專題01

物理常識

單位制

1．（2019·北京卷）國際單位制（縮寫SI）定義了米（m）、秒（s）等7個基本單位，其他單位均可由物理關系導出。例如，由m和s可以導出速度單位m·s–1。歷史上，曾用“米原器”定義米，用平均太陽日定義秒。但是，以實物或其運動來定義基本單位會受到環(huán)境和測量方式等因素的影響，而采用物理常量來定義則可避免這種困擾。1967年用銫–133原子基態(tài)的兩個超精細能級間躍遷輻射的頻率?ν=9

192

631

770

Hz定義s；1983年用真空中的光速c=299

792

458

m·s–1定義m。2018年第26屆國際計量大會決定，7個基本單位全部用基本物理常量來定義（對應關系如圖，例如，s對應?ν，m對應c）。新SI自2019年5月20日（國際計量日）正式實施，這將對科學和技術發(fā)展產生深遠影響。下列選項不正確的是

A．7個基本單位全部用物理常量定義，保證了基本單位的穩(wěn)定性

B．用真空中的光速c（m·s–1）定義m，因為長度l與速度v存在l=vt，而s已定義

C．用基本電荷e（C）定義安培（A），因為電荷量與電流I存在I=q/t，而s已定義

D．因為普朗克常量h（J·s）的單位中沒有kg，所以無法用它來定義質量單位

【答案】D

【解析】本題屬于信息題，由題所給信息結合和的物理意義解答。由題意可知，如果以實物或其運動來定義基本單位會受到環(huán)境和測量方式等因素的影響，所以7個基本單位全部用物理常量定義，保證了基本單位的穩(wěn)定性，故A正確；用真空中的光速定義m，即光在真空中傳播299792458分之一秒的距離，且s早已定義，故B正確；由公式可知，安培即為1

s時間內通過的電荷量，故C正確；由題意可知，h對應的單位為，而能量的單位單位中包含質量，故可以對Kg進行定義，故D錯誤。

2．（2019·浙江選考）下列物理量屬于標量的是

A．速度

B．加速度

C．電流

D．電場強度

【答案】C

【解析】加速度、速度、電場強度既有大小又有方向，為矢量，雖然電流有方向，但只有一個，沒有正負之分，所以為標量，C正確．

3．（2019·浙江選考）發(fā)現電流磁效應的物理學家是

A．法拉第B．奧斯特

C．庫侖

D．安培

【答案】B

【解析】奧斯特發(fā)現了電流的磁效應，法拉第發(fā)現了電磁感應現象，庫侖發(fā)現了庫侖定律，安培發(fā)現了分子電流假說，B正確．

4．（2019·浙江選考）用國際單位制的基本單位表示電場強度的單位，下列正確的是

A．N/C

B．V/m

C．kg?m/（C?s2）

D．kg?m/（A?s3）

【答案】D

【解析】電場強度，電場力的單位為N，電量的單位為C，所以電場強度的單位是N/C，而，D正確．

5．（2019·浙江選考）小明在觀察如圖所示的沙子堆積時，發(fā)現沙子會自然堆積成圓錐體，且在不斷堆積過程中，材料相同的沙子自然堆積成的圓錐體的最大底角都是相同的。小明測出這堆沙子的底部周長為31.4m，利用物理知識測得沙子之間的摩擦因數為0.5，估算出這堆沙子的體積最接近

A．60

m2

B．200

m2

C．250

m2

D．500

m2

【答案】A

【解析】沙堆底部周長為31.4

m，故圓錐體的底部圓半徑為，對錐面上的一粒沙粒分析，當滿足（為錐體的底角）時沙粒剛好靜止，故，解得圓錐體高，故圓錐體的體積約為，A正確．

6．（2019·天津卷）（1）第26屆國際計量大會決定，質量單位“千克”用普朗克常量定義，“國際千克原器”于2019年5月20日正式“退役”。的數值為，根據能量子定義，的單位是______，該單位用國際單位制中的力學基本單位表示，則為______。

【答案】

【解析】由，能量的單位為，頻率的單位為，故h的單位為，又因能量的單位換成力學基本單位可表示為，則h的單位為

7．（上海市青浦區(qū)模擬）下列物理常量單位正確的是

A．滑動摩擦系數μ的單位N/kg

B．普朗克常量h的單位是J?s

C．萬有引力恒量G的單位是N?kg2/

m2

D．靜電力恒量k沒有單位

【答案】B

【解析】滑動摩擦系數沒有單位，選項A錯誤；普朗克常量h的單位是J?s，選項B正確；萬有引力恒量G的單位是N?

m2/

kg2，選項C錯誤；靜電力恒量k的單位是Nm2/C2，選項D錯誤。

8．（上海市普陀區(qū)模擬）質量

m＝500

g的物體以加速度

a＝20

cm/s2

做勻加速直線運動，則關于它受到的合外力的大小及單位，下列運算既簡潔又符合一般運算要求的是

A．F＝500×20＝10000

N

B．F＝0.5×0.2

N＝0.1

N

C．F＝0.5×0.2＝0.1

N

D．F＝0.5

kg×0.2

m/s2＝0.1

N

【答案】B

【解析】在物理計算中，如果各物理量的單位都統(tǒng)一到國際單位制中，則最后的結果也一定是國際單位制中的單位。所以只有B

項的運算既簡潔又符合一般運算要求。故B正確，ACD錯誤。

9．（江西省九校重點中學模擬）第26屆國際計量大會2018年11月16日通過“修訂國際單位制決議，正式更新了質量單位“千克”、電流單位“安培”、溫度單位“開爾文和物質的量單位“摩爾”4項基本單位定義方法。其中開爾文將用玻爾茲曼常數(K)定義，玻爾茲曼常數的物理意義是單個氣體分子的平均動能Ek隨熱力學溫度T變化的系數，表達式為EK=KT，那么玻爾茲曼常數的單位應為

A．

B．

C．

D．

【答案】D

【解析】據，得。的單位為J，1

J=1

kgm2/s2或1

J=1

W.,熱力學溫度T的單位為開爾文K，則玻爾茲曼常數的單位為

或

故AC錯誤；或；熱力學溫度T的單位為開爾文K，則玻爾茲曼常數的單位為或。故B錯誤，D正確；故選D。

10．（河南省開封市模擬）物理學家金斯說過：“雖然h的數值很小，但是我們應當承認，它是關系到保證宇宙存在的。如果說h嚴格等于0，那么宇宙的物質、宇宙的物質能量，將在十億萬分之一秒的時間內全部變?yōu)檩椛??！逼渲衕是普朗克常量。關于h的單位，用國際單位制的基本單位表示，正確的是

A．J·s

B．J/s

C．kg·m2/s

D．kg·m2·s3

【答案】C

【解析】J不是基本單位，根據功的公式，牛頓第二定律可知，根據每一份能量子等于普朗克常數乘以輻射電磁波的頻率可得：，h用國際單位制的基本單位表示，故C正確，A、B、D錯誤；故選C。

11．（河北省衡水第一中學模擬）引力波是根據愛因斯坦的廣義相對論作出的奇特預言之一，三位美國科學家因在引力波的研究中有決定性貢獻而榮獲諾貝爾獎，對于引力波概念的提出，可以通過這樣的方法來理解：麥克斯韋認為，電荷周圍有電場，當電荷加速運動時，會產生電磁波；愛因斯坦認為，物體周圍存在引力波，當物體加速運動時，會輻射出引力波，愛因斯坦的觀點的提出，采取了下列哪種研究方法

A．控制變量法

B．對比法

C．觀察法

D．類比法

【答案】D

【解析】常用的物理學研究方法有：控制變量法、等效替代法、模型法、比較法、類比法、轉換法等，是科學探究中的重要思想方法.愛因斯坦根據麥克斯韋的觀點：電荷周圍有電場，當電荷加速運動時，會產生電磁波，提出了物體周圍存在引力波，當物體加速運動時，會輻射出引力波的觀點，采用了類比法.故D正確，ABC錯誤；故選D。

12．（北京懷柔區(qū)模擬）騎自行車有很多益處，可緩解交通壓力，可節(jié)能減排；騎自行車時，人做功要消耗體能，還可強身健體。近來多個城市推出摩拜單車，車鎖內主要集成了芯片、GPS定位模塊和SIM卡等，便于掌控自行車的體位置和狀態(tài)，其工作原理如圖所示。使用摩拜單車APP，用戶可以查看并找到單車位置，掃描車身上的二維碼，通過手機網絡發(fā)送到云端請求解鎖，云端收到后識別該車輛并發(fā)送解鎖指令，摩拜單車執(zhí)行解鎖指令自動開鎖，用戶便可開始騎行。據此材料，以下推斷錯誤的是

A．摩拜單車車鎖工作過程中需要用電，車內有供電系統(tǒng)

B．無線電信號非常弱時，摩拜單車的定位將受到影響

C．打開車鎖是通過超聲波來完成信息交換的D．二代摩拜單車車筐內的太陽能電池板把太陽能轉化為電能

【答案】C

【解析】根據題意可知，車輛收到解鎖指令后自動開鎖，可知開鎖過程需要用電，故A正確；定位系統(tǒng)通過無線電來傳輸信號，無線電信號微弱時定位將受到影響，故B正確；解鎖系統(tǒng)是車輛通過接收云端發(fā)送的解鎖指令而實現的，并不是接收手機的電磁輻射信號，故C錯誤；二代摩拜單車車筐內的太陽能電池板把太陽能轉化為電能，故D正確；本題選錯誤的，故選C。