《第四節(jié) 物理學-人類文明進步的階梯》（同步訓練）高中物理必修2-粵教版-2024-2025學年

《第四節(jié)物理學——人類文明進步的階梯》同步訓練(答案在后面)一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、1、以下哪項不是物理學在人類文明進步中發(fā)揮的作用？A.提高了生產(chǎn)效率B.促進了科技發(fā)展C.改變了人類生活觀念D.增加了人類壽命2、2、下列關于物理學發(fā)展的說法，不正確的是：A.伽利略通過實驗研究運動定律，奠定了經(jīng)典力學的基礎B.牛頓總結了三大運動定律和萬有引力定律，創(chuàng)立了經(jīng)典力學體系C.量子力學的發(fā)展使人類對微觀世界的認識更加深入D.愛因斯坦的相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀念，但仍然適用于宏觀物體3、在下列選項中，哪個不是物理學研究的基本方法？A、實驗法B、觀察法C、數(shù)學分析法D、文學創(chuàng)作法4、以下哪個物理現(xiàn)象不能用牛頓第三定律解釋？A、兩個相互接觸的物體在相互擠壓時，一個物體對另一個物體的作用力和反作用力B、一個物體在水平地面上滑動時，地面對物體的摩擦力C、兩個磁鐵相互吸引或排斥D、兩個人在相互推擠時，一個人對另一個人的推力和反作用力5、關于物理學對社會發(fā)展的貢獻，下列說法錯誤的是：A.物理學的發(fā)展促進了信息技術的進步。B.物理學理論和技術的應用推動了能源技術的發(fā)展。C.物理學的研究成果與日常生活無關。D.物理學是現(xiàn)代醫(yī)學影像技術的基礎之一。6、在物理學史中，哪位科學家的工作對電磁學的發(fā)展做出了巨大貢獻？A.艾薩克·牛頓B.阿爾伯特·愛因斯坦C.邁克爾·法拉第D.約翰內(nèi)斯·開普勒7、以下哪個物理量不屬于國際單位制（SI）的基本物理量？A、長度（單位：米，m）B、質(zhì)量（單位：千克，kg）C、時間（單位：秒，s）D、速度（單位：米/秒，m/s）二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關于物理學對人類社會的影響的說法中，正確的是（）A.牛頓力學的建立，不僅促進了天文學的發(fā)展，也推動了航海技術的進步。B.電磁學理論的發(fā)展，為電力工業(yè)的興起提供了理論基礎。C.相對論的提出，對原子能技術的發(fā)展沒有貢獻。D.量子力學的誕生，使得現(xiàn)代信息技術得以迅速發(fā)展。2、關于物理學與其它學科的關系，以下描述正確的有（）A.物理學與化學交叉形成了物理化學，研究物質(zhì)的結構和性質(zhì)。B.生物物理學是物理學與生物學結合的產(chǎn)物，用于解釋生物體內(nèi)的物理現(xiàn)象。C.物理學與數(shù)學關系不大，因為它們研究的對象完全不同。D.地球物理學利用物理學原理研究地球內(nèi)部結構及其動力學過程。3、下列關于物理學在人類文明進步中的作用的說法，哪些是正確的？A.物理學的發(fā)展促進了工業(yè)革命的發(fā)生B.物理學對現(xiàn)代信息技術有重要貢獻C.物理學的研究對環(huán)境保護沒有幫助D.物理學的進步推動了醫(yī)學技術的發(fā)展三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：在下列四個實例中，哪個實例體現(xiàn)了物理學在推動人類交通工具進步方面的作用？A.古代人類使用石斧進行狩獵B.發(fā)明者利用物理學的原理設計了一種新型的節(jié)能汽車C.農(nóng)民使用傳統(tǒng)的木犁耕地D.古代水車利用水力進行灌溉第二題題目：一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2。求：（1）汽車從靜止開始加速到10m/s所需的時間；（2）汽車在這段時間內(nèi)行駛的距離。第三題題目：某同學在進行“驗證機械能守恒定律”的實驗時，從同一高度釋放兩個質(zhì)量不同的物體A和B，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：物體質(zhì)量（m/kg）下降高度（h/m）下降時間（t/s）末速度（v/m·s^-1）A0.50.80.44.0B0.30.80.43.2請回答以下問題：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，比較物體A和物體B的末速度，分析可能的原因。（2）若要減小實驗誤差，提出至少兩種改進措施。第四題題目：以下是一些關于能量轉(zhuǎn)換和守恒的實例，請分析每個實例中能量的轉(zhuǎn)換過程，并說明這些實例如何體現(xiàn)了能量守恒定律。（1）太陽能電池板將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能。（2）水力發(fā)電站利用水流的動能轉(zhuǎn)化為電能。（3）人體在進行運動時，將食物中的化學能轉(zhuǎn)化為運動所需的機械能。第五題題目：一質(zhì)量為m的物體在光滑水平面上做勻速直線運動，受到一個沿運動方向的恒力F作用。已知物體在t時間內(nèi)通過的路程為s，求物體受到的恒力F的大小。《第四節(jié)物理學——人類文明進步的階梯》同步訓練及答案解析一、單項選擇題（本大題有7小題，每小題4分，共28分）1、1、以下哪項不是物理學在人類文明進步中發(fā)揮的作用？A.提高了生產(chǎn)效率B.促進了科技發(fā)展C.改變了人類生活觀念D.增加了人類壽命答案：D解析：物理學在人類文明進步中發(fā)揮著重要作用，如提高生產(chǎn)效率、促進科技發(fā)展和改變?nèi)祟惿钣^念。但增加人類壽命并不是物理學的直接作用，而是醫(yī)學、生物學等其他科學領域的貢獻。因此，選項D是正確答案。2、2、下列關于物理學發(fā)展的說法，不正確的是：A.伽利略通過實驗研究運動定律，奠定了經(jīng)典力學的基礎B.牛頓總結了三大運動定律和萬有引力定律，創(chuàng)立了經(jīng)典力學體系C.量子力學的發(fā)展使人類對微觀世界的認識更加深入D.愛因斯坦的相對論否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀念，但仍然適用于宏觀物體答案：D解析：愛因斯坦的相對論確實否定了經(jīng)典力學的絕對時空觀念，但它也適用于宏觀物體。相對論和經(jīng)典力學在宏觀物體和高速運動情況下都有適用范圍，但相對論在更高速度和更小尺度下更為準確。因此，選項D的說法不正確。其他選項均正確。3、在下列選項中，哪個不是物理學研究的基本方法？A、實驗法B、觀察法C、數(shù)學分析法D、文學創(chuàng)作法答案：D解析：物理學研究的基本方法包括實驗法、觀察法和數(shù)學分析法。文學創(chuàng)作法屬于文學領域的研究方法，不屬于物理學的研究方法。因此，正確答案是D。4、以下哪個物理現(xiàn)象不能用牛頓第三定律解釋？A、兩個相互接觸的物體在相互擠壓時，一個物體對另一個物體的作用力和反作用力B、一個物體在水平地面上滑動時，地面對物體的摩擦力C、兩個磁鐵相互吸引或排斥D、兩個人在相互推擠時，一個人對另一個人的推力和反作用力答案：B解析：牛頓第三定律指出，對于每一個作用力，都有一個大小相等、方向相反的反作用力。選項A、C、D中的現(xiàn)象都符合這一規(guī)律。而選項B中提到的物體在水平地面上滑動時，地面對物體的摩擦力，實際上是由物體對地面的壓力和地面的粗糙程度共同決定的，不完全符合牛頓第三定律的直接應用。因此，正確答案是B。5、關于物理學對社會發(fā)展的貢獻，下列說法錯誤的是：A.物理學的發(fā)展促進了信息技術的進步。B.物理學理論和技術的應用推動了能源技術的發(fā)展。C.物理學的研究成果與日常生活無關。D.物理學是現(xiàn)代醫(yī)學影像技術的基礎之一。答案：C解析：物理學不僅在科技領域有著廣泛的應用，而且極大地影響著我們的日常生活。從家庭電器到交通工具，從通訊設備到醫(yī)療儀器，無處不在體現(xiàn)著物理學的重要性。因此，選項C認為物理學的研究成果與日常生活無關的說法是錯誤的。6、在物理學史中，哪位科學家的工作對電磁學的發(fā)展做出了巨大貢獻？A.艾薩克·牛頓B.阿爾伯特·愛因斯坦C.邁克爾·法拉第D.約翰內(nèi)斯·開普勒答案：C解析：邁克爾·法拉第是19世紀英國著名的物理學家，他對電磁學的研究有著開創(chuàng)性的貢獻，包括發(fā)現(xiàn)電磁感應現(xiàn)象，這些工作奠定了現(xiàn)代電氣工程和電子技術的基礎。而艾薩克·牛頓主要貢獻于經(jīng)典力學，阿爾伯特·愛因斯坦提出了相對論，約翰內(nèi)斯·開普勒則是在天文學方面有重要發(fā)現(xiàn)。因此，正確答案是C。7、以下哪個物理量不屬于國際單位制（SI）的基本物理量？A、長度（單位：米，m）B、質(zhì)量（單位：千克，kg）C、時間（單位：秒，s）D、速度（單位：米/秒，m/s）答案：D解析：在國際單位制（SI）中，基本物理量包括長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強度。速度是長度的變化率，即長度除以時間，因此速度不是基本物理量，而是導出物理量。選項D正確。二、多項選擇題（本大題有3小題，每小題6分，共18分）1、下列關于物理學對人類社會的影響的說法中，正確的是（）A.牛頓力學的建立，不僅促進了天文學的發(fā)展，也推動了航海技術的進步。B.電磁學理論的發(fā)展，為電力工業(yè)的興起提供了理論基礎。C.相對論的提出，對原子能技術的發(fā)展沒有貢獻。D.量子力學的誕生，使得現(xiàn)代信息技術得以迅速發(fā)展。答案：A、B、D解析：A選項正確，牛頓力學不僅解釋了行星運動規(guī)律，還通過精確計算航程，極大地推動了航海技術的發(fā)展。B選項正確，電磁學理論的完善直接導致了發(fā)電機、電動機等電氣設備的發(fā)明，從而開啟了電力工業(yè)的新時代。C選項錯誤，相對論特別是廣義相對論，對于理解核反應過程中的能量釋放機制至關重要，這對原子能技術的發(fā)展有著不可忽視的作用。D選項正確，量子力學是現(xiàn)代信息技術的基礎之一，它解釋了半導體材料的工作原理，促進了計算機芯片和互聯(lián)網(wǎng)技術的發(fā)展。2、關于物理學與其它學科的關系，以下描述正確的有（）A.物理學與化學交叉形成了物理化學，研究物質(zhì)的結構和性質(zhì)。B.生物物理學是物理學與生物學結合的產(chǎn)物，用于解釋生物體內(nèi)的物理現(xiàn)象。C.物理學與數(shù)學關系不大，因為它們研究的對象完全不同。D.地球物理學利用物理學原理研究地球內(nèi)部結構及其動力學過程。答案：A、B、D解析：A選項正確，物理化學確實是由物理學與化學交叉形成的，它主要研究物質(zhì)的微觀結構、反應動力學等。B選項正確，生物物理學通過運用物理的方法和技術來研究生物系統(tǒng)中的物理過程，比如細胞膜的電特性。C選項錯誤，物理學與數(shù)學之間有著非常緊密的聯(lián)系，數(shù)學是物理學的語言，很多物理定律都是通過數(shù)學表達式來描述的。D選項正確，地球物理學是一門應用物理學方法研究地球科學的學科，包括地震波傳播、地磁場變化等方面的研究。3、下列關于物理學在人類文明進步中的作用的說法，哪些是正確的？A.物理學的發(fā)展促進了工業(yè)革命的發(fā)生B.物理學對現(xiàn)代信息技術有重要貢獻C.物理學的研究對環(huán)境保護沒有幫助D.物理學的進步推動了醫(yī)學技術的發(fā)展答案：A、B、D解析：選項A正確，物理學的發(fā)展，特別是熱力學和電磁學的理論突破，直接促進了蒸汽機和電動機等機械設備的發(fā)明與改進，這是第一次和第二次工業(yè)革命的核心驅(qū)動力。選項B正確，從電磁波的發(fā)現(xiàn)到量子力學的建立，物理學為電子通信、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代信息技術奠定了堅實的理論基礎。選項C錯誤，物理學不僅在理論上支持了環(huán)境監(jiān)測技術的發(fā)展，如遙感技術、大氣污染檢測技術等，在實踐中也提供了節(jié)能減排的有效方法和技術手段。選項D正確，物理學原理在醫(yī)學影像技術（如X射線成像、MRI核磁共振成像）和治療設備（如放療設備）等方面的應用極大地提高了疾病的診斷準確性和治療效果。因此，正確答案為A、B、D。三、非選擇題（前4題每題10分，最后一題14分，總分54分）第一題題目：在下列四個實例中，哪個實例體現(xiàn)了物理學在推動人類交通工具進步方面的作用？A.古代人類使用石斧進行狩獵B.發(fā)明者利用物理學的原理設計了一種新型的節(jié)能汽車C.農(nóng)民使用傳統(tǒng)的木犁耕地D.古代水車利用水力進行灌溉答案：B解析：選項A中的石斧是人類早期的工具，雖然它的使用涉及物理學的力學原理，但它本身并沒有推動交通工具的進步。選項C中的木犁和選項D中的水車都是農(nóng)業(yè)工具，它們雖然利用了物理學的原理，但同樣沒有直接推動交通工具的進步。選項B中的新型節(jié)能汽車是直接利用了物理學中的流體力學、熱力學等原理進行設計，顯著提高了交通工具的效率、降低了能耗，并可能通過更先進的動力系統(tǒng)（如電動汽車的電動機）改變了傳統(tǒng)的交通工具結構和工作方式，因此它體現(xiàn)了物理學在推動人類交通工具進步方面的作用。第二題題目：一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運動，加速度大小為2m/s2。求：（1）汽車從靜止開始加速到10m/s所需的時間；（2）汽車在這段時間內(nèi)行駛的距離。答案：（1）時間t=5秒（2）距離s=25米解析：（1）根據(jù)勻加速直線運動的公式：v=at，其中v是速度，a是加速度，t是時間。題目中給出的加速度a=2m/s2，要求的是速度v=10m/s時的時間t。代入公式得：10=2*t解得：t=10/2=5秒（2）根據(jù)勻加速直線運動的位移公式：s=1/2*at2，其中s是位移，a是加速度，t是時間。題目中給出的加速度a=2m/s2，要求的是時間t=5秒時的位移s。代入公式得：s=1/2*2*52解得：s=1/2*2*25解得：s=25米綜上所述，汽車從靜止開始加速到10m/s所需的時間為5秒，在這段時間內(nèi)行駛的距離為25米。第三題題目：某同學在進行“驗證機械能守恒定律”的實驗時，從同一高度釋放兩個質(zhì)量不同的物體A和B，實驗數(shù)據(jù)如下表所示：物體質(zhì)量（m/kg）下降高度（h/m）下降時間（t/s）末速度（v/m·s^-1）A0.50.80.44.0B0.30.80.43.2請回答以下問題：（1）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)，比較物體A和物體B的末速度，分析可能的原因。（2）若要減小實驗誤差，提出至少兩種改進措施。答案：（1）物體A和物體B的末速度分別為4.0m/s和3.2m/s。比較兩者末速度，可以看出物體A的末速度大于物體B的末速度。這可能的原因有：實驗中物體B在下落過程中受到的空氣阻力相對于其重力的比例大于物體A；物體B的質(zhì)量小于物體A，導致其受到的空氣阻力相對于重力的作用更加明顯；實驗過程中存在測量誤差，如計時器啟動或停止的誤差。（2）為了減小實驗誤差，可以采取以下改進措施：在相同的實驗條件下，使用質(zhì)量相同的物體進行多次實驗，取平均值以減小偶然誤差；選擇下落高度更長的裝置，以減小空氣阻力對實驗結果的影響；在實驗過程中，盡量減小空氣流動對物體下落的影響，例如在風小的室內(nèi)進行實驗；使用更精確的計時器，減小計時誤差；使用更精確的測量工具，減小測量物體質(zhì)量和高度時的誤差。第四題題目：以下是一些關于能量轉(zhuǎn)換和守恒的實例，請分析每個實例中能量的轉(zhuǎn)換過程，并說明這些實例如何體現(xiàn)了能量守恒定律。（1）太陽能電池板將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能。（2）水力發(fā)電站利用水流的動能轉(zhuǎn)化為電能。（3）人體在進行運動時，將食物中的化學能轉(zhuǎn)化為運動所需的機械能。答案：（1）太陽能電池板通過光伏效應將太陽光能轉(zhuǎn)化為電能。太陽光照射到電池板上的半導體材料上，電子受到激發(fā)躍遷到導帶，產(chǎn)生電流。這個過程體現(xiàn)了能量守恒定律，因為太陽能電池板吸收的太陽能等于輸出的電能。（2）水力發(fā)電站利用水流的動能轉(zhuǎn)化為電能。水從高處流向低處時，具有較大的勢能，當水流過渦輪機時，勢能轉(zhuǎn)化為動能，推動渦輪機旋轉(zhuǎn)，進而帶動發(fā)電機發(fā)電。這個過程同樣體現(xiàn)了能量守恒定律，因為水的勢能轉(zhuǎn)