第1章 运动的描述 水平测评-【金版教程】2024-2025学年高中物理必修第一册创新导学案课件PPT（鲁科版2019）

第1章　水平测评 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间75分钟。 第Ⅰ卷(选择题，共50分) 一、选择题(本题共10小题，每小题5分，共50分。在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～10题有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 1．北京时间2016年8月6日早上7：00，第31届奥林匹克运动会在巴西里约热内卢拉开帷幕。第4天上午，中国选手孙杨以1分44秒的成绩获得男子200米自由泳比赛冠军(国际标准游泳池长50米)。下列说法正确的是(　　) A．“1分44秒”指的是时间 B．孙杨200米自由泳的平均速度为1.92 m/s C．在研究孙杨的技术动作时，可以把孙杨看成质点 D．在游泳过程中，以游泳池里的水为参考系，孙杨是静止的 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 2．某同学假日乘汽车到南京观光，在公路上两次看到路牌和手表如图所示，则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为(　　) A．60 km/h B．29 km/h C．19 km/h D．9 km/h 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 3．如图所示，某同学沿图示路径从开阳桥出发，经西单，到达王府井。从开阳桥到西单的距离为4 km；从西单到王府井的距离为3 km。两段路线相互垂直。整个过程中，该同学的位移大小和路程分别为(　　) A．7 km、7 km B．5 km、5 km C．7 km、5 km D．5 km、7 km 答案 解析 解析　位移是初位置指向末位置的有向线段，位移大小是从开阳桥指向王府井的线段长度，根据几何关系可得位移大小为5 km，路程是运动路径的长度，即开阳桥到西单的距离加上西单到王府井的距离共计7 km。D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 4.三个质点A、B、C的运动路径如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是(　　) A．三个质点从N点到M点的平均速度不同 B．质点B从N点到M点的平均速度方向与该过程 中任意时刻瞬时速度方向相同 C．质点A到达M点时的瞬时速度最大 D．三个质点到达M点时的瞬时速度的大小相同 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　三个质点从N到M的过程中，位移相同，时间相同，平均速度是位移与时间的比值，故平均速度相同，故A错误；平均速度方向与位移方向相同，瞬时速度方向和运动方向相同，故质点B从N到M的平均速度方向与该过程中任意时刻瞬时速度方向相同，故B正确；三个质点瞬时速度大小的变化情况未知，故无法比较到达M点时的瞬时速度大小，故C、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 6．2018年3月9日国际泳联跳水系列赛首战在水立方打响，男/女双人10米台率先开战。陈艾森/杨昊以全程稳定发挥，力克英国跳水名将戴利/丹尼尔夺得男子双人10米台项目金牌，他们在进行10米跳台比赛时，下列说法正确的是(　　) A．运动员在下落过程中，速度不变 B．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升 C．运动员在下落过程中，前一半时间内位移大，后一半时间内位移小 D．运动员在下落过程中，前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　运动员在下落过程中，速度增大，A错误；以运动员为参考系，水面应加速上升，B错误；运动员前一半时间内平均速度小，故位移小，后一半时间内平均速度大，故位移大，C错误；运动员前一半位移中平均速度小，用的时间长，后一半位移中平均速度大，用的时间短，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 7．某直线运动物体的位移—时间图像如图所示，则(　　) A．物体一直朝某一方向做直线运动 B．物体一直做匀速直线运动 C．物体做往复运动 D．不能确定物体的运动情况 答案 解析 解析　位移—时间图像中，某一点的纵坐标代表此时刻的位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，故可以确定物体的运动情况，D错误；图线的斜率表示速度，向右上方倾斜速度为正，向右下方倾斜速度为负，故物体速度时正时负，物体运动方向变化，做往复运动，故A、B错误，C正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 8．下列关于速度和加速度相关的说法中，正确的是(　　) A．上海磁悬浮列车的最高速度可达430 km/h，它的加速度一定很大 B．运载火箭在点火后的短时间内，速度的变化很小，它的加速度也很小 C．优秀短跑运动员起跑后，速度可以在0.1 s内达到10 m/s，说明他的加速度小，但速度变化得快 D．枪膛中的子弹初速度为零，加速度却很大，则子弹在短时间内速度改变得 很多 答案 解析 解析　速度大小和加速度大小无关，即使列车的速度很大，若其速度变化慢，则加速度小，A错误；运载火箭在点火后的短时间内速度变化很小，不能判断加速度的大小，B错误；优秀短跑运动员起跑后，速度可以在0.1 s内达到10 m/s，说明他的加速度大，速度变化得快，C错误；加速度大，说明短时间内速度改变得多，D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 9．一个物体做速度均匀变化的直线运动，某时刻速度大小为v1＝4 m/s，1 s后速度大小为v2＝10 m/s，关于这1 s内物体加速度的大小，下列说法正确的是(　　) A．可能小于6 m/s2 B．可能等于6 m/s2 C．可能大于6 m/s2 D．一定等于6 m/s2 答案 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 10．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是(　　) A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小 B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大 C．速度一直保持不变 D．速度的变化率越来越小 答案 解析 解析　下落过程中，加速度变为零之前，速度和加速度方向都向下，雨滴做加速运动。随着加速度越来越小，速度的变化率越来越小，但速度越来越大，当加速度变为零后，速度不再变化，雨滴做匀速运动，所以B、D正确，A、C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 11．甲、乙两物体沿同一直线向同一方向运动，取物体的初速度方向为正方向，甲物体的瞬时加速度恒为2 m/s2，乙物体的瞬时加速度恒为－3 m/s2，则下列说法中正确的是(　　) A．两物体都做匀变速运动，乙的速度变化快 B．甲做加速直线运动，它的速度变化快 C．乙做减速直线运动，它的速度变化率大 D．甲的加速度比乙的加速度大 答案 解析 解析　两物体的运动方向相同，瞬时加速度恒定，且一正一负，说明两物体的加速度方向相反，由于取初速度方向为正方向，故甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动。比较加速度的大小时，应比较加速度的绝对值，乙的加速度的绝对值大，故乙的速度变化率大，速度变化得快。分析可知，A、C正确，B、D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 12．如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移—时间图线，由图可知(　　) A．在t1时刻，a、b两车相遇 B．在t2时刻，a、b两车运动方向相反 C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减小后增加 D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大 答案 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 解析　在t1时刻，a、b两车的位置坐标相同，说明a、b相遇，A正确；在t2时刻，a图线斜率为正值，说明a的速度沿正方向，而b图线的切线斜率为负值，速度沿负方向，所以两车运动方向相反，B正确；s­t图线切线的斜率表示速度，在t1到t2这段时间内，b图线斜率先减小后反向增大，故b车的速率先减小后增加，C正确；在t1到t2这段时间内，a车的速率恒定且大于零，b车的速率最小为零，故D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 第Ⅱ卷(非选择题，共52分) 二、填空题(本题共2小题，共14分) 13．(6分)公路上向左匀速行驶的汽车如图甲 所示，经过一棵果树附近时，恰有一颗果子从树上 自由落下。地面上的观察者看到果子的运动轨迹是 图乙中的______，车中人以车为参考系观察到果子 的运动轨迹是图乙中的________。(不计阻力) 答案 解析 解析　地面上的人相对地面静止不动，看到果子自由下落，运动轨迹为C；车中的人以车为参考系，会发现果子在竖直方向上自由下落，而在水平方向上相对于车向后运动，可知运动轨迹为B。 C B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 14．(8分)为测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板(如图1、图2)。某次实验中，滑块先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为t1＝0.05 s，通过第二个光电门的时间为t2＝0.10 s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t＝3.57 s，则滑块经过第一个光电门的速度大小为________ m/s，经过第二个光电门的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留三位小数) 答案 0.600 0.300 0.084 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分)登山运动中，甲用100 min由宿营地X点爬到山顶Y点，在山道上通过的路程是2400 m，相对于X点升高了1200 m，如图所示。求： (1)甲由X到Y的位移大小是多少？ (2)甲爬山的平均速率是多大？ (3)甲爬山的平均速度的大小； (4)若乙从Z点比甲晚20 min开始爬山，平均 速率为0.5 m/s，还比甲早20 min到达山顶Y点，则乙由Z到Y通过的路程是多少？ 答案 答案　 (1)2000 m　(2)0.4 m/s　 (3)0.33 m/s　(4)1800 m 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 16．(9分)某质点由A点出发做直线运动，前5 s向东运动了30 m到达B点，接着又向东运动了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西运动，经过了6 s运动120 m到达A点西侧的D点，如图所示，求： (1)每段时间内的平均速度； (2)全过程的平均速度。 答案 答案　 (1)见解析　(2)大小为1.5 m/s，方向向西 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 17．(9分)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点。如图 所示，某品牌跑车由静止加速至100 km/h只需4.2 s。 (1)求此车的平均加速度； (2)假设普通私家车的平均加速度为3 m/s2，它需要 多长时间才能由静止加速至100 km/h? 答案 答案　(1)6.61 m/s2　(2)9.26 s 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 18．(11分)一艘鱼雷快艇以30 m/s的速度追击前方一正在逃跑的敌舰，假设快艇和敌舰始终沿同一直线运动，当两者相距L0＝2 km时，快艇以相对静水60 m/s的速度发射一枚鱼雷，假设快艇发射鱼雷前后速度不变，鱼雷在运动过程中速度也不变，经过t1＝50 s鱼雷击中敌舰，不过敌舰继续逃跑，于是立即以同样速度发射第二枚鱼雷，经过t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。忽略第一枚鱼雷击中敌舰到第二枚鱼雷射出的时间间隔，并假定鱼雷也始终沿同一直线运动。求第一枚鱼雷击中前后，敌舰匀速逃跑的速度v1、v2分别为多大？ 答案 答案　20 m/s　10 m/s 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 解析　当鱼雷快艇与敌舰相距L0＝2 km时，发射第一枚鱼雷，经t1＝50 s击中敌舰， 则有(v鱼雷－v1)t1＝L0， 即：(60－v1)×50＝2000，解得v1＝20 m/s； 击中敌舰时，鱼雷快艇与敌舰的距离为 L′＝L0－(v艇－v1)t1＝1500 m， 发射第二枚鱼雷后，经过t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰， 则有(v鱼雷－v2)t2＝L′，即：(60－v2)×30＝1500， 解得v2＝10 m/s。 解析 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 　　　　　　　　　　　　　 　　　　　　　　　　　　　 R 解析　时间对应一个过程，孙杨游泳200米，是一个过程，故“1分44秒”指时间，A正确；根据平均速度定义式eq \o(v,\s\up13(－))＝eq \f(s,t)＝eq \f(0,t)＝0，B错误；质点是理想化的物理模型，物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略时，物体才可以看成质点，研究孙杨的技术动作时，孙杨的形状不能忽略，所以孙杨不能看成质点，C错误；孙杨在游泳过程中，以水为参考系，他是运动的，D错误。 解析　20 min＝eq \f(1,3) h，故平均速率v＝eq \f(l,t)＝eq \f(20,\f(1,3)) km/h＝60 km/h。A正确，B、C、D错误。 解析　设全程位移为s，前一半位移的时间t1＝eq \f(\f(s,2),v)，后一半位移的时间t2＝eq \f(\f(s,2),\f(v,2))＝eq \f(s,v)；全程的平均速度eq \o(v,\s\up13(－))＝eq \f(s,t)＝eq \f(s,t1＋t2)，代入时间得eq \o(v,\s\up13(－))＝eq \f(2v,3)。B正确，A、C、D错误。 5．一辆摩托车以速度v行驶了全程的一半，然后以速度eq \f(v,2)行驶了后一半，则全程的平均速度为(　　) A．eq \f(v,2) B．eq \f(2v,3) C．eq \f(3v,2) D．eq \f(v,3) 解析　规定v2的方向为正方向，若v1与v2同向，a＝eq \f(v2－v1,t)＝eq \f(10－4,1) m/s2＝6 m/s2；若v1与v2反向，a＝eq \f(v2－v1,t)＝eq \f(10－（－4）,1) m/s2＝14 m/s2，故B、C正确，A、D 错误。 解析　滑块经过第一个光电门的速度v1＝eq \f(d,t1)＝eq \f(0.03,0.05) m/s＝0.600 m/s，滑块经过第二个光电门的速度v2＝eq \f(d,t2)＝eq \f(0.03,0.10) m/s＝0.300 m/s。加速度a＝eq \f(v2－v1,t)＝eq \f(0.300－0.600,3.57) m/s2＝－0.084 m/s2，负号表示加速度方向与速度方向相反。 解析　(1)位移大小s＝eq \r(16002＋12002) m＝2000 m。 (2)平均速率v＝eq \f(l,t)＝eq \f(2400,6000) m/s＝0.4 m/s。 (3)平均速度大小eq \o(v,\s\up13(－))＝eq \f(s,t)＝eq \f(2000,6000) m/s≈0.33 m/s。 (4)路程l′＝v′t′＝0.5×3600 m＝1800 m。 解析　以A点为坐标原点，向东为正方向建立一维坐标系。 (1)eq \o(v,\s\up13(－))1＝eq \f(s1,t1)＝eq \f(30 m,5 s)＝6 m/s，即大小为6 m/s，方向向东， eq \o(v,\s\up13(－))2＝eq \f(s2,t2)＝eq \f(60 m,5 s)＝12 m/s，即大小为12 m/s，方向向东， eq \o(v,\s\up13(－))3＝eq \f(s3,t3)＝0， eq \o(v,\s\up13(－))4＝eq \f(s4,t4)＝eq \f(－120 m,6 s)＝－20 m/s，即大小为20 m/s，方向向西。 (2)全程的平均速度为eq \o(v,\s\up13(－))＝eq \f(s1＋s2＋s3＋s4,t1＋t2＋t3＋t4)＝eq \f(30＋60＋0－120,5＋5＋4＋6) m/s＝－1.5 m/s，负号表示方向向西。 解析　(1)末速度vt＝100 km/h＝eq \f(100,3.6) m/s≈27.78 m/s， 平均加速度a＝eq \f(vt－v0,t)＝eq \f(27.78－0,4.2) m/s2≈6.61 m/s2。 (2)所需时间t′＝eq \f(vt－v0,a′)＝eq \f(27.78－0,3) s＝9.26 s。 $$