第一章 运动的描述 单元测试 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第一章 运动的描述 单元测试 2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册 学校： 班级： 姓名： 学号： 一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1.中国是掌握空中加油技术的少数国家之一。我国自行研制的第五代战斗机“歼－20”在空中加油的情景如图所示。若认为加油机是运动的，则参考系为（ 　） A.地面上的房屋 B.“歼－20”战斗机 C.加油机中的飞行员 D.“歼－20”战斗机里的飞行员 2.如图为太极练功场示意图，半径为R的圆形场地由“阳鱼（白色）”和“阴鱼（深色）”构成，O点为场地圆心，其内部由两个圆心分别为O1和O2的半圆弧分隔。某晨练老人从A点出发沿“阳鱼”和“阴鱼”分界线走到B点，用时为t，下列说法正确的是（ 　） A.t指的是走到B点的时刻 B.老人的位移为πR C.老人的平均速度为 D.老人的平均速度为 3.2024年3月20日8时31分，探月工程四期“鹊桥二号”中继星由长征八号遥三运载火箭在海南文昌航天发射场成功发射升空。经过约112小时奔月飞行，在距月面约440千米处开始实施近月制动，之后顺利进入环月椭圆轨道飞行。则（ 　） A.“8时31分”指的是时间间隔 B.研究“鹊桥二号”进行近月制动变轨时，可把它视为质点 C.“鹊桥二号”环月椭圆飞行一周，平均速度等于零 D.火箭发射过程中，“鹊桥二号”路程等于位移大小 4.一辆汽车沿正向做减速运动，图中矢量线段长度表示矢量大小，v1为初速度，v2为末速度，Δv为速度变化量，哪一幅矢量图能正确反映v1、v2、Δv的关系（ 　） 5.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间Δt。测得遮光条的宽度为Δx，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使更接近瞬时速度，正确的措施是（ 　） A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度 C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角 6.物理学中某个物理量D的变化可以记为ΔD，发生这个变化所用的时间间隔可以记为Δt；变化量ΔD与Δt之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。下列表述正确的是（ 　） A.若D表示某质点运动的速度，恒定不变，则表明该质点一定做匀速运动 B.若D表示某质点运动的速度，｜｜越大，则表明该质点运动的加速度一定越大 C.若D表示某质点运动的加速度，恒定不变，则表明该质点一定做匀变速运动 D.若D表示某质点运动的加速度，为零，则表明该质点一定做匀速运动 7.甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示。下列关于两人在这段时间内运动的位移x、速度v与时间t的关系图像，正确的是（ 　） 二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分） 8.“枫叶落秋风，片片枫叶转”。离地10 m的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面，完成了它最后叶落归根的使命。若枫叶下落时间为5 s，则下列说法中正确的是（ 　） A.枫叶下落过程中的平均速度一定是2 m/s B.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2 m/s C.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2 m/s D.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1 m/s 9.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min内全过程的深度曲线和速度图像，则下列说法正确的是（ 　） A.图中h3代表本次下潜最大深度 B.全过程中最大加速度是0.02 m/s2 C.深潜器加速度向上发生在3～4 min和6～8 min的时间段内 D.6～10 min内，深潜器的加速度不变 10.交通部门常用测速仪来检测车速，如图所示，测速仪固定，一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动，某一时刻t＝0时，测速仪发出一超声波脉冲，t＝0.6 s时测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲，t＝1.8 s时测速仪再次发出一超声波脉冲，t＝2.2 s时测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。假设超声波的速度为340 m/s，根据以上测量数据，下列判断与计算正确的是（ 　） A.汽车第一次收到信号时，距测速仪距离为204 m B. 在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移大小为34 m C.被测汽车速度大小为20 m/s D.被测汽车两次反射超声波脉冲的时间差为1.8 s 三、非选择题（共5小题，共54分） 11.（6分）某兴趣小组先借助光电门，利用如图甲所示的装置来测量物体的速度，具体操作如下。 （1）将铁架台竖直放置在水平桌面上，上端固定电磁铁M，在电磁铁下方固定一个位置可上下调节的光电门。 （2）先用刻度尺测量小球的直径d，测量结果如图乙所示，则d＝ mm。 （3）闭合控制电磁铁M的开关S，吸住小球，测出小球与光电门之间的高度差h1；断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t1。则小球通过光电门时的速度大小v1＝　（用题中所给物理量的符号表示）。 12.（7分）用光电门传感器测量小车瞬时速度的装置如图所示。小车前端装有宽度为d的挡光片，挡光片的前沿与小车前端对齐，将小车从导轨上的A点由静止释放，通过装在B点的光电门，测得挡光片通过光电门的挡光时间Δt，计算出挡光片通过光电门的平均速度。依次减小挡光片的宽度d，将小车每次都从A点由静止释放，重复以上过程，得到6组数据如表中所示。 序号 挡光片宽度d/m 挡光时间Δt/s 平均速度/（m·s－1） 1 0.300 0.234 0 1.28 2 0.200 0.160 0 3 0.100 0.081 0 1.23 4 0.050 0.041 0 1.22 5 0.020 0.016 5 1.21 6 0.010 0.008 3 1.20 （1）将小车每次都从A点由静止释放，是为使小车前端到达B点时的瞬时速度 （选填“相同”或“不同”）。 （2）挡光片通过光电门的平均速度＝　（用d和Δt表示），表中第2组数据的平均速度＝ m/s。（保留3位有效数字） （3）挡光片宽度足够小时，可用平均速度的测量值代表瞬时速度，表中＝ m/s的平均速度最接近小车前端到达B点的瞬时速度。 13.（8分）足球运动员在罚点球时，设脚与球作用时间为0.1 s，若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动，在空中飞行一段时间后被距离罚球点12 m的守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s，且球被挡出后以10 m/s的速度沿原路弹回，求： （1）罚点球的瞬间，球的加速度的大小； （2）球在空中飞行的时间； （3）守门员接触球前后球的速度变化量的大小； （4）守门员接触球瞬间，球的加速度的大小。 14.（15分）上海到南京的列车经大提速后，速度达到v1＝180 km/h。为确保安全，在铁路与公路交叉的道口处需装自动信号灯。当列车还有一段距离才能到达公路道口时，道口应亮起红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶快通过。如果汽车通过道口的速度v2＝36 km/h，停车线至道口栏木的距离x0＝5 m，道口宽度x＝26 m，汽车长l＝15 m（如图所示），并把列车和汽车的运动都看成匀速直线运动。 问：列车离道口的距离L为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？ 15.（18分）2022年1月10日，受大雾影响，山东济南预警升级为橙色，多条高速公路出入口临时封闭。假设某客车行驶到高速路口又沿原路返回，如图所示为其沿直线运动的x －t图像，根据图像回答下列问题： （1）求客车第2 s内的位移，第4 s内的位移，前5 s的路程和总位移； （2）求各段的速度； （3）画出对应的v －t图像。 参考答案 1.A　解析：A.加油机相对于地面上的房屋的位置不断变化，以地面上的房屋为参考系，加油机是运动的，故A正确；BCD.以战斗机、战斗机里的飞行员和加油机里的飞行员为参考系，加油机均是静止的，故BCD错误。故选A。 2.C　解析：用时为t，可知t指的是老人从A点走到B点的时间间隔，A错误；位移大小指始位置指向末位置的有向线段的长度，则老人的位移为2R，B错误；老人的平均速度为＝＝，C正确，D错误。 3.C　解析：A.“8时31分”指的是时刻，故A错误；B.研究“鹊桥二号”进行近月制动变轨时，“鹊桥二号”的形状大小不能忽略不计，不可以把它视为质点，故B错误；C.“鹊桥二号”环月椭圆飞行一周，其位移为0，则平均速度等于零，故C正确；D.火箭发射过程中，“鹊桥二号”路程大于位移大小，故D错误。故选C。 4.C　解析：汽车沿正向做减速运动，则v1＞v2，根据矢量叠加原则，v1＋Δv＝v2，只有C选项满足条件，故选C。 5.A　解析：利用平均速度等效替代瞬时速度，遮光条越窄，遮光时间越短，平均速度越接近瞬时速度，即换用宽度更窄的遮光条，即可实现Δt趋向于0，而提高测量遮光条宽度的精确度，滑块的释放点更靠近光电门，及增大气垫导轨与水平面的夹角等均不能达到Δt趋向于0的条件，故A正确，BCD错误。故选A。 6.B　解析：AB.若D表示某质点运动的速度，则表示加速度，故恒定不变时物体做匀变速直线运动，且｜｜越大表示加速度越大，故A错误，B正确；CD.若D表示某质点运动的加速度，则不变，表示加速度变化的快慢一样，加速度变化的运动是变加速运动，为零，代表加速度为零，则物体可能做匀速运动或者处于静止状态，故CD错误。故选B。 7.B　解析：他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动，故他们运动的x -t关系图像均是经过原点的倾斜直线，斜率大小代表速度大小；而v -t关系图线是平行于横轴的直线，由题图可知，v乙＞v甲，故B正确。 8.BD　解析：AB.枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面，也就是说枫叶的位移大小可能大于10 m，由于枫叶的下落时间为5 s，由平均速度的定义式v＝，可知其平均速度可能大于2 m/s，A错误，B正确；CD.枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动，它运动的速度可能会时大时小，变幻莫测，故C错误，D正确。故选BD。 9.AC　解析：A.由深度曲线可知，图中h3代表本次下潜最大深度，选项A正确；B.全过程中最大加速度是在0～1 min和3～4 min的时间内，大小为a＝｜｜＝ m/s2≈0.03 m/s2，选项B错误；C.因v-t图线的斜率等于加速度，斜率的符号表示加速度的方向，故深潜器加速度向上发生在3～4 min和6～8 min的时间段内，选项C正确；D.6～10 min内，深潜器的加速度大小不变，方向发生了变化，选项D错误。故选AC。 10.BC　解析：AB.汽车收到第一次信号时，经过的时间为t1＝ s＝0.3 s，汽车距测速仪s1＝v声t1＝340 m/s×0.3 s＝102 m，A错误；汽车收到第二次信号时，超声波经过的时间为t2＝ s＝0.2 s，此时汽车距测速仪s2＝v声t2＝340×0.2 m＝68 m，汽车收到两次信号距离测速仪的距离差s＝s1－s2＝102 m－68 m＝34 m，故B正确；汽车两次反射超声波脉冲的时间差（汽车从第一次收到超声波开始，到第二次收到超声波时结束）t＝1.8 s＋0.2 s－0.3 s＝1.7 s，则汽车的速度v车＝ m/s＝20 m/s，故C正确，D错误。故选BC。 11.解析：（2）考虑到系统误差，小球的直径为d＝32.5（32.4～32.6）mm－20.0 mm＝12.5（12.4～12.6）mm. （3）断开开关S，小球自由下落，记录小球通过光电门的挡光时间t1，小球通过光电门时的时间极短，可视为匀速直线运动，则小球通过光电门时的速度大小为v＝。 答案：（2）12.5（12.4～12.6）　（3） 12.解析：（1）将小车每次都从A点由静止释放，是为使小车前端到达B点时的瞬时速度相同。 （2）根据平均速度的公式可得，挡光片通过光电门的平均速度＝； 根据题表中数据可得，表中第2组数据的平均速度＝＝ m/s＝1.25 m/s。 （3）因为挡光片宽度足够小时，可用平均速度的测量值代表瞬时速度，即可得题表中＝1.20 m/s的平均速度最接近小车前端到达B点的瞬时速度。 答案：（1）相同　（2）　1.25　（3）1.20 13.解析：（1）设球被踢出的方向为正方向，罚点球时球的速度由0变到30 m/s，用时0.1 s，则罚点球时的加速度为a1＝＝ m/s2＝300 m/s2。 （2）设球在空中飞行的时间为t，则t＝＝ s＝0.4 s。 （3）设守门员接触球前的速度方向为正，则守门员接触球前后球的速度变化量Δv＝v2－v1＝－40 m/s，速度变化量大小为40 m/s。 （4）接球时速度由30 m/s变到－10 m/s，用时0.1 s，则接球时的加速度为a2＝＝ m/s2＝－400 m/s2，即加速度大小为400 m/s2。 答案：（1）300 m/s2　（2）0.4 s　（3）40 m/s （4）400 m/s2 14.解析：为确保行车安全，要求列车驶过距离L的时间内，已越过停车线的汽车的车尾必须能通过道口。汽车从越过停车线至车尾通过道口，汽车的位移x'＝l＋x0＋x＝（15＋5＋26） m＝46 m，汽车速度v2＝36 km/h＝10 m/s，通过这段位移需要的时间t＝＝ s＝4.6 s，高速列车的速度v1＝180 km/h＝50 m/s，所以列车离道口的距离L＝v1t＝50×4.6 m＝230 m。 答案：230 m 15.解析：（1）由题图可知，客车在第2 s内的位移x1＝6 m－4 m＝2 m；第4 s内的位移x2＝3 m－6 m＝－3 m；前5 s内的路程s＝4 m＋6 m＝10 m；总位移x＝0－2 m＝－2 m。 （2）客车在0～2 s内的速度v1＝ m/s＝2 m/s；2～3 s内的速度v2＝0；3～5 s 内的速度v3＝－ m/s＝－3 m/s。 （3）v -t图像如图所示。 答案：（1）2 m　－3 m　10 m　－2 m　 （2）2 m/s　0　－3 m/s　（3）见解析图 学科网（北京）股份有限公司 $$