押补充题：受力分析、单位制、物理学史-备战2024年高考物理临考题号押题（辽宁、黑龙江、吉林专用）（解析版）_4.2025物理总复习_2024年新高考资料_5.2024三轮冲刺

押补充题 受力分析、单位制、物理学史 除了常规必考模块，辽宁卷可能会出现物理学史、单位制相关选择题。受力分析只在2022年高考真题 中出现，因其是解决力与运动关系的基础，通常不作为主要考点单独出题。 1. （2023·辽宁卷）安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为 和 、电流大小分别为I 和I₂的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为 1 。比例系数k的单位是（ ） A. kg·m/（s²·A） B. kg·m/（s²·A²） C. kg·m²/（s³·A） D. kg·m²/（s³·A³） 【答案】B 【详解】根据题干公式 整理可得 代入相应物理量单位可得比例系数k的单位为 故选B。 2．（2022·辽宁卷）如图所示，蜘蛛用蛛丝将其自身悬挂在水管上，并处于静止状态。蛛丝 与竖 直方向夹角分别为 。用 分别表示 的拉力，则（ ） A． 的竖直分力大于 的竖直分力 B． 的竖直分力等于 的竖直分力 C． 的水平分力大于 的水平分力 D． 的水平分力等于 的水平分力 【答案】D【详解】CD．对结点O受力分析可得，水平方向 即F 的水平分力等于F 的水平分力，选项C错误，D正确； 2 2 AB．对结点O受力分析可得，竖直方向 解得 ； 则F 的竖直分量 1 F 的竖直分量 ； 2 因 ；可知 ；选项AB错误。 故选D。 3．（2021·辽宁卷）赫兹在研究电磁波的实验中偶然发现，接收电路的电极如果受到光照，就更容易产生 电火花。此后许多物理学家相继证实了这一现象，即照射到金属表面的光，能使金属中的电子从表面 逸出。最初用量子观点对该现象给予合理解释的科学家是（ ） A．玻尔 B．康普顿 C．爱因斯坦 D．德布罗意 【答案】C 【详解】A．玻尔引入量子化的观念解释了氢原子光谱，与题意不符，A错误； B．康普顿提出康普顿效应，发现了光子不仅具有能量，还具有动量，证明了光具有粒子性，与题意不 符，B错误； C．爱因斯坦提出光子说，从理论上解释了光电效应的实验现象，符合题意，C正确； D．德布罗意提出一切物质都具有波粒二象性，与题意不符，D错误。 故选C。 1.基本单位 （1）基本量 被选定的能够利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的一些物理量，力学中有长度、质量、 时间． （2）基本单位：所选定的基本量的单位． 在力学中，选定长度、质量和时间这三个物理量的单位为基本单位 长度的单位有厘米(cm)、米(m)、千米(km)等 质量的单位有克(g)、千克(kg)等时间的单位有秒(s)、分钟(min)、小时(h)等 （3）导出单位 由基本量根据物理关系推导出来的其他物理量的单位，例如速度的单位“米每秒”(m/s)、加速度的单 位“米每二次方秒”(m/s2)、力的单位“牛顿”(kg·m/s2) （4）单位制：基本单位和导出单位一起就组成了一个单位制 2.物体受力分析的一般思路 （1）明确研究对象：将它从周围的环境中隔离出来，以避免混淆。由于解题的需要，研究的对象可 以是质点、结点、单个物体或物体系统。 （2）系统内有多个物体时，从受力最少、受力情况最简单的物体开始进行受力分析。 （3）一般按照重力、弹力、摩擦力、其他力的顺序。接触力要逐个接触面排查，按顺序分析不容易 漏掉某个力。 （4）先已知的力、确定的力，而后再结合运动状态推断未知的力、不确定的力. （5）方向必须画准确：每个力的大小不要求严格按比例画出，但方向要准确。一般要采用隔离法分 别画出每一个研究对象的受力示意图，以避免发生混乱。 （6）检查：防止错画力、多画力和漏画力。 3.力的正交分解法 定义：把力沿着两个选定的相互垂直的方向分解的方法。 适用环境：比较适用于计算物体受三个或三个以上共点力的合力情况 优点：(1)可借助数学中的直角坐标系对力进行描述 (2)分解时只需熟知三角函数关系、几何关系，简单且容易求解 (3)分解多力时，可将矢量运算化为代数运算 一般步骤： (1)建直角坐标系 坐标轴的选取是任意的，为使问题简化，建立坐标系时坐标轴的选取一般有以下两个原则： 使尽量多的力处在坐标轴上 尽量使某一轴上各分力的合力为零 (2)正交分解各力：将每一个不在坐标轴上的力分解到x轴和y轴上，并求出各分力的大小，如图所示 (3)分别求出x轴和y轴方向上所受的合力，合力等于在该方向上所有力的代数和。(沿坐标轴正方向的 力取为正，反之取为负)即：Fx＝F1x＋F2x＋…；Fy＝Fy＋Fy＋… 1 2(4)求共点力的合力：合力大小 ，设合力的方向与x轴的夹角为φ，则 4.整体--隔离法解决共点力的静态平衡 当分析相互作用的两个或两个以上物体整体的受力情况及分析外力对系统的作用时，宜用整体法； 通过整体法分析，可以弄清系统整体的受力情况和全过程的受力情况，从整体上揭示事物的本质和变 化规律，从而避免了中间环节的繁琐推算，能够灵活的解决问题。 在分析系统内各物体(或一个物体各部分)间的相互作用时常用隔离法； 隔离法容易看清单个物体的受力情况或单个过程的运行情形，问题处理起来比较方便、简单 整体法和隔离法不是独立的，对一些较复杂问题，通常需要多次选取研究对象，交替使用整体法和隔 离法。 5.平衡三角形法解决共点力的动态平衡 适用条件：求解三力平衡问题，其中一个力是恒力，一个力方向不变的情况。 （1）一个力恒定，另一个力始终与恒定的力垂直，三力可构成直角三角形，可作不同状态下的直角 三角形，比较力的大小变化，利用三角函数关系确定三力的定量关系。基本矢量图，如图所示 （2）一力恒定(如重力)，另一力与恒定的力不垂直但方向不变，作出不同状态下的矢量三角形，确定 力大小的变化，恒力之外的两力垂直时，有极值出现。 基本矢量图，如图所示 作与F1等大反向的力F1′，F2、F3合力等于F1′，F2、F3、F1′构成矢量三角形。 一般步骤 （1）受力分析完成后，将三个力构建出封闭的三角形矢量和； （2）利用方向变化的力的变化趋势，作出不同状态下的矢量三角形； （3）根据三角形边长确定力大小的变化。6.相似三角形法解决共点力的动态平衡 适用环境：物体受三个力。一力恒定，另两力方向变化的动态平衡问题。但二力分别与绳子、两物体 重心连线方向等平行，即三力构成的矢量三角形与绳长、半径、高度等实际几何三角形相似。1． 单位是测量过程中的重要组成部分，根据单位制，以下公式表述可能正确的是（ ） A． （P为压强） B． （P为功率） C． D． 【答案】C 【解析】A、 的单位是 ；v的单位m/s，故A错误； B、 的单位 ；功率P的单位为W，故B错误； C、 和 ；都是速度单位，故C正确； D、体积V单位是m3；而 ；单位是m4，故D错误。 故答案为：C。 2． 2023年8月24日，日本启动核污染水排海，对全人类将产生重大辐射危害。辐射的危害程度常用 “当量剂量”来衡量，其国际单位是希沃特。每千克人体组织吸收1焦耳的辐射能量为1希沃特。则测 希沃特用国际单位制中的基本单位表示正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 【解析】每千克人体组织吸收1焦耳的辐射能量为1希沃特，1希沃特等于1焦耳与1千克的比值1Sv =1J/kg，1J=1N·m，1N = 1kg·m/s2；联立可知 ；故ACD错误，B正确 ； 故答案为：B。 3．因受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，已难以适应现代精密测量要 求。因此科学界一直想用一种基于物理常数的定义来取代。 年 月 日，第 届国际计量大会 决定，千克由普朗克常量 及米和秒定义，即 ，该决定已于 年 月 日生效。此次标准实施后，国际单位中 个基本单位全部建立在不变的自然常数基础上，保证 了国际单位的长期稳定性和通用性。以下说法正确的是（ ） A．普朗克常量 是个无单位的常量B．普朗克常量 的单位等效于 C．普朗克常量 的单位等效于 D．受外界因素的影响普朗克常量 的数值也会发生细微变化 【答案】B 【解析】A、根据 ；可得 则普朗克常量h的单位为kg⋅m2⋅s-1，故A错误； BC、根据牛顿第二定 F=ma可知 ；则 ；故B正确，C错误； D、据题意受空气污染和氧化等因素影响，国际千克原器的质量出现细微变化，但普朗克常量不变，故 D错误。 故答案为：B。 4． 理想气体常数R是表征理想气体性质的一个常数，由理想气体状态方程可推得 ，其中p为 气体压强， 为气体的摩尔体积（一摩尔物质在0℃、 的体积），T为热力学温度，用国际单位 制中的基本单位表示理想气体常数R的单位，正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】由理想气体状态方程可推得 ；根据压强与力的关系有 ；根据牛顿第二定律 F=ma；联立可得 ；其中质量的单位为kg，加速度的单位为m/s2，摩尔体积的单位为m3/mol ，面积的单位为 m2，热力学温度的单位为K，代入则有 故C正确，ABD错误； 故答案为：C。 5．半径为r超导体导线做的圆环，电流为I，在圆环中心的磁感应强度为 ， 为真空磁导率，关 于 的单位用国际单位制基本单位表示正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】A【解析】由题意有 ；则 单位为 ，又由 ；可得 ；所以 单位为 。 故答案为：A。 6． 安培通过实验研究，发现了电流之间相互作用力的规律。若两段长度分别为 和 、电流大小分别 为I 和I 的平行直导线间距为r时，相互作用力的大小可以表示为 。比例系数k的单 1 2 位是（ ） A．kg·m/（s²·A） B．kg·m/（s²·A²） C．kg·m²/（s³·A） D．kg·m²/（s³·A³） 【答案】B 【解析】根据题干公式 ；整理可得 ；代入相应物理量单位可得比例 系数k的单位为 ； 故答案为：B。 7．在解答一道已知量完全由字母表达结果的计算题时，一个同学解得某物体位移的表达式为 ，其中F表示力、t表示时间，m表示质量，物理量均使用国际单位。用单位制的知识检 查，这个结果（ ） A．一定是错误的 B．可能是正确的 C．无法判断 D．一定是正确的 【答案】A 【解析】表达式 的单位是 ，根据牛顿第二定律 ；可知 ；所以 该单位是速度单位，所以该表达式是错的。 故答案为：A。 8．如图所示，在一条细绳中间用光滑挂钩悬挂一玩具车，左、右两段绳子上的拉力相等，当两段绳子的 夹角为120°时，绳子上的拉力大小等于F，缓慢减小两段绳子之间的夹角，当两段绳子的夹角为90° 时，绳子上的拉力大小为（ ）1 √2 √3 A． F B． F C． F D．√2F 2 2 2 【答案】B 【详解】当夹角为120°时，受力分析如图所示 根据共点力平衡条件有2Fcos60°=G 同理，当两段绳子的夹角为90°时，根据共点力平衡条件有2F'cos45°=G； √2 联立解得F′= F；故选B。 2 9．如图，斜面的倾角α=30°，物体的质量m=2kg，劲度系数k=120N/m的轻弹簧平行于斜面，轻弹簧长 度始终在弹性限度内，P、Q两点之间的距离x =0.15m。物体放在P、Q之间任何位置都能处于静止 PQ 状态，而超过这一范围，物体就会沿斜面滑动。若物体受到的滑动摩擦力等于最大静摩擦力，重力加 速度g取10m/s2。则下列说法正确的是（ ） A．物体在Р点和Q点，轻弹簧分别处于伸长和压缩状态 B．物体在Р点和Q点，轻弹簧分别处于伸长和伸长状态 C．物体与斜面之间的最大静摩擦力为f =9N m D．物体与斜面之间的最大静摩擦力为f =8N m 【答案】BC 【详解】CD．依题意，物体在P点恰好不上滑，在Q点恰好不下滑，可知物体所受最大静摩擦方向在 P点沿斜面向下，在Q点沿斜面向上，结合胡克定律，可得kx =2f ；解得 PQ m f =9N；故C正确；D错误； m AB．因为f