第一章 运动的描述（章节达标检测）考试试卷--2024-2025学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）

第一章　运动的描述 全卷满分100分　考试用时90分钟 一、单项选择题(本题共12小题，每小题3分，共36分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1.天王星是太阳系八大行星之一，属于冰巨星。天王星的自转周期为17小时14分24秒，公转周期约为84年，平均公转速度约为24 607 km/h，赤道半径约为25 559 km。根据以上信息，下列说法正确的是 (　　 ) A.“17小时14分24秒”指的是时刻 B.天王星绕太阳公转一圈，其位移和路程均为零 C.研究天王星的自转，可将天王星视为质点 D.研究天王星绕太阳运动的轨迹，可将天王星视为质点 2.两个人(可视为质点)以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，两人经过一段时间后在F点(图中未画出)第一次相遇，从出发到这次相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量不相同的是 (　　 ) A.路程　　B.平均速度　　C.时间　　D.位移 3.两辆汽车在平直的公路上行驶，甲车内的人看见窗外的树木向东移动，乙车内的人看见甲车没有运动。如果以大地为参考系，上述事实说明 (　　 ) A.甲车向西运动，乙车没动 B.乙车向西运动，甲车没动 C.甲、乙两车以相同的速度向西运动 D.甲车向西运动，乙车向东运动 4.关于速度和加速度的关系，以下说法正确的是 (　　 ) A.加速度方向为正时，速度一定增加 B.加速度方向为负时，速度可能增大 C.加速度方向保持不变，速度方向也一定保持不变 D.加速度大小不断变小，速度大小也一定不断变小 5.如图所示，半径为R的地球仪上，P点为赤道与0°经线的交点，Q点为赤道与东经90°经线的交点。一只蚂蚁从P点沿0°经线向北爬行到北极点，然后又沿东经90°经线向南爬行到Q点，则蚂蚁从P点运动到Q点的整个过程中的路程和位移大小分别为 (　　 ) A.路程为2πR，位移大小为2R B.路程为πR，位移大小为R C.路程为πR，位移大小为R D.路程为2πR，位移大小为R 6.一个可以看成质点的物体在水平面上运动，建立平面直角坐标系，物体在0 s、1 s、2 s、3 s、4 s、5 s时的位置坐标分别为(0，0)、(1 m，2 m)、(2 m，1 m)、(3 m，1 m)、(2 m，4 m)、(5 m，3 m)，依次连接各坐标位置，下列说法正确的是 (　　 ) A.各点之间的连线为物体的运动轨迹 B.物体在第4 s内和第5 s内的路程相等 C.物体在第4 s内和第5 s内的位移相同 D.物体在前2 s内的位移小于最后2 s内的位移 7.一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度-时间图像如图所示，由图像可知 (　　 ) A.tc时刻火箭回到地面 B.0~ta段是火箭上升过程，tb~tc段是火箭下落过程 C.tb时刻火箭离地最远 D.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度 8.如图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图(b)是该机器人在某段时间内的x-t图像(20~30 s内图线为曲线，其余为直线)。以下说法正确的是 (　　 ) 　　 A.机器人在0~30 s内的位移为0 B.0~10 s内，机器人做加速直线运动 C.10~30 s内，机器人的平均速度大小约为0.23 m/s D.机器人在5 s末的速度与15 s末的速度大小相等 9.做直线运动的质点的位移x与时间t的关系为x=5t+2(各物理量均采用国际单位制中的单位)，则该质点 (　　 ) A.第1 s内的位移是5 m B.前2 s内的平均速度是6 m/s C.任意1 s内的速度增量都是2 m/s D.任意相邻的1 s内的位移差都是1 m 10.两辆汽车沿平直公路同向运动，从某时刻开始计时，分别测量两辆车的速度大小，并记录在下表中。从表中数据可知，在t=0到t=4 s的这段时间内 (　　 ) 时间t/s 0 1 2 3 4 甲车速度v甲/(m·s-1) 18.0 16.5 15.0 13.5 12.0 乙车速度v乙/(m·s-1) 9.0 9.5 10.0 10.5 11.0 A.汽车甲相对计时起点的位移随时间减小 B.汽车乙的位移大于汽车甲的位移 C.汽车甲的速度变化量比汽车乙的大 D.汽车甲的加速度比汽车乙的小 11.百货大楼一、二楼间有一正以恒定速度向上运动的自动扶梯，某人以相对扶梯大小为v的速度沿扶梯从一楼向上跑，数得梯子有n级，到二楼后他又反过来以相对扶梯大小为v的速度沿扶梯向下跑至一楼，数得梯子有m级。则该自动扶梯实际的级数为 (　　 ) A.　　　　B.　　　　C.　　　　D. 12.如图(a)所示是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波信号，根据发出和接收到信号的时间间隔，测出汽车的速度；图(b)中P1、P2是测速仪先后发出的两个超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪发出P1、P2两个超声波的时间间隔Δt=1.8 s，超声波在空气中传播的速度是v=340 m/s，若汽车是匀速直线行驶，则根据图(b)可知，下列说法正确的是 (　　 ) A.图(b)中每小格表示的时间是0.18 s B.P1信号传播到被测汽车时，汽车到测速仪的距离是102 m C.汽车正在向远离测速仪的方向行驶 D.汽车匀速运动时的速度大小是10 m/s 二、非选择题(本大题共6小题，共64分) 13.(6分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题。 (1)如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是　　　　　计时器，B是 　　　　　计时器。  (2)打点计时器使用的是　　　(选填“交流”或“直流”)电源，打点的时间间隔为0.02 s。如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019 s，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。  14.(10分)某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，得到如图所示的纸带，按照打点的先后顺序，纸带上的计数点依次用A、B、C、D、E、F、G表示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点没画出来，打点计时器所使用的交流电源的频率为50 Hz。 (1)电火花计时器使用　　　V的交流电源，实验开始时，应该先　　　　　　(选填“释放纸带”或“接通电源”)。  (2)由图可以知道，A、B两点对应的时间间隔是　　　s，纸带做的是　　　(选填“加速”“减速”或“匀速”)直线运动。(结果保留2位小数)  (3)打下F点时纸带的速度大小是　　　 m/s。(结果保留2位小数)  15.(9分)如图所示，小球从高出地面h=15 m的位置，在t=0时刻竖直向上抛出，经1 s小球上升到距抛出点5 m的最高处，之后就开始竖直回落，经0.5 s刚好经过距最高点1.25 m处，再经过1.5 s到达地面。求: (1)前1.5 s内的平均速度； (2)全过程的平均速率。(结果仅保留1位小数) 16.(10分)汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做速度不变的直线运动，在制动过程做速度变小的直线运动，如图所示，若汽车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程中汽车行驶了14 m，制动过程中所用的时间为2.3 s，汽车在两个过程中通过的总距离为30 m，求: (1)汽车在反应过程所用的时间； (2)紧急停车全程的平均速度大小； (3)制动过程中的平均加速度。(结果保留2位有效数字) 17.(13分)一列长L0=200 m的高铁列车，以v0的速度匀速通过一座长x0=2.2 km的高架桥之后，进入平直的轨道继续行驶，平直的轨道正前方有一隧道(隧道背景为比较陡峭的高山)，此后列车驾驶员始终保持车速不变并第一次鸣笛示意，经过t1=6 s后听到回声，经过t0=3 s后第二次鸣笛，再经过t2=4 s 后听到了第二次鸣笛的回声。已知空气中声音的传播速度v=340 m/s。求: (1)列车第一、二次鸣笛时到隧道的距离及列车的速度大小？ (2)列车通过高架桥所用的时间。(结果保留1位小数) 18.(16分)如图所示，一条水平长直轨道上有两辆小车，甲车向左运动，速度大小为v1，乙车向右运动，速度大小为v2，甲车上装有一支枪，每隔Δt0时间水平射出一颗子弹，都能击中装在乙车上的靶子，不计子弹的重力和空气阻力，每颗子弹对地速度保持v0不变，每颗子弹击中靶时下一颗子弹已经射出，设两车速度不受子弹射击影响，求: (1)空中相邻两颗子弹间距离s； (2)相邻两颗子弹击中靶的时间间隔Δt的大小。 答案与分层梯度式解析 1.D　“17小时14分24秒”是一段时间，指的是时间间隔，A错误；天王星绕太阳公转一圈位移为零，路程不为零，B错误；物体能否视为质点，要看物体的大小、形状是否对研究的问题有影响，研究天王星自转时，不能忽略其大小、形状，不能视为质点，研究天王星绕太阳运动的轨迹时，可忽略其大小、形状，能视为质点，C错误，D正确。 2.A　两人运动的起点相同，终点相同，则位移相同；两个人同时出发，到相遇时运动时间相同；平均速度是位移与所用时间的比值，两人位移相同，运动时间相同，故平均速度相同；两人的速率不同，运动相同时间，则通过的路程不相同。故选A。 3.C　甲车内的人看见窗外的树木向东移动，说明甲车相对于树木向西运动；而乙车内的人看见甲车没有运动，说明乙车和甲车相对静止，即运动的速度大小、方向都相同，故如果以大地为参考系，甲、乙两车以相同的速度向西运动，选C。 4.B　当加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动；当加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动。若加速度方向为正时，速度方向为负，则物体减速，即速度减小；若加速度方向为负时，速度方向也为负，则物体加速，即速度增大，A错误，B正确。加速度方向保持不变，速度方向可能改变，比如物体沿光滑斜面向上运动，上升到最高点后返回，速度方向改变，加速度方向不变，C错误。加速度方向与速度方向相同时，虽然加速度减小，但物体的速度越来越大，D错误。 5.C　从P点沿0°经线向北爬行到北极点，通过的路程为s1=πR，从北极点沿东经90°经线向南爬行到Q点，通过的路程为s2=πR，则整个过程中的路程为s=s1+s2=πR；从P点运动到Q点的整个过程位移大小等于P、Q两点间的距离，由几何关系知x=R。故选C。 6.D　只知道物体在每秒末的位置，每秒内怎样运动未知，各点之间的连线不一定为物体的运动轨迹，A、B错误；第4 s内的位移大小为x1= m，第5 s内的位移大小为x2= m，故第4 s内和第5 s内的位移大小相等，但方向不同，C错误；物体在前2 s内的位移大小为x3= m，最后2 s内的位移大小为x4= m，则x3<x4，D正确。 7.D　根据图像可知，0~tc时间内速度v始终大于0，火箭都处于上升过程，tc时刻火箭离地最远，A、B、C错误；根据v-t图线的斜率表示加速度，可知0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度，D正确。故选D。 8.D　由题图可知，机器人在0~30 s内的位移为x1=0-2 m=-2 m，负号表示位移方向与规定的正方向相反，A错误；由于x-t图线的斜率表示速度，0~10 s内图线的斜率不变，机器人做匀速直线运动，B错误；10~30 s内，机器人的位移为x2=0-7 m=-7 m，平均速度为 m/s=-0.35 m/s，即平均速度大小为0.35 m/s，方向与规定的正方向相反，C错误；由题图可知，0~10 s与10~20 s内x-t图线的斜率关系为k1=-k2，所以机器人在5 s末的速度与15 s末的速度大小相等、方向相反，D正确。 9.A　根据x=5t+2可得，质点第1 s内的位移x1=(5×1+2) m-(5×0+2) m=5 m，A正确；前2 s内的位移为x2=(5×2+2) m-(5×0+2) m=10 m，则前2 s内的平均速度为=5 m/s，B错误；位移x与时间t的关系x=5t+2是一次函数，其图线的斜率表示速度，可知物体做匀速直线运动，速度为v=5 m/s，任意1 s内的速度增量都是0，任意相等时间内的位移都相等，则任意相邻的1 s内的位移差都是0，C、D错误。 10.C　汽车甲的速度虽逐渐减小，但相对计时起点的位移逐渐增大，故A错误；根据表中数据可知甲的平均速度大于乙的平均速度，故在该段时间内汽车甲的位移大于汽车乙的位移，故B错误；根据表中数据可知甲的速度变化量Δv甲=12 m/s-18 m/s=-6 m/s，负号表示方向与速度方向相反，乙的速度变化量Δv乙=11 m/s-9 m/s=2 m/s，故汽车甲的速度变化量比汽车乙的大，故C正确；甲的加速度a甲= m/s2=-1.5 m/s2，负号表示方向与速度方向相反，乙的加速度a乙= m/s2=0.5 m/s2，故汽车甲的加速度比汽车乙的大，故D错误。 11.C　设每级梯子高度为h，一、二楼间共有N级梯子，扶梯向上运动的速度大小为v'，则上楼时有，下楼时有，解得N=，C正确。 12.B　在题图(b)中，P1、P2之间一共有9个小格，代表1.8 s，则每一小格表示t0==0.2 s，A错误；测速仪第一次发出信号到接收到信号所用的时间为t1=3t0=0.6 s，在t1时间内，P1信号从发出到与汽车相遇，再从相遇的位置反射回去，所以P1信号传播到被测汽车时，汽车到测速仪的距离为x1==102 m，B正确；同理可知，测速仪第二次发出信号到接收到信号所用的时间为t2=2t0=0.4 s，P2信号传播到被测汽车时，汽车到测速仪的距离为x2==68 m，因为x2<x1，所以汽车正在向靠近测速仪的方向行驶，C错误；汽车从与P1信号相遇到与P2信号相遇所用的时间为t3=Δt-t2=1.7 s，在这段时间内汽车通过的位移大小为x3=x1-x2=34 m，则汽车的速度大小为v'==20 m/s，D错误。 13.答案　(1)电火花(1分)　电磁打点(1分) (2)交流(2分)　偏小(2分) 解析　(1)A使用墨粉纸盘，为电火花计时器，B使用振针和复写纸，为电磁打点计时器。 (2)打点计时器使用的是交流电源，打点的时间间隔为0.02 s，则打点频率为50 Hz；若电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019 s，即相邻两个计时点对应的时间间隔为0.019 s，利用v=计算速度时，代入的相邻两计时点对应的时间间隔为0.02 s，即时间间隔偏大，导致速度的测量值偏小。 14.答案　(1)220(2分)　接通电源(2分) (2)0.10(2分)　加速(2分)　(3)0.72(2分) 解析　(1)电火花计时器使用220 V的交流电源，实验开始时，应该先接通电源，待打点稳定后再释放纸带。 (2)A、B两点为相邻的计数点，A、B两点之间还有四个计时点，则对应的时间间隔为T=5× s=0.10 s；由于相邻计数点间距逐渐变大，所以纸带做的是加速直线运动。 (3)打下F点时纸带的速度大小是vF= m/s≈0.72 m/s。 15.答案　(1)2.5 m/s，方向竖直向上　(2)8.3 m/s 解析　(1)以竖直向上为正方向，由题图可知，前1.5 s 内小球的位移x=H-h'=5 m-1.25 m=3.75 m (2分) 所以前1.5 s内的平均速度为 m/s=2.5 m/s，方向竖直向上 (2分) (2)由题图可知，全过程小球通过的路程为 s=5 m+5 m+15 m=25 m (2分) 总时间t'=1 s+0.5 s+1.5 s=3 s (1分) 全过程的平均速率为 m/s≈8.3 m/s (2分) 16.答案　(1)0.7 s　(2)10 m/s　(3)-8.7 m/s2，负号表示与初速度方向相反 解析　(1)汽车在反应过程所用的时间为 t1= s=0.7 s (2分) (2)紧急停车全程所用的时间为t=t1+t2=3 s (2分) 则平均速度大小为 m/s=10 m/s (2分) (3)设制动过程初速度方向为正方向，初速度为v0=20 m/s，末速度为v=0，制动时间t2=2.3 s (1分) 则制动过程中的平均加速度为 m/s2≈-8.7 m/s2 (2分) 负号表示加速度方向与初速度方向相反。 (1分) 17.答案　(1)1 147.5 m　765 m　42.5 m/s　(2)56.5 s 解析　(1)设列车第一次鸣笛时到隧道的距离为L1，列车第二次鸣笛时到隧道的距离为L2，可得 2L1=vt1+v0t1 (2分) 2L2=vt2+v0t2 (2分) L1=L2+v0t1+v0t0 (2分) 联立解得v0=42.5 m/s，L1=1 147.5 m，L2=765 m(3分) (2)列车通过高架桥，运动的位移为x=L0+x0=200 m+2.2 km=2 400 m (2分) 则列车通过高架桥所用的时间为t= s≈56.5 s (2分) 18.答案　(1)(v0+v1)Δt0　(2) 解析　(1)对于射出的子弹，在时间Δt0内，有 s1=v0Δt0 (2分) 对于小车甲，在时间Δt0内，有s2=v1Δt0 (2分) 所以空中相邻两颗子弹的间距为 s=s1+s2=(v0+v1)Δt0 (3分) (2)当一颗子弹击中靶后，下一颗子弹击中靶运动的距离为s3=v0Δt (2分) 这一段时间内小车乙运动的距离为s4=v2Δt (2分) 且相邻两颗子弹间距离s=s3-s4 (2分) 联立解得Δt= (3分) 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！6 学科网（北京）股份有限公司 $$