《第一節(jié) 電子的發(fā)現(xiàn)》（同步訓(xùn)練）高中物理選擇性必修第三冊(cè)-滬科版-2024-2025學(xué)年

《第一節(jié)電子的發(fā)現(xiàn)》同步訓(xùn)練(答案在后面)一、單項(xiàng)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(shí)驗(yàn)中，發(fā)現(xiàn)陰極射線是由什么粒子組成的?A.質(zhì)子D.光子2、以下哪個(gè)現(xiàn)象不是湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的過程中觀察到的?B.陰極射線在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)C.陰極射線在電場(chǎng)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(xiàn)揭示了原子是可分的C.電子的電荷量比質(zhì)子的電荷量大D.電子的質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量大A.湯姆孫使用陰極射線管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.湯姆孫發(fā)現(xiàn)陰極射線在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.湯姆孫通過測(cè)量偏轉(zhuǎn)角度確定了電子的電荷量D.湯姆孫的實(shí)驗(yàn)結(jié)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(shí)發(fā)現(xiàn)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(xiàng)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(guān)于電子的描述，錯(cuò)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(yùn)動(dòng)A.電子是在1897年由湯姆生通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。D.電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子是可分的。B.電子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)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(yùn)動(dòng)軌跡可以用經(jīng)典力學(xué)完全描述。3、下列關(guān)于電子發(fā)現(xiàn)的歷史事件的描述，正確的是()A.湯姆孫通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子B.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)定了電子的比荷(電荷與質(zhì)量之比)。假設(shè)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)帶負(fù)電的粒子在垂直于其運(yùn)動(dòng)方向的磁場(chǎng)作用下，沿圓周路徑試求該粒子的比荷并根據(jù)湯姆孫的結(jié)果比較這個(gè)值與電子的實(shí)際比荷是否相符。(電子的實(shí)際比荷約為(1.76×10l1C/kg))第二題題目：以下哪位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電子?簡(jiǎn)要說明該科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)原理及其發(fā)現(xiàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展的影響。B.愛因斯坦(AlbertEinstein)D.量子力學(xué)團(tuán)隊(duì)第三題題目：結(jié)合電子發(fā)現(xiàn)的歷史背景，闡述湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的意義及其對(duì)物理學(xué)發(fā)展的第四題題目：以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了電子的存在?請(qǐng)簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。A.湯姆孫的陰極射線實(shí)驗(yàn)B.洛倫茲的電磁偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)C.麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論D.亨利克的盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)第五題題目：以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于驗(yàn)證電子的發(fā)現(xiàn)?請(qǐng)簡(jiǎn)述理由?！兜谝还?jié)電子的發(fā)現(xiàn)》同步訓(xùn)練及答案解析一、單項(xiàng)選擇題(本大題有7小題，每小題4分，共28分)2、以下哪個(gè)現(xiàn)象不是湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的過程中觀察到的?A.陰極射線在磁場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)B.陰極射線在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)C.陰極射線在電場(chǎng)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(xiàn)象。因此，正確答案是C、陰極3、湯姆孫通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子，以下關(guān)于電子A.電子是一種不帶電的基本粒子B.電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子是可分的C.電子的電荷量比質(zhì)子的電荷量大D.電子的質(zhì)量比質(zhì)子的質(zhì)量大解析：選項(xiàng)A錯(cuò)誤，因?yàn)殡娮邮菐ж?fù)電的基本粒子；選項(xiàng)C錯(cuò)誤，電子的電荷量是小于質(zhì)子的質(zhì)量。因此，正確答案是B,電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子是可分的。錯(cuò)誤的是()A.湯姆孫使用陰極射線管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)B.湯姆孫發(fā)現(xiàn)陰極射線在磁場(chǎng)中會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)C.湯姆孫通過測(cè)量偏轉(zhuǎn)角度確定了電子的電荷量D.湯姆孫的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明陰極射線是由帶電粒子組成解析：選項(xiàng)A正確，湯姆孫確實(shí)使用了陰極射線管進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；選項(xiàng)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(guān)于電子的描述，錯(cuò)誤的是()A.電子是一種基本粒子，具有電荷和質(zhì)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(yùn)動(dòng)D.電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性解析：電子是一種基本粒子，具有電荷和質(zhì)量，其電荷量是元電荷，約為(1.6×1019)庫侖，這是物理學(xué)中的一個(gè)基本常數(shù)。電子在原子中并不是繞原子核做圓周運(yùn)動(dòng)，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(xué)中描述電子狀態(tài)的方式。二、多項(xiàng)選擇題(本大題有3小題，每小題6分，共18分)1、關(guān)于電子的發(fā)現(xiàn)，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(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的。B.電子的發(fā)現(xiàn)使人們對(duì)原子的結(jié)構(gòu)有了更深入的認(rèn)識(shí)。C.電子的發(fā)現(xiàn)否定了湯姆生提出的“葡萄干布丁模型”。D.電子的發(fā)現(xiàn)揭示了原子是可分的。解析：電子確實(shí)是在1897年由J.J.湯姆生通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)的，這一發(fā)現(xiàn)揭示了原子是可分的，并促使了原子結(jié)構(gòu)理論的進(jìn)一步發(fā)展。選項(xiàng)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(xiàn)并沒有直接否定這個(gè)模型，而是揭示了原子內(nèi)部的結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜。因此，選項(xiàng)A、B、D是正確的。B.電子的質(zhì)量約為質(zhì)子質(zhì)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(yùn)動(dòng)軌跡可以用經(jīng)典力學(xué)完全描述。是正確的。電子的質(zhì)量確實(shí)約為質(zhì)子質(zhì)量的1/1836,這是電子的另一個(gè)基本性質(zhì)，因3、下列關(guān)于電子發(fā)現(xiàn)的歷史事件的描述，正確的是()A.湯姆孫通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子B.盧瑟福通過α粒子散射實(shí)驗(yàn)提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型C.貝克勒爾發(fā)現(xiàn)了放射性現(xiàn)象D.玻爾提出了玻爾模型歷史事件。B選項(xiàng)，盧瑟福是通過α粒子散射實(shí)這是關(guān)于原子結(jié)構(gòu)的理論，而非電子的發(fā)現(xiàn)。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(xiàn)的基本粒子之一，它的發(fā)現(xiàn)對(duì)原子結(jié)構(gòu)理論的發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。湯姆孫通過陰極射線實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電子，并測(cè)定了電子的比荷(電荷與質(zhì)量之比)。假設(shè)在一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，一個(gè)帶負(fù)電的粒子在垂直于其運(yùn)動(dòng)方向的磁場(chǎng)作用下，沿圓周路徑試求該粒子的比荷(②),并根據(jù)湯姆孫的結(jié)果比較這個(gè)值與電子的實(shí)際比荷是否相符。(電子的實(shí)際比荷約為(1.76×10llC/kg))粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)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(yīng)強(qiáng)度。由于粒子沿圓周路徑運(yùn)動(dòng)，洛倫茲力提供向心力，因此有：代入給定數(shù)值計(jì)算：計(jì)算得到粒子的比荷為(3×10°C/kg)。題目：以下哪位科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了電子?簡(jiǎn)要說明該科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)原理及其發(fā)現(xiàn)對(duì)物理A.湯姆生(J.J.Thomson)B.愛因斯坦(AlbertEinstein)D.量子力學(xué)團(tuán)隊(duì)J.J.湯姆生在1897年通過對(duì)陰極射線的研究發(fā)現(xiàn)了電子。他的實(shí)驗(yàn)原理如下：這一發(fā)現(xiàn)對(duì)物理學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響：1.電子的發(fā)現(xiàn)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(shí)驗(yàn)為后來的量子力學(xué)和原子物理學(xué)奠定了基礎(chǔ)。3.電子的電荷與質(zhì)量之比成為研究電子性質(zhì)的重要參數(shù)，對(duì)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(jié)合電子發(fā)現(xiàn)的歷史背景，闡述湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的意義及其對(duì)物理學(xué)發(fā)展的湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的意義及其對(duì)物理學(xué)發(fā)展的影響如下：1.湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子是物理學(xué)史上的一次重大突破。在此之前，物理學(xué)界普遍認(rèn)為原子是組成物質(zhì)的最小單元，不可再分。湯姆遜的發(fā)現(xiàn)表明原子是由帶負(fù)電的電子和帶正電的原子核組成的，從而揭示了原子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。2.電子的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了量子力學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展。量子力學(xué)是在電子被發(fā)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，為了解釋微觀粒子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律而發(fā)展起來的。電子的存在使得科學(xué)家開始研究微觀世界的規(guī)律，為量子力學(xué)的建立奠定了基礎(chǔ)。3.電子的發(fā)現(xiàn)促進(jìn)了原子物理學(xué)的發(fā)展。湯姆遜的研究使人們認(rèn)識(shí)到原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，為后來的原子模型研究提供了依據(jù)。在此基礎(chǔ)上，盧瑟福提出了原子核式結(jié)構(gòu)模型，為原子物理學(xué)的發(fā)展提供了新的方向。4.電子的發(fā)現(xiàn)推動(dòng)了材料科學(xué)的發(fā)展。隨著對(duì)電子性質(zhì)的研究，人們逐漸掌握了電子在材料中的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，為材料科學(xué)的研究提供了重要依據(jù)。例如，半導(dǎo)體材料的發(fā)現(xiàn)和利用就是基于對(duì)電子性質(zhì)的研究。5.電子的發(fā)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)代科技發(fā)展產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響。在電子技術(shù)的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)、通信、醫(yī)療等領(lǐng)域的科技得到了飛速發(fā)展。電子技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)代社會(huì)不可或缺的一部分。湯姆遜發(fā)現(xiàn)電子的意義在于，它揭示了原子結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，為物理學(xué)的發(fā)展開辟了新的道路。在物理學(xué)史上，這一發(fā)現(xiàn)具有里程碑式的意義。它不僅推動(dòng)了量子力學(xué)、原子物理學(xué)等領(lǐng)域的進(jìn)展，還為現(xiàn)代科技發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在解答此類問題時(shí)，應(yīng)從多個(gè)角度分析電子發(fā)現(xiàn)的意義，包括對(duì)物理學(xué)理論、技術(shù)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展等方面的貢獻(xiàn)。題目：以下哪個(gè)實(shí)驗(yàn)證明了電子的存在?請(qǐng)簡(jiǎn)述該實(shí)驗(yàn)的基本原理和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。A.湯姆孫的陰極射線實(shí)驗(yàn)B.洛倫茲的電磁偏轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)C.麥克斯韋的電磁場(chǎng)理論D.亨利克的盧瑟福的α粒子散射實(shí)驗(yàn)答案：A.湯姆孫的陰極射線實(shí)驗(yàn)湯姆孫的陰極射線實(shí)驗(yàn)是通過研究陰極射線在電磁場(chǎng)中的行為來證明電子的存在的。實(shí)驗(yàn)的基本原理如下：1.將一根玻璃管的一端封住，管內(nèi)抽出空氣使其成為真空，然后在另一端裝上陰極和一個(gè)與電源連接的陽極。2.當(dāng)在陰極和陽極之間施加高電壓時(shí)，陰極會(huì)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(gè)由兩對(duì)平行金屬板組成的電場(chǎng)中，電場(chǎng)可以控制射線的方向。4.同時(shí)，將陰極射線射入一個(gè)由兩塊金屬板組成的磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)可以控制射線的偏1.在電場(chǎng)中，陰極射線被偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的方向與電場(chǎng)的方向有關(guān)。2.在磁場(chǎng)中，陰極射線被偏轉(zhuǎn)，偏轉(zhuǎn)的方向與磁場(chǎng)的方向有關(guān)，且偏轉(zhuǎn)角度與射線速度成正比。根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，湯姆孫得出結(jié)論：陰極射線是由帶負(fù)電的粒子組成的，這些粒子比氫原子的質(zhì)量小得多，因此被命名為“電子”。這一實(shí)驗(yàn)直接證明了電子的存在。第五題題目：以下哪種實(shí)驗(yàn)方法最有助于驗(yàn)證電子的發(fā)現(xiàn)?請(qǐng)簡(jiǎn)述理由。正確答案：陰極射線管實(shí)驗(yàn)陰極射線管實(shí)驗(yàn)是電子發(fā)現(xiàn)的關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)之一。通過以下理由可以解釋為什么陰極射線管實(shí)驗(yàn)最有助于驗(yàn)證電子的發(fā)現(xiàn)：1.實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：在陰極射線管中，當(dāng)電子從陰極發(fā)射出來時(shí)，會(huì)在熒光屏上形成一條直線，這條直線在磁場(chǎng)和電場(chǎng)的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，表明電子具有