《第一節(jié) 電子的發(fā)現》（同步訓練）高中物理選擇性必修第三冊-滬科版-2024-2025學年

《第一節(jié)電子的發(fā)現》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題(本大題有7小題，每小題4分，共28分)1、湯姆遜在研究陰極射線實驗中，發(fā)現陰極射線是由什么粒子組成的?A.質子D.光子2、以下哪個現象不是湯姆遜發(fā)現電子的過程中觀察到的?B.陰極射線在電場中的偏轉C.陰極射線在電場中的顏色變化D.陰極射線與氣體的相互作用A.電子是一種不帶電的基本粒子B.電子的發(fā)現揭示了原子是可分的C.電子的電荷量比質子的電荷量大D.電子的質量比質子的質量大A.湯姆孫使用陰極射線管進行實驗B.湯姆孫發(fā)現陰極射線在磁場中會發(fā)生偏轉C.湯姆孫通過測量偏轉角度確定了電子的電荷量D.湯姆孫的實驗結果表明陰極射線是由帶電粒子組成5、湯姆遜在研究陰極射線時發(fā)現了一種比原子還要小的粒子，這種粒子被稱為 D.磁子6、在研究陰極射線的過程中，以下哪項說法是正確的?A.陰極射線在真空中傳播速度為光速B.陰極射線在空氣中傳播速度為光速C.陰極射線在真空中傳播速度比光速慢D.陰極射線在空氣中傳播速度比光速慢以下關于電子的描述，錯誤的是()B.電子的電荷量是元電荷，約為(1.6×1019)庫侖C.電子在原子中繞原子核做圓周運動A.電子是在1897年由湯姆生通過陰極射線實驗發(fā)現的。D.電子的發(fā)現揭示了原子是可分的。B.電子的質量約為質子質量的1/1836。C.電子的電荷量是自然界中最小的電荷單位。D.電子的運動軌跡可以用經典力學完全描述。3、下列關于電子發(fā)現的歷史事件的描述，正確的是()A.湯姆孫通過陰極射線實驗發(fā)現了電子B.盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子核式結構模型C.貝克勒爾發(fā)現了放射性現象D.玻爾提出了玻爾模型第一題影響。湯姆孫通過陰極射線實驗發(fā)現了電子，并測定了電子的比荷(電荷與質量之比)。假設在一個實驗中，一個帶負電的粒子在垂直于其運動方向的磁場作用下，沿圓周路徑試求該粒子的比荷并根據湯姆孫的結果比較這個值與電子的實際比荷是否相符。(電子的實際比荷約為(1.76×10l1C/kg))第二題題目：以下哪位科學家發(fā)現了電子?簡要說明該科學家的實驗原理及其發(fā)現對物理學發(fā)展的影響。B.愛因斯坦(AlbertEinstein)D.量子力學團隊第三題題目：結合電子發(fā)現的歷史背景，闡述湯姆遜發(fā)現電子的意義及其對物理學發(fā)展的第四題題目：以下哪個實驗證明了電子的存在?請簡述該實驗的基本原理和實驗現象。A.湯姆孫的陰極射線實驗B.洛倫茲的電磁偏轉實驗C.麥克斯韋的電磁場理論D.亨利克的盧瑟福的α粒子散射實驗第五題題目：以下哪種實驗方法最有助于驗證電子的發(fā)現?請簡述理由。《第一節(jié)電子的發(fā)現》同步訓練及答案解析一、單項選擇題(本大題有7小題，每小題4分，共28分)2、以下哪個現象不是湯姆遜發(fā)現電子的過程中觀察到的?A.陰極射線在磁場中的偏轉B.陰極射線在電場中的偏轉C.陰極射線在電場中的顏色變化D.陰極射線與氣體的相互作用過程中觀察到的現象。因此，正確答案是C、陰極3、湯姆孫通過對陰極射線的研究發(fā)現了電子，以下關于電子A.電子是一種不帶電的基本粒子B.電子的發(fā)現揭示了原子是可分的C.電子的電荷量比質子的電荷量大D.電子的質量比質子的質量大解析：選項A錯誤，因為電子是帶負電的基本粒子；選項C錯誤，電子的電荷量是小于質子的質量。因此，正確答案是B,電子的發(fā)現揭示了原子是可分的。錯誤的是()A.湯姆孫使用陰極射線管進行實驗B.湯姆孫發(fā)現陰極射線在磁場中會發(fā)生偏轉C.湯姆孫通過測量偏轉角度確定了電子的電荷量D.湯姆孫的實驗結果表明陰極射線是由帶電粒子組成解析：選項A正確，湯姆孫確實使用了陰極射線管進行實驗；選項B正確，陰極射 A.陰極射線在真空中傳播速度為光速B.陰極射線在空氣中傳播速度為光速C.陰極射線在真空中傳播速度比光速慢D.陰極射線在空氣中傳播速度比光速慢以下關于電子的描述，錯誤的是()A.電子是一種基本粒子，具有電荷和質量B.電子的電荷量是元電荷，約為(1.6×1019)庫侖C.電子在原子中繞原子核做圓周運動D.電子的發(fā)現揭示了原子結構的復雜性解析：電子是一種基本粒子，具有電荷和質量，其電荷量是元電荷，約為(1.6×1019)庫侖，這是物理學中的一個基本常數。電子在原子中并不是繞原子核做圓周運動，而是以概率云的形式存在于原子核周圍的空間中，這是量子力學中描述電子狀態(tài)的方式。二、多項選擇題(本大題有3小題，每小題6分，共18分)1、關于電子的發(fā)現，以下說法正確的是：A.電子是在1897年由湯姆生通過陰極射線實驗發(fā)現的。B.電子的發(fā)現使人們對原子的結構有了更深入的認識。C.電子的發(fā)現否定了湯姆生提出的“葡萄干布丁模型”。D.電子的發(fā)現揭示了原子是可分的。解析：電子確實是在1897年由J.J.湯姆生通過陰極射線實驗發(fā)現的，這一發(fā)現揭示了原子是可分的，并促使了原子結構理論的進一步發(fā)展。選項C中提到的“葡萄干布丁模型”是湯姆生提出的，但電子的發(fā)現并沒有直接否定這個模型，而是揭示了原子內部的結構更為復雜。因此，選項A、B、D是正確的。B.電子的質量約為質子質量的1/1836。C.電子的電荷量是自然界中最小的電荷單位。D.電子的運動軌跡可以用經典力學完全描述。是正確的。電子的質量確實約為質子質量的1/1836,這是電子的另一個基本性質，因3、下列關于電子發(fā)現的歷史事件的描述，正確的是()A.湯姆孫通過陰極射線實驗發(fā)現了電子B.盧瑟福通過α粒子散射實驗提出了原子核式結構模型C.貝克勒爾發(fā)現了放射性現象D.玻爾提出了玻爾模型歷史事件。B選項，盧瑟福是通過α粒子散射實這是關于原子結構的理論，而非電子的發(fā)現。因此，正確答案是A和C。三、非選擇題(前4題每題10分，最后一題14分，總分54分)第一題電子是最早被發(fā)現的基本粒子之一，它的發(fā)現對原子結構理論的發(fā)展產生了深遠的影響。湯姆孫通過陰極射線實驗發(fā)現了電子，并測定了電子的比荷(電荷與質量之比)。假設在一個實驗中，一個帶負電的粒子在垂直于其運動方向的磁場作用下，沿圓周路徑試求該粒子的比荷(②),并根據湯姆孫的結果比較這個值與電子的實際比荷是否相符。(電子的實際比荷約為(1.76×10llC/kg))粒子在磁場中的運動遵循洛倫茲力公式，即：其中(F)是洛倫茲力，(q)是粒子的電荷量，(V)是粒子的速度，(B)是磁感應強度。由于粒子沿圓周路徑運動，洛倫茲力提供向心力，因此有：代入給定數值計算：計算得到粒子的比荷為(3×10°C/kg)。題目：以下哪位科學家發(fā)現了電子?簡要說明該科學家的實驗原理及其發(fā)現對物理A.湯姆生(J.J.Thomson)B.愛因斯坦(AlbertEinstein)D.量子力學團隊J.J.湯姆生在1897年通過對陰極射線的研究發(fā)現了電子。他的實驗原理如下：這一發(fā)現對物理學發(fā)展產生了深遠的影響：1.電子的發(fā)現揭示了原子不是不可分割的基本粒子，而是由更小的帶電粒子組成的。2.湯姆生的實驗為后來的量子力學和原子物理學奠定了基礎。3.電子的電荷與質量之比成為研究電子性質的重要參數，對原子光譜的研究和元素周期表的建立具有重要意義。第三題題目：結合電子發(fā)現的歷史背景，闡述湯姆遜發(fā)現電子的意義及其對物理學發(fā)展的湯姆遜發(fā)現電子的意義及其對物理學發(fā)展的影響如下：1.湯姆遜發(fā)現電子是物理學史上的一次重大突破。在此之前，物理學界普遍認為原子是組成物質的最小單元，不可再分。湯姆遜的發(fā)現表明原子是由帶負電的電子和帶正電的原子核組成的，從而揭示了原子的內部結構。2.電子的發(fā)現推動了量子力學的產生和發(fā)展。量子力學是在電子被發(fā)現的基礎上，為了解釋微觀粒子的運動規(guī)律而發(fā)展起來的。電子的存在使得科學家開始研究微觀世界的規(guī)律，為量子力學的建立奠定了基礎。3.電子的發(fā)現促進了原子物理學的發(fā)展。湯姆遜的研究使人們認識到原子結構的復雜性，為后來的原子模型研究提供了依據。在此基礎上，盧瑟福提出了原子核式結構模型，為原子物理學的發(fā)展提供了新的方向。4.電子的發(fā)現推動了材料科學的發(fā)展。隨著對電子性質的研究，人們逐漸掌握了電子在材料中的運動規(guī)律，為材料科學的研究提供了重要依據。例如，半導體材料的發(fā)現和利用就是基于對電子性質的研究。5.電子的發(fā)現對現代科技發(fā)展產生了深遠影響。在電子技術的推動下，計算機、通信、醫(yī)療等領域的科技得到了飛速發(fā)展。電子技術已經成為現代社會不可或缺的一部分。湯姆遜發(fā)現電子的意義在于，它揭示了原子結構的復雜性，為物理學的發(fā)展開辟了新的道路。在物理學史上，這一發(fā)現具有里程碑式的意義。它不僅推動了量子力學、原子物理學等領域的進展，還為現代科技發(fā)展奠定了基礎。在解答此類問題時，應從多個角度分析電子發(fā)現的意義，包括對物理學理論、技術發(fā)展、社會發(fā)展等方面的貢獻。題目：以下哪個實驗證明了電子的存在?請簡述該實驗的基本原理和實驗現象。A.湯姆孫的陰極射線實驗B.洛倫茲的電磁偏轉實驗C.麥克斯韋的電磁場理論D.亨利克的盧瑟福的α粒子散射實驗答案：A.湯姆孫的陰極射線實驗湯姆孫的陰極射線實驗是通過研究陰極射線在電磁場中的行為來證明電子的存在的。實驗的基本原理如下：1.將一根玻璃管的一端封住，管內抽出空氣使其成為真空，然后在另一端裝上陰極和一個與電源連接的陽極。2.當在陰極和陽極之間施加高電壓時，陰極會發(fā)出一種射線，這種射線稱為陰極射3.將陰極射線射入一個由兩對平行金屬板組成的電場中，電場可以控制射線的方向。4.同時，將陰極射線射入一個由兩塊金屬板組成的磁場中，磁場可以控制射線的偏1.在電場中，陰極射線被偏轉，偏轉的方向與電場的方向有關。2.在磁場中，陰極射線被偏轉，偏轉的方向與磁場的方向有關，且偏轉角度與射線速度成正比。根據這些實驗現象，湯姆孫得出結論：陰極射線是由帶負電的粒子組成的，這些粒子比氫原子的質量小得多，因此被命名為“電子”。這一實驗直接證明了電子的存在。第五題題目：以下哪種實驗方法最有助于驗證電子的發(fā)現?請簡述理由。正確答案：陰極射線管實驗陰極射線管實驗是電子發(fā)現的關鍵實驗之一。通過以下理由可以解釋為什么陰極射線管實驗最有助于驗證電子的發(fā)現：1.實驗現象：在陰極射線管中，當電子從陰極發(fā)射出來時，會在熒光屏上形成一條直線，這條直線在磁場和電場的作用下發(fā)生偏轉，表明電子具有