内容正文:
特色小卷8 单位制与物理学史
[时间:15分钟]
1.物理学史
对以下几位物理学家所作贡献的叙述,下列说法不正确的是( )
A.电场中“场”的概念是由库仑最先提出的
B.奥斯特首先发现了电流的磁效应
C.伽利略最先建立速度、加速度等概念,开创性运用实验和逻辑推理进行科学研究
D.2022年诺贝尔物理学奖授予阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格三位科学家,以表彰他们在量子纠缠方面的研究所作的贡献
在物理学的发展过程中,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的说法中,正确的是( )
A.研究平行板电容器的电容与哪些因素有关利用了替代方法
B.库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都用了放大的思想
C.电场强度E=、磁感应强度B=都采用了控制变量的方法
D.点电荷利用了极限的思想
2.单位制
物体在粘滞流体中运动时所受的阻力叫作粘滞阻力,球形物体在流体中运动时受到的粘滞阻力的表达式为Ff=6πηvr,其中η为流体的粘滞系数,r为球形物体的半径,v为球形物体运动的速率。小球在蓖麻油中从液面下某处由静止开始下落,经过一段时间达到最大速度。已知蓖麻油足够深,小球的密度为ρ1,蓖麻油的密度为ρ2,重力加速度为g,则下列说法正确的是( )
A.在国际单位制中粘滞系数的单位为 kg·m·s-1
B.仅改变小球半径,小球达到最大速度所需时间不变
C.仅改变小球密度,小球达到最大速度所需时间不变
D.小球运动过程中加速度的最大值为g-g
常见的描述导电性能的物理量为电阻率ρ,而电导率δ也可以用来描述导电性能,二者之间的关系为ρ=。则δ的单位用国际单位制中的基本单位应表示为( )
A. B.
C. D.
静电力常量k的单位用国际单位制的基本单位表示正确的是( )
A. B.
C. D.
下列仪器测得的物理量的单位中,属于基本单位的是( )
如图所示,厚度为h、宽度为d的金属导体处于垂直于纸面向里的匀强磁场中,磁感应强度大小为B,在金属导体中通入电流I,当磁场方向与电流方向垂直时,在导体的上下表面会产生电势差(霍尔电压),这种现象称为霍尔效应。经研究可得霍尔电压与导体电流的关系为U=k,其中k称为霍尔系数。则下列说法正确的是( )
A.霍尔系数k的量纲为m3/C
B.霍尔系数k的量纲为m3/s
C.霍尔系数k的量纲为m/C
D.若将金属导体换成浓度均匀的食盐溶液,仍会产生霍尔现象
单位为J/A的物理量是( )
A.电场强度 B.自感系数
C.磁通量 D.磁感应强度
特色小卷8 单位制与物理学史
1.A 解析:电场中“场”的概念是由法拉第最先提出的,故A错误;奥斯特首先发现了电流的磁效应,故B正确;伽利略最先建立速度、加速度等概念,开创性运用实验和逻辑推理进行科学研究,故C正确;2022年诺贝尔物理学奖授予阿兰·阿斯佩、约翰·克劳泽和安东·塞林格三位科学家,以表彰他们在量子纠缠方面的研究所作的贡献,故D正确。本题选错误选项,故选A。
2.B 解析:研究电容器的电容与哪些因素有关利用了控制变量的思想,故A错误;库仑扭秤实验和卡文迪什扭秤实验都用了放大的思想,故B正确;电场强度E=、磁感应强度B=都是采用比值法定义的物理量,故C错误;点电荷是一种理想化模型,带电体的形状、大小可以忽略不计,所以实际中点电荷是不存在的,故D错误。
3.D 解析:结合题述可得η=,则在国际单位制中粘滞系数的单位为 kg·m-1·s-1,A错误;设释放后某一时刻小球的速度为v0,则此时小球所受粘滞阻力为Ff=6πηv0r,小球受到重力、浮力和粘滞阻力,由牛顿第二定律有πr3ρ1a=πr3ρ1g-πr3ρ2g-6πηv0r,化简得a=g-g-,可知在密度、速度相同时,小球的加速度与半径有关,故仅改变小球半径,小球达到最大速度所需时间改变,B错误;结合上述分析可知在半径、速度相同时,小球的加速度与小球密度有关,故仅改变小球密度,小球达到最大速度所需时间改变,C错误;小球运动过程中,小球速度为0时加速度最大,为am=g-g,D正确。
4.A 解析:电导率δ是电阻率ρ的倒数,即δ=,又ρ=,R=,U==,整理得δ=,所以δ的单位用国际单位制中的基本单位表示为,故选A。
5.D 解析:由库仑定律F=k,得k的单位为,由电流定义式I=,得C=A·s,故k的单位用国际单位制的基本单位表示为,故选D。
6.B 解析:选项A、B、C、D测得的物理量分别是力、电流强度、电压、电能,四者中只有电流强度是基本物理量,其单位是基本单位,故选B。
7.A 解析:由U=k,可得k=,故k的单位为V=·=·=m3/C,故A正确,B、C错误;食盐溶液中含有等量的正负两种电荷,不会产生霍尔现象,故D错误。
8.C 解析: