物理學史、方法和單位制素養(yǎng)提升練（解析版）

16.2物理學史、方法和單位制素養(yǎng)提升練一、單選題1．在國際單位制中，下列說法中錯誤的是（）A．在國際單位制中，力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的B．m和s都是國際單位制中力學的基本單位C．千克是國際單位制中力學的三個基本物理量之一D．m/s、N、m/s2都是國際單位制中的導出單位【答案】C【解析】A．在國際單位制中，力的單位是根據(jù)牛頓第二定律定義的，即根據(jù)F=ma可知，質(zhì)量是1kg的物體產(chǎn)生1m/s2的加速度需要的力為1N，選項A正確；B．m和s都是國際單位制中力學的基本單位，選項B正確；C．千克是國際單位制中力學的三個基本單位之一；質(zhì)量是國際單位制中力學的三個基本物理量之一，選項C錯誤；D．m/s、N、m/s2都是國際單位制中的導出單位，選項D正確。此題選擇錯誤的選項，故選C。2．有關(guān)物理學史與物理研究方法的說法，下列敘述錯誤的是（）A．研究物體微小形變的時候，用到了放大法B．研究自由落體運動規(guī)律時，亞里士多德首次提出了推理和實驗相結(jié)合的方法C．物理學中的質(zhì)點、勻速直線運動等均為理想化模型D．研究“力的合成”實驗用到了等效替代的方法【答案】B【解析】A．研究物體微小形變的時候，用到了放大法，故A正確，不符合題意；B．研究自由落體運動規(guī)律時，伽利略首次提出了推理和實驗相結(jié)合的方法，故B錯誤，符合題意；C．物理學中的質(zhì)點是理想化的對象模型、勻速直線運動是理想化的運動模型，故C正確，不符合題意；D．研究“力的合成”實驗用到了等效替代的方法，故D正確，不符合題意。故選B。3．下列關(guān)于物理研究方法和物理學史的敘述中，正確的是（）A．用質(zhì)點替代有質(zhì)量的物體，采用了等效替代法B．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這采用了理想模型法C．笛卡爾最早指出力不是維持物體運動的原因D．伽利略借助實驗研究和邏輯推理得出了自由落體運動規(guī)律【答案】D【解析】A．用質(zhì)點替代有質(zhì)量的物體，采用了理想模型法，故A錯誤；B．在推導勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這采用了微元法，故B錯誤；C．伽利略最早指出力不是維持物體運動的原因，故C錯誤；D．伽利略在斜面實驗的基礎(chǔ)上，通過邏輯推理得出了自由落體運動規(guī)律，故D正確。故選D。4．下列選項中，屬于理想模型的是（）A．電阻 B．電壓 C．電場線 D．元電荷【答案】C【解析】建立理想化模型的一般原則是首先突出問題的主要因素，忽略問題的次要因素。物理學是一門自然學科，它所研究的對象、問題往往比較復雜，受諸多因素的影響有的是主要因素，有的是次要因素。為了使物理問題簡單化，也為了便于研究分析，我們往往把研究的對象、問題簡化，忽略次要的因素，抓住主要的因素，建立理想化的模型如質(zhì)點、電場線、磁感線、理想氣體、點電荷等。

則電阻、電壓和元電荷都不是理想模型；電場線是理想模型。故選C。5．劑量當量是表示輻射效果的物理量，它的單位是Sv，1Sv等于1kg受照射物質(zhì)吸收了1J的輻射能量，即1Sv＝1J/kg。則Sv用基本單位可表示為（）A．N·m/kg B．N·kg/m C．s2/m2 D．m2/s2【答案】D【解析】故選D。6．下列哪一組單位屬于國際單位制中的基本單位（）A．米、牛頓、千克 B．米、千克、秒 C．千克、焦耳、秒 D．米/秒、千克、牛頓【答案】B【解析】米、千克、秒屬于國際單位制中的基本單位，牛頓、焦耳屬于國際單位制中的導出單位，故選B。7．伽利略是偉大的物理學家和天文學家，愛因斯坦贊揚他：“伽利略的發(fā)現(xiàn)以及他所應(yīng)用的科學的推理方法，是人類思想史上最偉大的成就之一，而且標志著物理學的真正開端”。下列關(guān)于伽利略的說法錯誤的是（）A．伽利略的科學方法的核心是把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結(jié)合起來B．伽利略研究自由落體運動，得出自由落體運動是勻加速直線運動，忽略空氣阻力的情況下重物和輕物下落一樣快的結(jié)論C．伽利略通過斜面實驗得出結(jié)論，力不是維持運動的原因，而是改變運動狀態(tài)的原因D．伽利略的斜面實驗是一個“理想實驗”，本質(zhì)是在實驗基礎(chǔ)上依據(jù)邏輯推理把實際實驗理想化【答案】C【解析】A．伽利略的科學方法的核心是把實驗和邏輯推理（包括數(shù)學演算）和諧地結(jié)合起來，故A正確；B．伽利略研究自由落體運動，得出自由落體運動是勻加速直線運動，忽略空氣阻力的情況下重物和輕物下落一樣快的結(jié)論，故B正確；C．伽利略通過斜面實驗得出結(jié)論，力不是維持運動的原因，而力是改變運動狀態(tài)的原因是牛頓在伽利略和笛卡兒工作的基礎(chǔ)上提出的牛頓第一定律的內(nèi)容，故C錯誤；D．由于阻力不可能完全消除，第二個斜面也不可能做得無限長，所以伽利略的斜面實驗是一個“理想實驗”，本質(zhì)是在實驗基礎(chǔ)上依據(jù)邏輯推理把實際實驗理想化，故D正確。本題選錯誤的，故選C。8．下列儀器不能直接測量國際單位制中力學基本物理量的是（）A．三角板 B．秒表C．托盤天平 D．測力計【答案】D【解析】國際單位制力學基本物理量是長度、時間、質(zhì)量，圖中測量儀器三角板、秒表、天平、測力計分別可以測量長度、時間、質(zhì)量、力。其中不能直接測量國際單位制中力學基本物理量的是測力計，故ABC錯誤，D正確。故選D。9．電勢差是用比值定義法定義的物理量，下列哪個物理量與此物理方法不相同（）A．電場強度 B．電阻 C．電容 D．電流【答案】B【解析】ACD．電場強度、電容和電流，都是用比值定義法定義的物理量，故ACD不符合題意；B．電阻是電阻的決定式，不是用比值定義法定義的物理量，故B符合題意。故選B。10．在國際單位制中，力學的基本單位有：千克（kg）、米（m）、秒（s），壓強的單位用基本單位來表示，應(yīng)為（）A．kg·m·s2 B．kg·m2·s2 C．kg/（m·s2） D．kg/（m2·s2）【答案】C【解析】根據(jù)公式可知故ABD錯誤，C正確。故選C。11．樹立正確的物體運動觀具有重要作用。下列對物體運動的認識不正確的是（）A．亞里士多德認為，必須有力的作用在物體上，物體才能運動B．伽利略認為力不是維持物體運動的原因C．牛頓認為力是改變物體的運動狀態(tài)的原因D．伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去【答案】A【解析】A．運動是物體的自然屬性，并不需要力來維持，亞里士多德認為，必須有力的作用在物體上，物體才能運動，這是錯誤的認識，A錯誤，符合題意；B．伽利略認為力不是維持物體運動的原因，B正確，不符合題意；C．牛頓認為力是改變物體的運動狀態(tài)的原因，不是使物體運動的原因，物體維持運動狀態(tài)的原因是物體具有慣性，C正確，不符合題意；D．伽利略根據(jù)理想實驗推論出，如果沒有摩擦，在水平面上的物體，一旦具有某一個速度，將保持這個速度繼續(xù)運動下去，D正確，不符合題意。故選A。12．“千克”這一基本單位原由國際千克原器來定義。國際千克原器是1889年第一屆國際計量大會批準制造的，它是一個用鉑銥合金制成的圓柱體，高度和直徑均為39mm，原型保存在巴黎國際計量局。因受空氣污染和氧化等因素影響，國際千克原器的質(zhì)量出現(xiàn)細微變化，已難以適應(yīng)現(xiàn)代精密測量要求。因此科學界一直想用一種基于物理常數(shù)的定義來取代。2018年11月16日，第26屆國際計量大會決定，千克由普朗克常量h及米和秒定義，即1kg＝．該決定已于2019年5月20日生效。此次標準實施后，國際單位中7個基本單位全部建立在不變的自然常數(shù)基礎(chǔ)上，保證了國際單位的長期穩(wěn)定性和通用性。以下說法正確的是（）A．普朗克常量h是個無單位的常量B．普朗克常量h的單位等效于N?m?sC．普朗克常量h的單位等效于kg?m?s﹣2D．受外界因素的影響普朗克常量h的數(shù)值也會發(fā)生細微變化【答案】B【解析】ABC．題目中1kg=則h=6.62607015×10-34kg?m2s-1所以h的單位為kg?m2s-1；由于力的單位：1N=1kg?m?s-2，所以普朗克常量h的單位等效于N?m?s，故B正確，AC錯誤；D．普朗克常量不隨外界因素發(fā)生變化，故D錯誤。

故選B。13．物理概念的形成和物理規(guī)律的得出極大地推動了人類對自然界的研究和認識進程，下列關(guān)于物理概念和規(guī)律的說法正確的是（）A．牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進行分析的產(chǎn)物，能用實驗直接驗證B．伽利略將斜面實驗的結(jié)果合理外推，發(fā)現(xiàn)了行星運動的規(guī)律C．由可知勻強電場兩點間的電壓與電場強度成正比，與兩點間的距離成正比D．把電容器的帶電量Q與兩極板間電壓U的比值定義為電容，是因為該比值的大小不取決于Q和U，且它能夠反映電容器容納電荷的本領(lǐng)【答案】D【解析】A．牛頓第一定律所描述的狀態(tài)是一種理想狀態(tài)，它是利用邏輯思維進行分析的產(chǎn)物，不可能用實驗直接驗證，故A錯誤；B．伽利略將斜面實驗的結(jié)果合理外推，發(fā)現(xiàn)了力不是維持物體運動的原因，故B錯誤；C．由可知，勻強電場中兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點沿電場方向的距離的乘積，故C錯誤；D．電容是電容器本身的固有屬性，它能夠反映電容器容納電荷的本領(lǐng)，故D正確。故選D。14．在下列選項中，全都是國際單位制中基本單位的是（）A．克、米、秒 B．千克、秒、米 C．牛、千克、米 D．克、米、牛【答案】B【解析】A．克不是國際單位制中的基本單位，故A錯誤；B．千克、秒、米都是國際單位制中的基本單位，故B正確；C．牛不是國際單位制中的基本單位，故C錯誤；D．克、牛不是國際單位制中的基本單位，故D錯誤。故選B。15．在物理學中，由基本物理量的單位根據(jù)物理關(guān)系推導出來的其他物理量的單位叫作導出單位。以下導出單位中不屬于力的單位的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】A．根據(jù)牛頓第二定律可得力的一種導出單位為，故A正確；B．根據(jù)洛倫茲力的表達式可得力的一種導出單位為，故B正確；C．由安培力的表達式可得力的一種導出單位為，故C錯誤；D．根據(jù)電場力可得力的一種導出單位為，故D正確。本題選不屬于力的單位的項，故選C。16．有研究發(fā)現(xiàn)，轎車的加速度變化情況將影響乘客的舒適度。若引入一個新物理量來表示加速度變化的快慢，則該物理量的單位應(yīng)該是（）A．m/s3 B．m2/s2 C．m/s2 D．m2/s【答案】A【解析】加速度變化的快慢表達式為，則單位等于故選A。17．下列說法中正確的是（）A．奧斯特提出了分子電流假說B．電動勢與電壓的單位相同，所以電動勢就是電壓C．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系D．安培首先發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在著磁場【答案】C【解析】A．安培根據(jù)通電螺線管的磁場和條形磁鐵的磁場的相似性，提出了分子電流假說，故A錯誤；B．電動勢與電壓的單位都是伏特，電壓等于電勢差的絕對值，電動勢表示電源把其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的本領(lǐng)大小，兩者的物理意義不同，故B錯誤；C．焦耳發(fā)現(xiàn)了電流的熱效應(yīng)，定量給出了電能和內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系，故C正確；D．奧斯特首先發(fā)現(xiàn)通電導線周圍存在著磁場，揭示了電和磁之間存在聯(lián)系，故D錯誤。故選C。18．下列關(guān)于科學家對物理學的發(fā)展做出的貢獻，符合歷史事實的是（）A．英國物理學家法拉第創(chuàng)造性地在電場中引入了電場線B．法國物理學家安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象C．法國物理學家?guī)靵鎏岢隽朔肿与娏骷僬fD．德國物理學家歐姆通過實驗得到了焦耳定律【答案】A【解析】A．英國物理學家法拉第創(chuàng)造性地在電場中引入電場線來形象化地描述電荷周圍的電場，符合物理學史，故A正確；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)現(xiàn)象，故B錯誤；C．安培提出了分子電流假說，故C錯誤；D．焦耳通過實驗得到了焦耳定律，故D錯誤。故選A。19．在電磁學的發(fā)展過程中，許多物理學家做出了貢獻，以下說法正確的是（）A．奧斯特認為安培力是帶電粒子所受磁場力的宏觀表現(xiàn)，提出了著名的洛倫茲力公式B．法拉第發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象，并制造了世界上第一臺手搖發(fā)電機C．安培通過實驗發(fā)現(xiàn)了通電導線周圍存在磁場，首次揭示了電與磁的聯(lián)系D．歐姆在前人工作的基礎(chǔ)上通過實驗研究總結(jié)出了電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系【答案】B【解析】A．洛倫茲認為安培力是帶電粒子所受磁場力的宏觀表現(xiàn)，提出了著名的洛倫茲力公式，故A錯誤；B．法拉第通過實驗總結(jié)出了電磁感應(yīng)規(guī)律，并制造了世界上第一臺手搖發(fā)電機，故B正確；C．奧斯特通過實驗發(fā)現(xiàn)了通電導線周圍存在磁場，首次揭示了電與磁的聯(lián)系，故C錯誤；D．焦耳在前人工作的基礎(chǔ)上通過實驗研究總結(jié)出了電流通過導體時產(chǎn)生的熱量跟電流的關(guān)系，故D錯誤。故選B。20．在物理學的發(fā)展過程中，許多科學家做出了突出貢獻，下列說法符合物理學史的是（）A．牛頓測出了萬有引力常量B．安培發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C．洛倫茲發(fā)現(xiàn)了磁場對通電導線的作用力D．法拉第根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象自制了史上第一臺發(fā)電機【答案】D【解析】A．卡文迪許測出了萬有引力常量，故A錯誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，故B錯誤；C．安培等人發(fā)現(xiàn)了磁場對通電導線的作用力，故C錯誤；D．法拉第根據(jù)電磁感應(yīng)現(xiàn)象自制了史上第一臺發(fā)電機，故D正確。故選D。二、多選題21．在力學范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定了三個基本量，下列儀器所測的物理量是基本量的是（）A．秒表 B．托盤天平C．彈簧測力計 D．刻度尺【答案】ABD【解析】國際單位制中，規(guī)定力學中三個基本單位分別是米、千克、秒，其物理量規(guī)定為基本物理量，分別是長度、質(zhì)量、時間，測量使用的儀器分別是刻度尺（D）、天平（B）和秒表（A或鐘表）。彈簧測力計是測量力的儀器。故選ABD。22．關(guān)于物理量或物理的單位，下列說法中正確的是（）A．在力學范圍內(nèi)，國際單位制規(guī)定長度、質(zhì)量、時間為三個基本物理量B．為了紀念牛頓，人們把“牛頓”作為力學中的基本單位C．1N/kg=1m/s2D．“米”、“千克”、“牛頓”都屬于國際單位制的單位【答案】AC【解析】A．長度m，時間s，質(zhì)量kg，熱力學溫度K（開爾文溫度），電流單位A，光強度單位cd（坎德拉），物質(zhì)的量單位mol（摩爾）為七大物理基本單位，其中屬于力學范圍的為長度、時間、質(zhì)量，故A正確，D錯誤；B．“牛頓”不屬于力學基本單位，故B錯誤；C．由F=ma可知，F(xiàn)是力，單位為N，m是質(zhì)量，單位為kg，a是加速度，單位為m/s2，根據(jù)公式合成a的單位也可以為N/kg，則1N/kg=1m/s2故C正確。故選AC。23．關(guān)于物理學史和物理思想、方法，下列說法正確的是（）A．庫侖利用扭秤實驗測定了元電荷的數(shù)值B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)C．電場強度、磁感應(yīng)強度都采用了比值定義法D．點電荷的建立采用了理想模型法，任何小帶電體都可視為點電荷【答案】BC【解析】A．庫侖利用扭秤實驗得出了庫侖定律，密立根利用油滴實驗測定了元電荷的數(shù)值，A錯誤；B．奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流的磁效應(yīng)，B正確；C．電場強度定義式可知電場強度的大小是由電場本身的性質(zhì)決定的，與試探電荷受到的電場力以及試探電荷的帶量無關(guān)，因此屬于比值定義；磁感應(yīng)強度定義式磁感強度的大小是由磁場本身的性質(zhì)決定的，與通電導線所受磁場力以及通電導線的長度，電流大小無關(guān)，因此也屬于比值定義，C正確；D．點電荷的建立采用了理想模型法，當帶電體的直徑遠小于兩個帶電體的距離時，才能將帶電體作為點電荷，D錯誤。故選BC。24．科學家關(guān)于物體運動的研究對樹立正確的自然觀具有重要作用。下列說法中不符合歷史事實的是（）A．亞里士多德認為必須有力作用在物體上，物體的運動狀態(tài)才會改變B．伽利略在對自由落體運動的研究中將實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，豐富了人類的科學思維方式和科學研究方法C．笛卡爾通過“理想斜面實驗”推翻了“力是維持物體運動的原因”這個觀點D．牛頓認為，物體都具有保持原來勻速直線運動狀態(tài)或靜止狀態(tài)的性質(zhì)【答案】AC【解析】A．亞里士多德認為必須有力作用在物體上，物體才會運動。故A錯誤；B．伽利略在對自由落體運動的研究中將實驗和邏輯推理和諧地結(jié)合起來，豐富了人類的科學思維方式和科學研究方法。故B正確；C．伽利略通過“理想斜面實驗”推翻了“力是維持物體運動的原因”這個觀點。故C錯誤；D．牛頓認為，物體都具有保持原來