高考物理最新模拟题精选训练(物理学史与方法)专题04力学物理学方法(含解析)

专题04 力学物理学方法
1．（2017广西崇左摸底）关于物理学的研究方法，下列说法正确的是（）
A．在用实验探究加速度、力和质量三者之间关系时，应用了等效替代法
B．在用实验探究功与速度变化关系时，应用了控制变量法
C．在利用速度时间图象推导匀变速直线运动位移公式时应用的是微元法
D．用比值法来定义加速度这个物理量，其定义式为a=
【考点】探究加速度与物体质量、物体受力的关系；探究功与速度变化的关系．
【分析】物理学的发展离不开科学的思维方法，要明确各种科学方法在物理中的应用，如控制变量法、理想实验、理想化模型、极限思想等，根据各个实验的原理以及比值定义法的定义分析即可选择．
【参考答案】C
2. （2017河南洛阳期中考试）以下说法正确的是
A.速度是矢量，电场强度是标量
B.千克(kg)属于国际单位中的基本单位
C.伽利略利用光滑斜面实验直接得出了自由落体运动的规律
D.电场线是库仑最先引入的
【参考答案】B
【名师解析】速度是矢量，电场强度也是矢量，选项A错误。

千克(kg)属于国际单位中的基本单位，选项B正确。

伽利略利用光滑斜面实验，通过推理得出了自由落体运动的规律，选项C 错误。

电场线是法拉第最先引入的，选项D错误。

3. （2017南方新课堂测试）下面有关物理学史、方法和应用的叙述中，正确的是( )
A.无论是亚里士多德、伽利略，还是笛卡尔都没有建立力的概念，而牛顿的高明之处在于他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”，为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念
B.亚里士多德对运动的研究，确立了许多用于描述运动的基本概念，比如平均速度、瞬时速度以及加速度
C.英国物理学家麦克斯韦认为，磁场会在其周围空间激发一种电场，这种电场就是感生电场
D.机场、车站和重要活动场所的安检门可以探测人身携带的金属物品，是利用静电感应的原理工作的
【参考答案】A
4．(2016山东泰安一模)在物理学的发展过程中，许多物理学家做出了贡献，他们的科学发现和所采用的科学方法推动了人类社会的进步。

以下说法正确的是
A．牛顿利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论
B．伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验，推理出自由落体运动是匀加速直线运动。

这采用了实验和逻辑推理相结合的方法
C．卡文迪许发明了扭秤，测出了万有引力常量。

这使用了微小形变放大方法
D．开普勒利用行星运行的规律，并通过月地检验，得出了万有引力定律
【参考答案】ＢＣ
【名师解析】伽利略利用轻重不同的物体捆绑在一起后下落与单个物体分别下落时快慢的比较推理，推翻了亚里士多德重的物体下落快、轻的物体下落慢的结论，选项Ａ错误。

伽利略利用铜球沿斜槽滚下的实验，推理出自由落体运动是匀加速直线运动。

这采用了实验和逻辑推理相结合的方法，选项Ｂ正确。

卡文迪许发明了扭秤，测出了万有引力常量。

这使用了微小形变放大方法，选项Ｃ正确。

牛顿利用行星运行的规律，并通过月地检验，得出了万有引力定律，选项Ｄ错误。

5．（2016年3月湖南怀化一模）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。

在下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
【参考答案】B
6．(2016湖南宁乡七中2016届理综模拟)伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是
A．其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论
B．其中的丁图是实验现象，甲图是经过合理的外推得到的结论
C．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使实验现象更明显
D．伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的，这是他用实验直接进行了验证的
【参考答案】A
【名师解析】其中的甲图是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，选项A正确B错误；运用甲图的实验，可“冲谈”重力的作用，便于实验测量；运用丁图的实验，使只受重力的作用，选项C错误；伽利略认为自由落体运动的速度是均匀变化的，这是他对小球在斜面上的实
验通过合理的外推得出的，选项D 错误。

7.物理学中研究问题有多种方法，有关研究问题的方法叙述错误的是( )
A ．在伽利略之前的学者们总是通过思辩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 ．伽利略斜面实验是将可靠的事实和抽象思维结合起来，能更深刻地反映自然规律
C ．探究加速度与力、质量三个物理量之间的定量关系，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的研究方法
D ．在公式I ＝U R 中电压U 和电流I 具有因果关系、公式
E ＝n ΔΦΔt
中ΔΦ和E 具有因果关系，同理在a ＝Δv Δt
中Δv 和a 具有因果关系 【参考答案】D
8．(2017内蒙古巴市一中期末)在物理学的重大发现中科学家们创造了许多物理量学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、等效替代法、理想模型法、微元法等等，以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（ ）
A ．根据速度定义式
，当△t 非常非常小时，就可以表示物体在t 时刻的瞬时速度，
该定义采用了极限思维法
B ．在不需要考虑带电体的大小和形状时，用点电荷来代替实际带电体采用了等效替代的方法
C ．伽利略在研究自由落体运动时采用了理想模型的方法
D ．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看做匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【参考答案】B
【名师解析】
【点评】在高中物理学习中，我们会遇到多种不同的物理分析方法，这些方法对我们理解物理有很大的帮助；故在理解概念和规律的基础上，更要注意科学方法的积累与学习
9．(2016山东淄博模拟)在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理思想与研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。

以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是
A．根据速度定义式
x
v
t
∆
=
∆
，当t∆非常非常小时，就可以用
x
t
∆
∆
表示物体在t时刻的瞬时速度，
这是应用了极限思想法
B．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用了等效替代的思想C．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮塞封口。

手捏玻璃瓶，细管内液面高度有明显变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想
D．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【参考答案】．B
【命题意图】本题考查了对相关的物理学研究方法的了解、理解和掌握情况。

【解题思路】在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，采用的是理想模型法，选项B的叙述不正确。

【易错点拨】解答此题常见错误是：一是选项B中由于采用了质点代替物体的方法，一些同学望文生义，就认为是采用了等效替代的思想，认为B的叙述正确；二是认为选项A中“当t∆非
常非常小时”，这是取了微元，这是运用了微元法，认为选项A叙述不正确；三是选项D中，“把各小段的位移相加”，这是累积法，认为选项D叙述不正确。

10.(2016贵州黔南州三校联考)以下说法符合物理学史的是：( )
A.笛卡尔通过逻辑推理和实验对落体问题进行了研究
B.奥斯特发现了电流的周围存在磁场并最早提出了场的概念
C.静电力常量是由库仑首先测出的
D.牛顿被人们称为“能称出地球质量的人”
【参考答案】．C
【命题意图】本题考查了对相关物理学史的了解和知道情况。

【易错点拨】解答此题的易错点主要有：一是认为笛卡尔通过逻辑推理和实验对落体问题进行了研究，错选A；二是认为奥斯特发现了电流的周围存在磁场并最早提出了场的概念，错选B；三是认为牛顿发现了万有引力定律，就可计算出地球质量，导致认为牛顿被人们称为“能称出地球质量的人”，错选D。

11．（2016洛阳一模）下列关于物理学思想方法的叙述错误
．．的是（）A．探究加速度与力和质量关系的实验运用了控制变量法
B．电学中电阻、电场场强和电势的定义都运用了比值法
C．力学中将物体看成质点运用了理想化模型法
D．当物体的运动时间△t趋近于0时，△t时间内的平均速度可看成瞬时速度运用了等效替代法
【参考答案】D
【命题意图】本题考查了对相关知识的得到或探究所采用的物理学思想方法的了解和知道情况。

【解题思路】当物体的运动时间△t趋近于0时，△t时间内的平均速度可看成瞬时速度运用了
极限法，选项D的叙述是错误
．．的。

12．（２０１６陕西省咸阳第二次质检）在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限思想法、建立物理模型法、类比法和科学假说法等等。

以下关于所用物理学研究方法的叙述不正确的是（）
A．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点代替物体的方法，以及在力的合成过程中用
一个力代替几个力，这里都采用了等效替代的思想
B ．根据速度定义式ｖ＝x t ∆∆，当△t 非常非常小时，就可以用x t
∆∆表示物体在t 时刻的瞬时速度，这是应用了极限思想方法
C ．玻璃瓶内装满水，用穿有透明细管的橡皮泥封口。

手捏玻璃瓶，细管内液面高度变化，说明玻璃瓶发生形变，该实验采用放大的思想
D ．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
【参考答案】Ａ
13.牛顿提出太阳和行星间的引力21r m m G F =后，为证明地球表面的重力和地球对月球的引力是同一种力，也遵循这个规律，他进行了“月-地检验”．已知月球的轨道半径约为地球半径的60倍，“月-地检验”是计算月球公转的
A ．周期是地球自转周期的2
160倍 B ．向心加速度是自由落体加速度的2
160倍 C ．线速度是地球自转地表线速度的602倍
D ．角速度是地球自转地表角速度的602
倍
【参考答案】B
【名师解析】根据教材必修二第六章第3节中月—地检验，假定维持月球绕地球运动的力与使得苹果下落的力是同一种力，同样遵循“平方反比”的规律，那么，由于月球轨道半径约为地球半径的60倍，月球轨道上物体受到的引力，比它在地面附近受到的引力要小，前者只有后者的1/602，根据牛顿第二定律，物体在月球轨道上运动的向心加速度也就应该大约是它在地面附近下落时的加速度的1/602，即“月-地检验”是计算月球公转的向心加速度是自由落体加速度的2160倍，选项B 正确ACD 错误。

【点评】此题以万有引力定律和“月-地检验”切入，看似考查物理学史，实际上是考查沿着科学家牛顿对此问题的思维过程，从而得出适用于宇宙中一切物体的万有引力定律。

学习、借鉴科学家的思维，对一些问题进行科学思考，是创新发展的基础，将成为高考命题的新热点，应该引起足够的重视。

14．（2016江苏运河中学质检）下列说法中正确的是（ ）
A ．研究一端固定并可绕转动的木杆的运动时，可把木杆看成质点
B ．质点某时刻的加速度不为零，则该时刻的速度也不为零
C ．从水平匀速飞行的飞机上向外自由释放一个物体，不计空气阻力，从地面上看，物体始终在飞机的正下方
D ．当物体做直线运动时，位移的大小等于路程
【参考答案】
C
考点：质点；平抛运动；路程和位移.
15（2016江西九江七校联考）伽利略在研究自由落体运动时，做了如下的实验：他让一个铜球从阻力很小（可忽略不计）的斜面上由静止开始滚下，并且做了上百次。

假设某次实验伽利略是这样做的：在斜面上任取三个位置A 、B 、C 。

让小球分别由A 、B 、C 滚下，如图所示，A 、B 、C 与斜面底端的距离分别为S 1、S 2、S 3，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端的时间分别为t 1、t 2、t 3，小球由A 、B 、C 运动到斜面底端时的速度分别为v 1，v 2、v 3，则下列关系式中正确并且是伽利略用来证明小球沿光滑斜面向下运动是匀变速直线运动的是（ ）
A ．11t v =22t v =3
3t v B ． 312222
v v v == C ．S 1-S 2=S 2- S 3
D ．312222123
S S S t t t == 【参考答案】D
考点：匀变速直线运动的规律.
16．（2016山东名校）下列说法正确的是：（ ）
A ．牛顿在得出力不是维持物体运动的原因这一结论的过程中运用了理想实验的方法
B ．在“探究弹性势能的表达式”的活动中，为计算弹簧弹力所做功，把拉伸弹簧的过程分为很多小段，拉力在每小段可以认为是恒力，用各小段做功的代数和代表弹力在整个过程所做的功，物理学中把这种研究方法叫做“微元法”，那么由加速度的定义t a ∆∆v =，当t ∆非常小的时候，t ∆∆v 就可以表示物体在t 时刻的瞬时加速度，上述论断就运用了“微元法”
C ．用比值法定义物理量是物理学中一种重要的物理科学方法，公式m
F a =就运用了比值定义法 D ．万有引力可以理解为任何有质量的物体都要在其周围空间产生一个引力场，而一个有质量的物体在其它有质量的物体所产生的引力场中都要受到该引力场的引力（即万有引力）作用，这情况可以与电场相类比，那么在地球的引力场中的重力加速度就可以与电场中的电场强度相类比
【参考答案】D
【名师解析】伽利略在得出力不是维持物体运动的原因这一结论的过程中运用了理想实验的方
法，选项A 错误；选项B 后面部分由加速度的定义t a ∆∆v =
，当t ∆非常小的时候，t
∆∆v 就可以表示物体在t 时刻的瞬时加速度，上述论断就运用了“极限法”，选项B 错误；选项C 的m F a =不是定义式，选项C 错误。

【考点】综合考查物理科学方法
17、（2016湖南启慧大联考）在物理学的发展过程中，科学的物理思想与方法对物理学的发展起到了重要作用，下列关于物理思想和方法说法错误的是( )
A 、质点和点电荷是同一种思想方法
B 、重心、合力和分力、总电阻都体现了等效替换的思想
C 、加速度、电场强度、电势都是采取比值法定义的物理量
D 、伽利略用比萨斜塔落体实验推翻了亚里士多德关于重的物体下落快的观点
【参考答案】
D
18.（2016山东联考）2013年6月20日，女航天员王亚平在“天宫一号”目标飞行器里成功进行了我国首次太空授课。

授课中的一个实验展示了失重状态下液滴的表面张力引起的效应。

在视频中可观察到漂浮的液滴处于周期性的“脉动”中。

假设液滴处于完全失重状态，液滴的上述“脉动”可视为液滴形状的周期性的微小变化（振动），如图所示。

已知液滴振动的频率表达
式为f =k 为一个无单位的比例系数，r 为液滴半径，ρ为液体密度；σ（其单
位为N/m ）为液体表面张力系数，它与液体表面自由能的增加量ΔE （其单位为J ）和液体表面面积的增加量ΔS 有关，则在下列关于σ、ΔE 和ΔS 关系的表达式中，可能正确的是
A ．=∆⨯∆σE S
B ．=∆⨯∆σE S 1
C ． ∆=
∆σE S D ． ∆=∆σS E
【参考答案】C 【名师解析】根据公式带入相应单位m
N m Nm m J m N 22=====
σS E ∆∆运算即可得出答案。

19.(2014·北京)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了科学认识的发展。

利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面上的O 点由静止释放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。

斜面时先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时，小球沿右侧斜面上升的最高位置依次为1、2、3.。

根据三次实验结果的对比，可以得到的最直接的结论是，
A ．如果斜面光滑，小球将上升到与O 点等高的位置
B．如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态
C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变
D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小
A
【参考答案】
11。