5.1电子的发现学科素养提升练（Word版含答案）

5.1电子的发现 学科素养提升练（解析版）
一、选择题
1．关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是（ ）
A．英国物理学家牛顿在《两种新科学的对话》著作中提出了三条运动定律(即牛顿运动定律)
B．20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体
C．英国物理学家库仑利用扭秤实验准确的测得了万有引力常量
D．英国物理学家密立根发现电子，并指出：阴极射线是高速运转的电子流
2．关于物理学家和他们的贡献，下列说法中正确的是（　　）
A．伽利略开创了将实验和逻辑推理相结合的研究方法
B．库仑最早用实验测得元电荷e的数值
C．牛顿最先通过实验测出了引力常量G的数值
D．汤姆孙通过对天然放射现象的研究发现了电子
3．关于汤姆孙发现电子的下列说法中正确的是（　　）
A．戈德斯坦是第一个测出阴极射线比荷的人
B．汤姆孙直接测出了阴极射线的质量
C．汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是不同的
D．汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍
4．关于阴极射线，下列说法正确的是（ ）
A．阴极射线就是稀薄气体导电的辉光放电现象
B．阴极射线是在真空管内由阴极发出的光子流
C．阴极射线是组成物体的原子
D．阴极射线可以直线传播，也可被电场、磁场偏转
5．下列说法错误的是（ ）
A．1837年，英国物理学家法拉第最早引入了电场概念，并提出用电场线表示电场
B．英国物理学家汤姆逊发现电子，并指出：阴极射线是高速运动的电子流
C．密立根通过油滴实验测得了电子的带电量
D．牛顿发现了万有引力定律，并利用扭秤实验装置比较准确地测出了引力常量
6．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
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．许多科学家对物理学的发展作出了巨大贡献，以下关于物理学史和物理学家所用物理学方法叙述正确的是（　　）
A．汤姆逊发现了电子，并首先提出了原子的核式结构模型
B．质点是对研究对象的一种科学抽象处理，任何物体在任何时候都能看成质点
C．在“探究平抛运动在竖直方向上的分运动”的实验中，应用了比较研究法
D．如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，这里采用了理想实验法
9．带电粒子的电荷量与其质量之比——比荷，是一个重要的物理量．利用带电粒子在电场和磁场中受力后的偏转情况，可以测出它的比荷，下图是测量电子比荷的实验示意图，关于测量原理和测量结果，下列说法中正确的是（ ）
A．当图中金属板D1、D2之间未加电场时，射线不偏转，射在屏上P1点．按图示方向施加电场E之后，射线发生偏转并射到屏上P3点
B．为了抵消阴极射线的偏转，使它从重新回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适方向垂直于纸面向里的磁场
C．已知金属板D1、D2间的电场强度为E，做感应强度为B，为保证电子打在P点，则电子运动的速度应为
D．再去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，电子在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧，由此测得电子的比荷为
10．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
11．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
12．下列实验现象中，支持阴极射线是带电微粒观点的是（　　）
A．阴极射线可以透过薄铝片
B．阴极射线通过电场或磁场时，要产生相应偏转
C．阴极射线透过镍单晶时，产生衍射现象
D．阴极射线轰击荧光物质，发出荧光
13．关于阴极射线的性质，判断正确的是 （ ）
A．阴极射线带负电
B．阴极射线带正电
C．阴极射线的比荷比氢原子比荷大
D．阴极射线的比荷比氢原子比荷小
14．下列说法中，正确的是（　　）
A．汤姆孙精确地测出了电子电荷量
B．电子电荷量的精确值是密立根通过“油滴实验”测出的
C．汤姆孙油滴实验更重要的发现是：电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍
D．通过实验测得电子的比荷及电子电荷量e的值，就可以确定电子的的质量
二、解答题
15．如图所示为汤姆孙的气体放电管。
（1）在金属板D1、D2之间加上如图所示的电场时，发现阴极射线向下偏转，说明它带什么性质的电荷？
（2）在金属板D1、D2之间单独加哪个方向的磁场，可以让阴极射线向上偏转？
16．查阅相关资料或是使用阴极射线管探索阴极射线还具有哪些特征，这些特征反映了电子的哪些本质。
参考答案
1．B
【解析】试题分析：牛顿在《自然哲学的数学原理》著作中提出了三条运动定律，伽利略在《两种新科学的对话》著作中提力不是维持物体运动的原因，故A错误；20世纪初建立的量子力学和爱因斯坦提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，故B正确；顿在推出万有引力定律的同时，并没能得出引力常量G的具体值，G的数值于1789年由卡文迪许利用他所发明的扭秤得出，故C错误；汤姆发现电子，并指出：阴极射线是高速运转的电子流，故D错误．
考点：考查了物理学史
2．A
【详解】
A．伽利略开创了实验研究和逻辑推理相结合探索自然规律的科学方法，故A正确；
B．美国物理学家密立根最早用实验测得元电荷e的数值，故B错误；
C．牛顿发现了万有引力定律后，卡文迪许利用扭秤实验测出了引力常量G的数值，故C错误；
D．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现了电子，故D错误。
故选A。
3．D
【详解】
AB．汤姆孙是第一个测出阴极射线比荷的人，但是没有测出阴极射线的质量，故AB错误；
C．汤姆孙发现，用不同材料的阴极和不同的气体做实验，阴极射线的比荷是相同的，故C错误；
D．汤姆孙由实验得到的阴极射线粒子的比荷是氢离子比荷的近两千倍，故D正确。
故选D。
4．D
【详解】
试题分析：阴极射线是稀薄气体在高压作用下发生的辉光放电现象，故A正确；阴极射线实质上真空管内由阴极发生的电子流，故B正确；阴极射线是组成物体的电子，不是原子，故C错误；电子质量很小，故阴极射线按直线传播，电子带负电，可以被电场和磁场偏转，D正确；
考点：射线管的构造及其工作原理
【名师点睛】解决本题的关键知道阴极射线产生条件、射线的性质，以及知道电子带负电等基础知识
5．D
【详解】
A．1837年英国物理学家法拉第最早引入了电场的概念，并提出电场线来表示电场，故A不符合题意；
B．英国物理学家汤姆逊发现电子，并指出：阴极射线是高速运转的电子流，故B不符合题意；
C．密立根通过油滴实验测得了电子的电量，故C不符合题意；
D．卡文迪许用扭称实验测出了万有引力常量G，故D符合题意。
故选D。
6．C
【详解】
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所带的电量值，A错误；
B．卡文迪许通过扭秤装置将微小形变放大，测定了万有引力恒量G的值，B错误；
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，C正确；
D．奥斯特通过实验发现在电流周围存在磁场，D错误。
故选C。
7．D
【详解】
A．物理学家密立根经过多次实验，比较准确地测定了电子的电荷量，故A错误；
B．法拉第不仅提出了场的概念，而且直观地描绘了场的清晰图像，故B错误；
C．kg、m、s是国际单位制中的基本单位，C是导出单位，故C错误；
D．根据功的公式和可知，功的单位用国际单位之中基本单位可书写为，故D正确。
故选D。
8．C
【详解】
A．汤姆孙发现了电子，并提出了“枣糕式原子模型”，故A错误；
B．只有当物体的体积和形状对研究的问题没有影响时，才能将物体看成质点，故B错误；
C．在“探究平抛运动在竖直方向上的分运动”的实验中，应用了比较研究法，故C正确；
D．如果一个力的作用效果与另外两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，这里采用了等效替代法，故D错误。
故选C。
9．D
【详解】
按图示方向施加电场E之后，因电子受到向下的电场力，则射线发生偏转并射到屏上P2点，选项A错误；为了抵消阴极射线的偏转，使它从重新回到P1，需要在两块金属板之间的区域再施加一个大小合适的磁场，即使电子受到向上的洛伦兹力，根据左手定则可知，磁场的方向垂直于纸面向外，选项B错误；已知金属板D1、D2间的电场强度为E，做感应强度为B，为保证电子打在P点，则电子运动的速度应满足：qE=qvB，即 ，选项C错误；再去掉D1、D2间的电场E，只保留磁场B，电子在D1、D2之间有磁场的区域会形成一个半径为r的圆弧，则解得，由此测得电子的比荷为，选项D正确；故选D.
10．D
【详解】
A．法拉第发现了“磁生电”的条件，赫兹通过实验证实了电磁波，故A错误；
B．国科学家富兰克命名了正、负电荷，密立根通过实验测得元电荷的电量，故B错误；
C．开普勒发现行星运动规律，牛顿发现了万有引力定律，故C错误；
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，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】
法拉第提出了电荷周围存在着由它产生的电场，故A错误；美国科学家密立根最先测出电子的电量，而英国科学家汤姆孙最先发现了电子，B错误；法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯得出法拉第电磁感应定律，C错误；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，D正确．
12．B
【详解】
A．X射线不带电且有较强的穿透能力，可以透过薄铝片，因此阴极射线可以透过薄铝片不能说明阴极射线是带电微粒，选项A错误；
B．阴极射线通过电场或磁场时发生偏转，说明它是带电的粒子，不是不带电的电磁波，选项B正确；
C．只要具有波的特性，就能产生衍射现象，故C错误；
D．紫外线照射荧光物质时也会发出荧光，不能证明阴极射线是带电微粒，故D错误。
故选B。
13．AC
【详解】
阴极射线是由于电子动能变大，原子核束缚不住电子，电子逃逸出来，形成的粒子流．所以阴极射线就是电子流，带负电．A正确．
思路分析：知道阴极射线的本质既可作答
试题点评：考查了对阴极射线的认识
14．BD
【详解】
AB．密立根油滴实验测出了电子的电荷量，A错误，B正确；
C．密立根通过“油滴实验”确定电荷量是量子化的，即任何电荷量只能是e的整数倍，C错误；
D．根据电子的比荷和电子电荷量e的值，可以确定电子的质量，D正确。
故选BD。
15．（1）见解析；（2）见解析
【详解】
（1）阴极射线向下偏转，与电场线方向相反，说明阴极射线带负电．
（2）由左手定则可得，在金属板D1、D2之间单独加垂直纸面向外的磁场，可以让阴极射线向上偏转．
16．见解析
【详解】
阴极射线在电场或磁场中都能发生偏转，说明阴极射线是带电的粒子流，进一步分析可知，根据阴极射线在电场中的偏转方向或在磁场中的偏转方向，可确定阴极射线是带负电的粒子流。