2019-2020学年粤教版选修3-5 3.1敲开原子的大门 达标作业（解析版)

3.1敲开原子的大门
达标作业（解析版)
1．牛顿、霍金等许多物理学家的科学研究推动了人类文明的进程，下列说法正确的是（ ）
A．牛顿做了著名的斜面实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论
B．开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了万有引力定律
C．密立根最早通过油滴实验，比较准确地测出电子的电荷量
D．卢瑟福通过对α粒子散射实验结果的分析，提出了原子内部存在电子
2．许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献，下列说法中正确的是（?? ）
A．牛顿发现了万有引力定律后，用实验的方法测出了引力常量G的数值
B．汤姆生发现了电子;卢瑟福根据α粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型
C．伽利略用斜面实验证明了力是使物体运动的原因
D．安培提出了判断感应电流方向的方法
3．在物理学发展过程中有许多伟大的科学家做出了贡献，关于科学家和他们的贡献，下列说法正确的是
A．牛顿最早指出力不是维持物体运动的原因
B．居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素
C．密立根通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷
D．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同样适用于微观粒子和高速运动物体
4．4．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
5．下列说法正确的是
A．光电效应和康普顿效应揭示了光具有波粒二象性
B．牛顿第一定律是利用逻辑推理对实验事实进行分析的产物，能够用实验直接验证
C．英国物理学家汤姆孙发现了电子，否定了“原子不可再分”的观点
D．爱因斯坦首先把能量子的概念引入物理学，否定了“能量连续变化”的观点
6．物理学的发展极大地丰富了人类对物质世界的认识，推动了科学技术的创新和革命，促进了人类文明的进步，关于物理学发展历史，下列说法中正确的是
A．伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将永远运动下去，速度大小不变，方向可能改变，也可能不变
B．人类从首次观察到阴极射线到了解认识阴极射线，经历了近40年。阴极射线微粒的比荷，最早是由密立根测出的
C．1896年，法国物理学家贝可勒尔发现，铀和含铀的矿物质能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光
D．1895年末，德国物理学家居里夫人发现了一种新的射线——X射线
7．在卢瑟福进行的α粒子散射实验中，少数α粒子发生大角度偏转的原因是(　　)
A．正电荷在原子中是均匀分布的
B．原子的正电荷以及绝大部分质量都集中在一个很小的核上
C．原子中存在带负电的电子
D．原子核中有中子存在
8．下列说法正确的是
A．光波是横波，无线电波既有横波，又有纵波
B．多普勒效应说明波在传播过程中频率会发生变化
C．阴极射线是一种频率极高的电磁波
D．狭义相对论认为，不同惯性系中物理规律都是相同的
9．电子的发现是人类对物质结构认识上的一次飞跃，开创了探索物质微观结构的新时代，下列关于电子的说法正确的是
A．JJ汤姆逊发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子
B．衰变时原子核会释放电子，说明电子也是原子核的组成部分
C．电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有粒子性
D．射线是高速电子流，它的穿透能力比射线和射线都弱
10．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质子流
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
11．电子所带电荷量最早是由美国科学家密立根通过油滴实验测出的。油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源连接，上、下板分别带正、负电荷。油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，油滴进入上板中央小孔后落到匀强电场中，通过显微镜可以观察到油滴的运动情况。两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。
（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，则该油滴所带电荷量q为多少?
（2）若油滴进入电场时的速度可以忽略，当两金属板间的电势差u=U时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带电荷量Q。
12．汤姆孙通过测定组成阴极射线的粒子的比荷发现了________，从而说明原子内部有复杂的结构。密立根通过油滴实验测定了电子的________。
参考答案
1．C
【解析】A、伽利略利用实验，得出轻、重物体自由下落一样快的结论，选项A错误；
B、开普勒对第谷观测的行星数据进行多年研究，得出了行星运动规律，选项B错误；
C、密立根最早通过油滴实验，比较准确地测出电子的电荷量，选项C正确；
D、卢瑟福在α粒子散射实验中观察到绝大多数α粒子穿过金箔后几乎不改变运动方向，只有极少数的α粒子发生了大角度的偏转，说明在原子的中央存在一个体积很小的带正电的物质，将其称为原子核，选项D错误。
点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
2．B
【解析】A、牛顿发现了万有引力定律后，卡文迪许用实验的方法测出了引力常量G的数值，故A错误；B、汤姆生发现了电子，卢瑟福根据粒子散射实验现象提出了原子的核式结构模型，故B正确；C、伽利略用实验证明了物体的运动不需要力来维持，力是改变物体运动状态的原因，故C错误；
D、楞次研究得出了判断感应电流方向的方法--楞次定律，故选项D错误。
点睛：本题考查物理学史，是常识性问题，对于物理学上重大发现、发明、著名理论要加强记忆，这也是考试内容之一。
3．B
【解析】伽利略最早指出力不是维持物体运动的原因，A错误；居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋（Po）和镭(Ra)两种新元素，B正确；汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，C错误；经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体，但对低速、宏观的物体仍然可以使用，D错误．
4．A
【解析】在光电效应实验中，入射光频率大于极限频率才能发生光电效应现象，产生光电子，A正确；汤姆逊在发现电子后提出了枣糕式原子模型，B错误；比结合能越大，原子核越稳定，C错误；大量光子的效果往往表现出波动性，个别光子的行为往往表现出粒子性，D错误．
5．C
【解析】光电效应和康普顿效应揭示了光具有，粒子性，A错误；牛顿第一定律是利用逻辑推理对实验事实进行分析的产物，不能够用实验直接验证，B错误；英国物理学家汤姆孙发现了电子，否定了“原子不可再分”的观点，C正确；普朗克在1900年把能量子引入物理学，破除了“能量连续变化”的传统观念，D错误．
6．C
【解析】伽利略通过“理想实验”得出结论：一旦物体具有某一速度，如果它不受力，它将永远运动下去，速度大小和方向均不变，选项A错误；人类从首次观察到阴极射线到了解认识阴极射线，经历了近40年。汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组成，并测出了该粒子的比荷，故B错误；1896年，法国物理学家贝可勒尔发现，铀和含铀的矿物质能够发出看不见的射线，这种射线可以穿透黑纸使照相底版感光，故C正确；X射线是由伦琴发现的，故D错误。故选C。
7．B
【解析】
【详解】
少数α粒子大角度散射的原因是：原子的几乎全部质量和正电荷都集中在原子中心的一个很小的核上，α粒子散射实验证明了原子的核式结构模型。故选项B正确，ACD三项错误。
8．D
【解析】无线电波属于电磁波，只有横波，A错误；多普勒效应说明观察者与波源有相对运动时，接收到的波频率会发生变化，但波源的频率不变，B错误；阴极射线是高速电子流，不是电磁波，C错误；狭义相对论两个基本假设：一是在不同惯性参考系中，一切物理定律都是相同的，故D正确．
9．A
【解析】J．J．汤姆孙发现不同物质发出的阴极射线的粒子比荷相同，这种粒子即电子，故A正确；衰变现象是原子核内部的中子转化为质子同时失去一个电子，故B错误；电子穿过晶体时会产生衍射图样，这证明了电子具有波动性，故C错误； 射线是高速电子流，它的穿透能力比射线弱，比射线强，故D错误；
10．D
【解析】
【详解】
ABC.阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流，电子是原子的组成部分，故ABC错误；
D. 阴极射线是在真空管中由阴极发出的电子流，可被电场、磁场偏转，也可以直线传播，D正确。
11．（1）q= （2） 或
【解析】
（1）由平衡条件知m1g=q
解得q=
（2）若Q为正电荷，根据牛顿第二定律有m2g+=m2a，且d=at2
由以上两式解得Q=
若Q为负电荷，根据牛顿第二定律有m2g-=m2a，又d=at2
由以上两式解得Q=
12．电子； 电荷量（或电荷）
【解析】汤姆孙发现了电子，密立根通过油滴实验测定了电子的电荷量