物理学史专题
1.小孔成像:最早记载于________。
2.在对“力与运动的关系”的问题上,错误的认为“维持物体运动需要力”的是古希腊思想家________。
3.利用著名的“斜面理想实验”得出“________,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力”的结论,第一次把“实验”引入物理研究的是意大利物理学家________。并对牛顿第一定律的建立做出巨大贡献。
4. ________总结了伽利略等人的研究成果,概括出著名的牛顿第一定律;万有引力定律、光的色散现象的发现者是英国________-。
5.马德堡半球实验,有力证明________。实验者是德国的________。
6.利用________实验,首先测出大气压值的是意大利的科学家________-。
7.发现阿基米德原理(F浮?=G排)、杠杆平衡条件(又叫杠杆原理)的是希腊的________
8.1782年发明往复式蒸汽机的是英国人________。
9.首先通过实验得到电流跟电压、电阻定量关系(即欧姆定律)的是德国的________。
10.1840年,英国物理学家________通过实验最先精确确定电流的热量跟电流、电阻和通电时间的关系(即焦耳定律)。
11.第一个发现电和磁有联系即电流周围存在磁场(电流的磁效应)的科学家是________
12.英国物理学家________-经过10年的探索于1831年发现了________现象,继而人们发明了各种发电机。
13.判定通电螺线管的极性跟电流方向关系的法则(即安培定则)是法国的________
14.世界上最早记述地理的两极和地磁场的两极不重合的是宋代的________
15.1911年,荷兰________发现了超导现象(零电阻效应)。
16.1876年________发明了早期电话。
考点一:阻力对物体运动的影响
(2018?济宁)用如图1的实验装置,让静止的小车从斜面的同一高度滑下,观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离,探究阻力对物体运动的影响。
(1)图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析,其中正确的是________;(2)小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验,实验记录如下表。分析比较表中内容,可得出的初步结论是:小车受到的摩擦力越小,运动距离________;深入分析发现,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,由此进一步推理得出的结论是:________________________________;
接触面
小车受到摩擦力的大小
小车在水平面上的运动距离s/cm
毛巾
大
23.1
棉布
较大
37.5
木板
小
85.6
(3)早在17世纪初期,意大利物理学家________(填写科学家名字)就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。
【解析】(1)小车水平面上做减速运动的物体,受非平衡力的作用,在竖直方向上受重力和支持力,水平方向只受水平向左的摩擦力,故B正确;(2)小车在三个水平面上运动时,水平面越光滑,说明水平面粗糙程度越小,小车受到的摩擦阻力越小,小车运动的距离越远。由上述实验可推理得:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动。(3)意大利物理学家伽利略通过实验和科学推理的方法研究力和运动的关系。【答案】(1)B;(2)远;如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动;(3)伽利略。
【点评】探究阻力对物体运动的影响实验中,水平面的粗糙程度影响了阻力的大小,要注意掌握控制变量法和科学推理法的应用。
变式跟进1 (2018?哈尔滨)300多年前,伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。下面是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程(四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:玻璃板、纸板、棉布、毛巾)(1)小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力有________,其合力为________;在水平方向受到摩擦力,这个力对小车运动状态的影响是________。(2)为了便于推理得出结论,请将图中的四次实验排出合理的顺序:________。(3)牛顿在伽利略实验的基础上,进一步推广得出:一切运动的物体,在不受外力作用时,总保持________状态,这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
考点二:牛顿第一定律
(2018?天门)哪位科学家在总结前人研究成果的基础上,通过实验和推理,得出了重要的物理度律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.伽利略 D.亚里士多德
【解析】“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,概括出一条重要物理定律;这个定律是在实验的基础上,进一步推理、归纳得出来的;为了纪念他做出的杰出贡献,人们以他的名字作为力的单位。故选B。
【答案】B
【点评】此题考查的是我们对于牛顿第一定律的了解,是一道基础题。
变式跟进2(2018?广东)以下物理规律无法用实验直接验证的是( )
A.牛顿第一定律 B.欧姆定律 C.光的反射定律 D.焦耳定律
考点三:大气压的存在与测量
(2018?十堰)下列说法中,不正确的是( )
A.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
B.鞋底凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
C.小轿车安全带是为了减小惯性而设计的
D.水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
【解析】A、托里拆利实验最先精确测量出了大气压强的值,故A正确B、鞋底凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故B正确;C、小轿车安全带是为了防止惯性造成伤害,但不能减小惯性,故C错误;D、液体的压强随深度的增加而增加,越往下,深度越深,压强越大,水对水坝的压力越大,因此水坝越往下越宽,故D正确。故选C。
【答案】C
【点评】此题涉及到大气压的测量、增大或减小摩擦的方法、惯性、液体压强的特点,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
变式跟进3(2018?广州)(1)图一是托里拆利实验装置,测得当地大气压等于________mm高的水银柱所产生的压强。(2)关于图一现象的成因,十七世纪有两种观点,观点一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱,帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根长12m规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中,酒的密度比水小,且比水易变成气体,若观点一正确,应出现图二中________图的现象。若观点二正确,应出现图二中________图的现象。
考点四:欧姆定律
(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________。
【解析】德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
【答案】正比;反比。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的内容,是一道基础题,熟练掌握欧姆定律是正确解题的关键。
变式跟进4 (2018?呼和浩特)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流,导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ?E(S表示导体中的电流;E表示导体两电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是( )
A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比
B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比
C.电导率反映的是导体对电流的导通作用
D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
考点五:焦耳定律
(2018?宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿 B.焦耳 C.欧姆 D.法拉第
【解析】A、牛顿在力学方面的贡献最大,发现了牛顿三定律,被称为力学之父,故A不符合题意;B、英国物理学家焦耳在大量实验的基础上,精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系,即发现了焦耳定律,故B符合题意;C、欧姆通过实验得出电流与电压、电阻的关系,总结得出了著名的欧姆定律,故C不符合题意;D、法拉第发现了电磁感应现象,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了物理学常识,是一道基础题,平时要注意物理学常识知识的积累。
变式跟进5(2018?北京)小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油,阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2.闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数。根据上述实验,下列说法中正确的是( )
A.此实验探究的是热量与电阻的关系
B.此实验探究的是热量与电流的关系
C.此实验探究的是热量与时间的关系
D.此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
考点六:电流的磁效应
(2018?郴州)世界上第一个发现了电与磁之间联系的实验是( )
A. B.
C. D.
【解析】A、图是奥斯特实验装置图,说明了电流周围存在磁场,是世界上第一个发现了电与磁之间联系的实验,故A正确;B、图是磁场对电流的作用,由此制成了电动机,故B错误;C、图中是电磁感应装置图,说明了磁能生电,由此制成了发电机,故C错误;D、图中没有电源是发电机的模型图,故D错误。故选A。
【答案】A。
【点评】本题展现了四个电磁方面比较重要的插图,要明白每一个插图蕴含的物理意义。
变式跟进6 (2018?攀枝花)下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系( )
A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯持 D.安培
考点七:电磁感应
(2018?贵港)电磁感应现象是由哪位科学家发现的( )
A.爱因斯坦 B.法拉第 C.牛顿 D.伽利略
【解析】A、爱因斯坦发现了相对论,故A不符合题意;B、法拉第发现了电磁感应现象,故B符合题意;C、牛顿发现了牛顿三大定律、万有引力定律等等,没有发现电磁感应现象,故C不符合题意;D、伽利略发现了摆的等时性,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查物理学史,关键平时要注意识记。
变式跟进7 (2018?巴彦淖尔)科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是( )
A.甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B.乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C.甲图中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流
D.乙图中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变
一.选择题
1.(2017?荆门)英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是( )
A.镜中的人像 B.桌面苹果的影子 C.月食 D.被放大镜放大的图案
2.(2018?百色)如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,下列有关叙述正确的是( )
A.实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越近
D.根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
3.(2018?青岛)“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
4.(2018?凉山州)将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( )
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
5.(2018?宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿 B.焦耳 C.欧姆 D.法拉第
6.(2018?深圳)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( )
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
7.(2018?绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是( )
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
8.(2018?贵阳)如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
9.(2017?舟山)如图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
10.(2016?呼和浩特)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
11.(2018?南充)以下图中说明了电磁感应现象的是( )
A. B. C. D.
12.(2017?贺州)下列关于电与磁的说法中,正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作用
D.奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
13.(2016?怀化)地理的两极和地磁两极并不重合,存在磁偏角。最早发现磁偏角的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.沈括 D.奥斯特
14.(2017?山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
15.(2018?上海)下列各项中,小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是( )
A. B. C. D.
二.填空题
16.(2018?扬州)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变________,说明盛水的塑料袋排开________越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到________现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是________原故。
17.(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________。
18.(2018?黔南州)1840年,英国物理学家________最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系:从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为________能。
19.(2017?广西)如图甲所示,是东汉学者王充在《论衡》中记载的司南,静止时它的长柄指向________。在我国的《史记》和《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记录,如图乙所示,海市蜃楼是一种由光的________产生的现象。
20.(2017?淮安)1820年4月的一天,奥斯特讲课时突发奇想,在沿________方向的导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能________放置进行实验,接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,这种现象称为________。奥斯特的发现,拉开了研究电磁间本质联系的序幕。
21.(2017?乐山)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是________现象。利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
三.解答题
22.(2018?衢州)材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气含有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表)
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔
帕斯卡
所有亚里士多德学派
罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔
波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、
伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降,为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是________。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有________
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
一.选择题
1.(2017?荆门)英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是( )
A.镜中的人像 B.桌面苹果的影子 C.月食 D.被放大镜放大的图案
2.(2018?百色)如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,下列有关叙述正确的是( )
A.实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越近
D.根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
3.(2018?青岛)“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
4.(2018?凉山州)将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( )
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
5.(2018?宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿 B.焦耳 C.欧姆 D.法拉第
6.(2018?深圳)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( )
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
7.(2018?绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是( )
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
8.(2018?贵阳)如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
9.(2017?舟山)如图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
10.(2016?呼和浩特)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
11.(2018?南充)以下图中说明了电磁感应现象的是( )
A. B. C. D.
12.(2017?贺州)下列关于电与磁的说法中,正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作用
D.奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
13.(2016?怀化)地理的两极和地磁两极并不重合,存在磁偏角。最早发现磁偏角的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.沈括 D.奥斯特
14.(2017?山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
15.(2018?上海)下列各项中,小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是( )
A. B. C. D.
二.填空题
16.(2018?扬州)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变________,说明盛水的塑料袋排开________越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到________现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是________原故。
17.(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________。
18.(2018?黔南州)1840年,英国物理学家________最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系:从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为________能。
19.(2017?广西)如图甲所示,是东汉学者王充在《论衡》中记载的司南,静止时它的长柄指向________。在我国的《史记》和《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记录,如图乙所示,海市蜃楼是一种由光的________产生的现象。
20.(2017?淮安)1820年4月的一天,奥斯特讲课时突发奇想,在沿________方向的导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能________放置进行实验,接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,这种现象称为________。奥斯特的发现,拉开了研究电磁间本质联系的序幕。
21.(2017?乐山)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是________现象。利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
三.解答题
22.(2018?衢州)材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气含有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表)
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔
帕斯卡
所有亚里士多德学派
罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔
波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、
伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降,为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是________。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有________
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
物理学史专题
1.小孔成像:最早记载于《墨经》。
2.在对“力与运动的关系”的问题上,错误的认为“维持物体运动需要力”的是古希腊思想家亚里斯多德--。
3.利用著名的“斜面理想实验”得出“-物体运动不需要力维持,运动的物体之所以会停下来,是因为受到了阻力”的结论,第一次把“实验”引入物理研究的是意大利物理学家伽利略。并对牛顿第一定律的建立做出巨大贡献。
4. 牛顿总结了伽利略等人的研究成果,概括出著名的牛顿第一定律;万有引力定律、光的色散现象的发现者是英国牛顿-。
5.马德堡半球实验,有力证明大气压的存在。实验者是德国的奥托·格里克。
6.利用托里拆利实验,首先测出大气压值的是意大利的科学家托里拆利-。
7.发现阿基米德原理(F浮?=G排)、杠杆平衡条件(又叫杠杆原理)的是希腊的阿基米德
8.1782年发明往复式蒸汽机的是英国人瓦特。
9.首先通过实验得到电流跟电压、电阻定量关系(即欧姆定律)的是德国的欧姆。
10.1840年,英国物理学家焦耳通过实验最先精确确定电流的热量跟电流、电阻和通电时间的关系(即焦耳定律)。
11.第一个发现电和磁有联系即电流周围存在磁场(电流的磁效应)的科学家是丹麦奥斯特
12.英国物理学家法拉第-经过10年的探索于1831年发现了电磁感应现象,继而人们发明了各种发电机。
13.判定通电螺线管的极性跟电流方向关系的法则(即安培定则)是法国的安培
14.世界上最早记述地理的两极和地磁场的两极不重合的是宋代的沈括
15.1911年,荷兰昂尼斯发现了超导现象(零电阻效应)。
16.1876年贝尔发明了早期电话。
考点一:阻力对物体运动的影响
(2018?济宁)用如图1的实验装置,让静止的小车从斜面的同一高度滑下,观察并记录小车在三种不同木板水平面上运动的距离,探究阻力对物体运动的影响。
(1)图2是对在水平面上运动小车进行的受力分析,其中正确的是________;(2)小易按照“毛巾一棉布一木板”的顺序进行实验,实验记录如下表。分析比较表中内容,可得出的初步结论是:小车受到的摩擦力越小,运动距离________;深入分析发现,小车受到的阻力越小,速度减小的越慢,由此进一步推理得出的结论是:________________________________;
接触面
小车受到摩擦力的大小
小车在水平面上的运动距离s/cm
毛巾
大
23.1
棉布
较大
37.5
木板
小
85.6
(3)早在17世纪初期,意大利物理学家________(填写科学家名字)就通过实验和科学推理的方法研究过力和运动的关系。
【解析】(1)小车水平面上做减速运动的物体,受非平衡力的作用,在竖直方向上受重力和支持力,水平方向只受水平向左的摩擦力,故B正确;(2)小车在三个水平面上运动时,水平面越光滑,说明水平面粗糙程度越小,小车受到的摩擦阻力越小,小车运动的距离越远。由上述实验可推理得:如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动。(3)意大利物理学家伽利略通过实验和科学推理的方法研究力和运动的关系。【答案】(1)B;(2)远;如果运动的物体在没有受到力的作用时,将做匀速直线运动;(3)伽利略。
【点评】探究阻力对物体运动的影响实验中,水平面的粗糙程度影响了阻力的大小,要注意掌握控制变量法和科学推理法的应用。
变式跟进1 (2018?哈尔滨)300多年前,伽利略对“力和运动的关系”进行了探究。下面是模拟伽利略“推断物体不受力时运动情况”的实验。如图是同一小车从同一斜面的同一高度由静止下滑,在粗糙程度不同的水平面上由运动到静止的过程(四种接触面的粗糙程度由小到大的顺序是:玻璃板、纸板、棉布、毛巾)(1)小车在水平面上运动时,在竖直方向上受到的力有________,其合力为________;在水平方向受到摩擦力,这个力对小车运动状态的影响是________。(2)为了便于推理得出结论,请将图中的四次实验排出合理的顺序:________。(3)牛顿在伽利略实验的基础上,进一步推广得出:一切运动的物体,在不受外力作用时,总保持________状态,这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。
【解析】(1)小车在水平面上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力,它们是一对平衡力,合力为零,其作用效果相互抵消,相当于小车只受水平方向上的摩擦力的用,使小车的运动速度减小;(2)小车从同一个斜面的同一高度位置由静止开始滑下时小车滑到斜面底端时具有相同的速度,小车在不同表面滑行的不同,在初速度相同的条件下,水平面越光滑,小车受到的摩擦力越小,速度减小的越慢,小车运动得越远,所以接触面应该逐渐变光滑即毛巾、棉布、纸板、玻璃板,故合理的顺序为:(b)(d)(c)(a);(3)牛顿在伽利略实验的基础上,进一步推广得出:一切运动的物体,在不受外力作用时,总保持匀速直线运动状态,这一普遍规律奠定了牛顿的力学基础。【答案】(1)重力和支持力;零;减小车的速度;(2)(b)(d)(c)(a);(3)匀速直线运动。
【点评】本题考查了探究力与运动关系的实验,对小车正确受力分析、分析图示实验情景即可正确解题;解题时要注意控制变量法的应用。
考点二:牛顿第一定律
(2018?天门)哪位科学家在总结前人研究成果的基础上,通过实验和推理,得出了重要的物理度律:一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态( )
A.爱因斯坦 B.牛顿 C.伽利略 D.亚里士多德
【解析】“一切物体在没有受到外力作用的时候,总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容,牛顿总结了伽利略等前人的研究成果,概括出一条重要物理定律;这个定律是在实验的基础上,进一步推理、归纳得出来的;为了纪念他做出的杰出贡献,人们以他的名字作为力的单位。故选B。
【答案】B
【点评】此题考查的是我们对于牛顿第一定律的了解,是一道基础题。
变式跟进2(2018?广东)以下物理规律无法用实验直接验证的是( )
A.牛顿第一定律 B.欧姆定律 C.光的反射定律 D.焦耳定律
【解析】A、一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态,这就是牛顿第一定律;然而我们周围的物体,都要受到力的作用,因此不可能用实验来直接验证牛顿第一定律,而是在实验和推理的基础上总结得出的;故A符合题意;B、欧姆定律:通过导体的电流与导体两端的电压成正比,与导体的电阻成反比;欧姆定律是在大量实验基础上总结得出的,故B不符合题意;C、光的反射定律:反射光线、入射光线、法线在同一平面内;反射光线、入射光线分居于法线两侧;反射角等于入射角。光的反射定律是在大量实验的基础上总结得出的,故C不符合题意;D、焦耳定律是在大量实验的基础上总结得出的,能用实验直接验证,故D不符合题意。故选A。
【答案】A。
【点评】本题考查了理想实验的理解和应用,在平时学习中要加强基本规律的理解,平时注意加强练习。
考点三:大气压的存在与测量
(2018?十堰)下列说法中,不正确的是( )
A.托里拆利实验精确测量出了大气压强的值
B.鞋底凹凸不平的花纹是为了增大有益摩擦
C.小轿车安全带是为了减小惯性而设计的
D.水坝上窄下宽是因为液体压强随深度增加而增大
【解析】A、托里拆利实验最先精确测量出了大气压强的值,故A正确B、鞋底凹凸不平的花纹,是通过增大接触面的粗糙程度增大摩擦,故B正确;C、小轿车安全带是为了防止惯性造成伤害,但不能减小惯性,故C错误;D、液体的压强随深度的增加而增加,越往下,深度越深,压强越大,水对水坝的压力越大,因此水坝越往下越宽,故D正确。故选C。
【答案】C
【点评】此题涉及到大气压的测量、增大或减小摩擦的方法、惯性、液体压强的特点,是一道综合性较强的题目,但难度不大。
变式跟进3(2018?广州)(1)图一是托里拆利实验装置,测得当地大气压等于________mm高的水银柱所产生的压强。(2)关于图一现象的成因,十七世纪有两种观点,观点一:否认大气压存在,玻璃管内本应充满液体,液面下降是因为管内的部分液体变成气体,管内气体越多,液面下降越多。观点二:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱,帕斯卡为了验证哪种观点正确,将两根长12m规格相同的玻璃管分别装满水和酒,倒置在相应液体槽中,酒的密度比水小,且比水易变成气体,若观点一正确,应出现图二中________图的现象。若观点二正确,应出现图二中________图的现象。
【解析】(1)由图可知,玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为734mm,因此,当时的大气压强等于734mm高水银柱产生的压强;(2)根据观点一知:管内部分液体变成气体,管内气体越多,气压越大,液面下降越多;酒比水易变成气体,管中气体多,气压大,液柱低,应出现图二中甲图的现象;根据观点二知:管内液面上方是真空,大气压支撑起液柱,酒的密度小于水的密度,根据p=ρgh知,大气压一定,密度小的酒,液柱高,应出现图二中丙图的现象。【答案】(1)734;(2)甲;丙。
【点评】本题考查了托里拆利实验的探究和数据的判断,是一道新颖的题目。
考点四:欧姆定律
(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________。
【解析】德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
【答案】正比;反比。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的内容,是一道基础题,熟练掌握欧姆定律是正确解题的关键。
变式跟进4 (2018?呼和浩特)早在19世纪20年代,德国物理学家欧姆就对导体中电流,导体两端电压的关系进行了大量的实验研究,发现对于大多数导体而言,导体中电流跟导体两端电压成正比,并于1827年在《动电电路的数学研究》一书中,把他的实验规律总结成如下公式:S=γ?E(S表示导体中的电流;E表示导体两电压;γ表示导体对电流的传导率,简称电导率)。关于这一规律,下列说法正确的是( )
A.对于不同的导体,给它们两端加相同的电压,通过的电流与导体的电导率成反比
B.对于不同的导体,如果通过的电流相同,电压与导体的电导率成正比
C.电导率反映的是导体对电流的导通作用
D.电导率的大小是由加在导体两端电压与通过导体的电流决定的
【解析】由题知,导体中的电流S与导体两电压E成正比,即S=γ?E,γ表示电导率;A、由S=γ?E可知,在电压相同时,通过的电流与导体的电导率成正比,故A错误;B、电压是形成电流的原因,所以电压与导体的电导率无关,故B错误;C、由S=γ?E知,电压E一定时,通过的电流S与电导率γ成正比,所以电导率反映的是导体对电流的导通能力,故C正确;D、电导率是导体对电流的传导率,电导率是导体本身的一种性质,与加在导体两端电压与通过导体的电流无关,故D错误。故选C。
【答案】C。
【点评】本题是对欧姆定律研究历史和实验规律的认识和理解,理解欧姆定律并能结合实验规律的公式是关键。
考点五:焦耳定律
(2018?宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿 B.焦耳 C.欧姆 D.法拉第
【解析】A、牛顿在力学方面的贡献最大,发现了牛顿三定律,被称为力学之父,故A不符合题意;B、英国物理学家焦耳在大量实验的基础上,精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系,即发现了焦耳定律,故B符合题意;C、欧姆通过实验得出电流与电压、电阻的关系,总结得出了著名的欧姆定律,故C不符合题意;D、法拉第发现了电磁感应现象,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了物理学常识,是一道基础题,平时要注意物理学常识知识的积累。
变式跟进5(2018?北京)小辉想探究电流通过电阻时产生的热量与哪些因素有关。他连接了如图所示的电路进行实验,其中两个完全相同的烧瓶内分别装有质量相等、初温均为25℃的煤油,阻值为5Ω和10Ω的电阻丝R1、R2.闭合开关一段时间后,记录此时两个温度计的示数。根据上述实验,下列说法中正确的是( )
A.此实验探究的是热量与电阻的关系
B.此实验探究的是热量与电流的关系
C.此实验探究的是热量与时间的关系
D.此实验中用温度计示数变化的大小反映产生热量的多少
【解析】ABC、由图可知,两电阻丝串联,则通过两电阻丝的电流和通电时间是相同的,电阻不同,所以探究的是热量与电阻的关系,故A正确,BC错误;D、电流通过电阻丝做功,消耗的电能转化为内能,产生的热量被煤油吸收,煤油吸收热量、温度升高,所以,本实验是通过温度计的示数变化反映电流产生的热量多少,故D正确。故选AD。
【答案】AD
【点评】本题主要考查焦耳定律的探究实验,注意控制变量法和转换法的应用,常见题目。
考点六:电流的磁效应
(2018?郴州)世界上第一个发现了电与磁之间联系的实验是( )
A. B.
C. D.
【解析】A、图是奥斯特实验装置图,说明了电流周围存在磁场,是世界上第一个发现了电与磁之间联系的实验,故A正确;B、图是磁场对电流的作用,由此制成了电动机,故B错误;C、图中是电磁感应装置图,说明了磁能生电,由此制成了发电机,故C错误;D、图中没有电源是发电机的模型图,故D错误。故选A。
【答案】A。
【点评】本题展现了四个电磁方面比较重要的插图,要明白每一个插图蕴含的物理意义。
变式跟进6 (2018?攀枝花)下面哪一位科学家的发现,首次揭示了电与磁之间的联系( )
A.法拉第 B.焦耳 C.奥斯持 D.安培
【解析】1820年奥斯特发现电流周围存在磁场后,首次揭开了电与磁的联系,证明了“电生磁”,故C正确。故选C。
【答案】C。
【点评】多了解物理学史对培养我们学习物理的兴趣是有帮助的,同时考试中也时有涉及,在学习中应注意。
考点七:电磁感应
(2018?贵港)电磁感应现象是由哪位科学家发现的( )
A.爱因斯坦 B.法拉第 C.牛顿 D.伽利略
【解析】A、爱因斯坦发现了相对论,故A不符合题意;B、法拉第发现了电磁感应现象,故B符合题意;C、牛顿发现了牛顿三大定律、万有引力定律等等,没有发现电磁感应现象,故C不符合题意;D、伽利略发现了摆的等时性,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查物理学史,关键平时要注意识记。
变式跟进7 (2018?巴彦淖尔)科学家经过长期研究,发现了电和磁有密切的联系,其中两项重要的科学探究如图甲、乙所示,下列关于这两项科学探究的说法正确的是( )
A.甲图实验探究磁场对通电导线的作用
B.乙图实验所揭示的原理可制成电动机
C.甲图中导体棒ab只要运动,电路中就会产生电流
D.乙图中若只将磁体的两极对调,导体棒ab的运动方向不改变
【解析】A、甲图中当棒ab做切割磁感线运动时,电路中会产生电流,故该实验探究的是电磁感应现象;故A错误;B、图乙实验是通电导线在磁场中受到磁场力的实验,根据该原理制成了电动机,故B正确;C、甲图中当棒ab只有做切割磁感线运动时,电路中才会产生电流,故C错误;D、影响导体运动方向的因素有两个:电流的方向和磁场的方向,当乙图中的磁体的两极对调,则导体的运动方向会改变,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】根据图示确定两实验分别是什么实验是正确解题的关键。
一.选择题
1.(2017?荆门)英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是( )
A.镜中的人像 B.桌面苹果的影子 C.月食 D.被放大镜放大的图案
【解析】A、镜中的人像是由光的反射形成的,故A错误;BC、月食、桌面苹果的影子是由光的直线传播形成的,故BC错误;D、被放大镜放大的图案是光经过透镜发生折射形成的,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】知道白光是有七种单色光组成的,并理解光发生色散的实质是解决该题的关键。
2.(2018?百色)如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,下列有关叙述正确的是( )
A.实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越近
D.根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
【解析】A、实验中,我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,故A错误;B、实验中运动的小车会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,不是维持物体运动状态的原因,故B错误;C、实验表明:小车在木板表面运动的距离最远,说明小车受到摩擦力越小,运动的距离越远,故C错误;D、接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得慢。由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义。
3.(2018?青岛)“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
【解析】牛顿在伽利略、笛卡尔的基础上得到牛顿第一定律:“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。所以此科学规律是牛顿得到的。故选。
【答案】C
【点评】掌握科学家在物理上的贡献,并且识记这些科学家的名字被命名成什么物理量的单位。
4.(2018?凉山州)将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( )
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
【解析】根据题意可知,大石块的体积大于小木块的体积;浸没在水中刚松手时,大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,知道物体所受浮力的大小是由它所排开液体的体积和液体的密度决定。
5.(2018?宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿 B.焦耳 C.欧姆 D.法拉第
【解析】A、牛顿在力学方面的贡献最大,发现了牛顿三定律,被称为力学之父,故A不符合题意;B、英国物理学家焦耳在大量实验的基础上,精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系,即发现了焦耳定律,故B符合题意;C、欧姆通过实验得出电流与电压、电阻的关系,总结得出了著名的欧姆定律,故C不符合题意;D、法拉第发现了电磁感应现象,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了物理学常识,是一道基础题,平时要注意物理学常识知识的积累。
6.(2018?深圳)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( )
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
【解析】A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这属于转换法,故A错误;C、由图知,两电阻丝串联,根据串联电路的电流特点可知,各处的电流是相同的,故C错误;B、两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高,说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多;电流和通电时间均相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻丝的阻值大,故B错误;D、由前面解答可知,通过电阻丝的电流和通电时间均相同,由于左右两侧电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用,注意两导体串联时电流相等,导体产生热量的多少是通过U形管液面的变化来反映的。
7.(2018?绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是( )
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
【解析】地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极。故BCD错误、A正确。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了磁场和地磁场,磁场是一种真实存在的物质,对于磁场的认识,我们是通过它对其他物体的作用来认识的。
8.(2018?贵阳)如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
【解析】A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;B、当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,不会悬浮起来,故B错误;C、小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;D、磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向改变,故错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用,更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意方法的学习。
9.(2017?舟山)如图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【解析】AD、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的,故AD错误;B、当将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用,改变了运动状态,故B正确;C、该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立,故C错误;故选B。
【答案】B
【点评】本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论,要求学生熟练掌握。
10.(2016?呼和浩特)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
【解析】A、据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确;B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;C、由于磁场的方向与电流的方向有关,所以将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变,故C正确;D、将图中导线断开,小磁针由于地磁的缘故,即N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,故D错误;故选D。
【答案】D
【点评】此题考查了同学们对奥斯特实验的理解,是一道综合题。
11.(2018?南充)以下图中说明了电磁感应现象的是( )
A. B. C. D.
【解析】A、图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意;B、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故B不符合题意;C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象,故C符合题意;D、图中的实验可得出磁铁同名磁极相互排斥、异名磁极相吸引,故D不符合题意。故选C。
【答案】C
【点评】分析清楚图示情景是正确解题的前提与关键,本题难度不大,是一道基础题。
12.(2017?贺州)下列关于电与磁的说法中,正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作用
D.奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
【解析】A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;B、法拉第发现了电磁感应现象,故B正确;C、安培发现了通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;D、沈括记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】多了解物理学史,了解科学家的贡献,有利于对培养学习物理的兴趣。
13.(2016?怀化)地理的两极和地磁两极并不重合,存在磁偏角。最早发现磁偏角的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.沈括 D.奥斯特
【解析】世界上第一个论述磁偏角的,即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括,他的这一发现比西方国家早了400多年。故选C。
【答案】C
【点评】物理学史也是物理考试中经常出现的一类题型,要求学生熟记著名科学家的贡献。
14.(2017?山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
【解析】A、由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集,由此可以确定Q点的磁场比P点强,故A错误;BC、只改变电流方向,则磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场强弱不变,故B错误,C正确;D、只增大螺线管中的电流,则磁场的强弱发生改变,但磁场方向不变,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了对通电螺线管磁场的认识和通电螺线管磁场强弱因素的理解,属于一道基础题。
15.(2018?上海)下列各项中,小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是( )
A. B. C. D.
【解析】由图知,四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同,且电流从右前方流入、左后方流出,根据安培定则,伸出右手,四指弯曲所指的方向为电流的方向,则大拇指指向通电螺线管的左端为N极,螺线管的右端为S极;在磁体外部,磁感线方向由N极指向S极,则磁感线方向向右,故CD错误;由磁极间的相互作用规律可知,小磁针左下端为N极,右上端为S极,故A正确,B错误。故选A。
【答案】A
【点评】熟记磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;利用右手螺旋定则(安培定则)既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向。
二.填空题
16.(2018?扬州)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变________,说明盛水的塑料袋排开________越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到________现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是________原故。
【解析】(1)在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),由于塑料袋排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排可知水对塑料袋的浮力F浮增大;弹簧测力计的示数F′=G﹣F浮,由于G不变、F浮增大,则弹簧测力计的示数将变小;当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即V排=V水,则排开水的重力等于袋内水的重力,即:G排=G水,此时测力计的示数为零(F示=0),根据称重法测浮力可得塑料袋所受的浮力:F浮=G水;综上分析可得,F浮=G排,由此验证了阿基米德原理。(2)将塑料袋装满水做同样的实验,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,说明袋内水面与烧杯中的水面相平,由于塑料袋尚未完全浸人水中,所以塑料袋中水没有装满,水的上方有空气。
【答案】小;水的体积;袋内水面与烧杯中的水面相平的;塑料袋中水没有装满。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、称重法测浮力的掌握和运用,分析找出排开水的体积变化情况是本题的关键。
17.(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________。
【解析】德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
【答案】正比;反比。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的内容,是一道基础题,熟练掌握欧姆定律是正确解题的关键。
18.(2018?黔南州)1840年,英国物理学家________最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系:从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为________能。
【解析】(1)1840年,英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系,得出了焦耳定律;(2)从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时,消耗的电能转化为内能。
【答案】焦耳;内。
【点评】本题考查了焦耳的贡献和电热器工作时的能量转化,属于基础题目。
19.(2017?广西)如图甲所示,是东汉学者王充在《论衡》中记载的司南,静止时它的长柄指向________。在我国的《史记》和《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记录,如图乙所示,海市蜃楼是一种由光的________产生的现象。
【解析】司南”最早出现于我国战国时期,它是我国古代劳动人民智慧的结晶,将勺放在水平光滑的“地盘”上,让其自由转动,在地磁场作用下静止时,因勺柄为S极,则勺柄指向南方,勺头指向北方;海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象。
【答案】南方;折射。
【点评】本题主要考查学生对:司南的了解和掌握、光的折射的理解和应用,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
20.(2017?淮安)1820年4月的一天,奥斯特讲课时突发奇想,在沿________方向的导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能________放置进行实验,接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,这种现象称为________。奥斯特的发现,拉开了研究电磁间本质联系的序幕。
【解析】在奥斯特实验中,开关闭合时,即当导线中有电流通过时,发现导线下面的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;奥斯特讲课时突发奇想,在沿电流方向的导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能平行放置进行试验,接通电源后发现小磁针明显偏转,电流的确能使磁针偏转,这种现象称为电流的磁效应;
【答案】南北;平行;电流的磁效应。
【点评】奥斯特实验和法拉第的电磁感应实验都揭示了电与磁的联系,有着非常重大的意义,值得我们记忆和掌握。
21.(2017?乐山)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是________现象。利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
【解析】当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象;由焦耳定律可知,电流通过导体是会放出热量的;超导体的电阻为0,用超导体做输电导线时,电流通过导线产生的热量为0,所以利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失。
【答案】超导、内能。
【点评】本题考查超导现象的定义,要学生了解超导现象应用于实际,会给人类带来很大好处。
三.解答题
22.(2018?衢州)材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气含有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表)
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔
帕斯卡
所有亚里士多德学派
罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔
波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、
伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降,为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是________。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有________
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
【解析】(1)反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是酒精比水更容易蒸发;
(2)大气压能够支持76cm的水银柱,用1m长的玻璃管做实验,结果不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同,就可以反驳反对者们的观点;(3)A、由题意知:从1614年开始,伽利略认为空气是有重量,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了著名的托里拆利实验,故公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点是错误的,故A错误;B、科学实验中要努力得到和前人不一样的实验结论,故B错误;C、科学发现是一个不断完善、不断修正的过程,故C正确;D.物理是一门以实验为基础的学科,实验是科学研究的重要方法,故D正确。故选CD。
【答案】(1)酒精容易蒸发;(2)不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同;(3)CD。
【点评】本题考查学生分析问题的能力,有一定的难度。
一.选择题
1.(2017?荆门)英国物理学家牛顿1666年观察到了光的色散现象,下列光现象与光的色散成因相同的是( )
A.镜中的人像 B.桌面苹果的影子 C.月食 D.被放大镜放大的图案
【解析】A、镜中的人像是由光的反射形成的,故A错误;BC、月食、桌面苹果的影子是由光的直线传播形成的,故BC错误;D、被放大镜放大的图案是光经过透镜发生折射形成的,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】知道白光是有七种单色光组成的,并理解光发生色散的实质是解决该题的关键。
2.(2018?百色)如图所示是“探究阻力对物体运动的影响”的实验,下列有关叙述正确的是( )
A.实验时小车可以从斜面上的任何位置开始下滑
B.实验中运动的小车会停下来,说明物体的运动需要力来维持
C.实验表明,小车受到的阻力越小,运动的距离越近
D.根据以上实验现象进一步推理抽象概括可以得出牛顿第一定律
【解析】A、实验中,我们让小车从同一斜面的同一高度自由下滑,目地是为了让小车每次到达水平面时的速度都相同,便于比较,故A错误;B、实验中运动的小车会停下来,其运动状态发生了改变,说明力能改变物体的运动状态,不是维持物体运动状态的原因,故B错误;C、实验表明:小车在木板表面运动的距离最远,说明小车受到摩擦力越小,运动的距离越远,故C错误;D、接触面越光滑,摩擦力越小,小车的速度减小得慢。由此推理得出:假如小车受到的阻力为零,小车将做匀速直线运动,牛顿第一定律是在实验的基础上进一步推理概括出来的,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】本题是探究阻力对物体运动的影响实验,要掌握实验的现象及结论,在此基础上经过推理可得牛顿第一定律的内容,解此类问题一定要注意思考实验的意义。
3.(2018?青岛)“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态。”总结概括出这重要规律的科学家是( )
A.亚里士多德 B.伽利略 C.牛顿 D.托里拆利
【解析】牛顿在伽利略、笛卡尔的基础上得到牛顿第一定律:“一切物体在没有受到力的作用时,总保持静止状态或匀速直线运动状态”。所以此科学规律是牛顿得到的。故选。
【答案】C
【点评】掌握科学家在物理上的贡献,并且识记这些科学家的名字被命名成什么物理量的单位。
4.(2018?凉山州)将一小木块和一大石块浸没在水中,松手后小木块上浮,大石块下沉,比较刚松手时两者所受的浮力大小( )
A.木块受到的浮力较大 B.石块受到的浮力较大
C.两者受到的浮力一样大 D.条件不足无法比较
【解析】根据题意可知,大石块的体积大于小木块的体积;浸没在水中刚松手时,大石块排开水的体积大于小木块排开水的体积,由F浮=ρ液gV排可知,大石块受到的浮力大于小木块受到的浮力。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查阿基米德原理的应用,知道物体所受浮力的大小是由它所排开液体的体积和液体的密度决定。
5.(2018?宜宾)下列哪位科学家最先精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系( )
A.牛顿 B.焦耳 C.欧姆 D.法拉第
【解析】A、牛顿在力学方面的贡献最大,发现了牛顿三定律,被称为力学之父,故A不符合题意;B、英国物理学家焦耳在大量实验的基础上,精确地确定了电流产生热量与电流、电阻和时间的关系,即发现了焦耳定律,故B符合题意;C、欧姆通过实验得出电流与电压、电阻的关系,总结得出了著名的欧姆定律,故C不符合题意;D、法拉第发现了电磁感应现象,故D不符合题意。故选B。
【答案】B
【点评】本题考查了物理学常识,是一道基础题,平时要注意物理学常识知识的积累。
6.(2018?深圳)如图为“探究焦耳定律”的实验装置。两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高。下列说法正确的是( )
A.通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这种方法是控制变量法
B.右侧电阻丝的阻值比左侧小
C.通过右侧电阻丝的电流比左侧小
D.该装置用于探究电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系
【解析】A、通过玻璃管中液面的高度判断电流产生热量的多少,这属于转换法,故A错误;C、由图知,两电阻丝串联,根据串联电路的电流特点可知,各处的电流是相同的,故C错误;B、两个相同的烧瓶中密封初温相同、质量相等的煤油,通电一段时间后,右侧玻璃管中液面比左侧高,说明电流通过右侧电阻丝产生的热量多;电流和通电时间均相同,根据焦耳定律Q=I2Rt可知,右侧电阻丝的阻值大,故B错误;D、由前面解答可知,通过电阻丝的电流和通电时间均相同,由于左右两侧电阻丝的阻值不同,所以探究的是电流通过导体产生的热量多少与电阻大小的关系,故D正确。故选D。
【答案】D
【点评】该题考查了控制变量法和转换法在焦耳定律实验中的应用,注意两导体串联时电流相等,导体产生热量的多少是通过U形管液面的变化来反映的。
7.(2018?绵阳)指南针是我国四大发明之一,《论衡》记载:司南之杓,投之于地,其柢指南。如图所示的司南放在水平光滑的“地盘”上,静止时它的长柄指向南方。司南长柄所指方向是( )
A.地理南极,地磁北极 B.地理南极,地磁南极
C.地理北极,地磁北极 D.地理北极,地磁南极
【解析】地球本身是一个大磁体,司南是用天然磁石磨制成的勺子,即其实质就是一块磁铁,在地球的磁场中受到磁力的作用,其静止时其勺柄指向南方,即指南的南极用S表示;地理上的南极是地磁的北极,故长柄所指方向是地磁北极,地理南极。故BCD错误、A正确。故选A。
【答案】A
【点评】本题考查了磁场和地磁场,磁场是一种真实存在的物质,对于磁场的认识,我们是通过它对其他物体的作用来认识的。
8.(2018?贵阳)如图所示,是探究“通电直导线周围是否存在磁场”实验装置的一部分,置于水平桌面的小磁针上方有一根与之平行的直导线。关于这个实验下列说法正确的是( )
A.首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是法拉第
B.当直导线通电时,小磁针会离开支架悬浮起来
C.小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场
D.改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向不变
【解析】A、首次通过本实验揭开电与磁关系的科学家是奥斯特,故A错误;B、当直导线通电时,导线的周围存在磁场,小磁针会发生偏转,不会悬浮起来,故B错误;C、小磁针偏转,能说明通电导线周围存在磁场,故小磁针用于检验通电直导线周围是否存在磁场,故C正确;D、磁场方向与电流方向有关,改变直导线中电流方向,小磁针N极的指向改变,故错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了磁场的性质是对放在磁场中的磁体有力的作用,更加深入的研究了电流的磁效应,在物理学习中不能只注重了结论的学习,还要注意方法的学习。
9.(2017?舟山)如图是奥斯特实验的示意图,有关分析正确的是( )
A.通电导线周围磁场方向由小磁针的指向决定
B.发生偏转的小磁针对通电导线有力的作用
C.移去小磁针后的通电导线周围不存在磁场
D.通电导线周围的磁场方向与电流方向无关
【解析】AD、通电导线周围磁场方向由电流的方向决定的,故AD错误;B、当将通电导体放在小磁针上方时,小磁针会发生偏转,说明了小磁针受到了力的作用,改变了运动状态,故B正确;C、该磁场与小磁针的有无无关,故移走小磁针后,该结论仍成立,故C错误;故选B。
【答案】B
【点评】本题考查奥斯特的电流磁效应实验的现象及结论,要求学生熟练掌握。
10.(2016?呼和浩特)如图所示,下列说法中错误的是( )
A.这是模拟奥斯特实验的一个场景
B.图示实验说明了通电导线周围存在磁场
C.将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变
D.将图中导线断开,小磁针N极将指向地磁的北极
【解析】A、据图可知,该实验是用于模拟奥斯特实验的一个场景,故A正确;B、该实验中,若给导线通电,下面的小磁针会转动,即说明通电导线周围存在着磁场,故B正确;C、由于磁场的方向与电流的方向有关,所以将电池正负极对调后,重新闭合电路,小磁针偏转方向改变,故C正确;D、将图中导线断开,小磁针由于地磁的缘故,即N极将指向地理的北极,而不是地磁的北极,故D错误;故选D。
【答案】D
【点评】此题考查了同学们对奥斯特实验的理解,是一道综合题。
11.(2018?南充)以下图中说明了电磁感应现象的是( )
A. B. C. D.
【解析】A、图中的奥斯特实验说明了电流周围存在磁场,故A不符合题意;B、该图中有电源,即闭合开关后,磁场中的金属棒就会运动,即说明通电直导线在磁场中受到力,故B不符合题意;C、闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动,导体中就会产生感应电流,这就是电磁感应现象,故C符合题意;D、图中的实验可得出磁铁同名磁极相互排斥、异名磁极相吸引,故D不符合题意。故选C。
【答案】C
【点评】分析清楚图示情景是正确解题的前提与关键,本题难度不大,是一道基础题。
12.(2017?贺州)下列关于电与磁的说法中,正确的是( )
A.安培发现了电流的磁效应
B.法拉第发现了电磁感应现象
C.牛顿发现了通电导体在磁场中受力的作用
D.奥斯特记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合
【解析】A、奥斯特发现了电流的磁效应,故A错误;B、法拉第发现了电磁感应现象,故B正确;C、安培发现了通电导体在磁场中受力的作用,故C错误;D、沈括记述了地理的两极和地磁场的两极并不重合,故D错误。故选B。
【答案】B
【点评】多了解物理学史,了解科学家的贡献,有利于对培养学习物理的兴趣。
13.(2016?怀化)地理的两极和地磁两极并不重合,存在磁偏角。最早发现磁偏角的是( )
A.牛顿 B.瓦特 C.沈括 D.奥斯特
【解析】世界上第一个论述磁偏角的,即第一个发现地磁的两极与地理的两极并不完全重合的科学家是我国宋代学者沈括,他的这一发现比西方国家早了400多年。故选C。
【答案】C
【点评】物理学史也是物理考试中经常出现的一类题型,要求学生熟记著名科学家的贡献。
14.(2017?山西)小明在一块有机玻璃板上安装了一个用导线绕成的螺线管,在板面上均匀撒满铁屑,通电后轻敲玻璃板,铁屑的排列如图所示。下列说法正确的是( )
A.图中P、Q两点相比,P点处的磁场较强
B.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场会减弱
C.若只改变螺线管中的电流方向,P、Q两点处的磁场方向会改变
D.若只增大螺线管中的电流,P、Q两点处的磁场方向会改变
【解析】A、由图可以看出通电螺线管的磁场和条形磁体的磁场一样,并且可以看到Q点铁屑的分布比P点密集,由此可以确定Q点的磁场比P点强,故A错误;BC、只改变电流方向,则磁场方向发生改变,但通电螺线管的磁场强弱不变,故B错误,C正确;D、只增大螺线管中的电流,则磁场的强弱发生改变,但磁场方向不变,故D错误。故选C。
【答案】C
【点评】本题考查了对通电螺线管磁场的认识和通电螺线管磁场强弱因素的理解,属于一道基础题。
15.(2018?上海)下列各项中,小磁针N极的指向和通电螺线管的磁感线方向均正确的是( )
A. B. C. D.
【解析】由图知,四幅图中电流方向和线圈的绕法都相同,且电流从右前方流入、左后方流出,根据安培定则,伸出右手,四指弯曲所指的方向为电流的方向,则大拇指指向通电螺线管的左端为N极,螺线管的右端为S极;在磁体外部,磁感线方向由N极指向S极,则磁感线方向向右,故CD错误;由磁极间的相互作用规律可知,小磁针左下端为N极,右上端为S极,故A正确,B错误。故选A。
【答案】A
【点评】熟记磁极间的相互作用规律:同名磁极相互排斥,异名磁极相互吸引;利用右手螺旋定则(安培定则)既可由电流的方向判定磁极磁性,也能由磁极极性判断电流的方向。
二.填空题
16.(2018?扬州)为了验证阿基米德原理,小明在一只塑料袋(塑料袋很轻很薄)中装入大半袋水,用弹簧测力计测出盛有水的塑料袋所受重力的大小。再将塑料袋慢慢浸入水中,观察到测力计的示数变________,说明盛水的塑料袋排开________越大,受到的浮力越大。继续将塑料袋慢慢浸入水中,当观察到________现象时,弹簧测力计的示数为零,由此验证了阿基米德原理。小华准备将塑料袋装满水做同样的实验,操作时发现,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,这是________原故。
【解析】(1)在塑料袋慢慢浸入水的过程中(袋内水面与烧杯中的水面相平之前),由于塑料袋排开水的体积增大,根据F浮=ρ水gV排可知水对塑料袋的浮力F浮增大;弹簧测力计的示数F′=G﹣F浮,由于G不变、F浮增大,则弹簧测力计的示数将变小;当袋内水面与烧杯中的水面相平时,排开水的体积等于袋内水的体积,即V排=V水,则排开水的重力等于袋内水的重力,即:G排=G水,此时测力计的示数为零(F示=0),根据称重法测浮力可得塑料袋所受的浮力:F浮=G水;综上分析可得,F浮=G排,由此验证了阿基米德原理。(2)将塑料袋装满水做同样的实验,塑料袋尚未完全浸入水中弹簧测力计的示数已为零,说明袋内水面与烧杯中的水面相平,由于塑料袋尚未完全浸人水中,所以塑料袋中水没有装满,水的上方有空气。
【答案】小;水的体积;袋内水面与烧杯中的水面相平的;塑料袋中水没有装满。
【点评】本题考查了学生对阿基米德原理、称重法测浮力的掌握和运用,分析找出排开水的体积变化情况是本题的关键。
17.(2017?绥化)德国物理学家欧姆,从1825年开始研究电流与电源及导线长度的关系,并于1826年归纳出了今天所称的欧姆定律,即:导体中的电流,跟导体两端的电压成________,跟导体的电阻成________。
【解析】德国物理学家欧姆经过大量的实验研究,得出了电流与电压、电阻的关系:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。
【答案】正比;反比。
【点评】本题主要考查了欧姆定律的内容,是一道基础题,熟练掌握欧姆定律是正确解题的关键。
18.(2018?黔南州)1840年,英国物理学家________最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系:从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时是将电能转化为________能。
【解析】(1)1840年,英国物理学家焦耳最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和时间的关系,得出了焦耳定律;(2)从能量转化的角度看,电热器的电热丝工作时,消耗的电能转化为内能。
【答案】焦耳;内。
【点评】本题考查了焦耳的贡献和电热器工作时的能量转化,属于基础题目。
19.(2017?广西)如图甲所示,是东汉学者王充在《论衡》中记载的司南,静止时它的长柄指向________。在我国的《史记》和《梦溪笔谈》中都有关于海市蜃楼的记录,如图乙所示,海市蜃楼是一种由光的________产生的现象。
【解析】司南”最早出现于我国战国时期,它是我国古代劳动人民智慧的结晶,将勺放在水平光滑的“地盘”上,让其自由转动,在地磁场作用下静止时,因勺柄为S极,则勺柄指向南方,勺头指向北方;海市蜃楼是光在不均匀的大气中传播形成的光的折射现象。
【答案】南方;折射。
【点评】本题主要考查学生对:司南的了解和掌握、光的折射的理解和应用,在学习过程中要善于利用所学知识解释有关现象。
20.(2017?淮安)1820年4月的一天,奥斯特讲课时突发奇想,在沿________方向的导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能________放置进行实验,接通电源后发现小磁针明显偏转。随后奥斯特花了三个月时间,做了60多个实验证明电流的确能使磁针偏转,这种现象称为________。奥斯特的发现,拉开了研究电磁间本质联系的序幕。
【解析】在奥斯特实验中,开关闭合时,即当导线中有电流通过时,发现导线下面的小磁针发生偏转,说明通电导体周围存在着磁场;奥斯特讲课时突发奇想,在沿电流方向的导线下方放置一枚小磁针,保证导线和小磁针能平行放置进行试验,接通电源后发现小磁针明显偏转,电流的确能使磁针偏转,这种现象称为电流的磁效应;
【答案】南北;平行;电流的磁效应。
【点评】奥斯特实验和法拉第的电磁感应实验都揭示了电与磁的联系,有着非常重大的意义,值得我们记忆和掌握。
21.(2017?乐山)当温度降低到足够低时,有些材料的电阻会变为零,这就是________现象。利用这类材料输电,可最大限度地减少电能转化为________(选填“核能”、“化学能”或“内能”)所造成的能量损失。
【解析】当温度降低到足够低时,有些材料的电阻变为零,这即为超导现象;由焦耳定律可知,电流通过导体是会放出热量的;超导体的电阻为0,用超导体做输电导线时,电流通过导线产生的热量为0,所以利用超导材料输电,可最大限度地减少电能转化为内能所造成的能量损失。
【答案】超导、内能。
【点评】本题考查超导现象的定义,要学生了解超导现象应用于实际,会给人类带来很大好处。
三.解答题
22.(2018?衢州)材料一:两千多年前,亚里士多德认为空气含有“重量”,真空是不存在的。
材料二:至少从1614年开始,伽利略却认为空气是有重量的,他的同事兼学生托里拆利在1643年做了如图实验:把一端封闭的长玻璃管装满水银倒置在一个敞口的水银槽里,水银从玻璃管顶部下降了一段距离后,液面不再下降,高度总保持距槽中水银面30英寸(76厘米)左右。1646年帕斯卡重复了这一实验。
材料三:在17世纪中叶,对该实验的两个关键问题的回答都有代表性的支持者和反对者(如表)
关键问题的回答
支持者
反对者
大气压力支撑水银柱
笛卡尔
帕斯卡
所有亚里士多德学派
罗贝瓦尔
水银柱上方存在真空
罗贝瓦尔
波义耳
所有亚里士多德学派、笛卡尔、
伽利略、霍布斯
(1)一些反对者认为,由于管内水银产生了蒸汽,使水银减少,水银液面下降,为了反驳这一观点,帕斯卡同时拿出酒和水,询问反对者:用酒和水做托里拆利实验,酒柱与水柱哪个液面下降得更多?反对者们认为酒的液面下降得更多,原因是________。但是实验现象却是水柱液面下降得更多。
(2)另一些反对者认为,由于管内遗留了少量空气,才使水银液面下降。帕斯卡利用1米左右长、不同直径的玻璃管进行托里拆利实验,如果观察到的实验现象是________,就可以反驳反对者们的观点。
(3)下列关于科学本质及科学发现过程的描述,正确的有________
A.公元1646年前,所有人都赞同亚里士多德提出“真空不存在”的观点
B.科学实验中要努力得到和前人一样的实验结论
C.科学发现是一个不断完善、不断修正的过程
D.实验是科学研究的重要方法
【答案】(1)酒精容易蒸发;(2)不同直径的玻璃管内水银柱的高度相同;(3)CD。
【点评】本题考查学生分析问题的能力,有一定的难度。