高中物理鲁科版 (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课后测评

4.1电子的发现与汤姆孙原子模型基础巩固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．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

2．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

3．对微观世界的探索中，下列说法正确的是（　　）

A．密立根最先发现了电子

B．汤姆孙最先通过油滴实验测出了电子的比荷

C．卢瑟福通过粒子散射实验提出了原子的核式结构模型

D．人们认识到原子核具有复杂结构是从发现质子开始的

4．下列说法中正确的是

A．太阳辐射的能量主要来自于太阳内部的核裂变

B．汤姆孙发现了电子，表明原子具有核式结构

C．α粒子散射实验说明原子核具有一定的结构

D．按照玻尔理论，若氢原子核外电子从半径较小的轨道跃迁到半径较大的轨道，则电子的动能减小、原子总能量增大

5．下列物理事件描述正确的是（    ）

A．1858年德国物理学家普吕克尔发现了电子

B．1910年美国物理学家密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量

C．1919年英国物理学家卢瑟福发现了中子

D．1932年美国物理学家查德威克发现了质子

6．下列说法正确的是（　　）

A．汤姆孙通过研究阴极射线发现了电子，并提出了原子的“枣糕模型”

B．光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

C．一群氢原子在第四能级最多能向外辐射四种不同频率的光子

D．太阳辐射的能量主要来自太阳内部的链式反应

7．下列关于物理学发展史和单位制的说法正确的是（　　）

A．物理学家汤姆孙经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量

B．韦伯不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像

C．kg、m、s、C都是国际单位制中的基本单位

D．功的单位用国际单位制中基本单位可书写为kg•m2/s2

8．以下符合物理学史实的是

A．亚里士多德认为重的物体与轻的物体下落一样快

B．库仑最早通过油滴实验测出了元电荷的电量

C．法拉第首先提出了场的概念

D．玻尔通过粒子散射实验提出了原子核式结构模型

9．下列说法正确的是（　　）

A．汤姆生发现了电子，表明原子具有核式结构

B．核子结合成原子核吸收的能量或原子核拆解成核子放出的能量称为结合能

C．放射性元素的半衰期越短，表明有半数原子核发生衰变所需的时间越短，衰变速度越大

D．质子、中子、α粒子的质量分别为m1、m2、m3，质子和中子结合成一个α粒子，释放的能量是(m1＋m2－m3)c2(c表示真空中的光速)

10．19世纪末科学家们发现了电子。下列与电子有关的说法正确的是（  ）

A．卢瑟福认为电子的轨道是量子化的

B．电子电荷的精准测定是由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的

C．β衰变的实质是原子核内的一个中子转化成了一个质子和一个电子

D．爱因斯坦光电效应方程表明，光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

11．下列选项正确的是：

①某种放射性元素半衰期5天，1000个该放射性元素的原子核经10天还剩250个该原素的原子核

②汤姆生发现电子，并测出了电子的电量

③α粒子散射实验否定了枣糕模型和核式结构模型，建立了玻尔原子理论模型

④当前的核电站是利用轻核聚变释放的核能

⑤β射线本质为高速运动的电子流，其来自于原子内层电子

⑥明线光谱与吸收光谱均可用于光谱分析

⑦衰变后Xe的核子平均结合能大于的核子平均结合能

A．⑥⑦ B．①②④⑤

C．①③④⑤ D．②④⑥

12．以下是有关近代物理内容的若干叙述，其中正确的是(　　)

A．密立根发现电子揭示了原子不是构成物质的最小微粒

B．汤姆孙利用电场力和重力平衡的方法，推测出了带电体的最小带电荷量

C．α粒子散射实验是原子核式结构理论的实验基础

D．卢瑟福发现了中子，在原子结构的研究方面做出了卓越贡献

13．物理学家对人类文明的发展做出了不朽的贡献，下面有关说法正确的是（　　）

A．法拉第发现了“磁生电”的条件，并通过实验首次捕捉电磁波

B．美国科学家富兰克命名了正、负电荷，并通过实验测得元电荷的电量

C．开普勒发现行星运动规律，并最终得出万有引力定律

D．伽利略通过逻辑推理指出前人对落体运动认识的问题，并得出轻重不同的物体下落同样快的结论

14．下列关于近代原子的结构模型说法符合历史事实的是(　 　)

A．汤姆逊通过对阴极射线的研究，提出原子是一个球体，电子弥漫性地均匀分布在整个球体内，正电荷镶嵌其中

B．卢瑟福通过α粒子散射实验证实了在原子核内部存在质子

C．根据卢瑟福原子核式结构模型可得出：原子中心有一个很小的原子核，原子的正电荷全部集中在原子核内

D．按照玻尔原子模型，氢原子辐射光子时，从高能级跃迁到低能级，轨道半径减小，核外电子的动能减小

15．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

二、填空题（共4题）

16．1904年汤姆孙首先提出了原子的______________模型。

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．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:___________________.

19．(1)下图中螺旋测微器的示数为_______，游标卡尺示数为_______。

(2)电子所带的电荷量（元电荷）最先是由密立根通过油滴实验测量出的，图示为该实验装置的示意图，将两块水平放置的金属板、连接到电路中，用一个喷雾器把许多油滴从上板中间的小孔喷入电场，油滴从喷口出来时由于摩擦而带电。在实验中通过调节金属板间的电压，利用显微镜观察，找到悬浮不动的油滴。

实验时观察到某个悬浮不动的油滴直径为，此时金属板、间电压为，两板间距离为，已知油滴密度为，重力加速度为，不计空气浮力，则该油滴带______电（填“正”、“负”），所带的电荷量大小______。（用题目中所给的物理量表示）

三、综合题（共4题）

20．为了测定带电粒子的比荷，让这个带电粒子垂直电场方向飞进平行金属板间，已知匀强电场的场强为E，在通过长为L的两金属板间后，测得偏离入射方向的距离为d，如果在两板间加垂直于电场方向的匀强磁场，磁场方向垂直于粒子的入射方向，磁感应强度为B，则粒子恰好不偏离原来的方向，求为多少？

21．19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。

22．利用电场偏转作用可测定电子比荷。实验装置如图所示，真空玻璃管内，阴极K发出的电子经其与阳极A之间的高电压加速后，形成一束电子流，沿图示方向进入两极板C、D间的区域。若两极板C、D间无电压，电子将打在荧光屏上的O点；若在两极板间施加电压U，则离开极板区域的电子将打在荧光屏上的P点；若再在极板间施加一个方向垂直于纸面向外、磁感应强度为B的匀强磁场，则电子打在荧光屏上产生的光点又回到O点。已知极板的长度为l，极板右端到荧光屏的距离为L，C、D间的距离为d，电压为U，P点到O点的距离为y。求电子的比荷。

23．

19世纪后期，对阴极射线的本质的认识有两种观点。一种观点认为阴极射线是电磁辐射，另一种观点认为阴极射线是带电粒子。1897年，汤姆孙判断出该射线的电性，并求出了这种粒子的比荷，为确定阴极射线的本质做出了重要贡献。假设你是当年“阴极射线是带电粒子”观点的支持者，请回答下列问题：

（1）如图所示的真空玻璃管内，阴极发出的粒子经加速后形成一束很细的射线，以平行于金属板、的速度沿板间轴线进入、间的区域，若两极板、间无电压、粒子将打在荧光屏上点。如何判断射线粒子的电性？

（2）已知、间的距离为，在、间施加电压，使极板的电势高于极板，同时在极板间施加一个磁感应强度大小为的匀强磁场，可以保持射线依然打到点。求该匀强磁场的方向和此时射线粒子的速度的大小。

（3）撤去（2）中的磁场，、间的电压仍为，射线打在屏上点。已知极板的长度为，极板区的中点到荧光屏中点的距离为，到的距离为。试求射线粒子的比荷。

参考答案

1．B

2．D

3．C

4．D

5．B

6．A

7．D

8．C

9．C

10．C

11．A

12．C

13．D

14．C

15．D

16．葡萄干蛋糕

17．均匀地分布在整个原子球体内    镶嵌在球体中   

18．    油滴带的电荷量是的整数倍，故带电粒子的最小电荷量为   

19．（ ）        负       

20．

21．

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。

22．

23．（1）装置中形成的电场方向由正极指向负极，根据射线粒子从电场的负极向正极加速的特点，即可判断射线粒子带负电。

（2）垂直纸面向外，；（3）