2010-2019十年高考物理真题分类汇编01物理常识单位制（附解析）

十年高考真题分类汇编(2010－2019) 专题 01 物理常识 单位制 选择题： 1.(2019•北京卷•T8)国际单位制(缩写 SI)定义了米(m)、秒(s)等 7 个基本单位，其他单位均可 由物理关系导出。例如，由 m 和 s 可以导出速度单位 m·s–1。历史上，曾用“米原器”定义米， 用平均太阳日定义秒。但是，以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素 的影响，而采用物理常量来定义则可避免这种困扰。1967 年用铯–133 原子基态的两个超精 细能级间跃迁辐射的频率∆ν=9 192 631 770 Hz 定义 s；1983 年用真空中的光速 c=299 792 458 m·s–1 定义 m。2018 年第 26 届国际计量大会决定，7 个基本单位全部用基本物理常量来 定义(对应关系如图，例如，s 对应∆ν，m 对应 c)。新 SI 自 2019 年 5 月 20 日(国际计量日) 正式实施，这将对科学和技术发展产生深远影响。下列选项不正确的是 A. 7 个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性 B. 用真空中的光速 c(m·s–1)定义 m，因为长度 l 与速度 v 存在 l=vt，而 s 已定义 C. 用基本电荷 e(C)定义安培(A)，因为电荷量与电流 I 存在 I=q/t，而 s 已定义 D. 因为普朗克常量 h(J·s)的单位中没有 kg，所以无法用它来定义质量单位 【答案】D 【解析】 本题属于信息题，由题所给信息结合 和 的物理意义解答。 由题意可知，如果以实物或其运动来定义基本单位会受到环境和测量方式等因素的影响，所 以 7 个基本单位全部用物理常量定义，保证了基本单位的稳定性，故 A 正确； 用真空中的光速定义 m，即光在真空中传播 299792458 分之一秒的距离，且 s 早已定义， 故 B 正确； 由公式 可知，安培即为 1s 时间内通过的电荷量，故 C 正确； 由题意可知，h 对应为 kg，故 D 错误。 l vt= qI t = qI t = 2.(2019•天津卷•T9)第 26 届国际计量大会决定，质量单位“千克”用普朗克常量 h 定义，“国 际千克原器”于 2019 年 5 月 20 日正式“退役”h 的数值为 ，根据能量子定义，h 的单位是______，该单位用国际单位制中的力学基本单位表示，则为______。 【答案】(1) (2) 【解析】 【详解】由 ，能量的单位为 J，频率的单位为 s－1，故 h 的单位为 J·s，又因能量的 单位换成力学基本单位可表示为 ，则 h 的单位为 3.(2018·浙江卷)用国际单位制的基本单位表示能量的单位，下列正确的是 A. kg·m2/s2 B. kg·m/s C. N/m D. N·m 【答案】A 【解析】根据 W＝Fs，F＝ma，可得 J＝kg·m/s2·m＝kg·m 2/s2，故 A 正确，B、C、D 错误； 4.(2018·浙江卷)通过理想斜面实验得出“力不是维持物体运动的原因”的科学家是 A. 亚里士多德 B. 伽利略 C. 笛卡尔 D. 牛顿 【答案】B 【解析】A、亚里士多德认为力是维持物体运动状态的原因，故 A 错误； B、伽利略通过理想斜面实验提出了力不是维持物体运动的原因，故 B 正确； C、笛卡尔在伽利略研究的基础上第一次表述了惯性定律，故 C 错误； D、牛顿在伽利略等前人研究的基础上提出了牛顿第一定律，认为力是改变物体运动状态的 原因，但不是第一个根据实验提出力不是维持物体运动原因的科学家，也不是第一个提出惯 性的科学家，故 D 错误。 故选 B。 5.(2016·天津卷)物理学家通过对实验的深入观察和研究，获得正确的科学认知，推动物理学 的发展。下列说法符合事实的是 A.赫兹通过一系列实验，证实了麦克斯韦关于光的电磁理论 B.查德威克用 α 粒子轰击 获得反冲核 ，发现了中子 C.贝克勒尔发现的天然放射性现象，说明原子核有复杂结构 D.卢瑟福通过对阴极射线的研究，提出了原子核式结构模型 【答案】AC 346.63 10−× J s⋅ 2kg m /s⋅ E hv= 2kg m/s m⋅ ⋅ 2kg m / s⋅ 14 7 N 17 8 O 【解析】麦克斯韦预言了电磁波的存在，赫兹通过实验证实了麦克斯韦的电磁理论，选项 A 正确；卢瑟福用 α 粒子轰击 ，获得反冲核 ，发现了质子，选项 B 错误；贝克勒尔 发现的天然放射性现象，说明原子核具有复杂结构，选项 C 正确；卢瑟福通过对 α 粒子散 射实验的研究，提出了原子的核式结构模型，选项 D 错误。 6.(2016·海南卷)下列说法正确的是 A.爱因斯坦在光的粒子性的基础上，建立了光电效应方程 B.康普顿效应表明光子只具有能量，不具有动量 C.玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律 D.卢瑟福根据 α 粒子散射实验提出了原子的核式结构模型 E.德布罗意指出微观粒子的动量越大，其对应的波长就越长 【答案】ACD 【解析】爱因斯坦提出了光子假说，建立了光电效应方程，故选项 A 正确； 康普顿效应表明光不仅具有能量，还具有动量，故选项 B 错误； 玻尔的原子理论成功地解释了氢原子光谱的实验规律，故选项 C 正确； 卢瑟福根据 α 粒子散射实验提出了原子核式结构模型，故选项 D 正确； 微观粒子的德布罗意波长为 ，其中 p 为微观粒子的动量，故动量越大，则对应的波 长就越短，选项 E 错误。 7.(2011·海南卷)自然界的电、热和磁等现象都是相互联系的，很多物理学家为寻找它们之间 的联系做出了贡献。下列说法正确的是 A.奥斯特发现了电流的磁效应，揭示了电现象和磁现象之间的联系 B.欧姆发现了欧姆定律，说明了热现象和电现象之间存在联系 C.法拉第发现了电磁感应现象，揭示了磁现象和电现象之间的联系 D.焦耳发现了电流的热效应，定量给出了电能和热能之间的转换关系 【答案】ACD 【解析】奥斯特最先发现了电流的磁效应，揭开了人类研究电磁相互作用的序幕，故 A 正 确；欧姆定律说明了电流与电压的关系，故 B 错误；法拉第经十年的努力发现了电磁感应 现象，故 C 正确；焦耳发现了电流的热效应，故 D 正确； 8.(2011·山东卷)了解物理规律的发现过程，学会像科学家那样观察和思考，往往比掌握知识 14 7 N 17 8 O h p λ = 本身更重要。以下符合事实的是 A.焦耳发现了电流热效应的规律 B.库仑总结出了点电荷间相互作用的规律 C.楞次发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕 D.牛顿将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动 【答案】AB 【解析】奥斯特发现了电流的磁效应，拉开了研究电与磁相互关系的序幕，选项 C 错误； 伽利略将斜面实验的结论合理外推，间接证明了自由落体运动是匀变速直线运动，选项 D 错误。 9.(2012·山东卷)以下叙述正确的是 A.法拉第发现了电磁感应现象 B.惯性是物体的固有属性，速度大的物体惯性一定大 C.牛顿最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的必然结果 D.感应电流遵从楞次定律所描述的方向，这是能量守恒定律的必然结果 【答案】AD 【解析】1831 年英国科学家法拉第发现了电磁感应现象。故 A 正确； 惯性是物体的固有属性，质量是惯性大小的量度，与速度大无关。故 B 错误； 伽利略最早通过理想斜面实验得出力不是维持物体运动的原因，故 C 错误； 感应电流遵从楞次定律所描述的方向，由于在电磁感应现象中，安培力是阻力，外界通过克 服安培力做功，将机械能转化为电能，故楞次定律所描述的感应电流方向，这是能量守恒定 律的必然结果，故 D 正确；故选 AD。 10.(2013·海南卷)科学家关于物体运动的研究对树立正确的自然现象具有重要作用。下列说 法符合历史事实的是 A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变 B.伽利略通过“理想实验”得出结论：运动必具有一定速度，如果它不受力，它将以这一速度 永远运动下去 C.笛卡儿指出：如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线运动， 既不停下来也不偏离原来的方向 D.牛顿认为，物体具有保持原来匀速直线运动状态或静止状态的性质 【答案】BCD 【解析】亚里士多德认为力是维持物体运动的原因，他的观点是错误的，伽利略通过实验与 推理证明了力不是维持物体运动的原因，力是改变物体运动状态的原因，假如没有力作用在 运动的物体上，物体将以原来的速度永远运动下去，同时期的笛卡尔也得出了类似的结论； 牛顿在伽利略和笛卡尔的基础上提出了牛顿第一定律，即认为物体具有保持原来匀速直线运 动状态绒静止状态的性质，因此 BCD 正确。A 错误。 11.(2014·北京卷)伽利略创造的把实验、假设和逻辑推理相结合的科学方法，有力地促进了 人类科学认识的发展。利用如图所示的装置做如下实验：小球从左侧斜面的 O 点由静止释 放后沿斜面向下运动，并沿右侧斜面上升。斜面上先后铺垫三种粗糙程度逐渐降低的材料时， 小球沿右侧斜面上升到的最高位置依次为 1、2、3，根据三次实验结果的对比，可以得到的 最直接的结论是 A.如果斜面光滑，小球将上升到与 O 点等高的位置 B.如果小球不受力，它将一直保持匀速运动或静止状态 C.如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D.小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 【答案】A 【解析】从实验中小球的三种运动情况可以得到，斜面的阻力越小，小球上升的位置越高， 如果不受阻力，就会升到与 O 点相等的高度，A 正确；而其他选项都不是由实验直接得到 的，需要进一步推理或实验验证，B、C、D 错误。 12.(2014·海南卷)下列说法中，符合物理学史实的是 A.亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体才能运动；没有力的作用，物体就静止 B.牛顿认为，力是物体运动状态改变的原因，而不是物体运动的原因 C.麦克斯韦发现了电流的磁效应，即电流可以在其周围产生磁场 D.奥斯特发现导线通电时，导线附近的小磁针发生偏转 【答案】ABD 【解析】在亚里士多德的时代，人们根据生产生活的实际经验感受到，物体的运动都是需要 有力的作用的，A 正确； 牛顿根据伽利略的研究成果，提出惯性的概念，并继承和发展了伽利略的观点，认为物体运 动的维持不需要力，运动的改变才需要力，B 正确； 奥斯特发现通电导线下方的小磁针会偏转，从而发现了电流磁效应，故 C 错 D 对。 13.(2015·天津卷·T1)物理学重视逻辑，崇尚理性，其理论总是建立在对事实观察的基础上， 下列说法正确的是 A.天然放射现象说明原子核内部是有结构的 B.电子的发现使人认识到原子具有核式结构 C.α 粒子散射实验的重要发现是电荷时量子化的 D.密立根油滴实验表明核外电子的轨道是不连续的 【答案】A 【解析】卢瑟福的 α 粒子散射实使人们认识到原子的核式结构，电子的发现使人们认识到 原子并不是自然界中的最小粒子，是有结构的，所以选项 BC 错误；天然放射性现象使人们 认识到原子核是由更小的核子组成，选项 A 正确； 密立根油滴实验测定了元电荷的大小， D 错误。 14.(2014·新课标全国卷Ⅱ)在人类对微观世界进行探索的过程中，科学实验起到了非常重要 的作用。下列说法符合历史事实的是 A.密立根通过油滴实验测得了基本电荷的数值 B.贝克勒尔通过对天然放射性现象的研究，发现了原子中存在原子核 C.居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(P0)和镭(Ra)两种新元素 D.卢瑟福通过 α 粒子散射实验，证实了在原子核内存在质子 E.汤姆孙通过阴极射线在电场和在磁场中的偏转实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组 成，并测出了该粒子的比荷 【答案】ACE 【解析】密立根通过油滴实验测出了基本电荷的数值为 1.6×10－19C，选项 A 正确； 贝克勒尔通过对天然放射性研究发现了中子，选项 B 错误； 居里夫妇从沥青铀矿中分离出了钋(PO)和镭(Ra)两种新元素，选项 C 正确； 卢瑟福通过 α 粒子散射实验，得出了原子的核式结构理论，选项 D 错误； 汤姆孙通过对阴极射线在电场及在磁场中偏转的实验，发现了阴极射线是由带负电的粒子组 成，并测定了粒子的比荷，选项 E 正确。 15.(2011·天津卷)下列能揭示原子具有核式结构的实验是 A.光电效应实验 B.伦琴射线的发现 C.α 粒子散射实验 D.氢原子光谱的发现 【答案】C 【解析】光电效应实验说明光具有粒子性，A 选项错误； X 射线(伦琴射线)的发现是 19 世纪末 20 世纪初物理学的三大发现(X 射线 1896 年、放射线 1896 年、电子 1897 年)之一，这一发现标志着现代物理学的产生，B 选项错误； α 粒子散射实验中极少数 α 粒子的大角度偏转说明原子内存在原子核，C 正确； 氢原子光谱的发现解释了原子的稳定性以及原子光谱的分立特征，D 选项错误. 16.(2014·天津卷)下列说法正确的是 A.玻尔对氢原子光谱的研究导致原子的核式结构模型的建立 B.可利用某些物质在紫外线照射下发出荧光来设计防伪措施 C.天然放射现象中产生的射线都能在电场或磁场中发生偏转 D.观察者与波源互相远离时接收到波的频率与波源频率不同 【答案】BD 【解析】原子的核式结构模型源于卢瑟福的 α 粒子散射实验，故 A 错误；紫外线可使荧光 物质发光，此现象广泛应用于人民币等防伪措施，所以选项 B 正确；天然放射现象中的 γ 射线是电磁波，不会在电磁场中偏转，故 C 错误；由多普勒效应可知，观察者与波源靠近 或远离时，观察到的波的频率相对于波源会增大或减小，所以选项 D 正确。 17.(2011·北京卷)物理关系式不仅反映了物理量之间的关系，也确定了单位间的关系.如关系 式 U=IR 既反映了电压、电流和电阻之间的关系，也确定了 V(伏)与 A(安)和 Ω(欧)的乘积等 效.现有物理量单位：m(米)、s(秒)、N(牛)、J(焦)、W(瓦)、C(库)、F(法)、A(安)、Ω(欧)和 T(特)，由它们组合成的单位都与电压单位 V(伏)等效的是(  ) A. 和 B. 和 T·m2/s C. 和 C·T·m/s D. 和 T·A·m 【答案】B 【解析】由电场力做功的公式 W＝qU，知 ，所以单位 J/C 与电压单位 v 等效， 由 F=qE 知 ，可知 N/C 是与电场强度的单位等效的， 由 可知，“C/F 是和电压单位 V 等效的， 由 可知，T·m2/s 是和电压单位 V 等效的， J C N C C F W A 1 1 2 2W ⋅Ω WU q = FE q = QU C = E t ∆Φ= ∆ 由 P=UI，可的 ，所以 W/A 是和电压单位 V 等效的， 由 F=qvB 知，C·T·m/s 是力的单位，是与 N 等效的， 由 可得 ，所以 是和电压的单位等效的， 由 F=BIL 可知，T·A·m 是和力的单位牛顿等效的. 根据以上分析可知，都与电压单位 V(伏)等效的是 B 18.(2012·北京卷)“约瑟夫森结”由超导体和绝缘体制成.若在结两端加恒定电压 U，则它会辐 射频率为 ν 的电磁波，且 ν 与 U 成正比，即 ν=kU。已知比例系数 k 仅与元电荷的 2 倍和普 朗克常数 h 有关，你可能不了解此现象的机理，但仍可运用物理学中常用的方法，在下列选 项中，推理比例系数的值可能为 A. B. C.2he D. 【答案】B 【解析】物理公式两边的单位是相同的，根据公式 v＝kU， ，故其单位为 s－1·V－1； 普朗克常量 h 的单位是 J·s，e 的单位是 C；根据公式 W=qU，J=VC，故 1Js＝1VCs，故 1s－ 1·V－1＝ ，故 的单位是 s－1·V－1。 19.(2013·福建卷)在国际单位制(简称 SI)中，力学和电学的基本单位有：m(米)、kg(千克)、s(秒)、 A(安培)。导出单位 V(伏特)用上述基本单位可表示为 A.m2·kg·s －4·A－1 B.m2·kg·s －3·A－1 C.m2·kg·s －2·A－1 D.m2·kg·s －1·A－1 【答案】B 【解析】题设中的导出单位 V(伏特)是电压 U 的单位，基本单位 m(米)、kg(千克)、s(秒)、A(安 培)分别是长度 l、质量 m、时间 t、电流 I 的单位，上述物理量间存在的关系有：U＝Ed、E ＝F/q、F＝ma、a＝Δv/Δt、v＝Δx/Δt、q＝I/t， 综上可知 1V=1kg·m2·s－3·A－1，故选项 B 正确。 20.(2010·新课标Ⅰ卷·T14)在电磁学发展过程中，许多科学家做出了贡献。下列说法正确的 是 A.奥斯特发现了电流磁效应；法拉第发现了电磁感应现象 B.麦克斯韦预言了电磁波；楞次用实验证实了电磁波的存在 C.库仑发现了点电荷的相互作用规律：密立根通过油滴实验测定了元电荷的数值 PU I = 2UP R = U PR= 1 1 2 2W ⋅Ω 2 h e 2e h 1 2he vk U = C Js 2e h D.安培发现了磁场对运动电荷的作用规律：洛仑兹发现了磁场对电流的作用规律 【答案】AC 【解析】本题考查有关电磁学的物理学史知识，属于识记式题型。电流的磁效应由奥斯特发 现，电磁感应现象由法拉第发现，A 项正确；麦克斯韦验证了电磁波，但实验验证电磁波的 存在由赫兹完成，而不是楞次，B 项错误；库仑发现了点电荷之间的相互作用规律，并得出 了库仑定律的表达式，密立根通过油滴实验得出了元电荷的数值，C 项正确；磁场对电流的 作用规律由安培得出，而磁场对运动电荷的作用规律由洛仑兹得出，D 项错误。 21.(2010·北京卷·T20)如图，若 x 轴表示时间，y 轴表示位置，则该图像反映了某质点做匀速 直线运动时，位置与时间的关系。若令 x 轴和 y 轴分别表示其它的物理量，则该图像又可以 反映在某种情况下，相应的物理量之间的关系。下列说法中正确的是 A.若 x 轴表示时间，y 轴表示动能，则该图像可以反映某物体受恒定合外力作用做直线运动 过程中，物体动能与时间的关系 B.若 x 轴表示频率，y 轴表示动能，则该图像可以反映光电效应中，光电子最大初动能与入 射光频率之间的关系 C.若 x 轴表示时间，y 轴表示动量，则该图像可以反映某物在沿运动方向的恒定合外力作用 下，物体动量与时间的关系 D.若 x 轴表示时间，y 轴表示感应电动势，则该图像可以反映静置于磁场中的某闭合回路， 当磁感应强度随时间均匀增大时，增长合回路的感应电动势与时间的关系 【答案】C 【解析】根据动量定理 ， 说明动量和时间是线性关系，纵截距为 初动量，C 正确。结合 得 ，说明动能和时间的图像是抛物 线，A 错误。根据光电效应方程 ，说明最大初动能和时间是线性关系，但纵 截距为负值，B 错误。当磁感应强度随时间均匀增大时，增长合回路内的磁通量均匀增大， 根据法拉第电磁感应定律增长合回路的感应电动势等于磁通量的变化率，是一个定值不 随 时间变化，D 错误。 FtPP =− 0 0PFtP += KmEP 2= 02 PFtmEK += WhEkm −= ν 22.(2010·海南卷·T1)1873 年奥地利维也纳世博会上，比利时出生的法国工程师格拉姆在布展 中偶然接错了导线，把另一直流发电机发出的电接到了自己送展的直流发电机的电流输出端。 由此而观察到的现象导致了他的一项重要发明，从而突破了人类在电能利用中的一个瓶颈， 此项发明是 A.新型直流发电机 B.直流电动机 C.交流电动机 D.交流发电机 【答案】B 【解析】直流发电机发电时接另一直流发电机，则另一直流发电机实际成了直流电动机，B 正确。