内容正文:
必修第一册《运动的描述》单元检测
1、 单项选择题:本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项符合题目要求
1.2025年9月3日,纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年大会在北京隆重举行。阅兵式中,中国飞机梯队精彩亮相,展现了中国空军的强大实力。在某次彩排中,甲、乙两架飞机以相同的速度由东向西飞行。下列说法中正确的是( )
A.研究甲飞机在空中翻滚动作时可以把甲飞机看作质点
B.因为飞机很大,所以不能把飞机看作质点
C.若以甲飞机驾驶员为参考系,则甲飞机是运动的
D.若以甲飞机驾驶员为参考系,则乙飞机上的驾驶员是静止的
2.如图,正方形跑道ABCD的边长为l,从某时刻起,甲同学从A向B匀速运动,速度为v,同时乙同学从B向C匀速运动,速度为,则他们在运动过程中的最近距离为( )
A. B. C.l D.
3..某雷达站正在跟踪一架飞机,此时飞机正朝着雷达站方向匀速飞来。雷达向飞机驶来的方向发射脉冲电磁波,相邻两次发射时间间隔为1.2s。当雷达向飞机发射电磁波时,在显示屏上呈现出一个尖形波;在接收到反射回来的电磁波时,在显示屏上呈现出第二个尖形波。显示屏如图所示,已知脉冲电磁波传播的速度为,光速远大于飞机的飞行速度v。根据图中的数值可得飞机的飞行速度v为( )
A.250m/s B.300m/s C.400m/s D.500m/s
4.在2025年西昌邛海湿地马拉松比赛中,一名运动员(可视为质点)在某个长为100米的直道段,从起点P跑到终点Q,用时11秒。到达Q点后,他立即沿原路返回跑了20米到达R点处捡拾掉落的水壶,这段返回过程用时4秒。关于该运动员从P点出发到R点的整个运动过程(该过程视为直线运动),下列说法正确的是( )
A.运动员的位移大小为120m,方向由P指向R
B.运动员的路程为80m
C.运动员的平均速度大小为5m/s
D.运动员的平均速率大小为8m/s
5.某物体运动的图像如图所示,则该物体( )
A.做往复运动 B.做匀速直线运动
C.朝某一方向做直线运动 D.以上说法都不正确
试卷第1页,共3页
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6.某人划船逆流而上,当船经过一桥时,船上一小木块掉在河水里,但一直航行至上游某处时此人才发现,并立即返航追赶,当他返航经过0.5h追上小木块时,发现小木块距离桥有4500m远,若此人向上和向下航行时船在静水中前进速率相等,则河水的流速大小是( )
A.0.9m/s B.1m/s C.1.25m/s D.2.5m/s
7.2025年4月,全球首场人形机器人半程马拉松在亦庄成功举办,如图甲所示。时,、两个机器人并排在同一位置,图乙为两机器人沿直线竞速的速度随时间变化的图像。则( )
A.两机器人同时开始运动
B.末两机器人相遇
C.末,在前,在后
D.末的加速度大小为
2、 多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有两个或两个以上选项符合题目要求。全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分。
8.一辆小汽车沿直线加速,在0~10s内速度从0均匀增加到100km/h。一列火车沿直线加速,在0~300s内速度也从0均匀增加到100km/h。在小汽车和火车的加速过程中,下列判断正确的是( )
A.小汽车的加速度大小为10m/s2
B.小汽车比火车的速度变化快
C.小汽车的速度变化量等于火车的速度变化量
D.小汽车的速度为零时,加速度一定也为零
9.甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动,其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是( )
A.两车在t1时刻也并排行驶
B.在t1时刻甲车在前,乙车在后
C.甲车的加速度大小先减小后增大
D.乙车的加速度大小先增大后减小
10.一做变速直线运动的物体,加速度逐渐减小,直到为零,则该物体的运动情况可能是( )
A.速度逐渐增大,加速度为零时速度最大
B.速度方向可能改变
C.速度逐渐减小,加速度为零时速度最小
D.速度逐渐增大,方向可能改变
3、 非选择题:本题共5小题,共54分。
11.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了钩码牵引小车运动的情况,如图甲所示。在纸带上标出了A、B、C、D、E五个计数点,每相邻两个计数点之间还有4个点未画出,电源频率为50Hz。
(1)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.释放小车的同时,接通电源
B.先接通电源打点,后释放小车运动
C.先释放小车运动,后接通电源打点
(2)实验时纸带的______(“A左”或“B右”)端是和小车相连的;
(3)根据图甲纸带上的数据,打下D点时小车的速度大小为______m/s(保留2位有效数字);
(4)以A点为计时起点,将各点对应的瞬时速度描绘在v-t图像中,如图乙所示。由图乙可得小车的加速度大小为______(保留2位有效数字),图线与纵轴的交点的物理意义是______。
12.(1)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为1cm的挡光条,如图所示,滑块在牵引力作用下,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为t1=0.010s,通过第二个光电门的时间为t2=0.005s,挡光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为t=0.5s。则滑块通过第一个光电门时的速度为________m/s,滑块通过第二个光电门的速度为________m/s。滑块的加速度为________m/s2。(本题结果均保留两位有效数字)
(2)为使速度的测量值更接近瞬时速度,正确的措施是_________;
A.换用宽度更宽的遮光条
B.换用宽度更窄的遮光条
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.使滑块的释放点更远离光电门
13.一物体沿平直的轨道运动,通过位移传感器记录了不同时刻物体所处的位置,根据这些数据作出物体运动的图像,如图所示。求:
(1)前2s物体的速度大小;
(2)第4s内物体的位移,前5s物体的总路程;
(3)前5s物体的平均速度大小。
14.在历史文化名城襄阳的胜利街上,一辆汽车(可视为质点)匀速行驶。公路上距车由近及远分别设置两盏信号灯L1和L2,相距Δs=40m,每盏灯显示绿色的时间都是Δt1=20s,显示红色时间都是Δt2=40s(不考虑黄灯缓冲时间)。当车行驶至距信号灯L1的距离为S1=80m的A处时,L1显示还有30s变成绿灯,而此时远处L2的绿灯刚好亮起。求:
(1)若汽车从A点起,能在L1下次红灯亮起之前通过L1信号灯,汽车匀速行驶的最小速率v1;
(2)若汽车从A点起,能不停顿地通过两盏灯,汽车匀速行驶的最大速率v2;
(3)若汽车匀速行驶至距离L1信号灯S2=40m的B点时,L2信号灯刚好绿灯亮起,则该车在之后的180s内不停顿匀速通过两盏灯的最小速率v3(结果保留两位有效数字)。
15.图1为用“位移传感器”测小车速度的示意图。计算机能自动记录与之相连的传感器发射或接收到的信号。这个系统由A、B两个小盒组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,固定的B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒被固定在向右运动的小车上。测量时,A不断向B同时发射红外线脉冲和超声波脉冲(持续时间极短的一束波),两脉冲周期均为。计算机自动记录下某次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是,再次接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔是。利用脉冲的传播时间即可定位小车的位置。已知空气中的声速为。
(1)用题中记录的物理量表示小车在某段时间内的平均速度。
(2)若传感器改为超声反射模式,如图2所示,即固定的C盒通过发射并接收反射超声波测速(脉冲周期不变):
①描述该传感器测速过程,并根据描述中自设的物理量表示出小车的行驶速度;
②在超声波发射后的时间内,探头处于“监听”状态,等待着接收从小车返回的超声波信号,为防止前一返回脉冲与后一发射脉冲混淆,估算该模式下的最远测量距离(已知小车速度远小于超声波的速度)。
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
D
D
A
D
A
C
C
BC
BC
ABC
1.D
【详解】A.研究甲飞机翻滚动作时,需要分析飞机的姿态、各部分的相对运动,不能忽略飞机的形状和大小,因此不能将甲飞机看作质点,故A错误;
B.物体能否视为质点由研究的问题决定,与物体本身大小无关,故B错误;
C.甲飞机驾驶员与甲飞机的相对位置不发生变化,以甲飞机驾驶员为参考系,甲飞机是静止的,故C错误;
D.甲、乙两架飞机速度大小、方向均相同,二者相对静止,因此以甲飞机驾驶员为参考系,乙飞机上的驾驶员位置不发生变化,是静止的,故D正确。
故选D。
2.D
【详解】根据匀速直线运动位移与时间的关系,甲、乙的位移大小分别为,
根据两点间距离公式,甲乙距离满足
是关于开口向上的二次函数,最小值在顶点,得
代入得
因此最小距离
此时甲、乙的位移大小分别为,
则此时甲乙都还在对应边上。
故选D。
3.A
【详解】由于,所以可不考虑无线电脉冲传播过程中飞机的位移,设雷达两次发射无线电脉冲时飞机分别位于、处,则对第一个脉冲有
对第二个脉冲有
飞机的飞行速度
其中,代入数据解得
故选A。
4.D
【详解】A.运动员的位移大小为
方向由P指向R,A错误;
B.运动员的路程,B错误;
C.平均速度大小,C错误;
D.平均速率大小,D正确。
故选D。
5.A
【详解】物体运动的图像如图所示,可知物体运动一段时间后反向运动回到原点,可知做往复运动。
故选A。
6.C
【详解】以流动的河水为参考系,则船相对水的速度大小不变,因此船相对水远离木块的时间和船相对水追上木块的时间相等。由于船在返航追赶木块时,相对地面的时间是0.5h,那么船从木块掉落到发现并立即返航的时间也应为0.5h。因此小木块从掉落至被追上的总运动时间。
小木块相对地面的速度等于河水流速,这段时间木块随水漂流的位移为4500m,由得
故选C。
7.C
【详解】A.由图乙可知,机器人先开始运动,机器人时才开始运动,A错误;
BC.图像面积表示位移,前内的位移大于的位移,前内的位移也大于的位移,且、并排在同一位置开始运动,则末、末都是在前,在后,B错误、C正确;
D.图像斜率表示加速度,内匀加速运动,加速度大小为,D错误。
故选C。
8.BC
【详解】A.小汽车的加速度大小为,A错误;
B.火车的加速度大小为,可知小汽车比火车的速度变化快,B正确;
C.小汽车的速度变化量等于火车的速度变化量,均为∆v=v-0=100km/h,C正确;
D.小汽车的速度为零时,加速度不一定也为零,D错误。
故选BC。
9.BC
【详解】A B.因在速度—时间图像中面积表示位移,故时间内乙车的位移大,又两车在t2时刻并排行驶,故在t1时刻甲车在前,乙车在后,故A错误,B正确;
CD.在速度—时间图像中斜率表示加速度,故两车的加速度大小都是先减小后增大,故C正确,D错误。
故选BC。
10.ABC
【详解】AD.若加速度与速度同向,物体做加速运动,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,速度最大,做匀速运动,所以物体先做加速运动,后做匀速运动,物体的运动方向不会改变,A正确,D错误;
B.若加速度与速度反向,物体做减速运动,若速度先减小到零,则物体先减速到静止,再反向加速,B正确;
C.若加速度与速度反向,物体做减速运动,若加速度先减小到零,则物体先做减速运动再做匀速运动,此时速度最小,C正确。
故选ABC。
11.(1)B
(2)A左
(3)0.34
(4) 0.40 打A点时的速度大小
【详解】(1)为有效利用纸带,应先接通电源打点,后释放小车运动,故选B。
(2)由于小车由静止释放,做加速运动,则纸带的A左与小车相连。
(3)纸带上每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出,电源频率为50Hz,可知纸带上相邻两计数点间的时间间隔为
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得
(4)[1]图像斜率大小表示加速度大小,则有
[2]由于A点为计时起点,则图线与纵轴交点为0时刻的瞬时速度大小,即打A点时小车的瞬时速度大小。
12. 1.0 2.0 2.0 BD
【详解】(1)[1] [2] [3] 根据速度的定义式
滑块通过第一个光电门时的速度为
滑块通过第二个光电门时的速度为
滑块的加速度为
(2)[4]根据速度的定义式
可知遮光条越窄越接近瞬时速度,滑块的释放点距离光电门越远,滑块经过光电门的时间越短,那么挡光条在挡光时间里的平均速度更接近该位置的瞬时速度,故正确的措施应选BD。
13.(1)
(2),与正方向相反,
(3)
【详解】(1)根据图像斜率表示速度,由图可知,前2s物体的速度大小
(2)根据题意,由图可知,物体在第4s内的位移为
即第4s内物体的位移大小为,方向与正方向相反;
根据题意,由图可知,物体在内的路程为,的路程为,的路程为,则前5s物体的总路程
(3)根据题意,由图可知,前5s物体的位移为
前5s物体的平均速度
即前5s物体的平均速度大小为。
14.(1)1.6m/s
(2)2m/s
(3)0.44m/s
【详解】(1)使汽车在L1信号灯为绿灯过程中经过,运动的最长时间t1=50s,有v1=m/s=1.6m/s
(2)使汽车连续通过L1和L2信号灯,则有最快在L2信号灯的绿灯刚亮时通过,时间t2=60s,有
(3)经分析180s时,L2信号灯即将熄灭时汽车通过L2的速率最小,有时间t3=180s,则
15.(1)
(2)①见解析;②
【详解】(1)红外线的传播速度即为光速(),比声音的传播速度(340m/s)大得多,不需要考虑红外线的传播时间,即接收到红外线和超声波脉冲的时间间隔即可代表超声波的传播时间。故第一次发射脉冲时,A、B的距离为
第二次发射脉冲时,A、B的距离为
小车运动距离
小车运动所用时间等于两次发射超声波脉冲时间间隔为T,则小车速度为
(2)①固定的C盒每隔周期T发射一次超声波脉冲,超声波向右传播,遇到运动的小车后反射,C盒接收反射回波;记录第一次发射到接收反射回波的时间差为,第二次发射到接收反射回波的时间差为,结合声速计算小车速度。超声波往返总时间为,因此超声波到达小车时,小车与C的距离为
第一次有
第二次有
小车的位移
因小车速度远小于声速,两次超声波与小车相遇的时间间隔近似等于发射周期T,因此小车速度
②T时间内超声波走过的距离为小车路程的两倍,所以为防止前一返回脉冲与后一发射脉冲混淆的最远测量距离为
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