高中物理单元测试——第一章运动的描述（较难版02）

高中物理单元测试 —— 第一章 运动的描述 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）物理模型是物理学研究的重要工具，质点模型是高一最基础、最高频的理想化模型。下列实际情境中，研究对象可以看作质点的是（　　） A．研究羽毛球在空中的旋转姿态 B．研究高铁从省会城市抵达邻省城市的全程运行快慢 C．研究体操运动员落地时的肢体动作细节 D．研究车轮转动的快慢与周期变化 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）近日，中国长征十号系列运载火箭第二次系留点火试验成功，为载人登月运载火箭研制取得阶段性突破，对回收段工作程序验证中，以下各组描述其运动的物理量均为矢量的是（　　） A．位移、时间 B．速度、加速度 C．时间、速度 D．位移、速率 4．（本题4分）有关运动的位移和路程，下列说法合理的是（　　） A．路程总是大于位移的大小 B．将重物从2楼窗台向外水平抛出最后落地，位移大小等于抛出点与地面的高度差 C．位移可能是负值，例如-10m D．匀变速直线运动中位移大小随时间的变大而变大 5．（本题4分）甲、乙两艘船在平静的湖面上沿直线航行。甲船上的乘客看到乙船向北运动，乙船上的乘客看到甲船向南运动。以湖岸为参考系，则两船的运动情况不可能是（　　） A．甲船静止，乙船向北运动 B．甲船向南运动，乙船向北运动 C．甲船向南运动，乙船静止 D．甲船、乙船都向南运动，且甲船的速率比乙船的小 6．（本题4分）甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丙与甲的运动方向相反 B．丙与乙的运动方向相同 C．丙的加速度小于甲的加速度 D．丙的加速度小于乙的加速度 7．（本题4分）如图所示，物体沿曲线ABCDE的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。已知方格的边长为1m。下列说法正确的是（　　）    A．物体沿曲线从A到E平均速率为0.75m/s B．物体在ABC段的平均速度大小为m/s C．物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度相同 D．物体在B点的速度一定等于AC段的平均速度 二、多选题 8．（本题6分）一辆汽车沿平直道路行驶，以x表示它相对出发点的位移，汽车在0~40s内运动的x-t图像如图所示，下列说法错误的是（　　） A．10~20s内汽车处于匀速直线运动状态 B．前10s内与后20s内运动方向相同 C．0~40s内汽车运动的平均速度为1.5m/s D．前10s内平均速率是后20s内平均速率的两倍 9．（本题6分）一辆汽车行驶在平直的公路上，某时刻油管破裂，每隔相同时间有一滴油滴出，选取汽车运动的方向为正方向，我们可以根据油滴之间的距离判断汽车的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．沿运动方向，油滴之间的距离增大时，汽车一定一直做加速运动 B．沿运动方向，油滴之间的距离增大时，汽车的加速度可能增大 C．沿运动方向，油滴之间的距离减小时，汽车的加速度可能增大 D．沿运动方向，油滴之间的距离减小时，汽车的加速度一定减小 10．（本题6分）在某次晨练时，小李和小江两人同时从A地沿直线跑到B地。小李先以大小为v的速度匀速跑了一半路程，然后以大小为2v的速度匀速跑完了剩下的一半路程；小江在由A地跑到B地的过程中，前一半时间内的速度大小恒为v，后一半时间内的速度大小恒为2v。下列说法正确的是（　　） A．小李与小江从A地跑到B地的平均速度大小之比为8:9 B．小李与小江从A地跑到B地的平均速度大小之比为3:4 C．小李与小江从A地跑到B地所用的时间之比为9:8 D．小李与小江从A地跑到B地所用的时间之比为4:3 三、实验题 11．（本题6分）(1)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，滑块通过第一个光电门速度大小为____________m/s和第二个光电门的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字） (2)为使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．使滑块缓慢通过光电门 12．（本题9分）某同学利用如图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)电磁打点计时器是一种使用 ___________ （选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压为 ___________ （选填“高压”或“低压”），当电源的频率为50Hz时，它每隔 ___________s打一次点； (2)某同学实验中获得一条纸带，如图2所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度大小vA=___________m/s，小车从A点运动到D点的平均速度大小v=___________m/s；（结果要求保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使平均速度的测量值比实际值偏 ___________ 。（选填“大”或“小”） 四、解答题 13．（本题10分）一个篮球由静止开始下落，经 t1=0.5s 落到水平地面上，速度大小为v1 =4.9m/s，然后以速度大小v2 =2.6m/s 反弹。已知篮球与地面碰撞的时间为 0.3s，求： (1)篮球在空中下落过程的加速度a1 ； (2)篮球与地面碰撞过程的速度变化量大小及加速度a2 ； 14．（本题13分）如图所示，在水平面内建立xOy坐标系，一玩具小车该坐标系内运动。小车从坐标原点O出发，先以v1=5m/s的速度沿y轴正方向运动t1=20s，接着以v2=3m/s的速度沿x轴正方向运动t2=20s，最后以v3=2m/s的速度沿y轴负方向运动t3=10s。求： （1）遥控玩具小车在整个运动过程中的位移大小和路程； （2）遥控玩具小车在整个运动过程中的平均速度的大小。 15．（本题16分）一质点沿直线方向做变速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为，它的速度v随时间t变化的关系为，求： （1）到间的平均速度； （2）到间的平均速率。 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 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）物理模型是物理学研究的重要工具，质点模型是高一最基础、最高频的理想化模型。下列实际情境中，研究对象可以看作质点的是（　　） A．研究羽毛球在空中的旋转姿态 B．研究高铁从省会城市抵达邻省城市的全程运行快慢 C．研究体操运动员落地时的肢体动作细节 D．研究车轮转动的快慢与周期变化 【答案】B 【详解】A．研究羽毛球在空中的旋转姿态时，羽毛球的形状和转动状态直接影响研究结果，不能忽略其大小和形状，故A错误； B．研究高铁从一个城市到邻近城市的全程运行快慢时，高铁长度相对于运行路程很小，形状和大小对研究结果影响可以忽略，可将高铁看作质点，故B正确； C．研究体操运动员落地时的肢体动作细节，需要关注身体各部分的运动状态，不能将运动员看作质点，故C错误； D．研究车轮转动的快慢与周期变化时，车轮的形状和半径等转动特性不可忽略，不能将车轮看作质点，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）近日，中国长征十号系列运载火箭第二次系留点火试验成功，为载人登月运载火箭研制取得阶段性突破，对回收段工作程序验证中，以下各组描述其运动的物理量均为矢量的是（　　） A．位移、时间 B．速度、加速度 C．时间、速度 D．位移、速率 【答案】B 【详解】A．位移既有大小又有方向，属于矢量；时间只有大小没有方向，属于标量，故A错误； B．速度、加速度既有大小又有方向，均属于矢量，故B正确； C．时间只有大小没有方向，属于标量；速度既有大小又有方向，属于矢量，故C错误； D．位移既有大小又有方向，属于矢量；速率只有大小没有方向，属于标量，故D错误。 故选B。 4．（本题4分）有关运动的位移和路程，下列说法合理的是（　　） A．路程总是大于位移的大小 B．将重物从2楼窗台向外水平抛出最后落地，位移大小等于抛出点与地面的高度差 C．位移可能是负值，例如-10m D．匀变速直线运动中位移大小随时间的变大而变大 【答案】C 【详解】A．当物体做单向直线运动时，路程等于位移的大小，并非总是大于位移大小，故A错误； B．平抛运动的位移是抛出点到落地点的有向线段，大小为水平位移与竖直高度差的合位移的值，大于抛出点与地面的高度差，故B错误； C．位移是矢量，在一维坐标系中规定正方向后，与正方向反向的位移分量为负值，例如规定向东为正方向，向西运动10m的位移可表示为-10m，即位移可以为负值，故C正确； D．存在往复的匀变速直线运动（如竖直上抛运动）中，位移大小先随时间增大，到最高点后下落阶段位移大小随时间减小，并非一直随时间变大而变大，故D错误。 故选C。 5．（本题4分）甲、乙两艘船在平静的湖面上沿直线航行。甲船上的乘客看到乙船向北运动，乙船上的乘客看到甲船向南运动。以湖岸为参考系，则两船的运动情况不可能是（　　） A．甲船静止，乙船向北运动 B．甲船向南运动，乙船向北运动 C．甲船向南运动，乙船静止 D．甲船、乙船都向南运动，且甲船的速率比乙船的小 【答案】D 【详解】A．甲船静止，乙船向北运动，则以甲为参考系，乙相对甲向北运动；以乙为参考系，甲相对乙向南运动。故A可能； B．甲船向南运动，乙船向北运动，则以甲为参考系，乙相对甲向北运动；以乙为参考系，甲相对乙向南运动。故B可能； C．甲船向南运动，乙船静止，则以甲为参考系，乙相对甲向北运动；以乙为参考系，甲相对乙向南运动。故C可能； D．甲船、乙船都向南运动，且甲船的速率比乙船的小，如果甲在后乙在前，则两船间的距离增大，甲相对乙向北运动，乙相对甲向南运动；如果乙在后甲在前，两船间距离减小，甲相对乙向北运动，乙相对甲向南运动；两种情况均与题中描述乙相对甲向北运动与甲相对乙向南运动矛盾，故D不可能。 故选D。 6．（本题4分）甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体，它们运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．丙与甲的运动方向相反 B．丙与乙的运动方向相同 C．丙的加速度小于甲的加速度 D．丙的加速度小于乙的加速度 【答案】B 【详解】AB．由题图看出，甲、乙、丙的速度均为正值，说明甲、乙、丙都沿正方向运动，A错误，B正确； C．甲的斜率比丙的斜率的绝对值小，所以丙的加速度大于甲的加速度，C错误； D．乙的斜率比丙的斜率的绝对值小，所以乙的加速度小于丙的加速度，D错误。 故选B。 7．（本题4分）如图所示，物体沿曲线ABCDE的箭头方向运动，在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹所用的时间分别是1s、2s、3s、4s。已知方格的边长为1m。下列说法正确的是（　　）    A．物体沿曲线从A到E平均速率为0.75m/s B．物体在ABC段的平均速度大小为m/s C．物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度相同 D．物体在B点的速度一定等于AC段的平均速度 【答案】B 【详解】A．物体沿曲线从A到E的位移为3m，可知平均速度为 物体沿曲线从A到E的路程大于3m，所以平均速率大于0.75m/s，故A错误； B．物体在ABC段的位移为 可知平均速度大小为 故B正确； C．物体在CD段的平均速度与DE段的平均速度的方向不同，则平均速度不同，故C错误； D．物体做曲线运动，则在B点的速度不一定等于AC段的平均速度，故D错误； 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）一辆汽车沿平直道路行驶，以x表示它相对出发点的位移，汽车在0~40s内运动的x-t图像如图所示，下列说法错误的是（　　） A．10~20s内汽车处于匀速直线运动状态 B．前10s内与后20s内运动方向相同 C．0~40s内汽车运动的平均速度为1.5m/s D．前10s内平均速率是后20s内平均速率的两倍 【答案】ABC 【详解】A．在位移—时间图像中，图线的斜率表示速度。内图线水平，汽车的位置不变，处于静止状态，故A错误； B．前内图线斜率为正，后内图线斜率为负，速度方向相反，故B错误； C．由图可知，内汽车的位移为 由平均速度的定义得，故C错误； D．由图可知，前内和后内汽车通过的路程均为，由平均速率的定义，前内汽车的平均速率为 后内汽车的平均速率为 则，故D正确。 本题选择错误的，故选ABC。 9．（本题6分）一辆汽车行驶在平直的公路上，某时刻油管破裂，每隔相同时间有一滴油滴出，选取汽车运动的方向为正方向，我们可以根据油滴之间的距离判断汽车的运动情况，下列说法正确的是（　　） A．沿运动方向，油滴之间的距离增大时，汽车一定一直做加速运动 B．沿运动方向，油滴之间的距离增大时，汽车的加速度可能增大 C．沿运动方向，油滴之间的距离减小时，汽车的加速度可能增大 D．沿运动方向，油滴之间的距离减小时，汽车的加速度一定减小 【答案】BC 【详解】A．沿运动方向，油滴之间的距离增大时，只能说明汽车的平均速度增大，不能说明汽车一直做加速运动，可能先加速后减速，该时间间隔内的位移增大，故A错误； B．沿运动方向，油滴之间的距离增大时，汽车可能做加速度增大的加速运动，符合题意，故B正确； CD．当汽车做加速度增大的减速运动时，符合题意，故C正确、D错误。 故选BC。 10．（本题6分）在某次晨练时，小李和小江两人同时从A地沿直线跑到B地。小李先以大小为v的速度匀速跑了一半路程，然后以大小为2v的速度匀速跑完了剩下的一半路程；小江在由A地跑到B地的过程中，前一半时间内的速度大小恒为v，后一半时间内的速度大小恒为2v。下列说法正确的是（　　） A．小李与小江从A地跑到B地的平均速度大小之比为8:9 B．小李与小江从A地跑到B地的平均速度大小之比为3:4 C．小李与小江从A地跑到B地所用的时间之比为9:8 D．小李与小江从A地跑到B地所用的时间之比为4:3 【答案】AC 【详解】设总路程为2x，小李的平均速度大小为 所用时间为 设总时间为2t，小江的平均速度大小为 所用时间为 所以平均速度大小之比为 时间之比为 故选AC。 三、实验题 11．（本题6分）(1)用气垫导轨和数字计时器能更精确地测量物体的瞬时速度。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为，已知遮光板的宽度为，滑块通过第一个光电门速度大小为____________m/s和第二个光电门的速度大小为____________m/s（保留两位有效数字） (2)为使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．使滑块缓慢通过光电门 【答案】(1) 0.10 0.27 (2)B 【详解】（1）[1]在极短时间或位移内，质点的平均速度可以看作它在此时刻或此位置时的瞬时速度，则有滑块经过第一个光电门的速度 [2]滑块经过第二个光电门的速度 （2）利用平均速度等效替代瞬时速度；遮光板越窄，或速度越大，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，故选B。 12．（本题9分）某同学利用如图1所示装置研究小车的匀变速直线运动。 (1)电磁打点计时器是一种使用 ___________ （选填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压为 ___________ （选填“高压”或“低压”），当电源的频率为50Hz时，它每隔 ___________s打一次点； (2)某同学实验中获得一条纸带，如图2所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度大小vA=___________m/s，小车从A点运动到D点的平均速度大小v=___________m/s；（结果要求保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz，而做实验的同学并不知道，由此引起的系统误差将使平均速度的测量值比实际值偏 ___________ 。（选填“大”或“小”） 【答案】(1) 交流 低压 0.02 (2) 0.34 0.40 (3)大 【详解】（1）[1][2]电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压为低压； [3]当电源的频率为50Hz时，由周期与频率的关系，则它的打点时间间隔为 （2）[1]因纸带上两相邻计数点间有四个点未画出，所以打相邻两计数点的时间间隔为t＝5×0.02s＝0.1s 根据打点纸带测量速度的原理，可得打A点时小车运动的速度大小：vA [2]小车从A点运动到D点的平均速度大小 （3）如果当时电网中交变电流的频率是f＝49Hz，则实际打点周期变大，即打相邻两计数点的实际时间变大，而做实验的同学仍按原打点周期计算，可知由此引起的系统误差将使平均速度的测量值比实际值偏大。 四、解答题 13．（本题10分）一个篮球由静止开始下落，经 t1=0.5s 落到水平地面上，速度大小为v1 =4.9m/s，然后以速度大小v2 =2.6m/s 反弹。已知篮球与地面碰撞的时间为 0.3s，求： (1)篮球在空中下落过程的加速度a1 ； (2)篮球与地面碰撞过程的速度变化量大小及加速度a2 ； 【答案】(1)9.8m/s2 ，方向竖直向下 (2)7.5m/s ；25m/s2 ，方向竖直向上 【详解】（1）取竖直向下为正方向，根据加速度的定义式 可得篮球在空中下落过程的加速度大小为 方向竖直向下。 （2）根据速度变化量的定义式vv2 v17.5m/s 篮球与地面碰撞过程的速度变化量大小为7.5m/s。 根据加速度的定义式可得篮球与地面碰撞过程中的加速度为 即篮球与地面碰撞过程的加速度大小为25m/s2 ，方向竖直向上。 14．（本题13分）如图所示，在水平面内建立xOy坐标系，一玩具小车该坐标系内运动。小车从坐标原点O出发，先以v1=5m/s的速度沿y轴正方向运动t1=20s，接着以v2=3m/s的速度沿x轴正方向运动t2=20s，最后以v3=2m/s的速度沿y轴负方向运动t3=10s。求： （1）遥控玩具小车在整个运动过程中的位移大小和路程； （2）遥控玩具小车在整个运动过程中的平均速度的大小。 【答案】（1）100m，180m；（2）2m/s 【详解】（1）由题意可知，小车从坐标原点O出发，先以v1=5m/s的速度沿y轴正方向运动t1=20s，运动距离为 s1=v1t1=100m 接着以v2=3m/s的速度沿x轴正方向运动t2=20s，运动距离为 s2=v2t2= 60m 最后以v3=2m/s的速度沿y轴负方向运动t3=10s，运动距离为 s3=v3t3=20m 则路程 s=100m+60m+20m=180m 位移为 （2）遥控玩具小车在整个运动过程中的平均速度的大小 15．（本题16分）一质点沿直线方向做变速直线运动，它离开O点的距离x随时间变化的关系为，它的速度v随时间t变化的关系为，求： （1）到间的平均速度； （2）到间的平均速率。 【答案】（1），方向与初速度方向相反；（2） 【详解】（1）x随时间变化的关系为，当t=0时 当t=2s时 该段时间内的平均速度为 负号说明平均速度与初速度方向相反； （2）速度v随时间t变化的关系为，设经过时间t1，质点速度减小为零，则 可得 0~1s质点的位移为 而2s末质点在处，说明0~2s时间内质点先沿正方向运动了2m，后沿负方向运动了4m，到间的路程为6m，则平均速率为 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 $