荷大小基本相同，计算出阴极射线的质量是氢离子质量的，这些事实不仅证实了阴极射线确实是带电粒子流，而且表明不同物质都能发射这种带电粒子，它是各种物质中共有的成分，比最轻的氢原子的质量还小得多，汤姆孙将这种带电粒子称为电子，电子的发现说明原子具有一定的结构，也就是说原子是由电子和其他物质组成的。

22．（1）       （2）

23．