高考物理复习原子物理与物理学史物理学史及常见的思想方法练案

高考物理复习原子物理与物理学史物理学史及常见的思想方法练案

专题六　第16讲 物理学史及常见的思想方法 限时：40分钟 选择题(本题共15小题，全部为单选)‎ ‎1．(2018·山东、湖北部分重点中学冲刺模拟)下列说法正确的是(　D　)‎ A．伽利略通过“理想斜面实验”推理出的结论是：重的物体和轻的物体下落一样快 B．牛顿发现了万有引力定律，并测出了万有引力常量 C．汤姆孙通过对天然放射现象的研究发现了电子 D．卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子 ‎[解析]　“理想斜面实验”推理出的结论是：维持物体的运动不需要力，故A错误；万有引力常量是卡文迪许利用扭秤实验测出来的，故B错误；汤姆孙研究了阴极射线并发现了电子，故C错；卢瑟福用α粒子轰击氮核发现了质子，故D正确。‎ ‎2．(2018·山东省淄博市高三下学期第二次模拟)伽利略通过著名的“斜面实验”的研究，进而得出了自由落体运动的规律。以下说法符合科学史实的是(　C　)‎ A．斜面实验是为了便于测量小球运动的速度和路程 B．斜面实验可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律 C．伽利略开创了运用逻辑推理和实验研究相结合的科学方法 D．小球多次从不同起点滚下的位移与所用时间的比值保持不变 ‎[解析]　斜面实验时便于测量小球运动的时间，斜面实验不可以通过观察与计算直接得到落体的运动规律，选项AB错误；伽利略为了研究自由落体的规律，将落体实验转化为著名的“斜面实验”，伽利略开创了运用数学推理和实验研究相结合的科学方法，选项C正确；小球多次从不同起点滚下的位移与所用时间的二次方的比值保持不变，选项D错误。故选C。‎ ‎3．(2018·全国押题卷二)了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察思考，往往比掌握知识本身更重要。针对伽利略对自由落体运动的研究内容及过程，有以下叙述：‎ ‎①伽利略后来借助数学知识发现，如果速度与位移成正比，将会推导出复杂的结论；‎ ‎②伽利略相信，自然界的规律是简洁明了的，他猜想自由落体运动一定是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的；‎ ‎③亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，伽利略通过逻辑推理和实验证实亚里士多德的结论是错误的；‎ ‎④伽利略通过斜面实验来证明速度与时间成正比的猜想是正确的，并进行了合理外推：当倾角为90°时，运动变为自由落体，其性质不变，而且所有物体下落的加速度都是一样的。‎ 根据伽利略研究的真实过程，你认为下列排序科学合理的是(　B　)‎ A．①②③④　　 B．③②①④‎ C．②①③④　　 D．②③①④‎ ‎[解析]　对于落体运动，最先是亚里士多德认为物体下落的快慢是由它们的重量决定的，伽利略通过逻辑推理和实验证实亚里士多德的结论是错误的，并相信自然界的规律是简洁明了的，速度应该是均匀变化的，最终通过斜面实验检验出速度与时间成正比的猜想是正确的，并进行了合理外推，得到落体运动的规律，故B正确，ACD三项错误。‎ ‎4．(2018·天津市高考压轴卷)在推导“匀变速直线运动位移的公式”时，把整个运动过程划分为很多小段，每一小段近似为匀速直线运动，然后把各小段位移相加代表整个过程的位移，物理学中把这种方法称为“微元法”。下面几个实例中应用到这一思想方法的是(　B　)‎ A．在计算物体间的万有引力时，若物体的尺寸相对较小，可将物体看做点质点 B．在探究弹性势能的表达式过程中，把拉伸弹簧的过程分成很多小段，在每小段内认为弹簧的弹力是恒力，然后把每小段做功的代数和相加 C．探究牛顿第二定律的过程中，控制物体的质量不变，研究物体的加速度与力的关系 D．求两个力的合力时，如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力 ‎[解析]　在计算物体间的万有引力时，若物体的尺寸相对较小，可将物体看做质点，运用的是理想模型的方法，A错误；在探究弹性势能的表达式过程中，把拉伸弹簧的过程分成很多小段，在每小段内认为弹簧的弹力是恒力，然后把每小段做功的代数和相加，运用的是微元法，B正确；在探究牛顿第二定律的过程中，控制物体的质量不变，研究物体的加速度与力的关系，运用的是控制变量法，C错误；在求两个力的合力时，如果一个力的作用效果与两个力的作用效果相同，这个力就是那两个力的合力，运用的是等效法，D错误．‎ ‎5．(2018·山西省高三下学期模拟)在物理学发展史上，许多科学家通过恰当地运用科学研究方法，超越了当时研究条件的局限性，取得了辉煌的研究成果。下列表述符合物理学史事实的是(　B　)‎ A．牛顿由斜面实验通过逻辑推理得出了自由落体运动的规律 B．库仑利用库仑扭秤巧妙地实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系研究 C．法拉第发现载流导线对小磁针的作用，揭示了电现象与磁现象之间存在的联系 D．安培用电场线和磁感线形象地描述电场和磁场，促进了电磁现象的研究 ‎[解析]　伽利略通过斜面实验加逻辑推理的方法研究了自由落体运动的规律，故A错误；库仑利用库仑扭秤实验实现了对电荷间的作用力与电荷量的关系的研究，故B正确；奥斯特发现了载流导线对小磁针的作用，揭示了电现象与磁现象之间存在的联系，故C错误；电场线和磁感线都是法拉第引入的，故D错误。所以B正确，ACD错误。‎ ‎6．(2018·河南省开封市高三下学期5月模拟)下列说法中正确的是(　B　)‎ A．由R＝可知，若电阻两端所加电压为0，则此时电阻阻值为0‎ B．由E＝可知，若检验电荷在某处受电场力大小为0，说明此处场强大小一定为0‎ C．由B＝可知，若一小段通电导体在某处受磁场力大小为0，说明此处磁感应强度大小一定为0‎ D．由E＝n可知，若通过回路的磁通量大小为0，则感应电动势的大小也为0‎ ‎[解析]　R＝是电阻的定义式，电阻的大小不会随着电压的变化而变化的，故A错；由E＝可知若检验电荷受到的电场力为零，则表示此处的电场强度一定为零，故B对；B＝当导体棒与磁场平行时即使有磁场，磁场力也为零，故C错；由E＝n可知，电动势的大小取决于磁通量改变了多少，所以当通过回路的磁通量大小为0，感应电动势不一定为零，故D错。故选B。‎ ‎7．(2018·河南省商丘市高三下学期模拟)相隔一定距离的电荷或磁体间的相互作用是怎样发生的？这是一个曾经使人感到困惑、引起猜想且有过长期争论的科学问题。19世纪以前，不少物理学家支持超距作用的观点。英国的迈克尔·法拉第于1837年提出了电场和磁场的概念，解释了电荷之间以及磁体之间相互作用的传递方式，打破了超距作用的传统观念。1838年，他用电力线(即电场线)和磁力线(即磁感线)形象地描述电场和磁场，并解释电和磁的各种现象。下列对电场和磁场的认识，正确的是(　D　)‎ A．法拉第提出的磁场和电场以及电力线和磁力线都是客观存在的 B．在电场中由静止释放的带正电粒子，一定会沿着电场线运动 C．磁感线上某点的切线方向跟放在该点的通电导线的受力方向一致 D．通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的 ‎[解析]　电场和磁场均是客观存在的特殊物质，电场线和磁感线是人类为了形象地描述电场和磁场而引入的虚拟的线，实际并不存在，故A错误；电荷的运动取决于初速度和力的方向，故电场线不是电荷在电场中的轨迹，只有在点电荷的电场和匀强电场中由静止释放的带正电粒子(只受电场力)，才会沿着电场线运动，故B错误；根据左手定则可知，磁感线上某点的切线方向跟放在该点的通电导线的受力方向垂直，故C错误；根据磁场的性质可知，通电导体与通电导体之间的相互作用是通过磁场发生的，故D正确。‎ ‎8．(2018·湖北省襄阳市高三下学期模拟)下列说法正确的是(　C　)‎ A．在国际单位制中，力学的基本单位是千克、牛顿、秒 B．开普勒通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律 C．库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律 D．法拉第首先发现了电流可以使周围的小磁针偏转 ‎[解析]　在国际单位制中，力学的基本单位是千克、米、秒，牛顿不是基本单位，故A错误；牛顿通过对行星运动规律的研究总结出了万有引力定律，故B错误；库仑在前人研究的基础上，通过扭秤实验研究得出了库仑定律，故C正确；奥斯特首先发现了电流的磁效应，发现了电流可以使周围的小磁针偏转，故D错误。‎ ‎9．(2018·山东省淄博、莱芜高三下学期模拟)利用图象来描述物理过程、探寻物理规律是常用的方法，如图是描述某个物理过程的图象，对相应物理过程分析正确的是(　C　)‎ A．若该图象为质点运动的速度－时间图象，则前2秒内质点的平均速率等于0‎ B．若该图象为一条电场线上电势随坐标变化的图象，则可能是点电荷电场中的一条电场线 C．若该图象为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象，则该闭合线圈内一定产生恒定的电动势 D．若该图象为质点运动的位移－时间图象，则质点运动过程速度一定改变了方向 ‎[解析]　若为速度－时间图象，则图象与时间轴围成的面积表示位移，时间轴以上表示位移为正，时间轴以下表示位移为负，前2秒内位移为0，平均速度为0，但是对应的路程不等于0，平均速率为路程与时间之比，所以平均速率不等于0，选项A错误；若为一条电场线上电势随坐标变化的图象，则图象的斜率＝E，由于斜率不变，所以可能为匀强电场，不可能是点电荷的电场线，选项B错误；若为闭合线圈内磁场的磁感应强度随时间变化的图象，则斜率是定值，根据感应电动势E＝nS，可判断感应电动势恒定，选项C正确；若为位移－时间图象，则图象的斜率表示速度，可知质点运动过程速度方向不变，选项D错误。‎ ‎10．(2018·辽宁省大连市高三下学期模拟)以下有关物理学概念或物理学史的说法正确的是(　A　)‎ A．牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出引力常量的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值 B．匀速圆周运动是速度大小不变的匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向 C．行星绕恒星运动轨道为圆形，则它运动的周期的平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量和行星的速度均有关 D．奥斯特发现了电与磁之间的关系，即电流的周围存在着磁场；同时他通过实验发现了磁也能产生电，即电磁感应现象 ‎[解析]　牛顿发现了万有引力定律，卡文迪许用实验方法测出了引力常量G 的数值，从而使万有引力定律有了真正的实用价值，选项A正确；匀速圆周运动是速度大小不变、方向时刻改变的非匀变速曲线运动，速度方向始终为切线方向，选项B错误；行星绕恒星运动轨道为圆形，它运动的周期的平方与轨道半径的三次方之比为常数，此常数的大小与恒星的质量有关，与行星的速度无关，选项C错误；奥斯特发现了电与磁间的关系，即电流的周围存在着磁场，法拉第通过实验发现了磁也能产生电，即电磁感应现象，选项D错误。‎ ‎11．(2018·江西省新余市高三下学期模拟)古希腊权威思想家亚里士多德曾经断言：物体从高空落下的快慢同物体的重量成正比，重者下落快，轻者下落慢。比如说，十磅重的物体落下时要比一磅重的物体落下时快十倍。1800多年来，人们都把这个错误论断当作真理而信守不移。直到16世纪，伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾，通过“比萨斜塔试验”，向世人阐述他的观点，并对此进行了进一步的研究，如图所示，伽利略用铜球从斜槽的不同位置由静止下落，伽利略手稿中据此记录的一组实验数据如下表所示：‎ 时间 ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 距离 ‎32‎ ‎130‎ ‎298‎ ‎526‎ ‎824‎ ‎1192‎ ‎1600‎ ‎2104‎ 伽利略对上述的实验数据进行了分析，并得出了结论，下列可能是伽利略得出的结论是(　D　)‎ A．v1＝v0＋at　　 B．＝k C．v－v＝2ax　　 D．＝＝＝…＝k ‎[解析]　伽利略最初猜想，沿斜面向下运动的物体的运动速度与时间成正比，即：v＝kt；由此伽利略推论位移与时间的平方成正比，则：x＝k′t2，即k′＝，结合以上的分析，则比较即可：＝、＝＝、＝≈、＝＝、＝＝、＝≈、＝≈、＝＝。由以上的数据比较可知，各组数据中都约等于32.5，考虑到测量的误差等原因，可以认为是一个常数，即位移与时间的平方成正比。所以A、B、C错误，D正确。‎ ‎12．(2018·河南省郑州市高三下学期模拟)下列叙述正确的是(　B　)‎ A．力、长度和时间是力学中三个基本物理量，它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位 B．蹦极运动员离开蹦床上升过程中处于失重状态 C．利用霍尔元件能够把电压这个电学量转换为磁感应强度这个磁学量的特性，可以制出测磁感应强度大小的仪器 D．探究加速度与质量、合外力关系实验采用的是等效替代的方法 ‎[解析]　“力”不是基本物理量，“牛顿”也不是力学中的基本单位，故A错误；蹦极运动员上升过程中只受重力作用，处于完全失重状态，故B正确；霍尔元件能够把磁学量转换为电学量，故C错误；探究加速度与质量、合外力关系实验中有三个变量，采用的是控制变量法，故D错误。‎ ‎13．(2018·浙江省杭州市高三下学期预测卷)物理学中通常运用大量的科学方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制变量法”、“比值定义法”等等，下列选项均用到“比值定义法”的概念是(　D　)‎ A．合力与分力、质点、电场强度 B．质点、电场强度、点电荷 C．速度、总电阻、电场强度 D．加速度、电场强度、电容 ‎[解析]　“合力与分力”采用等效替代的方法，“质点”采用理想化模型的方法，“电场强度”采用比值定义法，故A错误；“质点”、“点电荷”采用理想化模型的方法，故B错误；总电阻“采用等效替代的方法”，“速度”，“电场强度”采用比值定义法，故C错误；加速度、电场强度、电容都采用比值定义法，故D正确。‎ ‎14．(2018·山东省历城高三下学期模拟)下列说法正确的是(　A　)‎ A．牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力等领域中经受了实践的检验，取得了巨大成功 B．奥斯特发现了电流的磁效应，并提出了分子电流假说 C．四种基本相互作用指的是：重力、弹力、摩擦力、向心力 D．元电荷e的数值为1.6×10－‎16C，最早由法国物理学家汤姆孙通过实验测量得出 ‎[解析]　牛顿运动定律和万有引力定律在宏观、低速、弱引力等领域中经受了实践的检验，取得了巨大成功，故A项正确；奥斯特发现了电流的磁效应，安培提出了分子电流假说，故B项错误；四种基本相互作用指的是：引力相互作用、电磁相互作用、弱相互作用和强相互作用，故C项错误；元电荷e的数值为1.6×10－‎19C，最早由美国物理学家密立根通过实验测量得出，故D项错误。‎