《第一节 电子的发现》（同步训练）高中物理选择性必修第三册-沪科版-2024-2025学年

《第一节电子的发现》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题，每小题4分，共28分)1、汤姆逊在研究阴极射线实验中，发现阴极射线是由什么粒子组成的?A.质子D.光子2、以下哪个现象不是汤姆逊发现电子的过程中观察到的?B.阴极射线在电场中的偏转C.阴极射线在电场中的颜色变化D.阴极射线与气体的相互作用A.电子是一种不带电的基本粒子B.电子的发现揭示了原子是可分的C.电子的电荷量比质子的电荷量大D.电子的质量比质子的质量大A.汤姆孙使用阴极射线管进行实验B.汤姆孙发现阴极射线在磁场中会发生偏转C.汤姆孙通过测量偏转角度确定了电子的电荷量D.汤姆孙的实验结果表明阴极射线是由带电粒子组成5、汤姆逊在研究阴极射线时发现了一种比原子还要小的粒子，这种粒子被称为 D.磁子6、在研究阴极射线的过程中，以下哪项说法是正确的?A.阴极射线在真空中传播速度为光速B.阴极射线在空气中传播速度为光速C.阴极射线在真空中传播速度比光速慢D.阴极射线在空气中传播速度比光速慢以下关于电子的描述，错误的是()B.电子的电荷量是元电荷，约为(1.6×10¹9)库仑C.电子在原子中绕原子核做圆周运动A.电子是在1897年由汤姆生通过阴极射线实验发现的。D.电子的发现揭示了原子是可分的。B.电子的质量约为质子质量的1/1836。C.电子的电荷量是自然界中最小的电荷单位。D.电子的运动轨迹可以用经典力学完全描述。3、下列关于电子发现的历史事件的描述，正确的是()A.汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型C.贝克勒尔发现了放射性现象D.玻尔提出了玻尔模型第一题影响。汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，并测定了电子的比荷(电荷与质量之比)。假设在一个实验中，一个带负电的粒子在垂直于其运动方向的磁场作用下，沿圆周路径试求该粒子的比荷并根据汤姆孙的结果比较这个值与电子的实际比荷是否相符。(电子的实际比荷约为(1.76×10l¹C/kg))第二题题目：以下哪位科学家发现了电子?简要说明该科学家的实验原理及其发现对物理学发展的影响。B.爱因斯坦(AlbertEinstein)D.量子力学团队第三题题目：结合电子发现的历史背景，阐述汤姆逊发现电子的意义及其对物理学发展的第四题题目：以下哪个实验证明了电子的存在?请简述该实验的基本原理和实验现象。A.汤姆孙的阴极射线实验B.洛伦兹的电磁偏转实验C.麦克斯韦的电磁场理论D.亨利克的卢瑟福的α粒子散射实验第五题题目：以下哪种实验方法最有助于验证电子的发现?请简述理由。《第一节电子的发现》同步训练及答案解析一、单项选择题(本大题有7小题，每小题4分，共28分)2、以下哪个现象不是汤姆逊发现电子的过程中观察到的?A.阴极射线在磁场中的偏转B.阴极射线在电场中的偏转C.阴极射线在电场中的颜色变化D.阴极射线与气体的相互作用过程中观察到的现象。因此，正确答案是C、阴极3、汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，以下关于电子A.电子是一种不带电的基本粒子B.电子的发现揭示了原子是可分的C.电子的电荷量比质子的电荷量大D.电子的质量比质子的质量大解析：选项A错误，因为电子是带负电的基本粒子；选项C错误，电子的电荷量是小于质子的质量。因此，正确答案是B,电子的发现揭示了原子是可分的。错误的是()A.汤姆孙使用阴极射线管进行实验B.汤姆孙发现阴极射线在磁场中会发生偏转C.汤姆孙通过测量偏转角度确定了电子的电荷量D.汤姆孙的实验结果表明阴极射线是由带电粒子组成解析：选项A正确，汤姆孙确实使用了阴极射线管进行实验；选项B正确，阴极射 A.阴极射线在真空中传播速度为光速B.阴极射线在空气中传播速度为光速C.阴极射线在真空中传播速度比光速慢D.阴极射线在空气中传播速度比光速慢以下关于电子的描述，错误的是()A.电子是一种基本粒子，具有电荷和质量B.电子的电荷量是元电荷，约为(1.6×1019)库仑C.电子在原子中绕原子核做圆周运动D.电子的发现揭示了原子结构的复杂性解析：电子是一种基本粒子，具有电荷和质量，其电荷量是元电荷，约为(1.6×10¹9)库仑，这是物理学中的一个基本常数。电子在原子中并不是绕原子核做圆周运动，而是以概率云的形式存在于原子核周围的空间中，这是量子力学中描述电子状态的方式。二、多项选择题(本大题有3小题，每小题6分，共18分)1、关于电子的发现，以下说法正确的是：A.电子是在1897年由汤姆生通过阴极射线实验发现的。B.电子的发现使人们对原子的结构有了更深入的认识。C.电子的发现否定了汤姆生提出的“葡萄干布丁模型”。D.电子的发现揭示了原子是可分的。解析：电子确实是在1897年由J.J.汤姆生通过阴极射线实验发现的，这一发现揭示了原子是可分的，并促使了原子结构理论的进一步发展。选项C中提到的“葡萄干布丁模型”是汤姆生提出的，但电子的发现并没有直接否定这个模型，而是揭示了原子内部的结构更为复杂。因此，选项A、B、D是正确的。B.电子的质量约为质子质量的1/1836。C.电子的电荷量是自然界中最小的电荷单位。D.电子的运动轨迹可以用经典力学完全描述。是正确的。电子的质量确实约为质子质量的1/1836,这是电子的另一个基本性质，因3、下列关于电子发现的历史事件的描述，正确的是()A.汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子B.卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型C.贝克勒尔发现了放射性现象D.玻尔提出了玻尔模型历史事件。B选项，卢瑟福是通过α粒子散射实这是关于原子结构的理论，而非电子的发现。因此，正确答案是A和C。三、非选择题(前4题每题10分，最后一题14分，总分54分)第一题电子是最早被发现的基本粒子之一，它的发现对原子结构理论的发展产生了深远的影响。汤姆孙通过阴极射线实验发现了电子，并测定了电子的比荷(电荷与质量之比)。假设在一个实验中，一个带负电的粒子在垂直于其运动方向的磁场作用下，沿圆周路径试求该粒子的比荷(②),并根据汤姆孙的结果比较这个值与电子的实际比荷是否相符。(电子的实际比荷约为(1.76×10llC/kg))粒子在磁场中的运动遵循洛伦兹力公式，即：其中(F)是洛伦兹力，(q)是粒子的电荷量，(V)是粒子的速度，(B)是磁感应强度。由于粒子沿圆周路径运动，洛伦兹力提供向心力，因此有：代入给定数值计算：计算得到粒子的比荷为(3×10°C/kg)。题目：以下哪位科学家发现了电子?简要说明该科学家的实验原理及其发现对物理A.汤姆生(J.J.Thomson)B.爱因斯坦(AlbertEinstein)D.量子力学团队J.J.汤姆生在1897年通过对阴极射线的研究发现了电子。他的实验原理如下：这一发现对物理学发展产生了深远的影响：1.电子的发现揭示了原子不是不可分割的基本粒子，而是由更小的带电粒子组成的。2.汤姆生的实验为后来的量子力学和原子物理学奠定了基础。3.电子的电荷与质量之比成为研究电子性质的重要参数，对原子光谱的研究和元素周期表的建立具有重要意义。第三题题目：结合电子发现的历史背景，阐述汤姆逊发现电子的意义及其对物理学发展的汤姆逊发现电子的意义及其对物理学发展的影响如下：1.汤姆逊发现电子是物理学史上的一次重大突破。在此之前，物理学界普遍认为原子是组成物质的最小单元，不可再分。汤姆逊的发现表明原子是由带负电的电子和带正电的原子核组成的，从而揭示了原子的内部结构。2.电子的发现推动了量子力学的产生和发展。量子力学是在电子被发现的基础上，为了解释微观粒子的运动规律而发展起来的。电子的存在使得科学家开始研究微观世界的规律，为量子力学的建立奠定了基础。3.电子的发现促进了原子物理学的发展。汤姆逊的研究使人们认识到原子结构的复杂性，为后来的原子模型研究提供了依据。在此基础上，卢瑟福提出了原子核式结构模型，为原子物理学的发展提供了新的方向。4.电子的发现推动了材料科学的发展。随着对电子性质的研究，人们逐渐掌握了电子在材料中的运动规律，为材料科学的研究提供了重要依据。例如，半导体材料的发现和利用就是基于对电子性质的研究。5.电子的发现对现代科技发展产生了深远影响。在电子技术的推动下，计算机、通信、医疗等领域的科技得到了飞速发展。电子技术已经成为现代社会不可或缺的一部分。汤姆逊发现电子的意义在于，它揭示了原子结构的复杂性，为物理学的发展开辟了新的道路。在物理学史上，这一发现具有里程碑式的意义。它不仅推动了量子力学、原子物理学等领域的进展，还为现代科技发展奠定了基础。在解答此类问题时，应从多个角度分析电子发现的意义，包括对物理学理论、技术发展、社会发展等方面的贡献。题目：以下哪个实验证明了电子的存在?请简述该实验的基本原理和实验现象。A.汤姆孙的阴极射线实验B.洛伦兹的电磁偏转实验C.麦克斯韦的电磁场理论D.亨利克的卢瑟福的α粒子散射实验答案：A.汤姆孙的阴极射线实验汤姆孙的阴极射线实验是通过研究阴极射线在电磁场中的行为来证明电子的存在的。实验的基本原理如下：1.将一根玻璃管的一端封住，管内抽出空气使其成为真空，然后在另一端装上阴极和一个与电源连接的阳极。2.当在阴极和阳极之间施加高电压时，阴极会发出一种射线，这种射线称为阴极射3.将阴极射线射入一个由两对平行金属板组成的电场中，电场可以控制射线的方向。4.同时，将阴极射线射入一个由两块金属板组成的磁场中，磁场可以控制射线的偏1.在电场中，阴极射线被偏转，偏转的方向与电场的方向有关。2.在磁场中，阴极射线被偏转，偏转的方向与磁场的方向有关，且偏转角度与射线速度成正比。根据这些实验现象，汤姆孙得出结论：阴极射线是由带负电的粒子组成的，这些粒子比氢原子的质量小得多，因此被命名为“电子”。这一实验直接证明了电子的存在。第五题题目：以下哪种实验方法最有助于验证电子的发现?请简述理由。正确答案：阴极射线管实验阴极射线管实验是电子发现的关键实验之一。通过以下理由可以解释为什么阴极射线管实验最有助于验证电子的发现：1.实验现象：在阴极射线管中，当电子从阴极发射出来时，会在荧光屏上形成一条直线，这条直线在磁场和电场的作用下发生偏转，表明电子具有