2020-2021学年第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11题）

1．下列有关物理史实的叙述中正确的是 (        )

A．奥斯特最早提出了电荷周围存在着由它产生的电场

B．密立根发现电子并通过油滴实验精确测定了其电荷量

C．法拉第发现电磁感应现象并得出法拉第电磁感应定律

D．库仑通过库仑扭秤实验得出了两点电荷之间的作用力与其间距的二次方成反比

2．下面所列举的物理学家及他们的贡献，其中正确的是（　　）

A．法拉第首先提出了电场的概念且采用了电场线描述电场

B．牛顿通过扭秤实验测定出了万有引力恒量G

C．元电荷最早由库仑通过油滴实验测出

D．安培总结出了真空中两个静止点电荷之间的相互作用规律

3．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

4．关于阴极射线的性质，下列说法正确的是(     )

A．阴极射线是电子打在玻璃管壁上产生的

B．阴极射线本质是质子

C．阴极射线在电磁场中的偏转表明阴极射线带正电

D．阴极射线的比荷比氢原子核大

5．下列关于科学家和他们的贡献，说法正确的是（　　）

A．惠更斯发现了单摆的等时性并确定了单摆的周期公式

B．在研究光的衍射时，泊松通过实验发现小圆盘衍射满足一定条件时，影的中心会出现一个亮斑。后人为了纪念他，把这个亮斑称为泊松亮斑。

C．汤姆孙根据阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现阴极射线的本质是带负电的粒子流并求出了这种粒子的比荷。

D．牛顿发现了万有引力定律，被称为“称量地球质量第一人”。

6．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

7．电子是组成原子的基本粒子之一。下列对电子的说法中正确的是（       ）

A．密立根发现电子，汤姆孙最早测量出电子电荷量为

B．氢原子的电子由激发态向基态跃迁时，向外辐射光子，原子能量增加

C．金属中的电子吸收光子逸出成为光电子，光电子最大初动能等于入射光子的能量

D．天然放射现象中的射线实际是高速电子流，穿透能力比射线强

8．下列说法中，符合物理学史实的是

A．密立根由带电油滴在电场中所受电场力与重力间的关系，通过计算发现了电子

B．卡文迪许通过扭秤装置将微小形变放大，测定了静电力恒量k的值

C．牛顿根据牛顿第一定律及开普勒有关天体运动的三个定律发现了万有引力定律

D．奥斯特通过实验发现在磁场中转动的金属圆盘可以对外输出电流

9．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

10．下列说法正确的是（     ）

A．β射线是聚变反应过程中由原子核外电子电离产生的

B．汤姆孙在研究阴极射线时发现了电子，并准确测出了电子的电荷量

C．天然放射现象的发现揭示了原子核有复杂的结构

D．卢瑟福的原子核式结构模型认为核外电子运行的轨道半径是量子化的

11．关于科学家在电磁学中的贡献，下列说法错误的是（       ）

A．密立根测出了元电荷e的数值

B．法拉第提出了电场线和磁感线的概念

C．奥斯特发现了电流周围存在磁场，并且总结出了右手螺旋定则

D．安培提出了分子电流假说

二、填空题（共3题）

12．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”。

13．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。

14．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）

15．19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。

16．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？

17．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。

18．在汤姆孙测量阴极射线比荷的实验中，采用了如图所示的阴极射线管，从K出来的阴极射线经过电场加速后，水平射入长度为L的D、G平行板间，接着在荧光屏F中心出现荧光斑，若在D、G间加上方向向下，场强为E的匀强电场，阴极射线将向上偏转；如果在D、G电场区再加上一垂直纸面的磁感应强度为B的匀强磁场（图中未画），荧光斑恰好回到荧光屏中心，接着再去掉电场，阴极射线向下偏转，偏转角为，试解决下列问题：

（1）说明阴极射线的电性；

（2）说明图中磁场沿什么方向；

（3）根据L、E、B和，求出阴极射线的比荷.

参考答案：

1．D

2．A

3．D

4．D

5．C

6．B

7．D

8.C

9．B

10．C

11．C

12．     球体     正电荷     均匀分布

13．     均匀地分布在整个原子球体内     镶嵌在球体中

14．     ABC          B

15．

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。

16．

17．

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。

18.（1）负电   （2）垂直纸面向里   （3）