专练1 物理学史和物理思想方法

高中物理学史与物理方法盘州市第七中学王富瑾一、牛顿运动定律的建立。

亚里士多德：1、运动需要力来维持（×）。

2、轻的物体与重的物体下落得一样快（×）。

伽利略：1、科学推理论证重物体和轻物体下落一样快；并在比萨斜塔做了两个不同质量的小球下落的实验，证明了他的观点是正确的，推翻了古希腊学者亚里士多德的观点（即：质量大的小球下落快是错误的）。

2、运用科学的推理,给出了匀变速运动的定义,导出位移正比于时间的平方，并给以实验检验。

3、理想实验指出：在水平面上运动的物体若没有摩擦，将保持这个速度一直运动下去；得出结论：力是改变物体运动的原因，推翻了亚里士多德力是维持物体运动的原因这一观点，首次提出了“提出假说，数学推理，实验验证，合理外推”的科学推理方法。

笛卡尔：如果没有其它原因，运动物体将继续以同速度沿着一条直线运动，既不会停下来，也不会偏离原来的方向。

牛顿：在伽利略、笛卡儿、开普勒、惠更斯等人研究的基础上，采用归纳与演绎、综合与分析的方法，总结出一套普遍适用的力学运动规律——牛顿运动定律，建立了完整的经典力学（也称牛顿力学或古典力学）体系，物理学从此成为一门成熟的自然科学。

爱因斯坦：提出的狭义相对论表明经典力学不适用于微观粒子和高速运动物体。

好题精炼：1、(2013年海南物理)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然观具有重要作用。

下列说法符合历史事实的是()A、亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变。

B、伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去。

C、笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏离原来的方向。

D、牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

【答案】BCD【解析】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，他的观点是错误的；伽利略通过实验与推理证明了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，假如没有力作用在运动的物体上，物体将以原来的速度永远运动下去；同时期的笛卡尔也得出了类似的结论；牛顿在伽利略和笛卡尔的基础上，提出了惯性定律，即认为物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质。

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[应用提升练]
7．在牛顿发现太阳与行星间的引力过程中，得出太阳对行星
的引力表达式后推出行星对太阳的引力表达式，是一个很关键
的论证步骤，这一步骤采用的论证方法是( )
A．研究对象的选取
B．理想化过程
C．控制变量法
D．等效法
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解析：对于太阳与行星之间的相互作用力，太阳和行星的地位 完全相同，既然太阳对行星的引力符合关系式 F∝mr2星，依据等 效法，行星对太阳的引力也符合关系式 F∝mr2日，故选项 D 正确． 答案：D
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A．卡文迪许将行星与太阳、地球与月球、地球与地面物体之 间的引力规律推广到宇宙中的一切物体，得出万有引力定律， 并测出了引力常量 G 的数值 B．根据玻尔理论，原子从激发态向基态跃迁时将释放出核能 C．布拉凯特利用云室照片发现，α 粒子击中氮原子形成复核， 复核不稳定，会放出一个质子 D．爱因斯坦的光子说认为，只要增加光照时间，使电子多吸 收几个光子，所有电子最终都能跃出金属表面成为光电子
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解析：贝可勒尔发现了铀和含铀矿物的天然放射现象，居里夫 妇发现了钋、镭元素，选项 A 错误；康普顿效应说明光具有粒 子性，电子的衍射实验说明粒子具有波动性，选项 B 正确；赫 兹在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以东山再起 的重要现象——光电效应，选项 C 错误；汤姆孙通过阴极射线 在电场和磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒 子组成的，并测出了该粒子的比荷，故 D 错误． 答案：B
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2．下列说法正确的是( ) A．居里夫妇发现了铀和含铀矿物的天然放射现象 B．康普顿效应说明光具有粒子性，电子的衍射实验说明粒子 具有波动性 C．爱因斯坦在实验时无意中发现了一个使光的微粒理论得以 东山再起的重要现象——光电效应 D．卢瑟福通过阴极射线在电场和磁场中的偏转实验，发现了 阴极射线是由带负电的粒子组成的，并测出了该粒子的比荷

物理学史、物理思想与方法1．(·市下学期高考模拟)在物理学中用比值法定义物理量是一种很重要的方法．以下物理量的表达式不是由比值法定义的是( )A ．加速度定义式a ＝Δv ΔtB ．点电荷电场强度E ＝k Q r 2C ．磁感应强度B ＝F ILD ．电阻R ＝U I答案 B解析 加速度定义式a ＝Δv Δt，用速度的变化量与时间的比值来定义加速度，表示速度变化快慢的物理量，是用比值法定义的物理量，应选项A 不符合题意；点电荷之间的作用力根据库仑定律有：F ＝k Qq r 2，那么根据场强的公式可以得到点电荷电场强度公式为：E ＝F q ＝k Q r 2，可知点电荷电场强度E ＝k Q r 2，不是由比值法定义，是根据场强公式推导出的，应选项B 符合题意；磁感应强度公式B ＝F IL，是比值法定义，磁感应强度B 与安培力F 、电流I 及导线长度L 均无关，故C 不符合题意；电阻R ＝U I，电阻与电压无关，与电流也无关，是属于比值法定义，故D 不符合题意．2．(·五市十校第二次联考)关于伽利略对物理问题的研究，以下说法中正确的选项是( )A ．伽利略认为，如果没有空气阻力，在同一高度下落的重的物体和轻的物体，下落快慢不同B ．只要条件适宜，理想斜面实验就能做成功C ．理想斜面实验虽然是想象中的实验，但它是建立在可靠的事实根底上的D ．伽利略猜测自由落体的运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 答案 C解析 伽利略认为，如果没有空气阻力，在同一高度下落的重的物体和轻的物体，下落快慢相同，选项A 错误；理想斜面实验不可能做成功，但它是建立在可靠的事实根底上的，选项C 正确，B 错误；伽利略猜测自由落体的运动速度与下落时间成正比，并采用斜面实验和逻辑推理相结合的方法进行了验证，选项D 错误．3．(·南康中学月考)引力波是根据爱因斯坦的广义相对论作出的奇特预言之一，三位美国科学家因在引力波的研究中有决定性奉献而荣获诺贝尔奖，对于引力波概念的提出，可以通过这样的方法来理解：麦克斯韦认为，电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波；爱因斯坦认为，物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波，爱因斯坦的观点的提出，采取了以下哪种研究方法( )A ．控制变量法B ．比照法C ．观察法D ．类比法答案 D解析 常用的物理学研究方法有：控制变量法、等效替代法、模型法、比拟法、类比法、转换法等，是科学探究中的重要思想方法．爱因斯坦根据麦克斯韦的观点：电荷周围有电场，当电荷加速运动时，会产生电磁波，提出了物体周围存在引力波，当物体加速运动时，会辐射出引力波的观点，采用了类比法．故D 正确．4．(·市期末)以下说法错误的选项是( )A ．合力与分力、交流电有效值、总电阻建立概念时都用到了“等效替代法〞B ．某些情况下，不考虑物体的大小和形状，突出质量和位置要素，把物体看作质点；点电荷强调电荷量和位置，也是一种理想化的物理模型C ．根据速度的定义式v ＝Δx Δt，当Δt 时间趋近于零时，表示物体在某时刻的瞬时速度，该定义运用了极限思想法D ．用比值法定义的物理概念在物理学中占有相当大的比例，例如场强E ＝F q 、电容C ＝Q U、加速度a ＝F m都是采用比值法定义的 答案 D5．(·重点中学协作体第一次联考)第26届国际计量大会年11月16日通过“修订国际单位制〞决议，正式更新了质量单位“千克〞、电流单位“安培〞、温度单位“开尔文〞和物质的量单位“摩尔〞4项根本单位定义方法．其中开尔文将用玻尔兹曼常数(K )定义，玻尔兹曼常数的物理意义是单个气体分子的平均动能E k 随热力学温度T 变化的系数，表达式为E k ＝32KT ，那么玻尔兹曼常数的单位应为( )A.kg·m 2s·KB.N·m s 2·KC.W KD.V·A·s K 答案 D解析 据E k ＝32KT ，得K ＝2E k 3T .E k 的单位为J,1 J ＝1 kg·m 2/s 2或1 J ＝1 W·s ，热力学温度T 的单位为开尔文K ，那么玻尔兹曼常数的单位为kg·m 2s 2·K 或W·s K，故A 、C 错误；1 J ＝1 N·m 或1 J ＝1 V·A·s ，热力学温度T 的单位为开尔文K ，那么玻尔兹曼常数的单位为N·m K 或V·A·s K，故B 错误，D 正确．6．(·鄂南高中、华师一附中等八校第一次联考)年11月16日第26届国际计量大会通过“修订国际单位制〞决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克〞在内的4项根本单位定义，新国际单位体系采用物理常数重新定义质量单位“千克〞、电流单位“安培〞、温度单位“开尔文〞和物质的量单位“摩尔〞．以F 表示力，v 表示速度，a 表示加速度，x 表示位移，t 表示时间，m 表示质量，借助单位制可知，以下表达式可能正确的选项是( )A ．x ＝Ft mB ．t ＝x aC ．v ＝xatD ．a ＝x t 2 答案 B 解析 Ft m 的单位为m·s －1，而位移x 的单位为m ，故A 错误；x a 的单位为s 2，x a的单位为s ，故B 正确；xat 的单位为m 2·s －1，xat 的单位为m·s －12，故C 错误；x t2的单位为m·s －2，xt 2的单位为m 12·s －1，故D 错误． 7．(·中学第三次模拟)物理学方法是理解物理新思想、揭示物理本质规律的纽带和桥梁．以下有关物理学研究方法的表达中，正确的选项是( )A ．Δt →0时的平均速度可看成瞬时速度，运用了等效替代法B ．探究力的合成满足平行四边形定那么运用了控制变量法C ．库仑通过扭秤实验的研究得到库仑定律运用了微小量放大法D ．伽利略研究自由落体运动运用了理想模型法答案 C解析 Δt →0时的平均速度可看成瞬时速度运用了极限的思想，A 错误；探究力的合成满足平行四边形定那么运用了等效替代的方法，B 错误；库仑通过扭秤实验的研究得到库仑定律利用微小形变放大的方法，C 正确；伽利略研究自由落体运动运用了合理猜测、数学推理、合理外推法，D 错误．8．(·市质检)以下关于物理思想方法的表达中正确的选项是( )A ．理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷、光滑面、位移等都是理想化模型B ．重心、分力与合力和交变电流的有效值等概念的建立都表达了等效替代的思想C ．在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，通常采用先保持质量不变研究加速度和力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这应用了微元法D ．根据加速度定义式a ＝Δv Δt ，当Δt 趋近于零时，Δv Δt就可以表示物体在某时刻的瞬时加速度，该定义应用了控制变量法答案 B解析 理想化模型是把实际问题理想化，略去次要因素，突出主要因素，例如质点、点电荷、光滑面等都是理想化模型，但是位移是物理概念，不属于理想模型，选项A 错误；重心、分力与合力和交变电流的有效值等概念的建立都表达了等效替代的思想，选项B 正确；在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，通常采用先保持质量不变研究加速度和力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，这应用了控制变量法，选项C 错误；根据加速度定义式a ＝Δv Δt ，当Δt 趋近于零时，Δv Δt就可以表示物体在某时刻的瞬时加速度，该定义应用了极限法，选项D 错误．9．(·鄂东南模拟)在物理现象的发现和物理理论的建立过程中物理学家总结出许多科学方法，如理想实验、演绎推理、科学假说、类比等．类比法是通过两个或两类研究对象进行比拟，找出它们之间的相同点和相似点，并以此为根据把其中某一个或某一类对象的有关知识和结论，推移到另一个或另一类对象上，从而推论出它们也可能有相同或相似的结论的一种逻辑推理和研究方法．以下观点的提出或理论的建立没有应用类比的思想的是( )A ．法拉第通过屡次实验最终发现“磁生电—电磁感应〞现象B ．伽利略提出“力不是维持物体运动的原因〞的观点C ．牛顿推理得到太阳与行星间的引力与太阳和行星的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比D ．安培为解释磁现象提出了“物质微粒内部存在着一种环形电流—分子电流〞的观点 答案 B解析 法拉第受“电生磁〞的启发，坚信磁一定能生电，通过屡次实验最终发现“磁生电－电磁感应〞现象，应用类比的思想，故A 不符合题意；伽利略提出“力不是维持物体运动的原因〞的观点，应用的是理想实验法，故B 符合题意；牛顿认为太阳与行星间的引力与行星和太阳间的引力相似，通过推理得到太阳与行星间的引力与太阳和行星的质量的乘积成正比，与它们之间的距离的平方成反比，故C 不符合题意；安培根据环形电流的磁场与小磁针磁场相似，提出“物质微粒内部存在着一种环形电流－分子电流〞的观点，应用的是类比思想，故D不符合题意．10．(·市一诊)以下说法符合史实的是()A．伽利略提出力是维持物体运动的原因B．亚里士多德猜测自由落体运动的速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证C．笛卡儿通过理想斜面实验发现了物体的运动不需要力来维持D．牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，而不仅仅是使之运动答案D解析亚里士多德提出力是维持物体运动的原因，故A错误；伽利略用数学和逻辑推理得出了自由落体的速度与下落时间成正比，故B错误；伽利略利用“理想斜面实验〞发现了物体的运动不需要力来维持，推翻了“力是维持物体运动的原因〞的观点，故C错误；牛顿认为力的真正效应是改变物体的速度，产生加速度，而不仅仅是使之运动，故D正确．11．(·如皋中学、一中、中学三校联考)对以下几位物理学家所做科学奉献的表述中，与事实相符的是()A．开普勒提出了日心说并发现了行星沿椭圆轨道运行的规律B．卡文迪什利用扭秤实验装置测量出万有引力常量C．奥斯特观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似并提出了分子电流假说D．笛卡儿根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因答案B解析哥白尼提出日心说，开普勒发现了行星沿椭圆轨道运行的规律，故A错误；卡文迪什利用扭秤实验装置测量出万有引力常量，故B正确；安培观察到通电螺线管的磁场和条形磁铁的磁场很相似并提出了分子电流假说，故C错误；伽利略根据理想斜面实验，提出了力不是维持物体运动的原因，故D错误．12．(·襄阳市四校高二期中联考)在物理学开展过程中，许多科学家做出了奉献．以下说法不正确的选项是()A．库仑在前人工作的根底上总结出库仑定律B．美国物理学家密立根利用油滴实验比拟准确地测定了电子的电荷量C．最初是焦耳用实验直接测得的用于计算电热的关系式D．奥斯特发现了电磁感应现象，并提出了力线的概念，他认为正是通过场(力线)把电作用与磁作用传递到别的电荷或磁体答案D解析库仑在前人工作的根底上总结出库仑定律，选项A正确；美国物理学家密立根利用油滴实验比拟准确地测定了电子的电荷量，选项B正确；最初是焦耳用实验直接测得的用于计算电热的关系式，选项C正确；法拉第发现了电磁感应现象，并提出了力线的概念，他认为正是通过场(力线)把电作用与磁作用传递到别的电荷或磁体，选项D错误．13．(·、等校第二次统考)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要的作用．以下说法正确的选项是()A．查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了质子B．卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，揭示了原子核有复杂的结构C．汤姆孙通过对阴极射线的研究，发现阴极射线是原子核中的中子变为质子时产生的β射线D．居里夫妇从沥青铀矿中别离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素答案D解析查德威克用α粒子轰击铍原子核，发现了中子；卢瑟福用α粒子轰击氮原子核，发现了质子，故A错误；贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，证明原子核有复杂结构，故B 错误；汤姆孙通过对阴极射线的研究发现了电子，但阴极射线不是原子核中的中子变为质子时产生的β射线，故C错误；居里夫妇从沥青铀矿中别离出了钋(Po)和镭(Ra)两种新元素，故D正确．14．(多项选择)(·七市第二次调研)以下说法符合物理史实的有()A．奥斯特发现了电流的磁效应B．库仑应用扭秤实验精确测定了元电荷e的值C．安培首先提出了电场的观点D．法拉第发现了电磁感应现象答案AD解析奥斯特发现了电流的磁效应，故A正确；密立根通过油滴实验精确测定了元电荷e的值，故B错误；法拉第首先提出用电场线描述电场，故C错误；1831年，法拉第发现了电磁感应现象，故D正确．15．(多项选择)(·市三模)以下说法中正确的有()A．黑体辐射时电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关B．普朗克为了解释光电效应的规律，提出了光子说C．天然放射现象的发现揭示原子核有复杂的结构D．原子核内任何两个质子间核力总大于它们间的库仑力答案AC解析由黑体辐射规律可知，辐射电磁波的强度按波长的分布只与黑体的温度有关，故A正确；爱因斯坦为了解释光电效应的规律，提出了光子说，故B错误；天然放射现象中的放射线来自于原子核，说明原子核中有复杂结构，故C正确；核力是短程力，作用范围在1.5×10－15m内，超出这个范畴，核力急剧减小，故原子核内任何两个质子间核力可能小于它们间的库仑力，故D错误．16．(·第二次省际调研)关于物理学史，以下说法正确的选项是()A．库仑利用扭秤实验，根据两电荷之间力的数值和电荷量的数值以及两电荷之间的距离推导得到库仑定律B．奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电磁感应C．法拉第通过实验总结出法拉第电磁感应定律D．欧姆通过实验得出欧姆定律，欧姆定律对金属和电解质溶液都适用，但对气体导电和半导体元件不适用答案D解析库仑利用扭秤实验，得到两电荷之间的作用力与两电荷之间距离的平方成反比，与电荷量的乘积成正比，从而推导出库仑定律，但当时的实验条件无法测出库仑力的数值和电荷量的数值，选项A错误；奥斯特发现电流可以使周围的小磁针发生偏转，称为电流的磁效应，不是电磁感应现象，选项B错误；法拉第发现了电磁感应现象，纽曼和韦伯通过实验总结出了法拉第电磁感应定律，人们为了纪念法拉第，所以将其命名为法拉第电磁感应定律，故C 错误；欧姆定律是个实验定律，适用于金属导体和电解质溶液，对气体导电、半导体导电不适用，故D正确．17．(·市第一次质量检测)以下论述中正确的选项是()A．法拉第首先提出了场的概念B．爱因斯坦把“能量子〞引入物理学，正确地破除了“能量连续变化〞的传统观念C．库仑最早通过油滴实验测出了元电荷的电荷量D．玻尔通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型答案A解析法拉第首先提出了场的概念，选项A正确；普朗克把“能量子〞引入物理学，正确地破除了“能量连续变化〞的传统观念，选项B错误；密立根最早通过油滴实验测出了元电荷的电荷量，选项C错误；卢瑟福通过α粒子散射实验提出了原子核式结构模型，选项D错误．。

2023年天津市静海一中高考物理模拟试卷（一）1. 下列表格中，关于物理学史与物理思想方法，叙述正确的是( )A. “牛顿第一定律”是牛顿通过大量的试验得出的B. 开普勒测出了万有引力常量的数值，被称为测定地球质量的第一人C. 爱因斯坦的相对论否定了牛顿力学理论，成功解决了宏观物体的高速运动问题D. 麦克斯韦认为磁场变化会在空间激发一种电场，这种电场不是由电荷产生的2. 弹簧锁在关门时免去了使用钥匙的繁琐，为我们的生活带来了方便。

缓慢关门时门锁的示意图如图所示，关门方向为图中箭头方向，锁舌所夹的角度为，若弹簧始终处于压缩状态，门的宽度视为远大于锁舌的尺寸，如图所在的瞬间，门边缘向内的速度为v，则下列说法错误的是( )A. 关门时弹簧弹力变大B. 如图时锁舌相对于门的速度为C. 如果图中的变小，关门时会更费力D. 关门时锁舌对锁壳的弹力等于弹簧的弹力3. 2019年3月10日，长征三号乙运载火箭将“中星6C”通信卫星记为卫星送入地球同步轨道上，主要为我国、东南亚、澳洲和南太平洋岛国等地区提供通信与广播业务。

在同平面内的圆轨道上有一颗中轨道卫星Ⅱ它运动的每个周期内都有一段时间未知无法直接接收到卫星Ⅰ发出的电磁波信号，因为其轨道上总有一段区域没有被卫星Ⅰ发出的电磁波信号覆盖到，这段区域对应的圆心角为。

已知卫星Ⅰ对地球的张角为，地球自转周期为，万有引力常量为G，则下列说法正确的是( )A. 地球的平均密度为B. 卫星Ⅰ、Ⅱ的角速度之比为C. 卫星Ⅱ的周期为D. 题中时间t不可能为4. 静止在O点的原子核发生衰变的同时，空间中出现如图所示的匀强电场。

之后衰变产物A、B两粒子的运动轨迹OA、OB如图虚线所示，不计重力和两粒子间的相互作用，下列说法正确的是( )A. A粒子为Be粒子B. 原子核发生的是衰变C. 两粒子始终处在同一等势面上D. 经过相等时间A、B粒子位移比为2：55. 小怀同学希望利用电学方法对长度进行测量，电路图如下，其中电源电动势为6V，内阻为，电流表量程为，内阻为，有一长方体导体材料R，x、y、z方向上棱长分别为dcm、2cm、1cm，先将R沿x轴方向接入电路，电流表示数1A，再将R沿y轴方向接入电路，电流表示数2A，则下列说法正确的是( )A.B. 沿x、y、z三个方向接入R，电源效率最大约为C. 沿x、y、z三个方向接入R，电流表示数均不会超量程D. 沿x、y、z三个方向接入R，R的功率最小为2W6. 如图所示，两束激光束对称地射到上下对称的三棱镜上A和B点上，光线方向与三棱镜中心轴平行，A、B与三棱镜中心线距离为d。