专题19 物理学史、开放性试题（解析版）（第2期）

【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】专题19物理学史、开放性试题（解析版）（第2期）一、物理学史问题1.（2022·湖北随州）物理课“XX第一定律”下课前，同学们纷纷表达自己的收获。郝琦同学说：“开始我也认为匀速运动需要力去维持，但物理学家XX能透过现象看本质，得出一切物体在没有受到力的作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态。长大后我也要从事物理研究，总结出郝琦第一、第二、第三定律。”判断上述“XX”指的是哪位科学家（）。A牛顿B法拉第C安培D欧姆【答案】A。【解析】“一切物体在没有受到外力作用的时候，总保持静止或匀速直线运动状态”这是牛顿第一定律的内容，牛顿总结了伽利略等前人的研究成果，概括出一条重要物理定律；这个定律是在实验的基础上，进一步推理、归纳得出来的；为了纪念他做出的杰出贡献，人们以他的名字作为力的单位。故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。2.（2022·四川德阳）历史上许多重大科学发现源于科学家不懈的实验探究。早在1862年，有位科学家通过大量实验探究得出了导体中电流跟电压、电阻的关系，这位科学家是（）。A焦耳B欧姆C牛顿D法拉第【答案】B。【解析】A．焦耳最早发现了电流产生的热量与电流、电阻及通电时间之间的关系，提出了焦耳定律，故A不符合题意；B．通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体的电阻成反比，这一规律最早由德国科学家欧姆总结得出，这就是著名的欧姆定律，故B符合题意；C．牛顿发现了著名的万有引力定律、运动三大定律和光的色散现象，故C不符合题意；D．1831年，英国物理学家法拉第历经10年的探索，终于发现了利用磁场产生电流的条件和规律。法拉第的发现进一步揭示了电与磁的联系，故D不符合题意。故选B。3.（2022·四川凉山）如图所示的科学家中，其名字被命名为“力”的单位的是（）。A牛顿B法拉第【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】C伽利略D欧姆【答案】A。【解析】力的单位是牛顿，是以英国科学家牛顿的名字命名的。故选A。4.（2022·青海）以下叙述不符合事实的是（）。A托里拆利最早测出了大气压强的值B欧姆发现了电流的磁效应C法拉第发现了电磁感应现象D牛顿提出了万有引力【答案】B。【解析】A．意大利科学家托里拆利第一个准确测出了大气压强的值，故A正确，不符合题意；B．奥斯特发现了电流的磁效应，故B错误，符合题意；C．法拉第发现了电磁感应现象，并制作了世界上第一台发电机，故C正确，不符合题意；D．牛顿提出了万有引力定律，后来卡文迪许通过实验测出了万有引力恒量，故D正确，不符合题意。故选B。二、开放性试题1.（2022·江苏苏州）阅读材料，回答问题超级镜子发电站我国用熔盐和1.2万块镜子，建成亚洲第一发电站——甘肃敦煌100MW熔盐塔式太阳能光热电站如图甲所示，该发电站通过电脑控制镜子的反射方向，持续地将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。经过蒸汽发生器后的熔盐，降温回到低温熔盐罐，从而循环下去。该电站的两个熔盐罐中共存储3万吨熔盐（熔点为210℃），白天高温熔盐罐把能量储存起来，夜晚再把罐中的高温熔盐释放出来发电，可以实现24小时稳定电力输出。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】请回答：（1）高温熔盐罐利用熔盐储存___________。高温熔盐进入蒸汽发生器，通过___________（做功/热传递）方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电；（2）低温熔盐罐的温度应___________（/）210℃；（3）该发电站正常工作24h，可发电___________度；（4）从图乙中可以看出，镜子大致以吸热塔为中心依次排列，吸热塔南面的镜子较少，北面的较多。请你结合图丙情形分析，在南面和北面同样的镜子a和b，___________反射到吸热塔的光能更多。【答案】①内能；②热传递；③；④2.4×106；⑤b。【解析】（1）[1]根据题意知，发电站利用镜子将太阳光聚集在塔顶的吸热器上，加热其中的熔盐，使其温度升高。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，故高温熔盐罐利用熔盐储存能量。[2]改变物体内能的方法是做功和热传递。高温熔盐向下流入温度为565℃的高温熔盐罐，热泵将它打入蒸汽发生器，与其中的冷水进行热交换，产生高温高压的水蒸气，水蒸气推动汽轮机带动发电机发电。故高温熔盐进入蒸汽发生器，通过热传递方式使冷水变成高温高压水蒸气，推动汽轮机带动发电机发电。（2）[3]晶体熔化的条件是达到熔点继续吸热。熔盐熔点为210℃，故低温熔盐罐的温度应210℃。（3）[4]该发电站正常工作24h，可发电W=Pt=100×103kW×24h=2.4×106kW·h=2.4×106度（4）[5]根据光反射时，反射角等于入射角，因太阳光从吸热塔南面射来，要使反射光线射到吸热器上，若镜子在吸热塔南面，太阳光射到镜面的入射角较大，则反射角也较大，这就使反射光【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】线不容易射到吸热器上。故在南面和北面同样的镜子a和b，b反射到吸热塔的光能更多。2.（2022·山西）阅读短文，回答问题。一起向未来2022年4月16日，圆梦天宫，英雄凯旋，在太空“出差”183天的中国航天员三人组平安返回地球。随着我国航天事业的不断发展，让普通人进入太空旅行的计划正在逐步实施。未来，会有更多的人实现上九天揽月的飞天梦。太空中没有空气，人若暴露在太空中无法获得氧气，这种状态下1s就会失去意识；太空中没有作用于身体的大气压，体液就会快速沸腾，从而使身体组织膨胀，体温降低而冻结；太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达120℃，而在阴影处温度则会骤降至-150℃；太空中还有速度极快的微小陨石，人体一旦碰到将造成极大伤害。为实现太空旅行，人们不断研发各类宇航服，每一批新型宇航服的诞生都是人类技术的又一次巨大飞跃。可以想象，未来的宇航服将是个人太空旅行的宇宙飞船。（1）太空中没有作用于人体的大气压，体液就会快速___________，其原因是___________。（2）沙克尔顿环形山位于月球南极，在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最低温的记录，请你推测这个最低温可能是___________℃。（3）假如，你穿着自己设计制作的宇航服，在星空中遨游、月球上漫步。你的宇航服应具备哪些功能？___________。【答案】①沸腾；②气压低，沸点低；③-150；④能制氧、能保证宇航服内气压正常、设计的太空服要能、防撞等。【解析】（1）[1][2]液体的沸点受气压的影响，气压越低，沸点越低，太空中是真空，没有空气，也就没有作用于人体的气压、因此，太空中体液就会快速沸腾。（2）[3]太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达120℃，而在阴影处温度则会骤降至-150℃；沙克尔顿环形山位于月球南极，在山的边缘阴影区永无日照，保持着太阳系最低温的记录，这个最低温可能是-150℃。（3）[4]太空中没有空气，设计的太空服要能制氧，维持自身呼吸；太空中没有作用于身体的大气压，设计的太空服要能保证宇航服内气压正常，维持自身所需气压；太空中处于真空状态，阳光直射下温度可高达120℃，设计的太空服要能隔热，维持自身体温；太空中还有速度极快的微小陨石，人体一旦碰到将造成极大伤害，设计的太空服要防撞等。3.（2022·贵州黔东南）北京时间2022年6月5日10时44分07秒，搭载神舟十四号载人飞船的长征二号运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，约577秒后，神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，飞行乘组状态良好，发射取得圆满成功。这次飞船又“进化”了！轨道舱壳体结构使用质量轻、超塑性、超韧性和超强耐腐蚀铝合金材料，还给飞船穿了套“温控外衣”—【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】—低吸收、低发射型热控涂层，别看它薄，它可以保护飞船减少温度变化的影响，再大的温差也不怕，并且十分耐高温，它主要是应用在飞船的轨道舱和推进舱上。返回舱上的隔热层主要依赖蜂窝增强低密度烧蚀材料，其外面还有一层防烧蚀涂层，能抵御返回舱闯入大气层时产生的高温。如图所示，火箭点火升空时，降温系统向发射塔喷酒大量的水，顿时周围“白气”滚滚。请根据以上信息，提出两个与物理知识相关的问题，并做简要的回答。（不得与示例重复）示例：为什么“温控外衣”十分耐高温？回答：因为它的熔点高。问题1：_____________________________；回答1：_______________________________。问题2：_____________________________；回答2：_______________________________【答案】①为什么发射塔周围“白气”滚滚；②发生了液化现象；③神舟十四号载人飞船进入预定轨道后，运动状态变化吗；④运动状态变化。【解析】[1][2]问题1：火箭点火升空时，降温系统向发射塔喷洒大量的水，为什么顿时周围“白气”滚滚；回答1：降温系统向发射塔喷洒大量的水，高温气体遇冷液化形成白气。[3][4]问题2：神舟十四号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，运动状态还发生改变吗；回答2：神舟十四号载人飞船进入预定轨道后，运动方向时刻在变，所以运动状态发生变化。。【中小学教辅资源店微信：mlxt2022】