内容正文:
物理必修 第一册 RJ
第一章 水平测评
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
难度
★
★
★
★
★★
★★
★★
★
对应考点/知识点
质点、参考系
时间、时刻、位移与路程的判断
平均速度、平均速率、瞬时速度的判断
直线运动的位置与位移
根据xt图像求路程和位移
直线运动加速度大小、方向的计算
直线运动平均速度、瞬时速度的计算
平面运动的路程、位移、平均速度
题号
9
10
11
12
13
14
15
难度
★★
★★
★★
★★
★
★★
★★★
对应考点/知识点
标量、矢量判断,速度与加速度的关系
根据vt图像分析速度和加速度的方向、大小
用打点计时器测速度的实验器材、实验操作
用打点计时器测平均速度、瞬时速度的数据处理
直线运动的位置、位移和路程的计算
平面运动的位移、路程和平均速度的计算
多过程直线运动加速度和平均速度的计算
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.在珠海航展上,四架歼20飞机联袂出场,保持队形不变飞过观众上方,关于飞机的运动,下列说法正确的是( )
A.选地面观众为参考系,飞机是静止的
B.选编队中某飞机为参考系,编队中其他飞机是匀速运动的
C.计算飞机沿直线飞行的速度时,可将其视为质点
D.飞机在空中翻滚,对飞机进行动作分析时,可将其视为质点
答案:C
解析:选地面观众为参考系,飞机相对观众的位置是变化的,所以飞机是运动的,故A错误;选编队中某飞机为参考系,编队中其他飞机相对该飞机的位置不变,则编队中其他飞机是静止的,故B错误;计算飞机沿直线飞行的速度时,飞机大小和形状对该问题无影响,可忽略不计,可将其视为质点,故C正确;飞机在空中翻滚,对飞机进行动作分析时,飞机大小和形状不可忽略,不可将其视为质点,故D错误。
2.兴泉铁路于2023年1月全线开通,全长464.16公里,设计时速160公里,全程3小时30分钟左右。由江西省兴国站进入福建省境内,终至泉州站。已知兴国站到泉州站的直线距离约为302公里,下列说法正确的是( )
A.3小时30分钟表示时刻
B.302公里表示兴国站到泉州站的路程
C.464.16公里表示兴国站到泉州站的位移大小
D.从兴国站到泉州站与从泉州站到兴国站的位移不同
答案:D
解析:3小时30分钟表示时间间隔,故A错误;兴国站到泉州站的直线距离约为302公里,302公里表示兴国站到泉州站的有向线段的大概长度,即位移大小,故B错误;464.16公里表示兴国站到泉州站的路径(运动轨迹)的长度,因此464.16公里表示路程,故C错误;从兴国站到泉州站与从泉州站到兴国站的位移大小相同,方向不同,故D正确。
3.(2023·浙江省温州市高一上期中)下列说法中的几种速度,不是指瞬时速度或速率的是( )
A.图甲:火车经过“深圳到惠州”这一路段的速度是76 km/h
B.图乙:汽车速度计指示着90 km/h
C.图丙:城市繁华路口速度路标上标有“40,限速行驶”字样
D.图丁:足球以20 m/s的速度射入球门
答案:A
解析:图甲:火车经过“深圳到惠州”这一路段的速度是76 km/h,是指平均速率,A符合题意;图乙:汽车速度计指示着90 km/h,是指速率,B不符合题意;图丙:城市繁华路口速度路标上标有“40,限速行驶”字样,是指速率,C不符合题意;图丁:足球以20 m/s的速度射入球门,是指瞬时速度,D不符合题意。故选A。
4.一个皮球从距离地面4 m高处落下,接触地面后反弹,在距地面1 m高处被接住。以皮球落地点为原点,竖直向下为正方向建立x轴,则下列说法正确的是( )
A.皮球释放点的位置为x1=4 m
B.皮球被接住点的位置为x2=1 m
C.整个过程皮球通过的位移大小为5 m
D.整个过程皮球通过的位移方向竖直向下
答案:D
解析:以皮球落地点为原点,竖直向下为正方向建立x轴,则皮球释放点的位置为x1=-4 m,皮球被接住点的位置为x2=-1 m,A、B错误;整个过程皮球通过的位移Δx=x2-x1=3 m,则皮球通过的位移大小为3 m,方向竖直向下,故C错误,D正确。
5.如图所示是物体沿直线运动的位置—时间图像,则在0~4 s内物体通过的路程s和位移Δx分别为( )
A.s=2 m,Δx=2 m
B.s=4 m,Δx=10 m
C.s=10 m,Δx=-2 m
D.s>10 m,Δx=-2 m
答案:C
解析:由图可知,在前2 s内物体沿正方向运动,位移Δx1=8 m-4 m=4 m,后2 s内物体沿负方向运动,位移Δx2=2 m-8 m=-6 m,所以在0~4 s内物体通过的路程为s=|Δx1|+|Δx2|=10 m,位移为Δx=Δx1+Δx2=4 m-6 m=-2 m,故选C。
6.(2023·四川省凉山州高一统考期末)2022年卡塔尔世界杯的某场球赛中,一个足球以5 m/s的速度飞来,运动员将足球以5 m/s的速度踢回。假设足球与运动员脚相互作用的时间为0.2 s,取足球飞来的速度方向为正方向,那么足球与脚作用过程中,它的平均加速度为( )
A.10 m/s2 B.-10 m/s2
C.-50 m/s2 D.50 m/s2
答案:C
解析:根据题意可知,以足球飞来的方向为正方向,初速度v1=5 m/s,末速度v2=-5 m/s,作用时间Δt=0.2 s,则足球与脚作用过程中,足球的平均加速度为a==-50 m/s2,故选C。
7.一质点沿直线做加速运动,它离开O点的位移x随时间变化的关系为x=3+2t3(t的单位是s,x的单位是m),它的速度随时间变化的关系为v=6t2(t的单位是s,v的单位是m/s),则该质点在t=2 s时的瞬时速度和t=0到t=2 s间的平均速度分别为( )
A.8 m/s、24 m/s B.24 m/s、8 m/s
C.12 m/s、24 m/s D.24 m/s、12 m/s
答案:B
解析:根据v=6t2,当t=2 s时,该质点的瞬时速度为v=24 m/s;根据x=3+2t3,t=0时,x1=3 m,t=2 s时,x2=19 m,0~2 s内该质点的位移为Δx=x2-x1=19 m-3 m=16 m,则0~2 s的平均速度为===8 m/s,故选B。
8.(2024·陕西省商洛市高一上统考期末)如图所示,在学校趣味运动会中,两同学同时从圆形轨道的A点出发,分别沿ABC和ADE方向行走,在E点相遇。从出发到相遇的过程中,描述两同学运动情况的物理量相同的是( )
A.时间 B.路程
C.位移 D.平均速度
答案:ACD
解析:从出发到相遇的过程中,两同学运动的时间t相同,初、末位置相同,则位移x相同;路径长度不同,则路程不同;根据v=可知,平均速度相同。故选A、C、D。
9.下列说法正确的是( )
A.温度是标量
B.速度变化量Δv=-3 m/s的负号表示速度变化量沿负方向
C.物体有加速度时,速度一定增大
D.加速度为正,物体可能做减速运动
答案:ABD
解析:虽然温度值有正负号,但正负号的意义是比零度高或低,不表示方向,所以温度是标量,故A正确;速度变化量是矢量,Δv=-3 m/s的负号表示速度变化量沿负方向,故B正确;物体有加速度时,说明速度变化,速度可能增大,也可能减小,故C错误;加速度为正,如果速度方向为负,则物体做减速运动,故D正确。
10.某物体沿直线运动,其vt图像如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.第1 s内和第6 s内的速度方向相反
B.第1 s内和第6 s内的加速度方向相反
C.第6 s内的加速度的大小大于第2 s内的加速度的大小
D.第6 s末物体回到原出发点
答案:BC
解析:由题图可知,第1 s内和第6 s内速度均为正值,方向相同,A错误;在vt图像中,图线的斜率表示物体的加速度,则0~2 s内的加速度为=5 m/s2,第6 s内的加速度为=-10 m/s2,正负号表示方向,可知第1 s内和第6 s内加速度方向相反,且第6 s内加速度的大小大于第2 s内加速度的大小,故B、C正确;前6 s内速度均为正值,物体始终向前运动,故第6 s末物体不会回到原出发点,D错误。
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)在“用打点计时器测速度”的实验中:
(1)除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、槽码、导线及开关外,在下面仪器和器材中,必须使用的有________(填选项代号)。
A.电压合适的50 Hz交流电源
B.电压可调的直流电源
C.刻度尺
D.停表
E.天平
(2)实验过程中,下列做法正确的是________。
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
答案:(1)AC (2)BD
解析:(1)该实验中,必须使用:电压合适的50 Hz交流电源和刻度尺,不需要停表和天平。故选A、C。
(2)实验过程中为了充分利用纸带,要先接通电源,待打点稳定后,再释放小车,A错误,B正确;应将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处,C错误,D正确。
12.(8分)某次实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取一个计数点。
(1)在打出A、F这两点的时间间隔内,纸带运动的平均速度大小是________。
(2)打B点时纸带的瞬时速度大小为________。
答案:(1)0.365 m/s (2)0.252 m/s
解析:(1)在打出A、F这两点的时间间隔内,纸带运动的平均速度大小为AF===0.365 m/s。
(2)纸带在打B点时的瞬时速度可以用AC段对应的平均速度表示,故vB=AC===0.252 m/s。
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.(9分)如图所示,物体沿x轴做直线运动,从A点运动到B点,再从B点运动到C点。求:
(1)A点坐标、B点坐标;
(2)整个过程中物体的位移和路程。
答案:(1)-3 m 2 m
(2)4 m,方向沿x轴正方向 6 m
解析:(1)由题图可知,A点坐标xA=-3 m
B点坐标xB=2 m。
(2)由题图可知,C点坐标xC=1 m
位移为由初位置指向末位置的有向线段,从A点运动到B点,再从B点运动到C点的整个过程中,物体的位移为x=xC-xA=1 m-(-3 m)=4 m
即整个过程中物体的位移大小为4 m,方向沿x轴正方向
路程为物体运动轨迹的长度,从A点运动到B点,再从B点运动到C点的整个过程中,物体的路程为s=sAB+sBC=5 m+1 m=6 m。
14.(11分)一架无人机在同一水平面内运动,运动轨迹如图所示,无人机初始时悬停于空中A点,开始运动后在5 s内向西沿直线飞行了40 m到达B点,之后经过5 s向北沿直线飞行30 m后到达C点再次悬停。求:
(1)无人机从A点到C点的路程和位移大小;
(2)无人机从A点到C点的平均速度的大小、方向。
答案:(1)70 m 50 m
(2)5 m/s 方向为从A点指向C点
解析:(1)无人机从A点到C点的路程
s=AB+BC=40 m+30 m=70 m
位移大小为
x==
=50 m。
(2)无人机从A点到C点的运动时间
t=5 s+5 s=10 s
则该过程平均速度为
===5 m/s
即平均速度的大小为5 m/s,方向从A点指向C点。
15.(16分)一个篮球从高h=3.05 m的篮筐上由静止开始下落,经t1=0.8 s落到水平地面上,速度为v1=7.8 m/s,然后以v2=-4.9 m/s反弹,经t=0.5 s达到最高点,h2=1.23 m。已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s,计算结果均保留两位有效数字,求:
(1)篮球在空中下落和上升两过程的加速度大小和方向;
(2)篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度。
答案:(1)9.8 m/s2 方向竖直向下 9.8 m/s2 方向竖直向下
(2)42 m/s2 方向竖直向上
(3)1.1 m/s 方向竖直向下
解析:(1)设篮球在空中下落和上升两过程的加速度分别为a1和a2,取竖直向下为正方向,
下落时a1===9.8 m/s2
上升时a2===9.8 m/s2
即下落和上升加速度大小均为9.8 m/s2,方向竖直向下。
(2)设篮球与地面碰撞过程的加速度为a′,则
a′===-42 m/s2
即篮球与地面碰撞过程的加速度大小为42 m/s2,方向竖直向上。
(3)全程的位移
x=h-h2=3.05 m-1.23 m=1.82 m
全程所用的时间
t总=t1+t+t′=0.8 s+0.5 s+0.3 s=1.6 s
则全程的平均速度
===1.1 m/s
即篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度大小为1.1 m/s,方向竖直向下。
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