《第四节 物理学-人类文明进步的阶梯》（同步训练）高中物理必修2-粤教版-2024-2025学年

《第四节物理学——人类文明进步的阶梯》同步训练(答案在后面)一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、1、以下哪项不是物理学在人类文明进步中发挥的作用？A.提高了生产效率B.促进了科技发展C.改变了人类生活观念D.增加了人类寿命2、2、下列关于物理学发展的说法，不正确的是：A.伽利略通过实验研究运动定律，奠定了经典力学的基础B.牛顿总结了三大运动定律和万有引力定律，创立了经典力学体系C.量子力学的发展使人类对微观世界的认识更加深入D.爱因斯坦的相对论否定了经典力学的绝对时空观念，但仍然适用于宏观物体3、在下列选项中，哪个不是物理学研究的基本方法？A、实验法B、观察法C、数学分析法D、文学创作法4、以下哪个物理现象不能用牛顿第三定律解释？A、两个相互接触的物体在相互挤压时，一个物体对另一个物体的作用力和反作用力B、一个物体在水平地面上滑动时，地面对物体的摩擦力C、两个磁铁相互吸引或排斥D、两个人在相互推挤时，一个人对另一个人的推力和反作用力5、关于物理学对社会发展的贡献，下列说法错误的是：A.物理学的发展促进了信息技术的进步。B.物理学理论和技术的应用推动了能源技术的发展。C.物理学的研究成果与日常生活无关。D.物理学是现代医学影像技术的基础之一。6、在物理学史中，哪位科学家的工作对电磁学的发展做出了巨大贡献？A.艾萨克·牛顿B.阿尔伯特·爱因斯坦C.迈克尔·法拉第D.约翰内斯·开普勒7、以下哪个物理量不属于国际单位制（SI）的基本物理量？A、长度（单位：米，m）B、质量（单位：千克，kg）C、时间（单位：秒，s）D、速度（单位：米/秒，m/s）二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于物理学对人类社会的影响的说法中，正确的是（）A.牛顿力学的建立，不仅促进了天文学的发展，也推动了航海技术的进步。B.电磁学理论的发展，为电力工业的兴起提供了理论基础。C.相对论的提出，对原子能技术的发展没有贡献。D.量子力学的诞生，使得现代信息技术得以迅速发展。2、关于物理学与其它学科的关系，以下描述正确的有（）A.物理学与化学交叉形成了物理化学，研究物质的结构和性质。B.生物物理学是物理学与生物学结合的产物，用于解释生物体内的物理现象。C.物理学与数学关系不大，因为它们研究的对象完全不同。D.地球物理学利用物理学原理研究地球内部结构及其动力学过程。3、下列关于物理学在人类文明进步中的作用的说法，哪些是正确的？A.物理学的发展促进了工业革命的发生B.物理学对现代信息技术有重要贡献C.物理学的研究对环境保护没有帮助D.物理学的进步推动了医学技术的发展三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：在下列四个实例中，哪个实例体现了物理学在推动人类交通工具进步方面的作用？A.古代人类使用石斧进行狩猎B.发明者利用物理学的原理设计了一种新型的节能汽车C.农民使用传统的木犁耕地D.古代水车利用水力进行灌溉第二题题目：一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。求：（1）汽车从静止开始加速到10m/s所需的时间；（2）汽车在这段时间内行驶的距离。第三题题目：某同学在进行“验证机械能守恒定律”的实验时，从同一高度释放两个质量不同的物体A和B，实验数据如下表所示：物体质量（m/kg）下降高度（h/m）下降时间（t/s）末速度（v/m·s^-1）A0.50.80.44.0B0.30.80.43.2请回答以下问题：（1）根据实验数据，比较物体A和物体B的末速度，分析可能的原因。（2）若要减小实验误差，提出至少两种改进措施。第四题题目：以下是一些关于能量转换和守恒的实例，请分析每个实例中能量的转换过程，并说明这些实例如何体现了能量守恒定律。（1）太阳能电池板将太阳光能转化为电能。（2）水力发电站利用水流的动能转化为电能。（3）人体在进行运动时，将食物中的化学能转化为运动所需的机械能。第五题题目：一质量为m的物体在光滑水平面上做匀速直线运动，受到一个沿运动方向的恒力F作用。已知物体在t时间内通过的路程为s，求物体受到的恒力F的大小。《第四节物理学——人类文明进步的阶梯》同步训练及答案解析一、单项选择题（本大题有7小题，每小题4分，共28分）1、1、以下哪项不是物理学在人类文明进步中发挥的作用？A.提高了生产效率B.促进了科技发展C.改变了人类生活观念D.增加了人类寿命答案：D解析：物理学在人类文明进步中发挥着重要作用，如提高生产效率、促进科技发展和改变人类生活观念。但增加人类寿命并不是物理学的直接作用，而是医学、生物学等其他科学领域的贡献。因此，选项D是正确答案。2、2、下列关于物理学发展的说法，不正确的是：A.伽利略通过实验研究运动定律，奠定了经典力学的基础B.牛顿总结了三大运动定律和万有引力定律，创立了经典力学体系C.量子力学的发展使人类对微观世界的认识更加深入D.爱因斯坦的相对论否定了经典力学的绝对时空观念，但仍然适用于宏观物体答案：D解析：爱因斯坦的相对论确实否定了经典力学的绝对时空观念，但它也适用于宏观物体。相对论和经典力学在宏观物体和高速运动情况下都有适用范围，但相对论在更高速度和更小尺度下更为准确。因此，选项D的说法不正确。其他选项均正确。3、在下列选项中，哪个不是物理学研究的基本方法？A、实验法B、观察法C、数学分析法D、文学创作法答案：D解析：物理学研究的基本方法包括实验法、观察法和数学分析法。文学创作法属于文学领域的研究方法，不属于物理学的研究方法。因此，正确答案是D。4、以下哪个物理现象不能用牛顿第三定律解释？A、两个相互接触的物体在相互挤压时，一个物体对另一个物体的作用力和反作用力B、一个物体在水平地面上滑动时，地面对物体的摩擦力C、两个磁铁相互吸引或排斥D、两个人在相互推挤时，一个人对另一个人的推力和反作用力答案：B解析：牛顿第三定律指出，对于每一个作用力，都有一个大小相等、方向相反的反作用力。选项A、C、D中的现象都符合这一规律。而选项B中提到的物体在水平地面上滑动时，地面对物体的摩擦力，实际上是由物体对地面的压力和地面的粗糙程度共同决定的，不完全符合牛顿第三定律的直接应用。因此，正确答案是B。5、关于物理学对社会发展的贡献，下列说法错误的是：A.物理学的发展促进了信息技术的进步。B.物理学理论和技术的应用推动了能源技术的发展。C.物理学的研究成果与日常生活无关。D.物理学是现代医学影像技术的基础之一。答案：C解析：物理学不仅在科技领域有着广泛的应用，而且极大地影响着我们的日常生活。从家庭电器到交通工具，从通讯设备到医疗仪器，无处不在体现着物理学的重要性。因此，选项C认为物理学的研究成果与日常生活无关的说法是错误的。6、在物理学史中，哪位科学家的工作对电磁学的发展做出了巨大贡献？A.艾萨克·牛顿B.阿尔伯特·爱因斯坦C.迈克尔·法拉第D.约翰内斯·开普勒答案：C解析：迈克尔·法拉第是19世纪英国著名的物理学家，他对电磁学的研究有着开创性的贡献，包括发现电磁感应现象，这些工作奠定了现代电气工程和电子技术的基础。而艾萨克·牛顿主要贡献于经典力学，阿尔伯特·爱因斯坦提出了相对论，约翰内斯·开普勒则是在天文学方面有重要发现。因此，正确答案是C。7、以下哪个物理量不属于国际单位制（SI）的基本物理量？A、长度（单位：米，m）B、质量（单位：千克，kg）C、时间（单位：秒，s）D、速度（单位：米/秒，m/s）答案：D解析：在国际单位制（SI）中，基本物理量包括长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量、发光强度。速度是长度的变化率，即长度除以时间，因此速度不是基本物理量，而是导出物理量。选项D正确。二、多项选择题（本大题有3小题，每小题6分，共18分）1、下列关于物理学对人类社会的影响的说法中，正确的是（）A.牛顿力学的建立，不仅促进了天文学的发展，也推动了航海技术的进步。B.电磁学理论的发展，为电力工业的兴起提供了理论基础。C.相对论的提出，对原子能技术的发展没有贡献。D.量子力学的诞生，使得现代信息技术得以迅速发展。答案：A、B、D解析：A选项正确，牛顿力学不仅解释了行星运动规律，还通过精确计算航程，极大地推动了航海技术的发展。B选项正确，电磁学理论的完善直接导致了发电机、电动机等电气设备的发明，从而开启了电力工业的新时代。C选项错误，相对论特别是广义相对论，对于理解核反应过程中的能量释放机制至关重要，这对原子能技术的发展有着不可忽视的作用。D选项正确，量子力学是现代信息技术的基础之一，它解释了半导体材料的工作原理，促进了计算机芯片和互联网技术的发展。2、关于物理学与其它学科的关系，以下描述正确的有（）A.物理学与化学交叉形成了物理化学，研究物质的结构和性质。B.生物物理学是物理学与生物学结合的产物，用于解释生物体内的物理现象。C.物理学与数学关系不大，因为它们研究的对象完全不同。D.地球物理学利用物理学原理研究地球内部结构及其动力学过程。答案：A、B、D解析：A选项正确，物理化学确实是由物理学与化学交叉形成的，它主要研究物质的微观结构、反应动力学等。B选项正确，生物物理学通过运用物理的方法和技术来研究生物系统中的物理过程，比如细胞膜的电特性。C选项错误，物理学与数学之间有着非常紧密的联系，数学是物理学的语言，很多物理定律都是通过数学表达式来描述的。D选项正确，地球物理学是一门应用物理学方法研究地球科学的学科，包括地震波传播、地磁场变化等方面的研究。3、下列关于物理学在人类文明进步中的作用的说法，哪些是正确的？A.物理学的发展促进了工业革命的发生B.物理学对现代信息技术有重要贡献C.物理学的研究对环境保护没有帮助D.物理学的进步推动了医学技术的发展答案：A、B、D解析：选项A正确，物理学的发展，特别是热力学和电磁学的理论突破，直接促进了蒸汽机和电动机等机械设备的发明与改进，这是第一次和第二次工业革命的核心驱动力。选项B正确，从电磁波的发现到量子力学的建立，物理学为电子通信、互联网等现代信息技术奠定了坚实的理论基础。选项C错误，物理学不仅在理论上支持了环境监测技术的发展，如遥感技术、大气污染检测技术等，在实践中也提供了节能减排的有效方法和技术手段。选项D正确，物理学原理在医学影像技术（如X射线成像、MRI核磁共振成像）和治疗设备（如放疗设备）等方面的应用极大地提高了疾病的诊断准确性和治疗效果。因此，正确答案为A、B、D。三、非选择题（前4题每题10分，最后一题14分，总分54分）第一题题目：在下列四个实例中，哪个实例体现了物理学在推动人类交通工具进步方面的作用？A.古代人类使用石斧进行狩猎B.发明者利用物理学的原理设计了一种新型的节能汽车C.农民使用传统的木犁耕地D.古代水车利用水力进行灌溉答案：B解析：选项A中的石斧是人类早期的工具，虽然它的使用涉及物理学的力学原理，但它本身并没有推动交通工具的进步。选项C中的木犁和选项D中的水车都是农业工具，它们虽然利用了物理学的原理，但同样没有直接推动交通工具的进步。选项B中的新型节能汽车是直接利用了物理学中的流体力学、热力学等原理进行设计，显著提高了交通工具的效率、降低了能耗，并可能通过更先进的动力系统（如电动汽车的电动机）改变了传统的交通工具结构和工作方式，因此它体现了物理学在推动人类交通工具进步方面的作用。第二题题目：一辆汽车从静止开始做匀加速直线运动，加速度大小为2m/s²。求：（1）汽车从静止开始加速到10m/s所需的时间；（2）汽车在这段时间内行驶的距离。答案：（1）时间t=5秒（2）距离s=25米解析：（1）根据匀加速直线运动的公式：v=at，其中v是速度，a是加速度，t是时间。题目中给出的加速度a=2m/s²，要求的是速度v=10m/s时的时间t。代入公式得：10=2*t解得：t=10/2=5秒（2）根据匀加速直线运动的位移公式：s=1/2*at²，其中s是位移，a是加速度，t是时间。题目中给出的加速度a=2m/s²，要求的是时间t=5秒时的位移s。代入公式得：s=1/2*2*5²解得：s=1/2*2*25解得：s=25米综上所述，汽车从静止开始加速到10m/s所需的时间为5秒，在这段时间内行驶的距离为25米。第三题题目：某同学在进行“验证机械能守恒定律”的实验时，从同一高度释放两个质量不同的物体A和B，实验数据如下表所示：物体质量（m/kg）下降高度（h/m）下降时间（t/s）末速度（v/m·s^-1）A0.50.80.44.0B0.30.80.43.2请回答以下问题：（1）根据实验数据，比较物体A和物体B的末速度，分析可能的原因。（2）若要减小实验误差，提出至少两种改进措施。答案：（1）物体A和物体B的末速度分别为4.0m/s和3.2m/s。比较两者末速度，可以看出物体A的末速度大于物体B的末速度。这可能的原因有：实验中物体B在下落过程中受到的空气阻力相对于其重力的比例大于物体A；物体B的质量小于物体A，导致其受到的空气阻力相对于重力的作用更加明显；实验过程中存在测量误差，如计时器启动或停止的误差。（2）为了减小实验误差，可以采取以下改进措施：在相同的实验条件下，使用质量相同的物体进行多次实验，取平均值以减小偶然误差；选择下落高度更长的装置，以减小空气阻力对实验结果的影响；在实验过程中，尽量减小空气流动对物体下落的影响，例如在风小的室内进行实验；使用更精确的计时器，减小计时误差；使用更精确的测量工具，减小测量物体质量和高度时的误差。第四题题目：以下是一些关于能量转换和守恒的实例，请分析每个实例中能量的转换过程，并说明这些实例如何体现了能量守恒定律。（1）太阳能电池板将太阳光能转化为电能。（2）水力发电站利用水流的动能转化为电能。（3）人体在进行运动时，将食物中的化学能转化为运动所需的机械能。答案：（1）太阳能电池板通过光伏效应将太阳光能转化为电能。太阳光照射到电池板上的半导体材料上，电子受到激发跃迁到导带，产生电流。这个过程体现了能量守恒定律，因为太阳能电池板吸收的太阳能等于输出的电能。（2）水力发电站利用水流的动能转化为电能。水从高处流向低处时，具有较大的势能，当水流过涡轮机时，势能转化为动能，推动涡轮机旋转，进而带动发电机发电。这个过程同样体现了能量守恒定律，因为水的势能转