2021-2022学年高一上学期期末考试专题卷 物理14

专题 14 物理思想、研究方法、物理学史专题

1.下列物理学习或研究中用到与“曹冲称象”的方法相同的是（　　）

A. 建立“质点”的概念

B. 建立“合力与分力”的概念

C. 建立“瞬时速度”的概念

D. 探究加速度与力、质量的关系

【答案】B

【解析】A.建立“质点”的概念，采用理想模型法，不是等效替代，A错误；

B.建立“合力和分力”的概念，采用等效替代的思想，B正确；

C.建立“瞬时速度”的概念，采用极值法，不是等效替代，C错误；

D.研究加速度与合力、质量的关系，采用控制变量法，不是等效替代，D错误。

2.人类对自然规律的认识史上，许多物理学家大胆猜想、勇于质疑，采用适当的研究方法建立了物理概念，取得了辉煌成就.下列关于物理学研究方法的叙述正确的是（    ）

A.在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了类比的思想方法

B.在“动能定理”的推导过程中，其出发点是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑，然后经历一系列数学推导，从而得到新的结论——动能定理，这里运用了类比推理的思想方法

C.在建立“质点”、“合力与分力”、“平均速度”的概念时都用到了等效替代的思想方法

D.在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元求和的思想方法

【答案】D

【解析】在探究加速度、力和质量三者之间的关系时，先保持质量不变研究加速度与力的关系，再保持力不变研究加速度与质量的关系，该探究过程运用了控制变量法，选项A错误；在动能定理的推导过程中，其出发点是将牛顿第二定律作为已知的知识来考虑，然后经历一系列数学推理，从而得到新的结论——动能定理，这里运用了科学推理法，选项B错误；在建立“质点”的概念时运用了理想模型法，选项C错误；在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程等分成很多小段，每一小段近似看成匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里运用了微元法，选项D正确.

3.伽利略对“运动和力的关系”和“自由落体运动”的研究，开创了科学实验和逻辑推理相结合的重要科学研究方法．图1、图2分别表示这两项研究中实验和逻辑推理的过程，对这两项研究，下列说法正确的是（     ）

A. 图1中完全没有摩擦阻力的斜面是实际存在的，实验可实际完成

B. 图1的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动需要力来维持

C. 图2通过对自由落体运动的研究，合理外推得出小球在斜面上做匀变速运动

D. 图2中先在倾角较小的斜面上进行实验，可“冲淡”重力，使时间测量更容易

【答案】D

【解析】A. 完全没有摩擦阻力的斜面是实际不存在的，故实验不可能实际完成，故A错误；

B. 图2的实验为“理想实验”，通过逻辑推理得出物体的运动不需要力来维持，故B错误；

CD. 伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；由于当时用滴水法计算，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力得作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长的多，所以容易测量．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推．故C错误，D正确；

4. 在物理学发展史上，伽利略、牛顿等许许多多科学家为物理学的发展做出了巨大贡献．以下选项中符合伽利略和牛顿的观点的是（  ）

A. 两物体从同一高度做自由落体运动，较轻的物体下落较慢

B. 两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则速度就越大

C. 人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，将落在起跳点的后方

D. 平直公路上行驶的汽车松开油门后会逐渐停下来，这说明静止状态才是物体不受力时的“自然状态”

【答案】C

【解析】

A．两物体从同一高度做自由落体运动，两物体下落的一样快，故A错误；

B．两匹马拉车比一匹马拉车跑得快，这说明物体受力越大则加速度就越大，故B错误；

C．人在沿直线加速前进的车厢内，竖直向上跳起后，由于惯性，人要保持向前的匀速运动状态，而车加速运动，故人将落在起跳点的后方，故C正确；

D．静止状态和匀速直线运动状态是物体不受力时的“自然状态”， 故D错误。

故选C。

5.如图，是现代人所作伽利略斜面实验的频闪照片。伽利略创造性的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了人类科学认识的发展。关于伽利略的斜面实验，下列说法正确的是（   ）

A. 该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，无真实的实验基础

B. 如果斜面粗糙，不论右侧斜面倾角如何，小球也将上升到与释放点等高的位置

C. 该实验说明了物体的运动不需要力来维持

D. 该实验证明了力是维持物体运动的原因

【答案】C

【解析】A．该实验完全是理想实验，是在思维中进行的，同时是以斜面实验真实的实验为基础，故A错误；

B．如果斜面粗糙，小球会有能量损失，将不能上升到与O点等高的位置，故B错误；

CD．该实验说明了物体的运动不需要力来维持，故C正确，D错误。
6．物理学引领着人类对大自然奥秘的探索，深化着人类对大自然的认识，是技术进步的重要基础．下列说法正确的是（    ）

A．牛顿发现了著名的万有引力定律，设计了扭秤实验装置，测出了引力常量

B．亚里士多德认为一个物体运动是需要力来维持的

C．爱因斯坦利用理想斜面实验，从结果出发，应用科学推理的方法，得出了“物体的运动不需要力来维持”的结论

D．哥白尼经过对天体运行的观测与推算，提出了“地心说”

【答案】B

【解析】牛顿发现了著名的万有引力定律，卡文迪许设计了扭秤实验装置，测出了引力常量，A错误；亚里士多德认为一个物体运动是需要力来维持的，B正确；伽利略利用理想斜面实验，从结果出发，应用科学推理的方法，得出了“物体的运动不需要力来维持”的结论，C错误；哥白尼经过对天体运行的观测与推算，提出了“日心说”，D错误．

7. 理想实验是研究物理问题的一种重要方法，它把可靠事实和逻辑推理相结合，可以深刻地揭示自然规律。下列属于理想实验的是（　　）

A. 探究力的平行四边形定则实验

B. 伽利略设想的对接光滑斜面实验

C. 探究加速度与力和质量的关系实验

D. 悬挂法确定薄片状物体重心的实验

【答案】B

【解析】伽利略设想的对接光滑斜面实验中是光滑斜面是不存在的，该实验无法实现，所以该实验是理想实验，其余三个实验都能在实验室完成，都不是理想实验。故选B。

8．关于物理学的研究方法，以下说法正确的是（　　）

A．在研究物体运动时，经常用质点代替具体的物体，使用理想模型法 

B．伽利略利用理想斜面实验探究力和运动关系时，使用实验归纳法 

C．实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，使用控制变量法 

D．加速度定义式a＝，使用比值定义法

【答案】ACD

【解析】A、在研究物体运动时，经常用质点代替具体的物体，使用理想模型法，故A正确；

B、伽利略在利用理想实验探究力和运动关系时，使用的是理想实验法，故B错误；

C、实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，使用控制变量法，故C正确；

D、加速度定义式a＝，a与速度变化量以及时间无直接关系，采用的是比值定义法，故D正确。

9.下列说法符合历史事实的是（　　）

A. 爱因斯坦通过“理想试验”推理证实了亚里士多德的观点

B. 亚里士多德认为，力是改变物体运动状态的原因

C. 伽利略通过“理想实验”得出结论：运动物体具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度永远运动下去

D. 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

【答案】CD

【解析】A．伽利略通过“理想实验”推理推翻了亚里士多德的观点，故A错误；
B．亚里士多德认为，力是维持物体运动状态的原因；伽利略认为，力是改变物体运动状态的原因，故B错误；
C．伽利略通过“理想实验”得出结论：运动物体具有一定速度，如果它不受力，没有加速或减速的原因，它将以这一速度永远运动下去，故C正确；
D．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，故D正确。
故选CD。

10.关于物理学的研究方法，以下说法正确的是（   ）

A. 在研究物体运动时，经常用质点代替具体的物体，使用理想模型法

B. 伽利略利用理想斜面实验探究力和运动关系时，使用实验归纳法

C. 实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，使用控制变量法

D. 加速度定义式a=，使用比值定义法

【答案】ACD

【解析】A．质点的建立是忽略次要因素，抓住主要因素，使用了理想模型法，故A正确；

B．伽利略利用理想斜面实验探究力和运动关系时，使用的是理想实验法，故B错误；

C．实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，控制力不变，研究加速度与质量的关系，再控制质量不变，研究加速度与力的关系，使用的是控制变量法，故C正确；

D．加速度定义式a=，用的是比值定义法定义物理量，故D正确。

故选ACD。

11. 物理学在研究实际问题时，常常进行科学抽象，即抓住研究问题的主要特征，不考虑与当前研究问题无关或影响较小的因素，建立理想化模型。以下属于物理学中的理想化模型的是（　　）

A. 轻弹簧 B. 加速度

C. 力的合成 D. 自由落体运动

【答案】AD

【解析】A．轻弹簧忽略了弹簧的质量，是一种理想化的模型，故A正确；
B．加速度是描述速度变化快慢的物理，不属于理想化模型，故B错误；
C．力的合成是一种等效替代思维，故C错误；
D．自由落体运动忽略了空气的阻力作用，是一种理想化的模型，故D正确。
故选AD。

12. 本学期，同学们学习了很多物理的概念、规律和方法，对下面的说法你认为正确的是（　　）

A. 当△t→0时，称作物体在时刻t的瞬时速度，这应用了极限思想的分析方法

B. 力的单位牛顿是国际单位制中的基本单位

C. 汽车超速时刹车距离会增长，这说明超速时汽车惯性变大了

D. 伽利略通过理想斜面实验得出力是维持物体运动的原因

【答案】A

【解析】A．当△t→0时，称作物体在时刻t的瞬时速度，这应用了极限思想的分析方法，A正确；

B．力的单位牛顿是国际单位制中的导出单位，不是基本单位，B错误；

C．惯性的大小与物体的质量有关，与速度没有关系，汽车的惯性没变，C错误；

D．伽利略通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，D错误。

故选A。

13. 学习物理，不仅要重视物理知识的学习更要重视物理思想方法的领悟，下列关于物理方法正确的是（　　）

A. 牛顿是国际单位制的基本单位

B. 牛顿第一定律是从实验现象归纳总结出来的

C. 对平抛运动进行分解必须沿水平和竖直两个方向

D. 探究合力与分力的关系采用的是等效替代的方法

【答案】D

【解析】A．牛顿不是国际单位制的基本单位，而是导出单位，故A错误；

B．验证牛顿第一定律的实验是一个理想实验，其原因是生活中不受外力的物体是没有的；但该实验是在一定的事实基础上，经分析、合理的科学推理得出的规律，故B错误；

C．对平抛运动进行分解不一定沿水平和竖直两个方向，也可沿任意两个相互垂直的方向分解，故C错误；

D．合力与分力是等效替代的关系，探究合力与分力的关系，用的是“等效替代”的方法，故D正确。

故选D。

14.提出“物体下落快慢与质量无关”学说的科学家是（　　）

A. 伽利略            B. 牛顿            C. 爱因斯坦            D. 亚里士多德

【答案】A

【解析】牛顿认为所有的物体下落的一样快，伽利略通过实验发现轻的物体和重的物体下落的一样快，亚里士多德认为物体越重下落越快，爱因斯坦主要成就是在量子力学，所以提出“物体下落快慢与质量无关”学说的科学家是伽利略，故A正确，BCD错误．

15.“等效替代”是物理学中的重要方法，以下概念建立过程中，运用到此方法的是（　　）

A. 加速度            B. 平均速度            C. 位移            D. 质点

【答案】B

【解析】A．加速度是速度变化量与所用时间的比值，是采用了比值定义法定义的，故A不符合题意；

B．平均速度是用物体经过的一段位移的大小与总时间的比值，是将物体的运动认为全都相同的运动，属于等效替代方法，故B符合题意；

C．位移是初位置到末位置的有向线段，不属于等效替代法，故C不符合题意；

D．质点是一种理想化的模型，是采用了理想化的方法，故D不符合题意。

故选B。

16. 从物理学科学方法上说，下列说法正确的是（　　）

A. 研究小石块从静止开始下落的运动，可以忽略空气阻力的影响，将其视为自由落体运动，这是建立理想模型的思想

B. 研究加速度与力、质量之间的关系时，应用了控制变量法的思想

C. 重心及合力的概念的建立都用到了等效的思想

D. 平均速度概念的建立运用了极限法的思想

【答案】ABC

【解析】A．研究小石块从静止开始下落的运动，可以忽略空气阻力的影响，将其视为自由落体运动，这是建立理想模型的思想，选项A正确；

B．研究加速度与力、质量之间的关系时，应用了控制变量法的思想，选项B正确；

C．重心及合力的概念的建立都用到了等效的思想，选项C正确；

D．平均速度概念的建立运用了等效的思想，选项D错误。

故选ABC。