内容正文:
12.4跨学科:弘扬科学家精神
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.下列有关物理学历史进程,表述正确的是( )
A.在比萨斜塔上用实验驳斥了亚里士多德错误观点的科学家是玻尔
B.率先用望远镜观察天体运动的物理学家是牛顿
C.哥白尼提出了“日心说”,推翻了所谓的“地心说”
D.发现了万有引力定律,构建了经典力学体系的科学家是爱因斯坦
2.首先用实验方法测出大气压大小的科学家是( )
A.牛顿 B.伽利略 C.帕斯卡 D.托里拆利
3.有人说:“由于地球自转,在南、北半球,马桶下水的旋转方向不同。”以下做法属于获取与处理信息的是( )
①相信这种说法②建立新的假设③查找资料研究④亲自动手实验⑤向南北半球的朋友求证
A.①③④ B.①③⑤
C.②④⑤ D.③④⑤
4.橡皮泥能否浮在水中?小明尝试将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况。小明的尝试属于科学探究中的( )
A.问题 B.证据 C.解释 D.交流
5.关于粒子和宇宙,下列说法中正确的是( )
A.摩擦起电使物体产生电子 B.破镜不能重圆,是因为分子间存在排斥力
C.汤姆生建立了类似行星绕日的核式结构模型 D.面包容易被压缩,不能说明分子间有空隙
6.下列关于科学家及其贡献正确的是( )
A.哥白尼——提出“地心说” B.牛顿——万有引力定律
C.爱因斯坦——率先使用望眼望 D.玻尔、普朗克——创建相对论
7.下列说法中正确的是 ( )
A.我国宋代学者沈括发现了通电导体周围存在磁场
B.手机通讯是利用电磁波传递能量
C.用“B 超”诊断疾病是利用超声波传递信息
D.石油是可再生能源,太阳能是不可再生能源
8.物理研究中常常用到“控制变量法”、“转换法”、“科学推理法”、“理想模型法”等科学方法,下列实例中用到了“转换法”的是( )
A.探究琴弦的音调与长度的关系时,只改变弦的长度
B.利用乒乓球被弹开的幅度来反映音叉的振幅大小
C.为了描述光的传播径迹和方向人们引入了“光线”
D.将玻璃罩内的空气逐渐抽出时声音逐渐减小,推理知真空不能传声
9.科学思维是从物理学视角对客观事物的本质属性、内在规律及相互关系的认识方式。主要包括模型建构、科学思维、科学论证、质疑创新等要素。下列图片主要反映的一种要素是( )
A.模型建构 B.科学思维
C.科学论证 D.质疑创新
10.王老师在课堂上发现一位同学精神不振、脸色绯红,同时伴有咳嗽,于是她估计该同学可能在发烧。从科学探究的角度上讲,老师的“估计”属于( )
A.提出问题 B.设计实验与制订方案
C.猜想与假设 D.获取与处理信息
二、填空题
11.科学探究的六个环节是:① ②猜想与假设; ③设计实验, ;④进行实验,收集证据; ⑤得出结论,做出解释; ⑥交流评估与反思。
12.物理实验小组在探究降落伞在空中飞行时间与伞的面积的关系时,需要让伞的材质、伞绳的长度、伞的质量等因素相同,这种科学探究方法是 。
13.快乐学习,轻松考试!请写出这个学期学习的物理定律 ,该定律用到的科学方法是 (选填“理想实验法”或“等效替代法”)。
14.在物理学发展的漫长历程中,有不少科学家作出了卓越的贡献,比如:提出相对论的是 ;中华文化源远流长,从古代到现代,我国也有许许多多的科学家和科技成就,请列举一位你知道的中国科学家或中国的科技成就 。
三、实验题
15.【问题】创新实验小组的同学了解到有种说法为“在室内穿两件薄衣服比只穿一件厚衣服更保暖”,于是采用如图中的装置进行实验。
室温:25.0℃
时间/min
0
20
40
60
80
甲瓶水温/℃
61.0
56.6
62.5
50.9
48.5
乙瓶水温/℃
61.0
55.6
52.3
49.0
45.7
【实验步骤】
(1)在甲、乙两个相同的瓶子中装入等 的热水,用两层灰色薄棉布包裹着甲瓶,用一层 与两层薄棉布相当的灰色厚棉布包裹着乙瓶。
(2)用数显温度计测量瓶中热水的温度,测得有关数据如上表所示。表中有一个温度值记录错误,错误的温度值是 ℃。
【解释】
(3)本实验是通过比较相同 内热水 来反映棉布保温效果的。
(4)分析实验数据可以初步得出结论:在相同条件下,两层薄棉布的保温效果比一层厚棉布的保温效果 (选填“好”或“差”)。
【拓展】
(5)如果把瓶中的热水换成冰块, (选填“甲”或“乙”)瓶中的冰块熔化较慢。
四、综合题
16.农历新年前,小李家在网上购买了年货。小李发现快递在运输生鲜食品时,常用铝箔隔热袋或加棉隔热袋来包裹食品,他想知道隔热袋的隔热性能与哪些因素有关。请你结合生活经验,选择一个可能的影响因素并选择适当的实验器材,设计一个实验进行探究。
你选择的影响因素:隔热袋的隔热性能与 是否有关。
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《12.4跨学科:弘扬科学家精神》参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
C
D
D
B
D
B
C
B
A
C
1.C
【详解】A.是伽利略在比萨斜塔上用实验驳斥了亚里士多德错误观点,故A错误;
B.首先用望远镜系统观测天体并支持日心说的是伽利略。故B错误;
C.哥白尼在《天体运行论》中提出日心说,动摇了地心说统治地位,故C正确;
D.万有引力定律和经典力学体系是牛顿建立的。故D错误。
故选C。
2.D
【详解】A.牛顿发现了牛顿第一定律等,故A不符合题意;
B.伽利略研究了单摆实验,在牛顿第一定律上有重大的贡献,故B不符合题意;
C.帕斯卡发现了帕斯卡定律,研究了液体压强问题,故C不符合题意;
D. 托里拆利首先准确测量出大气压的值,他所做的实验命名为托里拆利实验,故D符合题意。
故选D。
3.D
【详解】③査找资料研究、④亲自动手实验、⑤向南半球的朋友求证,属于获取证据阶段;②建立新的假设,属于假设阶段;①相信这种说法,属于结论。故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
4.B
【详解】A.科学探究过程中的问题环节,是提出问题,比如:橡皮泥能否浮在水中?故A不符合题意;
B.证据环节是做实验,获得实验数据,就“将橡皮泥分别捏成各种形状,并放入水中,观察橡皮泥的浮沉情况”这一环节,就是做实验,获取实验数据,获得证据,故B符合题意;
C.解释环节是通过实验的现象、数据获得结论,利用结论解释问题,故C不符合题意;
D.交流环节是大家针对实验现象进行沟通,交流,讨论得出最终的结论,故D不符合题意。
故选B。
5.D
【详解】A.摩擦起电的原因是电子发生了转移,没有产生电子,故A错误;
B.破镜难以重圆是因为破碎的镜片之间的距离大于分子间的作用距离,故B错误;
C.物理学家卢瑟福建立了类似行星绕日的核式结构模型,故C错误;
D.面包很容易被压缩,是因为面包内部有很多孔隙,不能说明分子间存在空隙,故D正确。
故选D。
6.B
【详解】A.哥白尼提出地球是围绕太阳转的,否定之前人们认为的太阳围绕地球转的地心说的错误观念,提出了日心说,故A错误;
B.任何两个物体之间都存在相互作用力−−万有引力定律是英国物理学家牛顿提出的,故B正确;
C.意大利天文学家、物理学家伽利略1609年发明了人类历史上第一台天文望远镜。第一个用望远镜观察天体的科学家是伽利略,故C错误;
D.相对论是关于时空和引力的基本理论,主要是由爱因斯坦创立,玻尔、普朗克是量子力学的奠基人,故D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.奥斯特发现了通电导体周围存在磁场,故A错误;
B.手机通讯是利用电磁波传递信息,故B错误;
C.声音可以传递信息与能量,用“B 超”诊断疾病是利用超声波传递信息,故C正确;
D.石油在短时间内不能再生,是不可再生能源;太阳能可以从自然界中源源不断地获得,是可再生能源,故D错误。
故选C。
8.B
【详解】A.探究琴弦音调与长度的关系时,只改变弦的长度,这是控制变量法,故A不符合题意;
B.利用乒乓球被弹开的幅度来反映音叉的振幅大小,将不易直接观察的音叉振幅转换为容易观察的乒乓球摆动幅度,这是转换法,故B符合题意;
C.引入“光线”来描述光的传播径迹和方向,这是理想模型法,故C不符合题意;
D.将玻璃罩内的空气逐渐抽出时声音逐渐减小,推理知真空不能传声,这是科学推理法,故D不符合题意。
故选B。
9.A
【详解】物理中模型构建,是忽略物体次要因素、抓住核心特征,将实际物理现象、过程抽象为可分析、可计算的理想化模型的过程,核心是“简化现实,凸显本质”,是物理研究的核心方法。故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
10.C
【详解】从科学探究的角度上讲,老师的“估计”属于建立猜测和假设,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11. 提出问题 制订方案
【详解】[1][2]探究的一般过程是从发现问题、提出问题开始的,发现问题后,根据自己已有的知识和生活经验对问题的答案作出假设,设计探究的方案,包括选择材料、设计方法步骤等,按照探究方案进行探究,得到结果,再分析所得的结果与假设是否相符,从而得出结论,并不是所有的问题都一次探究得到正确的结论,有时,由于探究的方法不够完善,也可能得出错误的结论,因此,在得出结论后,还需要对整个探究过程进行反思,所以科学探究的基本过程是:提出问题;猜想与假设;设计实验,制订方案;进行实验,收集证据;制订方案,作出解释;交流、评估和反思。
12.控制变量法
【详解】物理学中对于多变量的问题,常常采用控制变量的方法,把多变量的问题变成多个单变量的问题;每一次只改变其中的某一个变量,而控制其余几个变量不变,从而研究被改变的这个变量对事物影响,分别加以研究,最后再综合解决,这种方法叫控制变量法。由题知,物理实验小组实验时,需要控制伞的材料、伞绳的长度、伞的质量等因素相同,通过改变伞的面积来研究降落伞在空中的滞留时间与伞的面积的关系,所以这种实验方法是控制变量法。
13. 牛顿第一定律/惯性定律 理想实验法
【详解】[1][2]牛顿第一定律的内容:一切物体在没有受到力的作用的时候,总保持静止状态或匀速直线运动状态。由于物体完全不受力的情况不存在,因此该定律是在实验基础上通过科学推理得到的,使用了理想实验法。
14. 爱因斯坦 见解析
【详解】[1]20世纪杰出的物理学家爱因斯坦提出了相对论,又从根本上冲击了经典物理学体系,动摇了人们所熟悉的时间与空间等概念。
[2]沈括是我国北宋著名的科学家、政治家;钱学森是著名的航天科学家,被誉为“中国航天之父”和“火箭之王”。他不仅是中国航天事业的奠基人,还在工程控制论、物理力学等领域做出了卓越贡献,开创了这两门新兴学科。我国的科技成就有中国古代四大发明、天宫号空间站等。
15.(1) 质量/体积 厚度
(2)62.5
(3) 时间 下降的温度
(4)好
(5)甲
【详解】(1)[1][2]实验要控制变量,所以甲、乙两瓶应装入等质量(体积)的热水;乙瓶用一层厚度与两层薄棉布相当的灰色厚棉布包裹。
(2)水在降温过程中温度应持续降低,甲瓶40min时温度62.5℃高于20min时的56.6℃,不符合规律,是错误值。
(3)[1][2]通过比较相同时间内热水降低的温度,来反映棉布保温效果,下降的温度越少,保温效果越好。
(4)相同时间内,甲瓶热水温度降低得比乙瓶少,说明两层薄棉布保温效果比一层厚棉布好。
(5)甲瓶保温效果好,换成冰块后,甲瓶中冰块吸收热量慢,熔化较慢。
16.隔热材料的种类
【详解】隔热袋的隔热性能与 隔热材料的种类是否有关。
实验器材:
不同材质隔热袋:铝箔隔热袋、加棉隔热袋、泡沫隔热袋等(尺寸和形状尽量相同)。
热源:几个相同的热水袋,可装入等量的热水。
温度测量工具:多个高精度温度计。计时工具:秒表或手机计时功能。
实验步骤:
1、在每个隔热袋中分别放入一个装有相同温度、相同水量热水的热水袋。
2、同时将温度计放入每个隔热袋中,确保温度计与热水袋接触良好,以准确测量袋内温度。
3、用秒表开始计时,每隔一定时间(如钟)记录一次各个隔热袋内的温度。
4、持续记录一段时间(如 1﹣2 小时),观察并比较不同隔热袋内温度下降的速度。
实验分析与结论:
如果在相同时间内,不同隔热袋内的温度下降幅度不同,说明隔热袋的隔热性能与隔热材料的种类有关。例如,若铝箔隔热袋内的温度下降最慢,加棉隔热袋次之,泡沫隔热袋下降最快,则表明铝箔材料的隔热性能相对较好,加棉材料次之,泡沫材料相对较差。
如果不同隔热袋内的温度下降幅度相同或相近,说明隔热袋的隔热性能与隔热材料的种类无关,但这种可能性较小,因为不同材料的热导率、热反射性能等通常存在差异,会影响隔热效果。
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