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專題六　第16講 物理學(xué)史及常見的思想方法 限時(shí)：40分鐘 選擇題(本題共15小題，全部為單選) 1．(2018山東、湖北部分重點(diǎn)中學(xué)沖刺模擬)下列說法正確的是(　D　) A．伽利略通過“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推理出的結(jié)論是：重的物體和輕的物體下落一樣快 B．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，并測出了萬有引力常量 C．湯姆孫通過對(duì)天然放射現(xiàn)象的研究發(fā)現(xiàn)了電子 D．盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子 [解析]　“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推理出的結(jié)論是：維持物體的運(yùn)動(dòng)不需要力，故A錯(cuò)誤；萬有引力常量是卡文迪許利用扭秤實(shí)驗(yàn)測出來的，故B錯(cuò)誤；湯姆孫研究了陰極射線并發(fā)現(xiàn)了電子，故C錯(cuò)；盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)了質(zhì)子，故D正確。 2．(2018山東省淄博市高三下學(xué)期第二次模擬)伽利略通過著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”的研究，進(jìn)而得出了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律。以下說法符合科學(xué)史實(shí)的是(　C　) A．斜面實(shí)驗(yàn)是為了便于測量小球運(yùn)動(dòng)的速度和路程 B．斜面實(shí)驗(yàn)可以通過觀察與計(jì)算直接得到落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律 C．伽利略開創(chuàng)了運(yùn)用邏輯推理和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的科學(xué)方法 D．小球多次從不同起點(diǎn)滾下的位移與所用時(shí)間的比值保持不變 [解析]　斜面實(shí)驗(yàn)時(shí)便于測量小球運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，斜面實(shí)驗(yàn)不可以通過觀察與計(jì)算直接得到落體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，選項(xiàng)AB錯(cuò)誤；伽利略為了研究自由落體的規(guī)律，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，伽利略開創(chuàng)了運(yùn)用數(shù)學(xué)推理和實(shí)驗(yàn)研究相結(jié)合的科學(xué)方法，選項(xiàng)C正確；小球多次從不同起點(diǎn)滾下的位移與所用時(shí)間的二次方的比值保持不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選C。 3．(2018全國押題卷二)了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)過程，學(xué)會(huì)像科學(xué)家那樣觀察思考，往往比掌握知識(shí)本身更重要。針對(duì)伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究內(nèi)容及過程，有以下敘述： ①伽利略后來借助數(shù)學(xué)知識(shí)發(fā)現(xiàn)，如果速度與位移成正比，將會(huì)推導(dǎo)出復(fù)雜的結(jié)論； ②伽利略相信，自然界的規(guī)律是簡潔明了的，他猜想自由落體運(yùn)動(dòng)一定是一種最簡單的變速運(yùn)動(dòng)，它的速度應(yīng)該是均勻變化的； ③亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢是由它們的重量決定的，伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)證實(shí)亞里士多德的結(jié)論是錯(cuò)誤的； ④伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)來證明速度與時(shí)間成正比的猜想是正確的，并進(jìn)行了合理外推：當(dāng)傾角為90時(shí)，運(yùn)動(dòng)變?yōu)樽杂陕潴w，其性質(zhì)不變，而且所有物體下落的加速度都是一樣的。 根據(jù)伽利略研究的真實(shí)過程，你認(rèn)為下列排序科學(xué)合理的是(　B　) A．①②③④　　 B．③②①④ C．②①③④　　 D．②③①④ [解析]　對(duì)于落體運(yùn)動(dòng)，最先是亞里士多德認(rèn)為物體下落的快慢是由它們的重量決定的，伽利略通過邏輯推理和實(shí)驗(yàn)證實(shí)亞里士多德的結(jié)論是錯(cuò)誤的，并相信自然界的規(guī)律是簡潔明了的，速度應(yīng)該是均勻變化的，最終通過斜面實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)出速度與時(shí)間成正比的猜想是正確的，并進(jìn)行了合理外推，得到落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故B正確，ACD三項(xiàng)錯(cuò)誤。 4．(2018天津市高考?jí)狠S卷)在推導(dǎo)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移的公式”時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程劃分為很多小段，每一小段近似為勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段位移相加代表整個(gè)過程的位移，物理學(xué)中把這種方法稱為“微元法”。下面幾個(gè)實(shí)例中應(yīng)用到這一思想方法的是(　B　) A．在計(jì)算物體間的萬有引力時(shí)，若物體的尺寸相對(duì)較小，可將物體看做點(diǎn)質(zhì)點(diǎn) B．在探究彈性勢能的表達(dá)式過程中，把拉伸彈簧的過程分成很多小段，在每小段內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力是恒力，然后把每小段做功的代數(shù)和相加 C．探究牛頓第二定律的過程中，控制物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與力的關(guān)系 D．求兩個(gè)力的合力時(shí)，如果一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就是那兩個(gè)力的合力 [解析]　在計(jì)算物體間的萬有引力時(shí)，若物體的尺寸相對(duì)較小，可將物體看做質(zhì)點(diǎn)，運(yùn)用的是理想模型的方法，A錯(cuò)誤；在探究彈性勢能的表達(dá)式過程中，把拉伸彈簧的過程分成很多小段，在每小段內(nèi)認(rèn)為彈簧的彈力是恒力，然后把每小段做功的代數(shù)和相加，運(yùn)用的是微元法，B正確；在探究牛頓第二定律的過程中，控制物體的質(zhì)量不變，研究物體的加速度與力的關(guān)系，運(yùn)用的是控制變量法，C錯(cuò)誤；在求兩個(gè)力的合力時(shí)，如果一個(gè)力的作用效果與兩個(gè)力的作用效果相同，這個(gè)力就是那兩個(gè)力的合力，運(yùn)用的是等效法，D錯(cuò)誤． 5．(2018山西省高三下學(xué)期模擬)在物理學(xué)發(fā)展史上，許多科學(xué)家通過恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用科學(xué)研究方法，超越了當(dāng)時(shí)研究條件的局限性，取得了輝煌的研究成果。下列表述符合物理學(xué)史事實(shí)的是(　B　) A．牛頓由斜面實(shí)驗(yàn)通過邏輯推理得出了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 B．庫侖利用庫侖扭秤巧妙地實(shí)現(xiàn)了對(duì)電荷間的作用力與電荷量的關(guān)系研究 C．法拉第發(fā)現(xiàn)載流導(dǎo)線對(duì)小磁針的作用，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在的聯(lián)系 D．安培用電場線和磁感線形象地描述電場和磁場，促進(jìn)了電磁現(xiàn)象的研究 [解析]　伽利略通過斜面實(shí)驗(yàn)加邏輯推理的方法研究了自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，故A錯(cuò)誤；庫侖利用庫侖扭秤實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)了對(duì)電荷間的作用力與電荷量的關(guān)系的研究，故B正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了載流導(dǎo)線對(duì)小磁針的作用，揭示了電現(xiàn)象與磁現(xiàn)象之間存在的聯(lián)系，故C錯(cuò)誤；電場線和磁感線都是法拉第引入的，故D錯(cuò)誤。所以B正確，ACD錯(cuò)誤。 6．(2018河南省開封市高三下學(xué)期5月模擬)下列說法中正確的是(　B　) A．由R＝可知，若電阻兩端所加電壓為0，則此時(shí)電阻阻值為0 B．由E＝可知，若檢驗(yàn)電荷在某處受電場力大小為0，說明此處場強(qiáng)大小一定為0 C．由B＝可知，若一小段通電導(dǎo)體在某處受磁場力大小為0，說明此處磁感應(yīng)強(qiáng)度大小一定為0 D．由E＝n可知，若通過回路的磁通量大小為0，則感應(yīng)電動(dòng)勢的大小也為0 [解析]　R＝是電阻的定義式，電阻的大小不會(huì)隨著電壓的變化而變化的，故A錯(cuò)；由E＝可知若檢驗(yàn)電荷受到的電場力為零，則表示此處的電場強(qiáng)度一定為零，故B對(duì)；B＝當(dāng)導(dǎo)體棒與磁場平行時(shí)即使有磁場，磁場力也為零，故C錯(cuò)；由E＝n可知，電動(dòng)勢的大小取決于磁通量改變了多少，所以當(dāng)通過回路的磁通量大小為0，感應(yīng)電動(dòng)勢不一定為零，故D錯(cuò)。故選B。 7．(2018河南省商丘市高三下學(xué)期模擬)相隔一定距離的電荷或磁體間的相互作用是怎樣發(fā)生的？這是一個(gè)曾經(jīng)使人感到困惑、引起猜想且有過長期爭論的科學(xué)問題。19世紀(jì)以前，不少物理學(xué)家支持超距作用的觀點(diǎn)。英國的邁克爾法拉第于1837年提出了電場和磁場的概念，解釋了電荷之間以及磁體之間相互作用的傳遞方式，打破了超距作用的傳統(tǒng)觀念。1838年，他用電力線(即電場線)和磁力線(即磁感線)形象地描述電場和磁場，并解釋電和磁的各種現(xiàn)象。下列對(duì)電場和磁場的認(rèn)識(shí)，正確的是(　D　) A．法拉第提出的磁場和電場以及電力線和磁力線都是客觀存在的 B．在電場中由靜止釋放的帶正電粒子，一定會(huì)沿著電場線運(yùn)動(dòng) C．磁感線上某點(diǎn)的切線方向跟放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線的受力方向一致 D．通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的 [解析]　電場和磁場均是客觀存在的特殊物質(zhì)，電場線和磁感線是人類為了形象地描述電場和磁場而引入的虛擬的線，實(shí)際并不存在，故A錯(cuò)誤；電荷的運(yùn)動(dòng)取決于初速度和力的方向，故電場線不是電荷在電場中的軌跡，只有在點(diǎn)電荷的電場和勻強(qiáng)電場中由靜止釋放的帶正電粒子(只受電場力)，才會(huì)沿著電場線運(yùn)動(dòng)，故B錯(cuò)誤；根據(jù)左手定則可知，磁感線上某點(diǎn)的切線方向跟放在該點(diǎn)的通電導(dǎo)線的受力方向垂直，故C錯(cuò)誤；根據(jù)磁場的性質(zhì)可知，通電導(dǎo)體與通電導(dǎo)體之間的相互作用是通過磁場發(fā)生的，故D正確。 8．(2018湖北省襄陽市高三下學(xué)期模擬)下列說法正確的是(　C　) A．在國際單位制中，力學(xué)的基本單位是千克、牛頓、秒 B．開普勒通過對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究總結(jié)出了萬有引力定律 C．庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上，通過扭秤實(shí)驗(yàn)研究得出了庫侖定律 D．法拉第首先發(fā)現(xiàn)了電流可以使周圍的小磁針偏轉(zhuǎn) [解析]　在國際單位制中，力學(xué)的基本單位是千克、米、秒，牛頓不是基本單位，故A錯(cuò)誤；牛頓通過對(duì)行星運(yùn)動(dòng)規(guī)律的研究總結(jié)出了萬有引力定律，故B錯(cuò)誤；庫侖在前人研究的基礎(chǔ)上，通過扭秤實(shí)驗(yàn)研究得出了庫侖定律，故C正確；奧斯特首先發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)了電流可以使周圍的小磁針偏轉(zhuǎn)，故D錯(cuò)誤。 9．(2018山東省淄博、萊蕪高三下學(xué)期模擬)利用圖象來描述物理過程、探尋物理規(guī)律是常用的方法，如圖是描述某個(gè)物理過程的圖象，對(duì)相應(yīng)物理過程分析正確的是(　C　) A．若該圖象為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度－時(shí)間圖象，則前2秒內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速率等于0 B．若該圖象為一條電場線上電勢隨坐標(biāo)變化的圖象，則可能是點(diǎn)電荷電場中的一條電場線 C．若該圖象為閉合線圈內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象，則該閉合線圈內(nèi)一定產(chǎn)生恒定的電動(dòng)勢 D．若該圖象為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的位移－時(shí)間圖象，則質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程速度一定改變了方向 [解析]　若為速度－時(shí)間圖象，則圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移，時(shí)間軸以上表示位移為正，時(shí)間軸以下表示位移為負(fù)，前2秒內(nèi)位移為0，平均速度為0，但是對(duì)應(yīng)的路程不等于0，平均速率為路程與時(shí)間之比，所以平均速率不等于0，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；若為一條電場線上電勢隨坐標(biāo)變化的圖象，則圖象的斜率＝E，由于斜率不變，所以可能為勻強(qiáng)電場，不可能是點(diǎn)電荷的電場線，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；若為閉合線圈內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間變化的圖象，則斜率是定值，根據(jù)感應(yīng)電動(dòng)勢E＝nS，可判斷感應(yīng)電動(dòng)勢恒定，選項(xiàng)C正確；若為位移－時(shí)間圖象，則圖象的斜率表示速度，可知質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程速度方向不變，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 10．(2018遼寧省大連市高三下學(xué)期模擬)以下有關(guān)物理學(xué)概念或物理學(xué)史的說法正確的是(　A　) A．牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測出引力常量的數(shù)值，從而使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值 B．勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變的勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向始終為切線方向 C．行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，則它運(yùn)動(dòng)的周期的平方與軌道半徑的三次方之比為常數(shù)，此常數(shù)的大小與恒星的質(zhì)量和行星的速度均有關(guān) D．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電與磁之間的關(guān)系，即電流的周圍存在著磁場；同時(shí)他通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁也能產(chǎn)生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象 [解析]　牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，卡文迪許用實(shí)驗(yàn)方法測出了引力常量G的數(shù)值，從而使萬有引力定律有了真正的實(shí)用價(jià)值，選項(xiàng)A正確；勻速圓周運(yùn)動(dòng)是速度大小不變、方向時(shí)刻改變的非勻變速曲線運(yùn)動(dòng)，速度方向始終為切線方向，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；行星繞恒星運(yùn)動(dòng)軌道為圓形，它運(yùn)動(dòng)的周期的平方與軌道半徑的三次方之比為常數(shù)，此常數(shù)的大小與恒星的質(zhì)量有關(guān)，與行星的速度無關(guān)，選項(xiàng)C錯(cuò)誤；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電與磁間的關(guān)系，即電流的周圍存在著磁場，法拉第通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了磁也能產(chǎn)生電，即電磁感應(yīng)現(xiàn)象，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 11．(2018江西省新余市高三下學(xué)期模擬)古希臘權(quán)威思想家亞里士多德曾經(jīng)斷言：物體從高空落下的快慢同物體的重量成正比，重者下落快，輕者下落慢。比如說，十磅重的物體落下時(shí)要比一磅重的物體落下時(shí)快十倍。1800多年來，人們都把這個(gè)錯(cuò)誤論斷當(dāng)作真理而信守不移。直到16世紀(jì)，伽利略才發(fā)現(xiàn)了這一理論在邏輯上的矛盾，通過“比薩斜塔試驗(yàn)”，向世人闡述他的觀點(diǎn)，并對(duì)此進(jìn)行了進(jìn)一步的研究，如圖所示，伽利略用銅球從斜槽的不同位置由靜止下落，伽利略手稿中據(jù)此記錄的一組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示： 時(shí)間 1 2 3 4 5 6 7 8 距離 32 130 298 526 824 1192 1600 2104 伽利略對(duì)上述的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析，并得出了結(jié)論，下列可能是伽利略得出的結(jié)論是(　D　) A．v1＝v0＋at　　 B．＝k C．v－v＝2ax　　 D．＝＝＝…＝k [解析]　伽利略最初猜想，沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的物體的運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間成正比，即：v＝kt；由此伽利略推論位移與時(shí)間的平方成正比，則：x＝k′t2，即k′＝，結(jié)合以上的分析，則比較即可：＝、＝＝、＝≈、＝＝、＝＝、＝≈、＝≈、＝＝。由以上的數(shù)據(jù)比較可知，各組數(shù)據(jù)中都約等于32.5，考慮到測量的誤差等原因，可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)，即位移與時(shí)間的平方成正比。所以A、B、C錯(cuò)誤，D正確。 12．(2018河南省鄭州市高三下學(xué)期模擬)下列敘述正確的是(　B　) A．力、長度和時(shí)間是力學(xué)中三個(gè)基本物理量，它們的單位牛頓、米和秒就是基本單位 B．蹦極運(yùn)動(dòng)員離開蹦床上升過程中處于失重狀態(tài) C．利用霍爾元件能夠把電壓這個(gè)電學(xué)量轉(zhuǎn)換為磁感應(yīng)強(qiáng)度這個(gè)磁學(xué)量的特性，可以制出測磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的儀器 D．探究加速度與質(zhì)量、合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)采用的是等效替代的方法 [解析]　“力”不是基本物理量，“牛頓”也不是力學(xué)中的基本單位，故A錯(cuò)誤；蹦極運(yùn)動(dòng)員上升過程中只受重力作用，處于完全失重狀態(tài)，故B正確；霍爾元件能夠把磁學(xué)量轉(zhuǎn)換為電學(xué)量，故C錯(cuò)誤；探究加速度與質(zhì)量、合外力關(guān)系實(shí)驗(yàn)中有三個(gè)變量，采用的是控制變量法，故D錯(cuò)誤。 13．(2018浙江省杭州市高三下學(xué)期預(yù)測卷)物理學(xué)中通常運(yùn)用大量的科學(xué)方法建立概念，如“理想模型”、“等效替代法”、“控制變量法”、“比值定義法”等等，下列選項(xiàng)均用到“比值定義法”的概念是(　D　) A．合力與分力、質(zhì)點(diǎn)、電場強(qiáng)度 B．質(zhì)點(diǎn)、電場強(qiáng)度、點(diǎn)電荷 C．速度、總電阻、電場強(qiáng)度 D．加速度、電場強(qiáng)度、電容 [解析]　“合力與分力”采用等效替代的方法，“質(zhì)點(diǎn)”采用理想化模型的方法，“電場強(qiáng)度”采用比值定義法，故A錯(cuò)誤；“質(zhì)點(diǎn)”、“點(diǎn)電荷”采用理想化模型的方法，故B錯(cuò)誤；總電阻“采用等效替代的方法”，“速度”，“電場強(qiáng)度”采用比值定義法，故C錯(cuò)誤；加速度、電場強(qiáng)度、電容都采用比值定義法，故D正確。 14．(2018山東省歷城高三下學(xué)期模擬)下列說法正確的是(　A　) A．牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律在宏觀、低速、弱引力等領(lǐng)域中經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了巨大成功 B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，并提出了分子電流假說 C．四種基本相互作用指的是：重力、彈力、摩擦力、向心力 D．元電荷e的數(shù)值為1.610－16C，最早由法國物理學(xué)家湯姆孫通過實(shí)驗(yàn)測量得出 [解析]　牛頓運(yùn)動(dòng)定律和萬有引力定律在宏觀、低速、弱引力等領(lǐng)域中經(jīng)受了實(shí)踐的檢驗(yàn)，取得了巨大成功，故A項(xiàng)正確；奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，安培提出了分子電流假說，故B項(xiàng)錯(cuò)誤；四種基本相互作用指的是：引力相互作用、電磁相互作用、弱相互作用和強(qiáng)相互作用，故C項(xiàng)錯(cuò)誤；元電荷e的數(shù)值為1.610－19C，最早由美國物理學(xué)家密立根通過實(shí)驗(yàn)測量得出，故D項(xiàng)錯(cuò)誤。