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1、专题23 物理学史与开放性问题（练习）（教师版）第一部分 基础练习一、物理学史问题1.我们的日常生活离不开电和磁。发现电流磁效应的科学家是（）。A.牛顿B.奥斯特C.阿基米德D.瓦特2.在可靠的事实基础上，通过推理得出结论，是一种重要的科学方法，下列规律中通过这种方法得出的是（）。A欧姆定律；B牛顿第一定律；C焦耳定律；D阿基米德原理3在粒子散射实验的基础上，提出了原子核式结构模型的科学家是（ ）。A道尔顿；B汤姆孙；C卢瑟福；D阿伏伽德罗4.图中展示了我国古代劳动人民的智慧成果，对其中所涉及的物理知识，下列说法中正确的是（ ）。A.古代捣谷工具B.日晷C.石磨D.两心壶A古代捣谷工具利用了杠
2、杆原理；B光沿直线传播是日晷能够测量时间的条件之一；C碾谷物的石磨选用厚重的石材，目的是为了减小石磨对谷物的压强；D从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体，这一功能的实现利用了大气压5.在国际单位制中，力的单位是以哪位科学家的名字命名的（）。A安培；B帕斯卡；C牛顿；D焦耳6.下列说法中不正确的是（ ）。A伽利略是第一位提出“物体的运动并不需要力来维持”的物理学家；B卢瑟福在粒子散射实验的基础上，提出原子核式结构模型；C随着科学技术发展，人们能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器；D原子弹是根据核裂变原理制成的，氢弹是利用核聚变原理制成的7.以下说法中正确的是（ ）。A
3、法拉第发现了电磁感应现象；B为了纪念牛顿对物理学的重大贡献，用他的名字作为功的单位；C当发现有人触电时，应立即用手把人拉开；D一般家用空调正常工作时的电功率约为0.1kW8.他，19岁进入剑桥大学，靠为学院做杂务的收入支付学费。他的伟大成就-光的色散、惯性定律、万有引力定律和微积分学等，为现代科学的发展奠定了基础。当人们赞誉他时，他却说：“那是因为我站在巨人的肩膀上。”为了纪念他对科学发展作出的巨大贡献，人们用他的名字命名了下列哪个物理量的单位( )。A力；B压强；C电流；D电阻9.下列物理量中，其单位以英国物理学家焦耳名字命名的是( )。A电压；B压强；C电功；D电流10.电阻的单位是为了纪
4、念下列哪位物理学家而命名的( )。A.牛顿；B.欧姆；C.帕斯卡；D.安培11历史上最早测出大气压强值的科学家是( )。A托里拆利；B阿基米德；C牛顿；D焦耳12.人类社会的进步离不开物理学家们的杰出贡献。为了纪念这些伟大的物理学家，人们常用他们的名字作为物理量的单位，如力的单位是 ，欧姆是 的单位。二、开放性问题13.密度最大的物质在地球上，我们目前已经发现了一百多种元素，在这些元素组成的物质中，密度最大的是金属锇。锇的密度为22.6×103kg/m3，看起来够大了，它是“密度大王”吗？不！我们不能将自己的视野局限于地球，我们要到茫茫宇宙中去寻找“密度大王”。在广阔无垠的宇宙中，有
5、一种叫“白矮星”的天体。它的密度是3.0×1010kg/m3，是锇密度的 106倍（即 100 万倍）。它能称王吗？也不能！因为还有一种叫“中子星”的天体，它的密度达1016kg/m3；而另一种天体“脉冲星”的密度更是高达1018kg/m3，即1cm3的这种物质的质量为10亿t。然而“脉冲星”也不敢称霸，因为新发现的“黑洞”的密度比它还要大。根据计算，质量和太阳一样大的黑洞，它的密度可达 5×1019kg/m3，在它里面取小米粒大的一小块物质，要用几万艘万吨轮船才拖得动。而质量更小的黑洞密度就更大了。由于黑洞的密度极大，它的引力也极大，连光也不能从中逃脱。这样说来，“密度大
6、王”的交椅也只有“黑洞”能坐了。北京时间2019年4月10日21时，人类首张黑洞照片面世，如图所示，该黑洞位于室女座一个巨椭圆星系M87的中心，距离地球5500万光年，质量约为太阳的65亿倍。它的核心区域存在一个阴影，周围环绕一个新月状光环。 根据上述材料，回答下列问题： (1)下列天体的密度由小到大排列正确的是（ ） 。A.白矮星、中子星、脉冲星、黑洞 B.白矮星、脉冲星、中子星、黑洞 C.中子星、白矮星、脉冲星、黑洞 D.黑洞、脉冲星、中子星、白矮星 (2)质量比太阳小的黑洞，黑洞的密度有可能是（ ）。A.5×1019kg/m3 B.5×1018kg/m3 。C.8&#
7、215;1019kg/m3 D.8×1018kg/m3 (3)如图所示的黑洞与地球的距离约为_m（结果保留2位有效数字）。14.阅读5G时代，回答问题。5G时代首届世界5G大会于2019年11月在北京举行。本次大会以“5G改变世界，5G创造未来”为主题，以“国际化、高端化、专业化”为特色，以推进国内外5G应用发展为主线，推出了“智慧城市”、“智慧交通”、“智能制造”、“智慧医疗”等六大主题展览，以及5G仿生机器狗等“黑科技”，描述了5G为社会和生活带来的改变。“5G”代表什么呢？5G是第五代移动通信技术的简称，是最新一代蜂窝移动通信技术。它的性能目标是高数据速率、减少延迟、节省能源、
8、降低成本、提高系统容量和大规模设备连接，也是继4G系统之后的延伸。5G网络的优势，在于数据传输速率远远高于以往的蜂窝网络，比当前的有线互联网还要快。另一个优点是较低的网络延迟，响应时间低于1毫秒。由于数据传输更快，5G网络将不仅仅能为手机用户提供服务，而且还将成为家庭和办公网络的提供商，与有线网络提供商形成竞争。博大精深的无线通信技术中的奥秘是什么呢？它全部都蕴含在物理学的基本公式“c = f ”中，即“光速=波长×频率”，在国际单位制中，波长的单位为“米（m）”，频率的单位为“赫兹(Hz）”。电磁波的功能特性是由它的频率决定的，不同频率的电磁波，有不同的用途。频率越高，能使用的频率
9、资源越丰富，其传输速率就越高，同时，频率越高，波长越短，越趋近于直线传播，绕射能力越差，在传播介质中的衰减也越大。由于5G技术采用了高频段传输，其最大的问题就是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。为了解决这一问题，需要增加覆盖同一区域的5G基站的数量。全国已经建设5G基站11.3万个，将来会更多，将来我们身边将会出现很多的“微基站”、“天线阵列”，这样同一基站下的两个用户就可以不通过基站直接实现手机间的传输。5G的应用并不仅仅局限于消费端，更广阔的市场在于工业互联网领域的应用，如5G智慧工厂、自动驾驶等。目前，自动驾驶是市场焦点之一，车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为
10、无人驾驶提供支持。另外，中国联通已与中国商飞共同打造了5G智慧工厂，实现了飞机制造质量、效率和动力的大幅提升。阅读上文，回答下列问题：（1）车辆利用5G通讯网络可在一、两公里之外提前感知交通信号灯，为无人驾驶提供支持。如图所示，是用于路口的5G指示灯，则红黄绿指示灯的连接方式以及5G通讯传递信息的形式分别为（ ）A串联、超声波B串联、电磁波C并联、超声波D并联、电磁波（2）电磁波在真空中的传播速度为_m/s。若使用频率为25吉赫兹（GHz）的电磁波进行5G商用的频段试验，其中1GHz=109Hz，请利用短文中的知识，计算5G商用电磁波的波长为_ m。（3）5G技术高频段传输数据遇到的困难是什么
11、_？15.2008年9月27日下午16点40分左右，历史将永远在这一刻定格中国航天员翟志刚顺利打开“神舟七号”飞船轨道舱舱门，在幽蓝色地球的背景下，翟志刚在太空中挥动着一面国旗向全国人民致意，中国人太空出舱的梦想就此实现！（1）如图为长征二号F型火箭运载着“神七”离地升空的照片，火箭发射架下方建有较大的水池，这是利用水在 （填物态变化名称）时吸热降温，水池上方出现大量的白色气团，它们是 形成的。（2）“神七”进入预定轨道后发射了一颗“伴飞小卫星”。“伴飞小卫星”上装有与“嫦娥一号”类似的CCD立体相机，弹射后将摄制中国首张飞船在轨飞行的三维立体外景照片，该照片以太空为背景，展现“神七”高速运行
12、的独特景致。CCD的结构为三层，第一层是“微型镜头”，第二层是“分色滤色片”以及第三层“感光层”。CCD的第二层“分色滤色片”，目前有两种分色方式，一是RGB原色分色法，另一个则是CMYK补色分色法。RGB即三原色分色法，几乎所有人类眼镜可以识别的颜色，都可以通过 、 、 光的三原色来组成。（3）为“神七”的正常工作提供能量，飞船两侧装有太阳能电池板，太阳能可以将电池板可以将 能转化为 能。（4）在太空环境下，以下哪个事情不能像在地面上一样正常进行 A用刻度尺测长度 B用放大镜看物体 C用平面镜改变光 D举行露天大型演唱会。16阅读短文，回答下列问题：纯电动公交车。在珠海市区行驶的纯电动公交车
13、，噪音小，行驶稳定性高，并且实现零排放。它采用的电池是目前国内外最先进的钛酸锂电池。具有高安全性、长寿命和快速充电等优点。电池组标明电压556V，容量为140Ah，快速充满电时大约需要8至10分钟，续行里程约在五、六十公里。纯电动公文车采用额定功率为90KW的交流异步电动机驱动，电动机的两个基本组成部分为定子（固定部分）和转子（旋转部分），定子和转子都有多组由漆包线绕制的线圈组成，如图1和图2所示。该电动机利用了一种电磁驱动原理，原理示意图如图3所示。蹄形轻磁铁和闭合矩形导体线框abcd均可绕竖直轴转动，当磁铁持续朝同一方向旋转时，磁铁周围的磁场也随之旋转，磁场与闭合的线框发生相对运动，使得线
14、框在其内部产生电流，电流又使线框受到力的作用，于是线框就沿磁铁的旋转方向持续转动起来，这就是异步电动机的基本原理，实际工作过程中。公交车先把电池的直流电通过变頻器变成交流电。周期性变化的电流通过电动机定子的线圈，就会产生周期性变化的旋转的磁场。然后驱动电动机的转子沿磁场旋转方向持续转动，并通过传动装罝带动车轮转起来，改变定子中交流电的频率，可以改变转子旋转的快馒，从而达到变速的目的。（1）定子的绕组由多匝线圈组成，目的是 ；定子应用的原理与下列装置中 图涉及的原理相同。（2）若增大通过定子线圈中交流电的频率，公交车行驶的速度将 （选填“增大”、“不变”或“减小”）。（3）公交车上安装“非接触式
15、”IC卡读写器。可以读取公交IC卡中的信息。IC卡内置有铜线圈、芯片、天线，当卡靠近读写器时。读写器产生的磁场会使卡内产生瞬时电流，IC卡再将信息通过内置天线发送给读写器，刷卡过程是通过 传递信息的。刷卡过程中 能转化为 能。（4）钛酸锂电池充满电时可以储存的电能为 kWh。第二部分 提高练习一、物理学史问题1（2020·赤峰）电磁感应现象是物理学史上重大的发现之一，发现这一现象的物理学家是（ ）。A. 牛顿 B. 法拉第 C. 欧姆 D. 焦耳2.（2020·随州）在人类科学发展的历史中，很多科学家作出过巨大的贡献。以下有关说法中不正确的是（）。A. 牛顿发现了万有引力定
16、律，才有了今天的通信卫星；B. 法拉第发现了电磁感应现象，才有了今天人类对电的大规模应用；C. 焦耳最先精确地确定了电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间的关系，我们据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因；D. 托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值总是等于1.013×105Pa3.（2020·宜昌）世界上第一个发现电与磁之间联系的物理学家是（ ）。A. 欧姆B. 焦耳C. 奥斯特D. 法拉第4.（2020·威海）世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家是（）。A. 安培B. 奥斯特C. 法拉第D. 伏特5.（2020·潍坊）首先发现杠杆
17、原理的是（）。A. 阿基米德B. 牛顿C. 帕斯卡D. 焦耳6（2020·菏泽）最先精确地确定了导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系的科学家是（）。A安培B伏特C奥斯特D焦耳7（2020·凉山）下列科学家与其研究成果对应正确的是（）。A托里拆利最早证明大气压的存在；B奥斯特发现了电磁感应现象；C法拉第最早发现电流的磁效应；D沈括最早发现磁偏角8.（2020·福建）物理学中以欧姆为单位的物理量是（）。A. 电阻B. 电功C. 电流D. 电压9.(2020·重庆B）英国科学家_总结了伽利略等人的研究成果，概括得出：一切物体在没有受到力的作用时，总保持静
18、止状态或匀速直线运动状态。1643年6月，意大利科学家托里拆利最早通过实验测量出了_的值。10.（2020·江西）1840年英国物理学家_最先精确地确定了电流通过导体产生的热量与电流电阻和通电时间的关系，其表达式为：Q=_二、开放性问题11.（2020·新疆）目前，我国时速600公里高速磁悬浮列车研制已取得重大技术突破，标志着我国磁悬浮技术已达到世界领先水平：(1)我国高速磁悬浮列车上装有电磁体，铁轨上装有线圈（相当于电磁铁），通电后，可使列车悬浮起来，悬浮后列车的惯性_（填“大于”“小于”或“等于”）悬浮前的惯性。由于磁悬浮列车与轨道不接触，磁悬浮列车行驶时的噪声比普通轮
19、轨列车行驶时的噪声_（填“大”或“小”）；列车以600 km/h的速度匀速行驶时，列车牵引系统的电功率为2.4×107 W，不计能量损失，列车受到的阻力大小为_N；(2)高速磁悬浮列车上电磁体始终通有直流电，铁轨上线圈通电后，电磁体和线圈会变成一节节带有N极和S极的电磁铁，列车所受磁力如图所示，图中列车在磁力作用下正在向_（填“左”或“右”）行驶；要保证列车一直向前行轨道驶，线圈的N极和S极就要不断变换，则铁轨上线圈中应通_（填“直流”或“交流”）电；为了节约能源，列车行驶时应对铁轨上线圈_（填“分区段”或“全线路”）供电。12.（2020·新疆）目前，口罩是抗击新冠疫情的
20、重要防护用品已成为国际共识。自疫情爆发以来，我国已向世界各国捐赠和出口口罩一百多亿只，彰显了中国的大国情怀和国际担当：(1)普通医用口罩由内、中、外三层构成，口罩外层具有防水作用，可阻断部分病毒通过飞沫传播。戴过的口罩内层会变得潮湿，将其晾干的过程中，水发生的物态变化是_，该过程_热；(2)口罩中间层熔喷布始终带有静电，则熔喷布属于_（填“导体”或“绝缘体”）。当不带电的病毒靠近熔喷布外表面时，会被熔喷布_（填“吸附”或“排斥”），使病毒不能通过熔喷布从而阻断病毒的传播。若制作熔喷布的高压设备输出的电压为22 kV，该电压为家庭电路电压的_倍；(3)在熔喷布的生产环节一一熔融挤压时，熔喷布受到
21、的压强为5×105 Pa，约为_个标准大气压。若某规格的熔喷布密度为0.9×103 kg/m3，1 m2 熔喷布的质量为25 g，则该熔喷布的厚度为_m（结果保留1位有效数字）。1吨该规格的熔喷布大约可以制造普通医用口罩（单层熔喷布）_（填“15”“40”或“120”）万个。13.（2020·广东）阅读下列短文，回答问题。热敏电阻温度计热敏电阻是用半导体材料制成的电阻，其阻值随温度的变化而变化，如图甲所示为某型号热敏电阻的实物图，阻值随温度升高而变小的，称为负温度系数热敏电阻；阻值随温度升高而变大的，称为正温度系数热敏电阻，利用热敏电阻的特性做成的温度计，叫做热敏
22、电阻温度计。图乙所示为热敏电阻R1的阻值随温度t变化的图像（为方便计算，已将图线作了近似处理）。图丙是用R1做测温探头的某热敏电阻温度计的电路图，其中电源电压可在0.601.20V之间调节，R2为定值电阻，阻值为100。该电路工作原理是：当保持通过R1的电流不变时，R1两端的电压随电阻均匀变化（即随温度均匀变化），故只需将电压表V1表盘的刻度改成相应的温度刻度，就可以直接从V1表盘上读出温度值。测量时，将R1放入待测温度处，闭合开关，调节电源电压，使V2表的示数保持0.20V不变（即电路中的电流保持2mA不变），再从V1表盘上读出待测温度t。(1)热敏电阻R1是_（选填“正”或“负”）温度系数
23、热敏电阻。在标准大气压下，将R1放入冰水混合物中时，R1的阻值是_；(2)测温时，保持R2两端电压为0.20V，R1两端的电压随温度升高而_（选填“变大”、“变小”或“不变”）；(3)某次测温时，V1表盘上显示的温度是20，此时电源电压为_V；(4)该热敏电阻温度计测量温度的范围为_。14（2020·东莞）如图所示，是大自然中水循环现象的示意图。江、河、湖、海以及大地表层中的水不断蒸发变成水蒸气，当含有很多水蒸气的空气升入高空时，水蒸气的温度降低凝成小水滴或凝成小冰晶，这就是云。在一定条件下，云中的小水滴和小冰晶越来越大，就会下落。在下落过程中，小冰晶又变成小水滴，与原来的水滴一起落
24、到地面，这就形成了雨。（1）上面过程中水蒸气发生了 （填物态变化名称）， （选填“吸收”或“放出”）热量；（2）与上面过程物态变化相同的是 A冰雪消融B湖面结冰C眼镜起雾D窗户结霜（3）下雨后，小萧在佛灵湖公园散步，闻到莞香花的香味，这是 现象，这是因为分子在不停地 运动；她看到湖中荷叶上水珠缩成球形，这是因为水分子间存在 力。15（2020·东莞）今年，新型冠状病毒（Covid19）席卷而来，在短短两个月时间就迅速发展成为全球公共卫生事件。我国政府采取迅速有效的措施，使国内的疫情较短时间内得到缓解，医学专家们已经初步认识到这种新型冠状病毒特点。（1）新型冠状病毒大小约100nm m
25、飞沫是新冠状病毒的主要传播途径，人们在打喷嚏时如果没有阻拦，则有上万个飞沫以50m/s km/h（相当于超级台风）的速度带出。所以为了自己和他人的安全请佩戴口罩。（2）如果不幸确诊，病人就通过负压救护车送至负压隔离病房，火神山和雷神山医院提供的就是这种病房。负压病房内气压 （选填“低于”、“高于”或“等于”）病房外大气压，这样空气在自由流动时只能由室外流向室内，减少疾病传播和交叉感染的风险。（3）病人的检查涉及到肺部影像学，主要指的是肺部CT，原理是利用了X光，它属于 波的一部分，此时是利用它传播 （选填“信息”或“能量”）。（4）体温检测是必要的防控措施，如图所示为水银体温计的横截面。凸起圆
26、弧型玻璃可以看清体温计内极细的汞柱，便于读数。这是因为凸起圆弧型玻璃的作用相当于 镜，能看到汞柱被放大后正立放大的 像。16（2020·安顺）2020年6月23日，第55颗“北斗”卫星成功发射，自此“北斗”卫星导航系统组网成功，这标志着我国从航天大国迈向航天强国。承担此次“北斗”卫星运载任务的是长征三号乙三级运载火箭。如图所示是三级运载火箭的结构示意图，三级火箭内都满载燃料。火箭发射升空时，先点燃第一级火箭，它的燃料用完后空壳自动脱离，这时第二级火箭开始工作，继续推动火箭加速运动。第二级火箭在燃料用完后空壳也自动脱离，接着第三级火箭开始工作，再次加速将卫星送至预定轨道，最终完成“星箭
27、分离”。卫星到达预定轨道展开太阳能电池帆板，以一定的速度绕地球飞行。请回答下列问题：（1）火箭升空的动力来源于燃料燃烧释放的 能；卫星与地面设备通过 波传递信息。（2）若满载燃料的火箭质量为2×105kg，则受到的重力是多少？（取g10N/kg）（3）火箭在某阶段以7.42km/s的速度匀速飞行100s，则这段时间内火箭飞行的路程是多少？（4）火箭能达到的速度主要与燃料燃烧的喷射速度、火箭的“质量比”有关，若燃料的喷射速度一定，提高“质量比”，可提高火箭飞行速度。人们把火箭初始起飞时的总质量m0与燃料耗尽时的火箭结构质量m1之比称为“质量比”（即：）。请根据以上信息分析说明采用多级火
28、箭为什么能提高火箭飞行速度。17.（2020·襄阳）一天小强在五楼的阳台上玩玻璃弹珠，一不小心有两个同样大小的弹珠掉下楼，小强急忙下去寻找。来到楼下后发现撞在水泥地面上的那个弹珠已经破碎，但是另一个落在沙地上的弹珠却完好无损。(1)请根据上述现象提出一个可探究的科学问题_。(2)针对你提出的问题，请你写出两个合理的猜想：_；_。也许你还有其它猜想，这些猜想有没有本质的联系，可不可以归结到一个物理因素上呢？请同学们带着这个疑惑，在以后的学习中去继续探索和发现。18（2020·咸宁）请阅读彩云的形成，并回答问题。彩云的形成大疫无情，人间有爱。抗击疫情的战场，让彩云之南和香城泉都
29、并肩作战缔结了云咸人民的情谊。“云之南”“彩云之南”都是魅力云南的诗意别称。那么，你知道天上彩云是怎么形成的吗？海洋，植物的表面和土壤中都含有水。在太阳的照射下，它们都会变得越来越热，当它们再也不能忍受炎热的时候，就变成水蒸气在空气的帮助下逃脱，它们会变得很轻，然后进入到天空也就是我们经常说的大气层。在上升的过程中，高度越来越高，温度越来越低，水蒸气就变成小水滴或小冰晶，当这些小水滴或小冰晶渐增多并凝结到人眼能认的程度时，就是云了，这个过程往往发生在大气层的最底层，因为这一层的空气对流很明显，故称对流层，各种云的厚薄相差很大，厚的可达七八公里，薄的只有几十米，很厚的层状云，或者积雨云，阳光很难
30、透射过来，看上去云体就很黑；很薄的云，光线容易透过，在阳光下显得特别明亮，形成白云；当太阳光以一定度照射云层，经过云层中的小水滴发生折射后，到达地面时，就会形成美丽迷人的彩云了。请根据上述材料，回答下列问题：（1）在对流层，水气逐渐上升的过程中 。A温度越来越高，大气压强越来越高B温度越来越高，大气压强越来越低C温度越来越低，大气压强越来越低D温度越来越低，大气压强越来越高（2）云是由漂浮在空气中的小水滴或小冰晶等组成，其中部分小冰晶是空气中的水蒸气上升到高空 （填一个物态变化名称）形成的，此过程中水蒸气要 热。彩云的出现说明白光是由各种色光混合而成的。我们可以让太阳光通过三棱镜后形成各种颜色
31、的光，这种现象叫作光的 ；如图所示，在屏幕最低端出现的是紫光，说明紫光对介质的偏折程度最大，如果各种色光以相同入射角斜射入水中，折射角最大的是 （选填“红”或“紫”）光。19.（2020·鄂州）在今年抗击新冠疫情的过程中，负压式救护车发挥了重要作用。所谓负压，就是利用技术手段，使车内气压低于外界大气压，这样空气在自由流动时只能由车外流向车内，并且可以利用真空泵将车内的空气通入特制的电热器内进行高温消毒后排出，在救治和转运传染病人时可以最大限度地减少交叉感染的几率。车上安装了消毒灯、中心供氧接口等，还配备了呼吸机、除颤仅等系列抢救设备，这在普通救护车上是难以实现的。根据以上信息，请回答
32、下列问题：(1)相较于普通救护车，负压式救护车的好处之一是空气自由流动的方向只能由_，从而可以大大减少交叉感染的几率；(2)在利用电热器高温消毒的过程中，能量的转化情况是_；负压救护车内的消毒灯是利用_（选填“红外线”或“紫外线”）进行消毒的；(3)负压空间的产生主要是通过排风机向车外空间主动排风，以及舱室的密封处理实现的。若某款救护车车内气压为外界标准大气压的90%。车顶的面积大约为5m2，求车顶受到的内外压力差（ ）（标准大气压p=1.01×105Pa）。20（2020·长沙）阅读短文，然后回答文后问题。2020年4月，全国首条向市民开放送的智慧线在长沙正式上线，小杰去
33、溪湖体验了一次无人驾驶出租车，他到专门的驾驶停靠区域，打开手机上的APP，发单呼叫后，无人驾驶出租车很快就抵达上车点。小杰上车后发现车内有多个平核电脑，用手机扫一下电脑上的二维码，点击“开始试车”，就可以出发了，汽车行驶在美丽的梅溪湖畔，平板电脑根据车顶上的360°摄像头的画面，实时渲染出周边的路况，供乘客随时掌握。小杰表示，无人驾驶汽车很稳定，整体感觉良好，但是人工智能对某些危险的预见性不如真正的人类司机，它只会对“危险距离”内的情况进行相应的调整，所以有时候会突然刹车，使乘客出现向前倾的情况，他希望以后能进一步优化。（1）以行驶中的无人驾驶出租车为参照物，路边的树木是 的。（2）
34、车顶上的摄像头相当于一个 镜。（3）请你用物理知识解释文中提到的“乘客向前倾”的原因。 参考答案第一部分 基础练习一、物理学史问题1.【答案】A。【解析】了解历史上物理学家及其贡献，即可解答此题。丹麦物理学家奥斯特，在1820年发现了电流的磁效应。A.牛顿提出了牛顿第一定律，故A错误。B.奥斯特发现了通电导体周围存在磁场，是第一个发现电流磁效应的科学家，故B正确。C.阿基米德发现了杠杆原理，故C错误。D.瓦特改良了蒸汽机，故D错误。故选B。2.【答案】B。【解析】欧姆定律、焦耳定律、阿基米德原理都是直接通过真实的实验数据得出的结论，其结论形成方法与牛顿第一定律不同，所以A、C、D不符合题意。牛
35、顿第一定律的建立是在大量实验事实的基础上，通过分析，概括推理得出的，所以该实验主要是利用了实验推理法形成的，故B符合题意。故选B。3【答案】C。【解析】原子核式结构模型是在原子的中心有一个很小的核，叫原子核，原子的全部正电荷和几乎全部质量都集中在原子核里，带负电的电子在核外空间里绕着核旋转，这一模型也被称为“行星模型”。这是由英国物理学家卢瑟福于1909年通过粒子散射实验，提出的原子核式结构模型理论。故答案是C。4.【答案】ABD。【解析】利用所学知识，并结合图中给出的装置以及其工作原理，即可解答。A：古代捣谷工具利用了杠杆原理，故A正确。B：光沿直线传播的影子所指的时辰就是时间，光沿直线传播
36、是日晷能够测量时间的条件之一，故B正确。C：碾谷物的石磨选用厚重的石材，增大了压力，目的是为了增大石磨对谷物的压强，故C错误。D：从两心壶的壶嘴能分别倒出两种不同的液体，这一功能的实现利用了大气压，故D正确。故此题答案是ABD。5.【答案】C。【解析】根据对常见物理量单位和物理学史解答。A：安培是电流的单位；故A不符合题意。B：帕斯卡是压强的单位；B不符合题意。C：牛顿是力的单位；故C符合题意。D：焦耳是功和能量的单位；故D不符合题意。此题答案是C。6.【答案】C。【解析】A：伽利略最早提出“物体的运动并不需要力来维持”，并用斜面实验结合推理对这一观点进行了验证，故A正确。B：卢瑟福用粒子轰击
37、原子而产生散射的实验，在分析实验结果的基础上，他提出了原子核式结构模型，这一研究过程就是建立模型的过程，故B正确。C：能量既不会消灭，也不会产生，能量在转化或转移的过程中，能量的总量保持不变，不可能制造出一种既可以不消耗能源，又能不断对外做功的机器，故C错误。D：原子弹是利用重核裂变（链式反应）制成的核武器，氢弹是利用核聚变的原理制成的，故D正确。故此题答案是C。7.【答案】A。【解析】A：奥斯特发现电生磁现象后，无数物理学家尝试磁生电的研究。1831年英国物理学家法拉第最早发现了磁生电-电磁感应现象，为人类大规模获得电能提供了可能；故A正确。B：牛顿是物理学中力的单位，功和各种能量的单位是焦
38、耳；故B不正确。C：当发现有人触电时，首先要切断电源，或者用绝缘的竹竿、木条、橡胶棒将触电者身上的电线挑开，切忌用手把人拉开；故C不正确。D：家用空调的额定功率一般在1000W=1kW以上；故D不正确。正确答案是A。8.【答案】A。【解析】英国物理学家牛顿是一位博学、刻苦的科学追求者。由于牛顿在剑桥受到数学和自然科学的熏陶和培养，对探索自然现象产生浓厚的兴趣，家乡安静的环境又使得他的思想展翅飞翔。16651666年这段短暂的时光成为牛顿科学生涯中的黄金岁月，他在自然科学领域内思潮奔腾，才华迸发，思考前人从未思考过的问题，踏进了前人没有涉及的领域，创建了前所未有的惊人业绩。牛顿的研究领域非常广泛
39、，他在数学、光学、力学等方面做出卓越贡献，主要成就有：光的色散、惯性定律、万有引力定律和微积分学等，为现代科学的发展奠定了基础。为了纪念他对科学发展作出的巨大贡献，人们用他的名字命名了力的单位（牛顿）。故此题答案是A。9.【答案】C。【解析】英国著名物理学家焦耳，出生于曼彻斯特近郊，由于他在热学、热力学和电学方面的贡献，皇家学会授予他最高荣誉的。后人为了纪念他，把能量或功的单位命名“焦耳”，简称“焦”，并用焦耳姓氏的第一个字母“J”来表示。故答案是C，电功。10.【答案】B。【解析】牛顿是力的单位，欧姆是电阻单位，帕斯卡是压强单位，安培是电流单位；故为了纪念物理学家欧姆，用其名字命名为电阻单位
40、。正确答案是B。11【答案】A。【解析】历史上最早测出大气压强值的科学家是托里拆利，后来这个著名的实验便以他的名字命名，叫做托里拆利实验。故答案为A。12.【答案】牛顿、电阻。【解析】物理学上的很多单位都是以科学家的名字命名的，例如安培、牛顿、欧姆、焦耳、瓦特、库仑等。牛顿是英国伟大的物理学家，在力学、光学研究领域取得卓著的成就，物理学以牛顿的名字作为力的单位，符号是N；德国的物理学家欧姆，最先通过实验与理论研究发现了欧姆定律，物理学以欧姆的名字作为电阻的单位，符号是。故答案为：牛顿、电阻。二、开放性问题13.【答案】（1） A；（2）C；（3）5.2×1023。【解析】(1)由题意
41、知，白矮星的密度是3.0×1010kg/m3，中子星的密度达1016kg/m3，脉冲星的密度是1018kg/m3，黑洞的密度可达 5×1019kg/m3。故选A。(2)黑洞的密度可达 5×1019kg/m3，由题意知，质量更小的黑洞密度更大。故选C。(3)黑洞距离地球5500万光年，因此黑洞与地球的距离约为：答案为：（1） A；（2）C；（3）5.2×1023。14.【答案】（1）D；（2）3×108 ；（3）0012；（4）传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。【解析】(1)根据生活经验可知，交通指示灯中的三个灯不会同时亮，即可以单独工作，且工
42、作时互不影响，所以可以判断出三种颜色指示灯是并联的；5G通讯是利用电磁波来传递信息的；故选D；(2)电磁波在真空中的传播速度等于光速，即3×108m/s；由题意可知，商用电磁波的波长为：；(3)由题意可知，5G技术高频段传输数据遇到的困难是传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。答案为：（1）D；（2）3×108 ；（3）0012；（4）传输距离大幅缩短，覆盖能力大幅减弱。15.【答案】（1）汽化；液化；（2）红、绿、蓝；（3）太阳；电；（4）D。【解析】（1）火箭发射时，高温的火焰向下喷射，火箭发射架下方建有较大的水池，就是为了吸收这些热量，水吸热后迅速汽化，水池上方出现大量
43、的白色气团，这些“白气”产生的原因是：水池内的水汽化形成高温的水蒸气，水蒸气遇冷液化形成。（2）光的三原色是红、绿、蓝。（3）太阳能电池板的作用是把太阳能转化为电能。（4）太空是真空，真空不能传声，所以不能举行露天大型演唱会。故选D。故答案为：（1）汽化；液化；（2）红、绿、蓝；（3）太阳；电；（4）D。16【答案】（1）增强磁场；丙；（2）增大；（3）电磁波；机械；电；（4）77.84。【解析】（1）电动机由定子和转子组成，据图可知，定子是提供磁场的，而转子是通电线圈；故定子的绕组由多匝线圈组成，即为了提供更强的磁场；所以是利用电生磁的原理，故：甲、该装置说明通电导线在磁场中受力的作用的原理
44、，故A错误；乙、该装置中有电源，也是通电导线在磁场中受力的作用的原理，故B错误；丙、该图是奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故C正确；丁、该图是发电机原理，即电磁感应现象的装置，故D错误；故选丙。（2）据原文“改变定子中交流电的频率，可以改变转子旋转的快馒，从而达到变速的目的”可知，若增大通过定子线圈中交流电的频率，公交车行驶的速度将增大；（3）据“IC卡内置有铜线圈、芯片、天线，当卡靠近读写器时。读写器产生的磁场会使卡内产生瞬时电流，IC卡再将信息通过内置天线发送给读写器”可知，刷卡时产生了电流，即消耗机械能，产生电能，故是将机械能转化为电能的过程，且刷卡过程是通过电磁波传递信息的；（4）
45、据“电池组标明电压556V，容量为140Ah”可知，此时消耗的电能是WUIt556V×140A×3600s2.80224×108J77.84kWh；故答案为：（1）增强磁场；丙；（2）增大；（3）电磁波；机械；电；（4）77.84。第二部分 提高练习一、物理学史问题1【答案】B。【解析】A牛顿在伽利略等人工作的基础上进行深入研究，总结出了物体运动的三个基本定律，故A不符合题意；B法拉第经十年的努力，在1831年发现了电磁感应现象，故B符合题意；C欧姆发现了欧姆定律，故C不符合题意；D焦耳最先发现了“电流通过导体产生的热量与电流、电阻、通电时间的关系”，即焦耳定律，
46、故D不符合题意。故选B。2.【答案】D。【解析】A牛顿发现了万有引力定律，总结出了牛顿三定律，才有了今天的通信卫星，故A正确，不符合题意；B法拉第发现了电磁感应现象，据此人们发明了发电机，才有了今天人类对电的大规模应用，故B正确，不符合题意；C焦耳是最先精确地确定电流产生的热量与电流、电阻、通电时间之间关系的科学家，命名为焦耳定律，据此可以解释使用大功率电器时导线发热的原因，故C正确，不符合题意；D托里拆利通过实验测出了大气压强的数值，大气压的数值约等于1.013×105Pa，受海拨、温度等因素影响，大气压有差异，故D错误，符合题意。故选D。3.【答案】C。【解析】1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，发现电流周围存在磁场，是第一个发现电与磁之间联系的人。故选C。4.【答案】B。【解析】A电流的单位是安培，因此安培对电流的研究作出了贡献，故A不符合题意；B1820年，丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应，是世界上第一个发现电与磁之间联系的科学家，故B符合题意；C法拉第在1831年发现了电磁感应现象，故C不符合题意；D为纪念伏特对电学的贡献，把伏特作为电压的单位，故D不符合题意。故选B。5.【答案】A。【解析】首先发现杠