4.4力学单位制基础达标（word含解析）-2020-2021学年【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册

4.4力学单位制基础达标（含解析）
一、单选题
1.以下物理量的单位符号属于国际单位制单位的是（??
）
A.?质量g?????????????????????????????B.?磁感应强度T?????????????????????????????C.?功率kW?????????????????????????????D.?能量eV
2.下列哪一组属于国际单位制的基本单位（??
）
A.?kg、m、km/h????????????????????B.?m、s、kg????????????????????C.?m、N、kg????????????????????D.?N、g、m/s2
3.下列物理量是矢量又属于导出量的是（??
）
A.?力??????????????????????????????????????B.?时间??????????????????????????????????????C.?位移??????????????????????????????????????D.?质量
4.下列单位中，不属于力学基本单位的是（??
）
A.?N??????????????????????????????????????????B.???????????????????????????????????????????C.?m??????????????????????????????????????????D.?s
5.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
6.用国际单位制基本单位表示普朗克常量h的单位，下列正确的是（??
）
A.?J·s??????????????????????????????????B.?N·m??????????????????????????????????C.?kg·m2·s-1??????????????????????????????????D.?无单位
7.功的单位是焦耳（J），焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系正确的是（??
）
A.?1J=1kg×m2/s2???????????B.?1J
=
1kg?
m/s2???????????C.?1J
=
1kg
×
m2
/
s???????????D.?1J
=
1kg
×
m
/
s
8.下图中不是测量力学基本量的仪器是（??
）
A.??????B.??????C.??????D.?
9.2018年11月13-16日，第26届国际计量大会（CGPM）在巴黎召开，会议通过了关于“修订国际单位制（SI）”的1号决议．该决议是SI自1960年创建以来最为重大的变革，是科学进步的里程碑．根据决议，SI基本单位中有4个被重新定义．以下单位中哪个是本次大会被重新定义的（??
）
A.?千克???????????????????????????????????????B.?秒???????????????????????????????????????C.?米???????????????????????????????????????D.?牛顿
10.在国际单位制(SI)中，力学的基本单位有：m(米)、kg(千克)和s(秒)．胡克定律
中k的单位用上述基本单位可表示为（
??）
A.?kg·m/s2?????????????????????????????????B.?kg·m/s?????????????????????????????????C.?kg/s2?????????????????????????????????D.?kg/s
11.下列说法中不正确的是（?
）
A.?在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位
B.?因为1
N＝1
kg·m/s2
，
所以力的单位牛顿是导出单位
C.?各物理量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位
D.?物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系,同时也确定了物理量间的单位关系
12.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△v=9192631770
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△v，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q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
13.2018年2月16日，第26届国际计量大会通过“修订国际单位制”决议，正式更新包括国际标准质量单位“千克”在内的4项基本单位定义。新国际单位体系将于2019年5月20日世界计量日起正式生效。其中，千克将用普朗克常量(h)定义；安培将用电子电荷量（e）定义。以基本物理常数定义计量单位，可大大提高稳定性和精确度。关于普朗克常量和电子电荷量的单位，下列正确的是（??
）
A.?普朗克常量的单位为kg·
m3·
s-2????????????????????????B.?普朗克常量的单位为kg-1
·
m2·
s-1
C.?电子电荷量的单位为A·
s????????????????????????????????????D.?电子电荷量的单位为A·
s-1
14.在解字母运算的计算题时,一个同学解得物体的位移
,用单位制方法检查,则这个结果(　　)
A.?可能是正确的?????????????????????????????????????????????????????B.?一定是错误的
C.?如果用国际单位制,结果可能正确?????????????????????????D.?用国际单位制,结果错误,如果用其他单位制,结果可能正确
15.在弹性限度内，弹簧的伸长量x与弹力F成正比，即F=kx，其中k的值与弹簧材料、原长L、横截面积S等因素有关，理论与实验都表明k=
，其中Y是由材料决定的常数，材料力学中称之为杨氏模量．在国际单位中，杨氏模量Y的单位为（??
）
A.?N????????????????????????????????????B.?m????????????????????????????????????C.?N?m﹣1????????????????????????????????????D.?N?m﹣2
16.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.?J/C和N/C???????????????????????????????????????????????????????????B.?C/F和T?m2/s??
??
C.?W/A和C?T?m/s??????????????????????????????????????????????????D.??
和T?A?m
二、解答题
17.一次小明在做物理作业时，推导出某物体运动时的位移x，初速度v0
，
加速度a和时间t之间有下面的关系：x＝v0t2＋
at3
，
小明以为发现了一条新的运动规律，高兴地拿去给老师看。老师一看，立即遗憾地告诉他，这个公式是错误的！不可能有满足这个公式的运动。聪明的同学，你能很快看出该式的错误吗？
18.质量为10
g的子弹，以300
m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度是200
m/s。若木板厚度为10
cm，求子弹对木板的平均作用力。
小明同学的做法如下，你同意他的解法吗？
由运动学公式：v2－
＝2ax得：
a＝
＝
?m/s2＝－2.5×103
m/s2
由牛顿第二定律：
F＝ma＝10×（－2.5×103）N＝－2.5×104
N。
三、综合题
19.对于下列物理量，按要求填空（填字母）
A．密度B．米/秒C．牛顿D．加速度E．质量F．秒G．米H．长度I．时间J．千克
（1）属于物理量的是________。
（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量是________。
（3）属于国际单位制中的基本单位的是________，属于导出单位的是________。
答案解析
1.【答案】
B
【解析】A．质量的国际单位制单位是kg，A不符合题意；
B．磁感应强度的国际单位制单位是T，B符合题意；
C．功率的国际单位制单位是W，C不符合题意；
D．能量的国际单位制单位是J，D不符合题意。
故答案为：B。
只有磁感应强度的单位属于国际单位。
2.【答案】
B
【解析】A、kg，m是国际单位制中基本单位，km/h不是国际单位制中的基本单位，A不符合题意；
B、m、s、kg是国际单位制中的基本单位，B符合题意；
C、N是国际单位制中的导出单位，C不符合题意；
D、m/s2、N是国际单位制中的导出单位，g不是国际单位制中的基本单位，D不符合题意．
故答案为：B
km/h、N、m/s2都属于导出单位，其他属于基本单位。
3.【答案】
A
【解析】力学的基本物理量是长度，时间，质量，但是时间、质量只有大小没有方向是标量，
位移是既有大小又有方向是矢量，位移的单位是m，是力学基本单位，只有力是既有大小又有方向是矢量，力的单位是N，是导出单位，不是基本单位。
故答案为：A。
熟悉基本单位制单，了解矢量和标量的区别。
4.【答案】
A
【解析】在国际单位制中的力学基本单位有三个:米、千克、秒，其余都不是力学基本单位，BCD属于，A不属于，本题选择不属于力学基本单位的，所以A符合。
故答案为：A。
牛顿属于导出单位不属于基本单位。
5.【答案】
B
【解析】根据电势差定义
，其中
，
，
，联立解得
，即
，B符合题意；
故答案为：B
根据题中选项中都有安培这个单位，可联想到
，则进一步联想到
，然后再根据功的定义，力的定义，展开换算
6.【答案】
C
【解析】普朗克常量的单位为
，根据
知
根据
知
联立得
故答案为：C。
七个基本单位：长度m，时间s，质量kg，热力学温度K，电流A，光强度cd，物质的量mol，结合公式分析求解即可。
7.【答案】
A
【解析】根据W=FL可得，1J=1N?m
根据牛顿第二定律F=ma可知，力的单位为：1N=1kg?m/s2
所以有：1J=kg?m2/s2
故答案为：A
七个基本单位：长度m，时间s，质量kg，热力学温度K，电流A，光强度cd，物质的量mol，结合公式分析求解即可。
8.【答案】
B
【解析】A是电火花计时器，用于计时；B是弹簧测力计，测量力，C是天平，测量质量；D是刻度尺，测量长度；物理学有七个基本物理量，其中力学基本量是质量、长度、时间，故而不是测量基本量的时，测量力的弹簧测力计，B符合题意；
故答案为：B.
本题首先需要被认出图中所展示的仪器设备，然后根据其测量的物理量以及基本物理量进行判断；
9.【答案】
A
【解析】2018年11月，第26届国际计量大会（CGPM）在巴黎召开。经各个成员国表决，最终通过了关于“修订国际单位制（SI）”的1号决议。决议实施后，SI基本单位中的千克、安培、开尔文和摩尔将分别用普朗克常数h、基本电荷常数e、玻尔兹曼常数k和阿伏加德罗常数NA重新定义。这是SI自1960年创建以来最为重大的变革，从根本上改善和提高了物理量计量的稳定性和可靠性，更好地适应当今科学研究与技术应用的发展。
故答案为：A
此题考查对物理知识新变动，属于信息类题目，知道这次以物理常数为基础，对国际计量单位制重新定义，意味着所有SI单位将由描述客观世界的常数定义。重新定义开启了任意时刻、任意地点、任意主体根据定义实现单位量值的大门，将对经济、科技与民生等都将产生深刻影响。
10.【答案】
C
【解析】根据F=ma可知F的单位是：kg?m/s2；根据胡克定律F=kx可得
可知：k的单位是
，
故答案为：C；
利用牛顿第二定律可以导出力的单位，结合胡克定律可以导出劲度系数的单位。
11.【答案】
A
【解析】AB.力学单位制中的基本单位是米、秒、千克，力是导出单位，且1
N＝1
kg·m/s2；A错误，符合题意；B不符合题意。
CD.物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系，而且各物理量采用国际单位，通过物理公式运算的结果的单位一定为国际单位；CD不符合题意。
故答案为：A
力不是基本量所以牛顿属于导出单位。
12.【答案】
D
【解析】A、7个基本单位全部用物理常量定义，那么其他的单位都可以通过该7个单位表示出来，那么这7个单位就不用更换，比较稳定，A正确，不符合题意；
B、真空中的光速确定，只要利用速度公式求解光传播1m的时间，即可用来定理1m的距离，B正确，不符合题意；
C、利用电流与电荷、时间的关系式，如果时间t已经定义下来，那么就可以用电量的单位规定电流的单位，C正确，不符合题意；
D、能量的单位焦耳可以利用公式W=Fs=mas，用7个基本单位进行表示，D错误，符合题意。
故答案为：D
七个基本单位：长度m，时间s，质量kg，热力学温度K，电流A，光强度cd，物质的量mol，结合公式分析求解即可。
13.【答案】
C
【解析】由公式E=hv，可得h=E/v=Fs/v=mas/v，故普朗克常量h的单位为J/Hz，1J/Hz=1J·S=1Kg·m2·s-1；由公式q=It，可得电荷量e的单位为C，1C=1A·s。
故答案为：C。
利用普朗克能量子方程可以导出普朗克常量的单位；利用电流的定义式可以导出电荷量的单位。
14.【答案】
B
【解析】将右边的力F、时间t和质量m的单位代入表达式，则表达式右边的单位是速度单位，而左边的单位是位移单位，所以结果一定错误，选用单位制不同，只影响系数，B符合题意，ACD不符合题意。
故答案为：B。
该题目的解法是把力F、质量m和时间t的单位的代入计算，如果能得到位移的单位，该公式就是正确的。
15.【答案】
D
【解析】解：由k=
，得
Y=
k的单位是N/m，S是单位是m2
，
L的单位是m，代入上式得Y的单位是N/m2=N?m﹣2；
故选：D
根据k、S、L的单位，由表达式k=
，推导出Y的单位．
16.【答案】B
【解析】解答：物体量单位间的关系我们一下子搞不清楚，可以将其转换为物理量，因为物理公式相对来说更熟悉些；A中的J/C其实就是电功与电量之比，正好等于电压，所以该单位组合正确，而N/C就是力与电量之比，而电场强度E与电量之比才等于电压，故该单位组合错误，选项A错误；C/F是电量与电容的比值，它是电压的单位，T?m2/s是磁场强度、长度与速度的乘积，由电磁感应的公式可知，它也是电压的单位，选项B正确；W/A是电功率与电流的比值，是电压的单位，而C?T?m/s是电容、磁场强度与速度的乘积，不是电压的单位，故选项C错误；
?
是电压的单位，但T?A?m是力的单位，故选项D错误.
分析：本题考查了单位间的组合
17.【答案】
解：作为表示物理规律的方程，它两边的单位必须是相同的。不妨设速度、加速度、时间分别是1
m/s、1
m/s2、1
s代入x＝v0t2＋
at3中得：x＝1
m/s×（1
s）2＋
×1
m/s2×（1
s）3＝
m·s。我们知道，位移的单位是米，可见上式中左右两边单位不同，因此，可判断公式x＝v0t2＋
at3是错误的，不可能有什么运动服从它。
【解析】位移的单位有：千米、米、分米、厘米、毫米；只要设速度、加速度和时间的单位分别是1m/s,1m/s2,、1s，然后代入x＝v0t2＋
1
/2
at3中，得出x的单位，即可验证。
18.【答案】
解：不同意
不同意的原因是单位未统一到同一单位制中。正确解法如下：
x＝10
cm＝0.1
m，m＝10
g＝10-2
kg
a＝
＝
m/s2＝－2.5×105
m/s2
F＝ma＝10-2×（－2.5×105）N＝－2.5×103
N
负号表示与速度反向。
【解析】物理计算题，首先要进行单位换算，要把已知物理量全部换算成国际单位，这样根据物理公式推导出来的物理量也是国际单位。
19.【答案】
（1）A、D、E、H、I
（2）E、H、I
（3）G、F、J；B、C
【解析】（1）属于物理量的是密度、加速度、质量、长度、时间。故该空应填“A、D、E、H、I”。（2）在国际单位制中，作为基本单位的物理量有质量、长度和时间，故填“E、H、I”。（3）属于国际单位制中的基本单位是m、kg、s；属于导出单位的有m/s、N。故本小题第一空填“G、F、J”，第二空应填“B、C”。
（1）物理量和单位是两个不同的概念，题中密度、加速度、质量、长度、时间是物理量。国际单位制规定的七个基本物理量分别是，长度、质量、时间、热力学温度、电流、光照强度、物质的量。它们在国际单位制中的单位为基本单位，这些单位分别为米、千克、秒、开尔文、安培、坎德拉、摩尔。而由物理量之间的关系式推导出来的单位叫做导出单位。