内容正文:
物理 必修·第一册[人教版]作业与测评
第一章 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.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、时间 B.速度、速率
C.路程、速度的变化量 D.速度的变化量、加速度
答案:D
解析:位移、速度、速度的变化量和加速度都是既有大小又有方向的物理量,是矢量;而时间、速率、路程只有大小,无方向,是标量。故选D。
2.下列说法正确的是( )
A.研究神舟十六号航天员景海鹏“太空漫步”的动作时,景海鹏可视为质点
B.研究中国潜水器“奋斗者”号下潜深度时,“奋斗者”号可视为质点
C.研究杭州亚运会数字火炬手跑步姿势时,数字火炬手可以视为质点
D.研究中国空军加油机空中加油服务时,加油机可以视为质点
答案:B
解析:航天员景海鹏“太空漫步”时,要考虑漫步的动作,航天员的大小和形状不能忽略,不能看成质点,A错误;研究中国潜水器“奋斗者”号下潜深度时,可以忽略其自身的形状和大小,“奋斗者”号可视为质点,B正确;研究杭州亚运会数字火炬手跑步姿势时,要考虑火炬手的形态变化,数字火炬手的大小和形状不能忽略,不能看成质点,C错误;研究中国空军加油机空中加油服务时,要考虑加油机的大小和形状,因此加油机不能看成质点,D错误。
3.如图所示,一架执行救援任务的直升机悬停在钻井平台正上方,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上直升机。若以救生员为参考系,则处于静止状态的是( )
A.伤病员 B.直升机
C.钻井平台 D.直升机驾驶员
答案:A
解析:以救生员为参考系,处于静止状态的是救生员抱着的伤病员,直升机、钻井平台、直升机驾驶员都相对于救生员向下运动,故A正确,B、C、D错误。
4.小刘同学出去旅游时,乘坐了G877复兴号动车。该动车于06:51从银川站出发,09:59到达西安北站,历时3时08分,全程617 km,银川站到西安北站的距离是520 km。下列说法正确的是( )
A.06:51指时间间隔
B.3时08分指时刻
C.617 km为银川站到西安北站的位移大小
D.520 km为银川站到西安北站的位移大小
答案:D
解析:06:51、09:59分别对应时间轴上的两个点,均指时刻,3时08分是指06:51和09:59之间的时间间隔,故A、B错误;617 km为银川站到西安北站的路程,520 km为银川站到西安北站的位移大小,故C错误,D正确。
5.一竖直上升的氢气球在离水平地面高度为200 m时,一袋传单从氢气球上面掉下,该袋传单竖直上升了10 m后开始竖直下落。若取竖直向上为正方向,则该袋传单从氢气球上掉落至落地时的位移和路程分别为( )
A.-200 m,220 m B.200 m,200 m
C.200 m,220 m D.-200 m,200 m
答案:A
解析:以竖直向上为正方向,该袋传单从氢气球上掉落点为坐标原点,则初始位置坐标x0=0,落地点的位置坐标为x1=-200 m,则其位移Δx=x1-x0=-200 m-0=-200 m;路程为s=200 m+2×10 m=220 m。故选A。
6.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做出各种空中动作的运动项目。一个运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为6 m/s的速度弹回,已知运动员与网接触的时间Δt=1 s,那么运动员在与网接触的这段时间内,加速度大小和方向分别为( )
A.14 m/s2,向上 B.14 m/s2,向下
C.2 m/s2,向上 D.2 m/s2,向下
答案:A
解析:取竖直向上为正方向,则运动员在与网接触的这段时间内,速度变化量为Δv=6 m/s-(-8 m/s)=14 m/s,由加速度的定义式可得a===14 m/s2,所以该段时间内加速度大小为14 m/s2,方向竖直向上。故选A。
7.一物体沿竖直方向做直线运动,以竖直向上为正方向,其vt图像如图所示,以下说法正确的是( )
A.0~2 s内物体向上运动,2~4 s内物体静止,4~5 s内物体向下运动
B.5~6 s内物体的加速度为3 m/s2
C.4~6 s内物体的速度一直在减小
D.0~2 s内加速度与速度方向相同
答案:D
解析:由vt图像可得0~5 s内速度为正,5~8 s内速度为负,则0~5 s内物体一直向上运动,5~8 s内物体向下运动,A错误;在vt图像中,图线的斜率表示加速度,则5~6 s内物体的加速度a′==-3 m/s2,故B错误;4~6 s内物体的速度先正向减小后负向增大,正负只是表示速度的方向,故C错误;0~2 s内图像斜率为正,则加速度与速度方向相同,D正确。
8.关于速度,下列说法正确的是( )
A.小王100 m短跑的速度是7.9 m/s,指的是瞬时速度的大小
B.手机导航显示的实时速度值,指的是速率
C.某趟航班飞机从广州到北京的最高速度为1030 km/h,指的是瞬时速度的大小
D.某同学早上从家去学校,傍晚回到家,该过程的平均速度是0
答案:BCD
解析:小王在100 m短跑中的速度是7.9 m/s,指的是平均速度的大小,故A错误;手机导航显示的实时速度值,指的是瞬时速度的大小,即速率,故B正确;某趟航班飞机从广州到北京的最高速度为1030 km/h,指的是瞬时速度的大小,故C正确;某同学早上从家去学校,傍晚回到家,该过程的位移是0,则平均速度是0,故D正确。
9.关于汽车的运动,下列说法哪些是可能的( )
A.汽车在某一时刻速度很大,而加速度为零
B.汽车在某一时刻速度为零,而加速度不为零
C.汽车在某一段时间,速度变化量很大,而加速度较小
D.汽车的加速度很大,而速度变化很慢
答案:ABC
解析:当汽车做速度很大的匀速直线运动时,加速度为零,故A符合题意;汽车刚启动时,加速度不为零,速度为零,故B符合题意;加速度是物体速度的变化量与所用时间的比值,速度的变化量很大,若时间很长,则加速度可能很小,故C符合题意;加速度是反映物体速度变化快慢的物理量,加速度很大,则速度变化很快,故D不符合题意。
10.如图所示,A、B两物体从同一地点开始运动,由A、B两物体的位移—时间图像可知,下列说法中正确的是( )
A.A、B两物体同时从同一位置向同一方向运动
B.A、B两物体自同一位置向同一方向运动,B比A晚出发2 s
C.A、B两物体速度大小均为10 m/s
D.A、B两物体在A出发后4 s、距出发点20 m处相遇
答案:BD
解析:两物体在同一地点、沿同一方向运动,但是B物体比A物体晚出发2 s,A错误,B正确;xt图像中,图线斜率的绝对值表示物体的速度大小,则A物体的速度大小为vA==5 m/s,B物体的速度大小为vB==10 m/s,C错误;4 s时两物体的位移都是20 m,图线交点表示两物体相遇,D正确。
第Ⅱ卷(非选择题,共50分)
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11.(6分)打点计时器是实验室测位移、时间的一种常见仪器。
(1)打点计时器所用电源频率为50 Hz,它每隔________ s打一个点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是________。
A.先接通电源,再让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
(3)如图所示是某同学获得的一条纸带。从图中读出A、B两点间距x=________ cm。
答案:(1)0.02 (2)A (3)0.70
解析:(1)根据题意可知,电源的频率f=50 Hz,则打点计时器的打点周期T===0.02 s。
(2)使用打点计时器时,应先接通电源,让打点计时器稳定工作,再让纸带运动使打点计时器在上面打出点迹,A正确。
(3)由题图可知,A、B两点间距x=1.70 cm-1.00 cm=0.70 cm。
12.(8分)某同学在做“测量直线运动物体的瞬时速度”的实验中,从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带,已知电火花计时器使用的电源频率为50 Hz,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,各计数点到0点的距离如纸带上所示。
(1)为了达到实验的目的,除了有电火花计时器、纸带、小车、细绳、导线、交流电源、小木块、长木板外,下列仪器还需要________。
A.刻度尺 B.铁架台
C.停表 D.天平
(2)根据纸带提供的信息,小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点对应的速度,请帮助他计算出计数点5对应小车的速度v5=________ m/s(结果保留两位有效数字)。
(3)以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系,根据表中的v、t数据,请在坐标系中描点,并作出小车运动的vt图像。
计数点
1
2
3
4
5
6
t/s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v/(m·s-1)
0.36
0.40
0.44
0.49
0.57
答案:(1)A (2)0.53 (3)图见解析
解析:(1)实验中需要刻度尺测量纸带上计数点的间距,故A符合题意;打点计时器本身具有计时功能,不需要停表,故C不符合题意;本实验探究小车的运动学规律,不需要天平和铁架台,故B、D不符合题意。
(2)由题意可知,相邻两计数点间的时间间隔为T==0.1 s。打下计数点5时小车的速度为v5===0.53 m/s。
(3)将表格中各数据在坐标系中描点并拟合,画出图像如图所示。
三、计算题(本题共3小题,共36分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(10分)登山运动中,小张用100 min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2400 m,相对于X升高了1200 m,水平距离为1600 m,如图所示。
(1)求小张由X运动到Y的位移大小;
(2)求小张爬山的平均速度的大小。
答案:(1)2000 m (2)0.33 m/s
解析:(1)小张由X运动到Y的位移大小为
Δx==2000 m。
(2)小张爬山的平均速度的大小为
===0.33 m/s。
14.(12分)某人沿直线步行,10:00从A地出发,10:20经过B地,10:35到达C地,休息10分钟后原路返回,11:00到达B地。已知A、B两地相距1.2 km,B、C两地相距0.6 km。求:
(1)此人全过程的位移、路程;
(2)此人全过程的平均速度。
答案:(1)1200 m,方向由A指向B 2400 m
(2) m/s,方向由A指向B
解析:(1)由题意可得,此人全过程的位移大小为xAB=dAB=1.2 km=1200 m
方向由A指向B
全过程的路程为s=dAB+dBC+dCB=2400 m。
(2)此人全过程所用的时间为t=1 h=3600 s
则全过程平均速度为
v=== m/s,方向由A指向B。
15.(14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米的守门员挡出,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、方向;
(4)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
答案:(1)300 m/s2 (2)0.4 s
(3)40 m/s 方向与球原来的速度方向相反
(4)400 m/s2
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,则罚点球瞬间,球的加速度大小为
a1===300 m/s2。
(2)设球在空中飞行的时间为t,则
t===0.4 s。
(3)守门员接触球前后球的速度变化量
Δv=v1-v=-10 m/s-30 m/s=-40 m/s
即速度变化量大小为40 m/s,方向与球被踢出的方向相反。
(4)守门员接球时,球的速度由30 m/s变到-10 m/s,用时0.1 s,则接球时球的加速度为
a2===-400 m/s2
即球的加速度大小为400 m/s2。
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