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热点13　物理学史与思想方法
选择题(1～6题为单项选择题，7～8题为多项选择题)
1．著名物理学家钱三强曾经说过：“在物理教学中适当增加一点物理学史的内容，或者在教学计划中增加一门物理学史选修课，让学生更多地了解科学发展的历程，这对他们的成长是有益的”，以下说法符合物理学史的是(　　)
A．法拉第发现了电磁感应现象，并最早发现了电磁感应定律
B．卡文迪许发现了万有引力定律之后，用著名的扭秤实验测出了引力常量
C．奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系
D．牛顿最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，进而得出了牛顿第一定律
2．[2020·全国卷Ⅱ，14]管道高频焊机可以对由钢板卷成的圆管的接缝实施焊接．焊机的原理如图所示，圆管通过一个接有高频交流电源的线圈，线圈所产生的交变磁场使圆管中产生交变电流，电流产生的热量使接缝处的材料熔化将其焊接．焊接过程中所利用的电磁学规律的发现者为(　　)
A．库仑　　B．霍尔
C．洛伦兹
D．法拉第
3．《曹冲称象》是家喻户晓的典故，“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣．”它既反映出少年曹冲的机智，同时也体现出重要的物理思想方法，下列物理学习或研究中用到的方法与曹冲的方法相同的是(　　)
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．研究加速度与合力、质量的关系
4．在物理学发展的过程中，有许多伟大的科学家做出了贡献．关于科学家的贡献和他们的科学思想方法，下列说法正确的是(　　)
A．法拉第在研究电磁感应现象时利用了理想实验法
B．伽利略运用“归谬法”否定了亚里士多德关于重的物体下落快、轻的物体下落慢的论断
C．楞次发现了电磁感应现象，并研究得出了判断感应电流方向的方法——楞次定律
D．开普勒进行了“月—地检验”，说明天上和地上的物体都遵从万有引力定律
5．[2020·天津卷，1]在物理学发展的进程中，人们通过对某些重要物理实验的深入观察和研究，获得正确的理论认识．下列图示的实验中导致发现原子具有核式结构的是(　　)
6．[2020·郑州市三模]学习物理不仅要掌握物理知识，还要领悟并掌握处理物理问题的思想方法．在如图所示的几个实验中，研究物理问题的思想方法相同的是(　　)
A．甲、乙
B．乙、丙
C．甲、丙
D．丙、丁
7．物理学中有多种研究方法，有关研究方法的叙述正确的是(　　)
A．在伽利略之前的学者们总是通过思辨性的论战决定谁是谁非，是他首先采用了以实验检验猜想和假设的科学方法
B．如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，这里用的逻辑方法是归纳法
C．探究作用力与反作用力关系时可以用传感器连在计算机上直接显示力的大小随时间变化的图线，这是物理学中常用的图象法
D．探究加速度与力、质量之间的定量关系，可以在质量一定的情况下，探究物体的加速度与力的关系；再在物体受力一定的情况下，探究物体的加速度与质量的关系，最后归纳出加速度与力、质量之间的关系．这是物理学中常用的控制变量法
8．物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学的发展．下列说法符合事实的是(　　)
A．赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论
B．查德威克用α粒子轰击N获得反冲核O，发现了中子
C．贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构
D．卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型
热点13　物理学史与思想方法
1．答案：C
解析：法拉第发现了电磁感应现象，纽曼、韦伯最早发现了电磁感应定律，故A错误；牛顿发现了万有引力定律，故B错误；奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了磁现象和电现象之间的联系，故C正确；伽利略最先通过实验和科学推理的方法发现了力和运动的关系，故D错误．
2．答案：D
解析：焊接过程中利用电磁感应产生的涡流将材料熔化，发现电磁感应规律的是法拉第，故D选项正确．
3．答案：B
解析：曹冲的方法是采用了等效替代法，只有建立“合力与分力”的概念采用等效替代法，故B正确．
4．答案：B
解析：法拉第研究电磁感应现象时利用了控制变量法，A错误；电磁感应现象是法拉第发现的，而楞次定律是楞次得出的，C错误；“月—地检验”是牛顿提出的，D错误，B符合物理学事实．
5．答案：D
解析：发现原子具有核式结构的是卢瑟福的α粒子轰击金箔发生散射的实验，选项D正确．
6．答案：B
解析：比较平抛运动和自由落体运动，来研究平抛运动在竖直方向上运动的规律，用到了比较法；观察桌面的微小形变和测定万有引力常量的实验中，通过平面镜的反射，反射光线发生较大的角度变化，从而扩大了形变，该方法称为微小形变放大法；探究加速度与力、质量的关系中，用到了控制变量法．所以，乙和丙具有相同的研究物理问题的思想方法，故B正确．
7．答案：ACD
解析：如果电场线与等势面不垂直，那么电场强度就有一个沿着等势面的分量，在等势面上移动电荷时静电力就要做功，这里用的逻辑方法是假设法，故B错误，A、C、D均正确．
8．答案：AC
解析：麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，A正确；查德威克用α粒子轰击铍核，发现了中子，B错误；贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，C正确；卢瑟福通过对α粒子散射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，D错误．
PAGE热点1　受力分析和物体的平衡
选择题(1～5题为单项选择题，6～8题为多项选择题)
1．[2020·浙江7月，3]
矢量发动机是喷口可向不同方向偏转以产生不同方向推力的一种发动机．当歼20隐形战斗机以速度v斜向上飞行时，其矢量发动机的喷口如图所示．已知飞机受到重力G、发动机推力F1、与速度方向垂直的升力F2和与速度方向相反的空气阻力Ff.下列受力分析示意图可能正确的是(　　)
2.
[2020·广西梧州市2月联考]如图所示，在水平地面上放置的一个质量为M的斜面体(斜面光滑)，斜面体上放置一个质量为m的物块，物块与固定墙面上的轻质弹簧相连，弹簧的轴线始终与斜面平行，若物块在斜面上做往复运动的过程中，斜面体始终保持静止，则下列选项中画出的关于地面对斜面体的摩擦力Ff与时间t的关系图象正确的是(　　)
3．[2020·全国卷Ⅲ，17]如图，悬挂甲物体的细线拴牢在一不可伸长的轻质细绳上O点处；绳的一端固定在墙上，另一端通过光滑定滑轮与物体乙相连．甲、乙两物体质量相等．系统平衡时，O点两侧绳与竖直方向的夹角分别为α和β.若α＝70°，则β等于(　　)
A．45°　B．55°
C．60°
D．70°
4.
[2020·东北三省三校第二次联合模拟]如图所示，左侧是半径为R的四分之一圆弧，右侧是半径为2R的一段圆弧．二者圆心在一条竖直线上，小球a、b通过一轻绳相连，二者恰好于等高处平衡．已知θ＝37°，不计所有摩擦，则小球a、b的质量之比为(　　)
A．3：4
B．3：5
C．4：5
D．1：2
5.
如图所示，一轻质光滑定滑轮固定在倾斜木板上，质量分别为m和2m的物块A、B，通过不可伸长的轻绳跨过滑轮连接，A、B间的接触面和轻绳均与木板平行．A与B间、B与木板间的动摩擦因数均为μ，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力．当木板与水平面的夹角为45°时，物块A、B刚好要滑动，则μ的值为(　　)
A.
B.
C.
D.
6.
[2020·山东日照市二模]如图所示为一种儿童玩具，在以O点为圆心的四分之一竖直圆弧轨道上，有一个光滑的小球(不能视为质点)，O′为小球的圆心．挡板OM沿着圆弧轨道的半径，以O点为转轴，从竖直位置开始推着小球缓慢顺时针转动(水平向里看)，到小球触到水平线的过程中(　　)
A．圆弧轨道对小球的支持力逐渐增大
B．圆弧轨道对小球的支持力逐渐减小
C．挡板对小球的支持力逐渐增大
D．挡板对小球的支持力逐渐减小
7.
[2020·安徽淮南市第二次模拟]如图所示，水平地面上有一倾角为θ的光滑斜面(底面粗糙)，一轻质弹簧一端固定在竖直墙壁上的O点，另一端连接一质量为m的木块．开始时，把木块放在斜面上某位置，木块和斜面均静止不动，此时弹簧水平且处于压缩状态．已知重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
A．开始时，弹簧弹力大小等于mgtan
θ
B．开始时，斜面受到三个力的作用
C．若将O点稍微下移一点，木块仍可能在原位置静止
D．若将O点稍微上移一点，木块仍可能在原位置静止
8.
[2020·山东青岛市一模]如图所示，固定在地面上的带凹槽的长直杆与水平面成α＝30°角，轻质环a套在杆上，置于凹槽内质量为m的小球b通过一条细绳跨过定滑轮与环a连接．a、b静止时，滑轮右侧细绳与杆间的夹角为30°，重力加速度为g，不计一切摩擦，下列说法正确的是(　　)
A．a受到3个力的作用
B．b受到3个力的作用
C．细杆对b的作用力大小为mg
D．细绳对a的拉力大小为mg
第一部分　高考热点排查练
热点1　受力分析和物体的平衡
1．答案：A
解析：由题给信息可知，升力F2与速度方向垂直，B、D项错；空气阻力Ff与速度方向相反，C项错，故A项正确．
2．答案：A
解析：设斜面的倾角为θ.物块在光滑的斜面上做简谐运动，对斜面的压力FN1等于物块重力垂直于斜面的分力，即FN1＝mgcos
θ.以斜面体为研究对象，作出受力图如图所示．
地面对斜面体的摩擦力
Ff＝FN1sin
θ＝mgsin
θcos
θ，因为m，θ不变，所以Ff不随时间变化，故A正确，BCD错误．
故选A.
3．答案：B
解析：O点受力如图
因为甲、乙物体质量相等
所以F1与F2大小相等，合成的平行四边形为菱形，α＝70°，则∠1＝∠2＝55°
F1和F2的合力与F3等大反向，β＝∠2，故B正确．
4.
答案：A
解析：对a和b两个小球进行受力分析，受力分析图如图所示，由几何关系知，α＝θ＝37°，因一根绳上的拉力相等，故拉力都为FT；由力的平衡条件可知对小球a的拉力FT＝magcos
37°，对小球b的拉力FT＝mbgsin
37°，联立可解得＝，A正确．
5．答案：C
解析：根据题述，物块A、B刚要滑动，可知A、B之间的摩擦力fAB＝μmgcos
45°，B与木板之间的摩擦力f＝μ·3mgcos45°.隔离A分析受力，由平衡条件可得轻绳中拉力F＝fAB＋mgsin
45°.对AB整体，由平衡条件：2F＝3mgsin
45°－f，联立解得：μ＝，选项C正确．
6．答案：BC
7．答案：AC
解析：对木块受力分析，根据平衡条件可知，开始时，弹簧弹力大小F＝mgtan
θ，选项A正确；开始时，斜面受到重力、地面的支持力和摩擦力、木块的压力四个力的作用，选项B错误；若将O点稍微下移一点，则弹簧长度增加，弹力减小，由图可知，木块仍可能在原位置静止，选项C正确；若将O点稍微上移一点，弹簧弹力仍减小，但是木块平衡需要的弹力F要增加，可知木块不可能在原位置静止，选项D错误．
8．答案：BD
解析：轻质环a套在杆上，没有质量，不受重力，
不计摩擦，则a静止时细绳的拉力与杆对a的弹力平衡，故拉a的细绳与杆垂直，a受到两个力作用，故A错误；对b球受力分析可知，b受重力、细绳的拉力和杆对b球的弹力，b受到3个力的作用，故B正确；以b为研究对象，受力分析如图所示，根据几何关系可得β＝θ＝30°，细杆对b的作用力大小为FN，则：2FNcos
30°＝mg，则FN＝mg，故C错误；对b受力分析，细绳的拉力大小FT＝FN＝mg，则细绳对a的拉力大小为FT＝mg，故D正确．
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