高中物理单元测试——第一章运动的描述（较难版02）

**基本信息** 本卷为高中物理第一章“运动的描述”较难版单元测试，以神舟飞船对接、机器人运动等科技情境及八阵图文化素材为载体，覆盖质点、位移、相对运动等核心知识点，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|质点判断、时间时刻、矢量标量|结合神舟飞船对接考质点模型，体现物理观念| |多选题|3/18|x-t图像、加速度关系、运动传感器|机器人x-t图像分析，考查科学推理| |实验题|2/16|遮光条测速、打点计时器|气垫导轨实验操作，落实科学探究| |解答题|3/38|位移路程计算、平均加速度、运动极值|八阵图运动路径分析，融合文化与科学思维|

高中物理单元测试 —— 第一章 运动的描述（较难版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）神舟二十二号飞船与空间站对接任务中，可将飞船视为质点的是（　　） A．观察飞船的外形结构 B．观察飞船的飞行高度 C．观察飞船的飞行姿态 D．观察飞船的对接过程 【答案】B 【详解】A．观察飞船的外形结构：外形结构直接涉及飞船的具体形状和尺寸，因此不能忽略其大小和形状，故不能视为质点，故A错误； B．观察飞船的飞行高度：飞行高度仅涉及飞船在空间中的位置（如坐标或轨迹），尺寸和形状不影响高度的测量或描述，因此可以视为质点，故B正确； C．观察飞船的飞行姿态：飞行姿态涉及飞船的朝向、旋转等方向变化，需要形状信息（如长宽比或重心位置），因此不能视为质点，故C错误； D．观察飞船的对接过程：对接过程需精确控制飞船与空间站的相对位置和方向，形状和大小直接影响对接精度，因此不能视为质点，故D错误。 故选B。 2．（本题4分）关于时间和时刻，下列说法不正确的是（    ） A．物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻 B．物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间 C．物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间 D．第4s末和第5s初，指的是同一时刻 【答案】B 【详解】A．“5s时”对应时间轴上的点，即5s末时刻，故A正确，不符合题意； B．“5s内”指0到5s的时间间隔，故B错误，符合题意； C．“第5s内”是4s末到5s末的1s时间，描述正确，故C正确，不符合题意； D．第4s末与第5s初为同一时刻，故D正确，不符合题意。 故选B。 3．（本题4分）在物理学中，既有大小又有方向的量为矢量，只有大小没有方向的量为标量。下列关于矢量与标量的说法正确的是（　　） A．可能存在既是矢量又是标量的物理量 B．坐飞机与坐动车从杭州（看作质点）到广州（看作质点）的位移是不同的 C．物体运动了，位移可能为零，路程不可能为零 D．温度是矢量，因为有零上的温度，也有零下的温度 【答案】C 【详解】A．不可能存在既是矢量又是标量的物理量，选项A错误； B．坐飞机与坐动车从杭州（看作质点）到广州（看作质点）初末位置相同，则位移相同，选项B错误； C．物体运动了，位移可能为零，路程不可能为零，例如物体沿圆周运动一周，选项C正确； D．温度只有大小无方向，是标量，温度的符号只表示温度的高低，不表示方向，选项D错误。 故选C。 4．（本题4分）杜甫的《八阵图》中写到“功盖三分国，名成八阵图”，八阵图在民间影响极为深远。一个人晨练，按图示路线做半径的八阵图运动，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆。他从A点出发沿曲线ADCOABC行进，则他第二次走到C点的过程中的位移x为（　　） A．，正南方向 B．，东偏南45° C．，正南方向 D．，东偏南45° 【答案】A 【详解】根据位移的定义可知，出发点A到C点的位移大小为 方向为正南方向。 故选A。 5．（本题4分）甲、乙、丙三人各乘一个热气球（如图所示），甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到甲静止不动。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（　　） A．甲、乙匀速下降，，丙匀速下降，且 B．甲、乙匀速下降，，丙匀速下降 C．甲、乙匀速下降，，丙停在空中 D．以上说法均不正确 【答案】A 【详解】甲看到楼房匀速上升，说明甲相对于地面匀速下降，乙看到甲匀速上升，说明乙匀速下降，且。丙看到甲静止不动，丙匀速下降，且。 故选A。 6．（本题4分）在机器人大赛中，某机器人在一平面直角坐标系内由点出发，沿直线运动到点，又由点沿直线运动到点，然后由点沿直线运动到点，最后由点沿直线运动到点，整个过程中机器人所用时间是2s，则（　　） A．机器人的运动轨迹是一条直线 B．机器人不会两次通过同一点 C．整个过程中机器人的位移大小为 D．整个过程中机器人的位移方向由点到点 【答案】C 【详解】AB．由题图可知机器人的运动轨迹不是直线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，故AB错误； CD．整个过程中机器人的位移为从点到点的有向线段，大小为，方向由点到点，故C正确，D错误。 故选C。 7．（本题4分）已知a、b、c三个物体在时间内的运动规律如图所示，则在时间内下列说法正确的是（　　） A．a的平均速度最大，b、c两个物体的平均速度相等 B．a、b、c三个物体的平均速率相等 C．a的平均速率最大，b的平均速率小于c的平均速率 D．a的平均速率最大，b、c的平均速率相等 【答案】D 【详解】A．由图可知，三个物体在10s内的位移相同，根据平均速度公式 可知它们的平均速度相同，故A错误； BCD．由图可知，根据位移与时间图像的斜率表示物体速度可知，a先沿正方向运动，后沿负方向运动；b一直沿正方向做匀速直线运动；c一直沿正方向加速，而三个物体的位移相同，则可知在10s内a通过的路程最大，而bc通过的路程相等，根据平均速率 可知a的平均速率最大，bc相同，故D正确，BC错误。 故选D。 二、多选题 8．（本题6分）中国机器人在运动性、灵巧性等方面实现重大突破。在某宾馆，送餐机器人在一段时间内沿直线运动的x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在0~15 s内，机器人通过的路程为30 m B．在0~15 s内，机器人的平均速度大小为2 m/s C．机器人在第7 s末时的速度与加速度方向相反 D．机器人在第12 s末时的速度与加速度方向相反 【答案】BC 【详解】A．由图可知0~10s，机器人运动至60m，10s~15s，机器人从60m运动至30m，则路程应为，故A错误； B．在0~15 s内，机器人的位移为30m，平均速度大小为，故B正确； C．第7s末在0~10s区间内：斜率为正，说明速度方向为正；斜率逐渐减小，说明正方向速度在减小，则加速度方向与速度方向相反，故C正确； D．第12s末在10~15s区间内：斜率为负，说明速度方向为负；斜率的绝对值逐渐增大，说明负方向速度在增大，加速度方向与速度方向相同，故D错误。 故选BC。 9．（本题6分）关于速度、速度变化和加速度的关系，下列说法中正确的是（　　） A．物体的速度在增大但加速度可能在减小 B．速度变化很大，加速度一定很大 C．加速度很大，速度可能很小 D．速度、速度变化和加速度三者方向总是相同的 【答案】AC 【详解】A．若物体做加速度减小的加速直线运动时，此时速度方向与加速度方向相同，虽然加速度在减小，但速度仍在增大，因此物体的速度在增大但加速度可能在减小，故A正确； B．根据加速度的定义式 可知，速度变化很大，加速度不一定很大，还与时间有关，若引起这个速度变化的时间很长，加速度可能很小，故B错误； C．物体的加速度很大，速度可能很小，甚至可能为零，故C正确； D．根据加速度的定义 可知，加速度的方向与速度变化量的方向一致，但加速度的方向与速度的方向不一定相同，若做加速直线运动，速度方向与加速度方向相同，若做减速直线运动，则加速度方向与速度方向相反，故D错误。 故选AC。 10．（本题6分）随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，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，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，两者的时间差为。经过，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差为。空气中的声速为（红外线的传播时间可以忽略）（　　） A．第一次测量时A与B之间的距离为 B．A两次发射过程中，小车运动的距离为 C．小车运动的平均速度为 D．B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为 【答案】AC 【详解】A．依题意，由于红外线的传播时间可以忽略，可得第一次测量时A、B间的距离为 A正确； B．进行第二次测量时，A、B间的距离为 则小车运动的距离 B错误； C．两次发射超声波脉冲的时间间隔为，即为小车运动所用的时间，则小车的平均速度为 解得 C正确； D．由B选项分析可知，B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为，D错误。 故选AC。 三、实验题 11．（本题6分）某同学用如图所示的气垫导轨和光电门做“测量直线运动的平均速度和瞬时速度”实验．请回答下面的问题： (1)已知遮光条的宽度为8.64 mm，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遮光条通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间。遮光条通过第一个光电门的速度大小为________m/s，遮光条通过第二个光电门的速度大小为________m/s；（均保留三位有效数字） (2)（多选）为使速度的测量值更接近瞬时速度，下列措施正确的是________． A．换用宽度更窄的遮光条 B．换用宽度更宽的遮光条 C．使滑块的释放点靠近光电门 D．使滑块的释放点远离光电门 【答案】(1) 0.120 0.240 (2)AD 【详解】（1）[1] 遮光条通过第一个光电门的平均速度大小 这个速度就是通过第一个光电门中间时刻的速度，即计时0.036 s时的瞬时速度； [2]同理遮光条通过第二个光电门的速度大小 （2）根据速度的定义式，可知遮光条越窄越接近瞬时速度，滑块的释放点即离光电门越远，滑块经过光电门的时间越短，那么遮光条在遮光时间里的平均速度越接近该位置的瞬时速度。 故选AD。 12．（本题10分）在“用电磁打点计时器测速度”实验中，已知交流电源的频率为50Hz。 （1）下列说法正确的是__________。 A．拖动纸带的同时，闭合电源开关 B．先闭合电源开关，让打点计时器正常工作时，拖动纸带 C．纸带上的打点密集，说明纸带运动速度较大 D．此次实验所用电源为220V交流电源 （2）某同学拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔1个点取一个计数点，标上字母A、B、C、D、E、F（中间的点未画出）。    如图所示，某同学用毫米刻度尺进行测量，请帮忙读出B在刻度尺上的位置，填到下表中： 计数点 B C D E F 位置（cm） ____ 2.75 4.44 6.22 8.12 由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为_________m/s（保留3位有效数字）。 （3）打点计时器打下C点时小车的速度vC＝__________m/s（保留3位有效数字）。 【答案】 B 1.32 0.406 0.390 【详解】（1）[1]AB．为了提高纸带的利用率，同时为了使打点更稳定，减小误差，要先接通电源，待计时器开始打点再释放小车，A错误，B正确； C．纸带上打的点密集，在相等的时间内位移较小，说明纸带运动速度较小，C错误； D．电磁打点计时器使用4-6V的交流电源， D错误。 故选B。 （2）[2]由图可读出B在刻度尺上的位置为1.32 cm。 [3]纸带上每隔1个点取一个记数点，所以相邻计数点之间的时间间隔T＝0.04 s，打下AF段纸带时小车的平均速度为 （3）[4]打点计时器打下C点时小车的速度近似等于BD两点间的平均速度，即 四、解答题 13．（本题10分）体育课上，小强同学让一个篮球从距水平地面高度处自由下落，篮球与地面碰撞前瞬间的速度大小，刚离开地面时的速度大小，反弹后上升的最大高度，小强在此处接住了篮球。不计篮球与地面碰撞过程中移动的距离。 (1)求上述过程中，篮球的位移大小和通过的路程； (2)若篮球与地面的接触时间，以竖直向下为正方向，求该过程中篮球的平均加速度。 【答案】(1)，3.05m (2)，负号表示加速度竖直向上 【详解】（1）篮球的位移大小为 解得 篮球通过的路程 解得 （2）以竖直向下为正方向，篮球的平均加速度 解得 其中负号表示加速度竖直向上。 14．（本题12分）如图所示，实心长方体木块的长、宽、高分别为a、b、c，且．有一小虫自点运动到C点，求： （1）小虫的位移大小； （2）小虫的最小路程． 【答案】（1）（2） 【详解】（1）小虫的位移大小为由A＇指向C的有向线段长度，位移大小 ． （2）小虫的最小路程应等于表面展开后，A＇、C之间的距离，展开方式有三种，如图所示，经过比较可得图①中A＇、C之间的距离最小，为． 15．（本题16分）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）。 【答案】(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 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第一章 运动的描述（较难版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）神舟二十二号飞船与空间站对接任务中，可将飞船视为质点的是（　　） A．观察飞船的外形结构 B．观察飞船的飞行高度 C．观察飞船的飞行姿态 D．观察飞船的对接过程 2．（本题4分）关于时间和时刻，下列说法不正确的是（    ） A．物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻 B．物体在5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间 C．物体在第5s内指的是物体在4s末到5s末这1s的时间 D．第4s末和第5s初，指的是同一时刻 3．（本题4分）在物理学中，既有大小又有方向的量为矢量，只有大小没有方向的量为标量。下列关于矢量与标量的说法正确的是（　　） A．可能存在既是矢量又是标量的物理量 B．坐飞机与坐动车从杭州（看作质点）到广州（看作质点）的位移是不同的 C．物体运动了，位移可能为零，路程不可能为零 D．温度是矢量，因为有零上的温度，也有零下的温度 4．（本题4分）杜甫的《八阵图》中写到“功盖三分国，名成八阵图”，八阵图在民间影响极为深远。一个人晨练，按图示路线做半径的八阵图运动，中央的“S”部分是两个直径为R的半圆。他从A点出发沿曲线ADCOABC行进，则他第二次走到C点的过程中的位移x为（　　） A．，正南方向 B．，东偏南45° C．，正南方向 D．，东偏南45° 5．（本题4分）甲、乙、丙三人各乘一个热气球（如图所示），甲看到楼房匀速上升，乙看到甲匀速上升，丙看到甲静止不动。那么，从地面上看，甲、乙、丙的运动情况可能是（　　） A．甲、乙匀速下降，，丙匀速下降，且 B．甲、乙匀速下降，，丙匀速下降 C．甲、乙匀速下降，，丙停在空中 D．以上说法均不正确 6．（本题4分）在机器人大赛中，某机器人在一平面直角坐标系内由点出发，沿直线运动到点，又由点沿直线运动到点，然后由点沿直线运动到点，最后由点沿直线运动到点，整个过程中机器人所用时间是2s，则（　　） A．机器人的运动轨迹是一条直线 B．机器人不会两次通过同一点 C．整个过程中机器人的位移大小为 D．整个过程中机器人的位移方向由点到点 7．（本题4分）已知a、b、c三个物体在时间内的运动规律如图所示，则在时间内下列说法正确的是（　　） A．a的平均速度最大，b、c两个物体的平均速度相等 B．a、b、c三个物体的平均速率相等 C．a的平均速率最大，b的平均速率小于c的平均速率 D．a的平均速率最大，b、c的平均速率相等 二、多选题 8．（本题6分）中国机器人在运动性、灵巧性等方面实现重大突破。在某宾馆，送餐机器人在一段时间内沿直线运动的x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在0~15 s内，机器人通过的路程为30 m B．在0~15 s内，机器人的平均速度大小为2 m/s C．机器人在第7 s末时的速度与加速度方向相反 D．机器人在第12 s末时的速度与加速度方向相反 9．（本题6分）关于速度、速度变化和加速度的关系，下列说法中正确的是（　　） A．物体的速度在增大但加速度可能在减小 B．速度变化很大，加速度一定很大 C．加速度很大，速度可能很小 D．速度、速度变化和加速度三者方向总是相同的 10．（本题6分）随着信息技术的发展，中学物理的实验手段也在不断进步。如图所示是用运动传感器测小车速度的示意图，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，B盒装有红外线接收器和超声波接收器，A盒被固定在向右匀速运动的小车上，测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，B盒接收到红外线脉冲时开始计时，接收到超声波脉冲时停止计时，两者的时间差为。经过，A再次同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲，此次B接收的时间差为。空气中的声速为（红外线的传播时间可以忽略）（　　） A．第一次测量时A与B之间的距离为 B．A两次发射过程中，小车运动的距离为 C．小车运动的平均速度为 D．B接收到第二次超声波脉冲时，A与B的距离为 三、实验题 11．（本题6分）某同学用如图所示的气垫导轨和光电门做“测量直线运动的平均速度和瞬时速度”实验．请回答下面的问题： (1)已知遮光条的宽度为8.64 mm，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遮光条通过第一个光电门的时间，通过第二个光电门的时间。遮光条通过第一个光电门的速度大小为________m/s，遮光条通过第二个光电门的速度大小为________m/s；（均保留三位有效数字） (2)（多选）为使速度的测量值更接近瞬时速度，下列措施正确的是________． A．换用宽度更窄的遮光条 B．换用宽度更宽的遮光条 C．使滑块的释放点靠近光电门 D．使滑块的释放点远离光电门 12．（本题10分）在“用电磁打点计时器测速度”实验中，已知交流电源的频率为50Hz。 （1）下列说法正确的是__________。 A．拖动纸带的同时，闭合电源开关 B．先闭合电源开关，让打点计时器正常工作时，拖动纸带 C．纸带上的打点密集，说明纸带运动速度较大 D．此次实验所用电源为220V交流电源 （2）某同学拖动纸带运动，打点计时器在纸带上打出一系列点，处理时每隔1个点取一个计数点，标上字母A、B、C、D、E、F（中间的点未画出）。    如图所示，某同学用毫米刻度尺进行测量，请帮忙读出B在刻度尺上的位置，填到下表中： 计数点 B C D E F 位置（cm） ____ 2.75 4.44 6.22 8.12 由读出数据可计算出打下AF段纸带时小车的平均速度为_________m/s（保留3位有效数字）。 （3）打点计时器打下C点时小车的速度vC＝__________m/s（保留3位有效数字）。 四、解答题 13．（本题10分）体育课上，小强同学让一个篮球从距水平地面高度处自由下落，篮球与地面碰撞前瞬间的速度大小，刚离开地面时的速度大小，反弹后上升的最大高度，小强在此处接住了篮球。不计篮球与地面碰撞过程中移动的距离。 (1)求上述过程中，篮球的位移大小和通过的路程； (2)若篮球与地面的接触时间，以竖直向下为正方向，求该过程中篮球的平均加速度。 14．（本题12分）如图所示，实心长方体木块的长、宽、高分别为a、b、c，且．有一小虫自点运动到C点，求： （1）小虫的位移大小； （2）小虫的最小路程． 15．（本题16分）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）。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $