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综合训练题

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

2．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

3．关于下列说法正确的是（       ）

A．法国物理学家密立根利用扭秤实验发现了电荷之间的相互作用规律——库仑定律

B．美国物理学家库伦通过油滴实验精确测定了元电荷e电荷量，获得诺贝尔奖

C．丹麦物理学家法拉第发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流磁效应

D．法国物理学家安培发现两根通有同向电流的平行导线相吸，反向电流的平行导线则相斥，同时提出了安培分子电流假说；并总结出安培定则（右手螺旋定则）

4．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

5．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

6．19世纪末，科学家们发现了电子，从而认识到：原子是可以分割的，是由更小的微粒组成的．下列与电子有关的说法正确的是

A．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

B．电子电荷的精确测定是由汤姆孙通过著名的“油滴实验”做出的

C．卢瑟福认为电子的轨道是量子化的

D．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

7．下列有关原子结构和原子核的认识，其中正确的是（　　）

A．汤姆孙认为阴极射线的本质是电子，并精确测量出电子的电量

B．方程式是重核裂变反应方程

C．核反应堆中的“慢化剂”是为了减慢反应速度，防止反应过于剧烈

D．卢瑟福用粒子散射实验证明了原子核内存在中子

8．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

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．下列说法中正确的是（       ）

A．在光电效应实验中，入射光频率大于极限频率才能产生光电子

B．汤姆孙发现电子后猜想原子内的正电荷集中在很小的核内

C．平均结合能越大，原子核越不稳定

D．大量光子的效果往往表现出粒子性，个别光子的行为往往表现出波动性

11．下列说法正确的是（　　）

A．卢瑟福通过对粒子散射实验结果的分析，发现了中子

B．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”

C．光电效应中光电子的最大初动能与入射光的频率成正比

D．光谱分析时，各种原子的明线光谱中的明线和它吸收光谱中的暗线不是一一对应

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．下列说法正确的是（　　）

A．衰变为要经过4次衰变和2次衰变

B．衰变中产生的射线实际上是原子的核外电子挣脱原子核的束缚而形成的

C．查德威克发现了中子，并第一次实现了人工合成放射性同位素

D．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

14．电子的发现揭示了（　　）

A．原子可再分

B．原子具有核式结构

C．原子核可再分

D．原子核由质子和中子组成

15．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

二、填空题（共44题）

16．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。

17．1904年汤姆孙首先提出了原子的______________模型。

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。

21．19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。

22．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.

23．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。

参考答案：

1．A

2．C

3．D

4．D

5．D

6．D

7．B

8．D

9．A

10．A

11．B

12．C

13．A

14．A

15．B

16．     均匀地分布在整个原子球体内     镶嵌在球体中

17．葡萄干蛋糕

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．（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）

22．

23．

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。