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1章 运动的描述（较难版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于质点下列说法正确的是（　　） A．能看作质点，首先体积必须小 B．只要物体有自转就不能看作质点 C．如果物体上各个质点运动情况完全相同，则此物体一定可看作质点 D．质点是一个理想化模型，一个抽象概念 【答案】D 【详解】A．能否看作质点取决于研究问题是否涉及物体的形状和大小，而非体积必须小。例如地球体积大，但研究公转时可视为质点，故A错误； B．物体有自转时，若研究其平动轨迹（如地球公转），仍可视为质点，故B错误； C．若物体各质点运动相同（平动），能否视为质点仍取决于具体问题。例如研究物体穿过孔洞时需考虑形状，此时不可视为质点，故C错误； D．质点是理想化模型，现实中不存在，属于抽象概念，故D正确。 故选D。 2．（本题4分）以下各种说法中，正确的是（　　） A．列车员说：“火车8时42分到站。”为时间间隔 B．“您这么早就来啦！”为时刻 C．“抱歉！让您等了这么久。”为时刻 D．“前3s”“最后3s”“第3s末”“第3s内”都为时间间隔 【答案】B 【详解】A．列车员说：“火车8时42分到站。”对应时间轴上的一个点，是时刻，而非时间间隔，故A错误； B．“您这么早就来啦！”中的“早”为时刻，指到达的具体时间点，属于时刻，故B正确； C．“抱歉！让您等了这么久。”中的“久”表示等待的持续时间，是时间间隔，而非时刻，故C错误； D．“前3s”“最后3s”“第3s内”均为时间间隔，但“第3s末”是时刻，故D错误。 故选B。 3．（本题4分）下列关于矢量和标量的说法正确的是（    ） A．描述矢量既要说明大小，又要指明方向 B．同一个物理量可以是矢量，也可以是标量 C．矢量和标量的运算遵循法则相同 D．方向是区分矢量和标量的标准，有正、有负的物理量一定是矢量 【答案】A 【详解】A．矢量既有大小又有方向，描述矢量既要说明大小，又要指明方向，故A正确； B．物理量属于矢量还是标量是其固有属性，同一个物理量只能属于其中一类，不存在既是矢量又是标量的物理量，故B错误； C．标量的运算遵循算术运算法则，矢量的运算遵循平行四边形定则，二者遵循不同的运算规则，故C错误； D．有正有负的物理量不一定是矢量，例如温度有正有负，但其正负仅表示相对0℃的高低，不代表方向，温度属于标量，故D错误。 故选A。 4．（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。 5．（本题4分）近年来，随着世界包装理念的创新和包装新材料技术的发展，无伞空投研究获得极大进展。一架飞机在水平匀速飞行过程中向地面无伞空投救援物资，不计空气阻力，以下哪项描述是正确的（　　） A．地面上的引导员以地面为参考系，看到物资离开飞机后竖直向下沿直线运动 B．飞行员以机舱为参考系，看到物资离开飞机后竖直向下沿直线运动 C．选取不同的参考系，对物体运动的描述一定是不同的 D．为了方便描述物体运动，可以不选参考系 【答案】B 【详解】A．不计空气阻力，物资离开飞机后水平方向保持与飞机相同的速度做匀速直线运动，位移满足，竖直方向做自由落体运动，以地面为参考系时物资做平抛运动，轨迹为抛物线，不是竖直直线，故A错误； B．以机舱为参考系，机舱水平位移同样为，二者相对水平位移，仅存在竖直方向的相对位移，因此飞行员看到物资竖直向下沿直线运动，故B正确； C．若选取两个相对静止的参考系，对同一物体运动的描述完全相同，因此“一定不同”的表述错误，故C错误； D．运动的描述具有相对性，描述物体运动必须选定参考系，否则无法确定物体的运动状态，故D错误。 故选B。 6．（本题4分）如图所示为小孩在荡秋千（忽略空气阻力）过程的简图，小孩由A→B→C→B→A……下列说法正确的是（　　） A．A→B与B→C两过程的位移相同 B．在A→B→C的过程中，小孩的位移为曲线ABC C．在A→B→C→B→A的过程中，小孩的位移为零，但其路程不为零 D．在荡秋千的过程中，小孩通过的路程越来越大，位移也越来越大 【答案】C 【详解】A．A→B与B→C两过程的位移方向不相同，故A错误； B．位移是从初位置指向末位置的有向线段，故B错误； C．在A→B→C→B→A的过程中，小孩的位移为零，但其路程不为零，故C正确； D．在荡秋千的过程中，小孩通过的路程越来越大，但其位移大小和方向周期性变化，故D错误。 故选C。 7．（本题4分）一艘船以每小时的速度向东航行，船在处看到一个灯塔在南偏东，行驶一段时间后，船到达处看到灯塔在南偏西，此时测得船与灯塔的距离为，则行驶时间为（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】在中： 1. 计算角度：，，因此，即为直角三角形。 2. 求的长度：已知，由，代入，可得： 3. 计算行驶时间：船速为，故行驶时间 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）一蚂蚁做直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在内，蚂蚁的平均速度大小与平均速率相等 B．在内，蚂蚁的平均速度大小小于平均速率 C．在内，蚂蚁的平均速度大小小于平均速率 D．在内，蚂蚁的平均速度大小与平均速率相等 【答案】AC 【详解】AB．在内，蚂蚁从处运动到处，位移大小为，路程也为，因为是单向运动，根据平均速度，平均速率，所以在内，可知蚂蚁的平均速度大小与平均速率相等。 故A正确，B错误； CD．在内，蚂蚁的初位置在处，末位置在处，位移大小为，路程为，显然位移大小小于路程，可知在内，蚂蚁的平均速度大小小于平均速率。 故C正确，D错误。 故选AC。 9．（本题6分）汽车的初速度是，经过一段时间后速度变为，用表示时间内速度的变化量，为了在图中表示加速度a，我们以初速度的箭头端为起点，以后来的速度的箭头端为终点，作出一个新的箭头，表示速度的变化量。则下列能正确表示汽车速度的变化量和加速度a是（    ） A． B． C． D． 【答案】AD 【详解】速度是矢量，速度的变化量为 用从矢量v1的箭头末端到矢量v2的箭头的末端的有向线段表示，而加速度的方向应和速度变化量的方向相同，故AD正确，BC错误。 故选AD。 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．B接收到第二次超声波脉冲时，小车运动的距离为，A与B的距离为，D错误。 故选AC。 三、实验题 11．（本题6分）光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备，如图甲所示，S是光源，K是光接收器，当有不透明物体通过光电门时，物体会遮住光源，接收器K接收不到光信号，计时器便开始计时，当物体通过后，接收器K重新接收到光信号，计时结束，即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示，某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度，小车上安装有遮光板，A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。 (1)若小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度______。 (2)已知遮光板宽度cm，让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动，两光电门计时器记录的时间分别为，，则小车通过A、B两位置的速度分别为______m/s，______m/s。（结果均保留2位有效数字） (3)由实验可知，小车沿斜面向下做______（选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。 (4)若小车通过两光电门之间的时间差，则加速度大小为______。 【答案】(1) (2) 1.0 2.5 (3)加速 (4)5 【详解】（1）小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度为。 （2）[1][2]小车通过A、B两光电门的速度分别为，。 （3）因为小车通过B光电门的速度大于通过A光电门的速度，说明小车下滑时速度越来越大，即小车沿斜面向下做加速运动。 （4）加速度大小 12．（本题9分）打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，如图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并按打点的先后顺序取其中的A、B、C、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。请回答下面的问题： （1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于( ) A．交流电压的高低 B．交流电的频率    C．墨粉纸盘的大小　 D．纸带的长度 （2）实验中打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，由图可以知道，A、B两点的时间间隔是___________s，纸带做的是___________（填加速、减速或匀速）直线运动。 （3）根据图示数据，可求出A点到D点的平均速度是___________m/s，D点到G点的平均速度是___________m/s（以上计算结果均保留两位小数）。 【答案】 B 0.10 加速 0.13-0.15 0.21-0.23 【详解】（1）[1] 电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于交流电的频率，所以B正确；ACD错误； 故选B。 （2）[2]实验中打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，则打点的时间间隔为 由图可以知道，A、B两点的时间间隔是 [3]根据纸带在相等的时间间隔内，其距离越来越大，所以纸带做的是加速直线运动。 （3）[4]根据图示数据，可求出A点到D点的平均速度是 [5] D点到G点的平均速度是 四、解答题 13．（本题10分）2025世界人形机器人运动会于8月14日至17日在国家速滑馆“冰丝带”举行，中国机器人大放异彩。如图所示，一台宇树机器人在场地调试时做加速度不变的直线运动，某时刻该人形机器人的速度大小为3m/s、方向向左，5s后速度大小为6m/s。求在这5s内： (1)该人形机器人速度变化量； (2)该人形机器人的加速度。 【答案】(1)3m/s，方向向左或大小为9m/s，方向向右 (2)0.6m/s2，方向向左或大小为1.8m/s2，方向向右 【详解】（1）若5s后速度向左，机器人速度的变化量 所以机器人速度的变化量大小为3m/s，方向向左。 若5s后速度向右，机器人速度的变化量 机器人速度的变化量大小为9 m/s，方向向右。 （2）若5s后速度向左，机器人运动的加速度 机器人运动的加速度大小为，方向向左。 若5s后速度向右，机器人运动的加速度 机器人运动的加速度大小为，方向向右。 14．（本题13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）“单车骑行”已经成为时下一种很时尚的健身、减压运动，如图甲所示为某人沿平直公路骑行过程中的一段位移一时间关系图像，求： (1)第时的速度大小； (2) 时间内的平均速度大小； (3)通过计算并在图乙坐标系中画出此人内骑行的速度一时间图像（标出关键位置的坐标，以初速度方向为正方向）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由图像可知内做匀速直线运动，则第时的速度大小为 （2）时间内的平均速度大小 （3）由图像斜率表示速度可知，在内做匀速直线运动速度为 内静止 内做匀速直线运动，速度为 内静止 内反向匀速直线运动，速度为 图像如图所示 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1章 运动的描述（较难版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于质点下列说法正确的是（　　） A．能看作质点，首先体积必须小 B．只要物体有自转就不能看作质点 C．如果物体上各个质点运动情况完全相同，则此物体一定可看作质点 D．质点是一个理想化模型，一个抽象概念 2．（本题4分）以下各种说法中，正确的是（　　） A．列车员说：“火车8时42分到站。”为时间间隔 B．“您这么早就来啦！”为时刻 C．“抱歉！让您等了这么久。”为时刻 D．“前3s”“最后3s”“第3s末”“第3s内”都为时间间隔 3．（本题4分）下列关于矢量和标量的说法正确的是（    ） A．描述矢量既要说明大小，又要指明方向 B．同一个物理量可以是矢量，也可以是标量 C．矢量和标量的运算遵循法则相同 D．方向是区分矢量和标量的标准，有正、有负的物理量一定是矢量 4．（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 5．（本题4分）近年来，随着世界包装理念的创新和包装新材料技术的发展，无伞空投研究获得极大进展。一架飞机在水平匀速飞行过程中向地面无伞空投救援物资，不计空气阻力，以下哪项描述是正确的（　　） A．地面上的引导员以地面为参考系，看到物资离开飞机后竖直向下沿直线运动 B．飞行员以机舱为参考系，看到物资离开飞机后竖直向下沿直线运动 C．选取不同的参考系，对物体运动的描述一定是不同的 D．为了方便描述物体运动，可以不选参考系 6．（本题4分）如图所示为小孩在荡秋千（忽略空气阻力）过程的简图，小孩由A→B→C→B→A……下列说法正确的是（　　） A．A→B与B→C两过程的位移相同 B．在A→B→C的过程中，小孩的位移为曲线ABC C．在A→B→C→B→A的过程中，小孩的位移为零，但其路程不为零 D．在荡秋千的过程中，小孩通过的路程越来越大，位移也越来越大 7．（本题4分）一艘船以每小时的速度向东航行，船在处看到一个灯塔在南偏东，行驶一段时间后，船到达处看到灯塔在南偏西，此时测得船与灯塔的距离为，则行驶时间为（     ） A． B． C． D． 二、多选题 8．（本题6分）一蚂蚁做直线运动的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．在内，蚂蚁的平均速度大小与平均速率相等 B．在内，蚂蚁的平均速度大小小于平均速率 C．在内，蚂蚁的平均速度大小小于平均速率 D．在内，蚂蚁的平均速度大小与平均速率相等 9．（本题6分）汽车的初速度是，经过一段时间后速度变为，用表示时间内速度的变化量，为了在图中表示加速度a，我们以初速度的箭头端为起点，以后来的速度的箭头端为终点，作出一个新的箭头，表示速度的变化量。则下列能正确表示汽车速度的变化量和加速度a是（    ） A． B． C． D． 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）光电门是物理实验中用来测量时间的一种常用设备，如图甲所示，S是光源，K是光接收器，当有不透明物体通过光电门时，物体会遮住光源，接收器K接收不到光信号，计时器便开始计时，当物体通过后，接收器K重新接收到光信号，计时结束，即可记录物体通过光电门所用的时间。如图乙所示，某同学用光电门测量小车沿斜面向下运动的速度，小车上安装有遮光板，A、B是安装在斜面上不同位置的两个光电门。 (1)若小车上的遮光板宽度为d，小车通过光电门时，计时器记录的时间为t，则小车通过光电门的速度______。 (2)已知遮光板宽度cm，让小车从斜面顶端以一定的初速度开始沿斜面向下运动，两光电门计时器记录的时间分别为，，则小车通过A、B两位置的速度分别为______m/s，______m/s。（结果均保留2位有效数字） (3)由实验可知，小车沿斜面向下做______（选填“匀速”“加速”或“减速”）运动。 (4)若小车通过两光电门之间的时间差，则加速度大小为______。 12．（本题9分）打点计时器是高中物理中重要的实验仪器，如图中的甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并按打点的先后顺序取其中的A、B、C、…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应如图所示。请回答下面的问题： （1）电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于( ) A．交流电压的高低 B．交流电的频率    C．墨粉纸盘的大小　 D．纸带的长度 （2）实验中打点计时器使用频率为50Hz的交流电源，由图可以知道，A、B两点的时间间隔是___________s，纸带做的是___________（填加速、减速或匀速）直线运动。 （3）根据图示数据，可求出A点到D点的平均速度是___________m/s，D点到G点的平均速度是___________m/s（以上计算结果均保留两位小数）。 四、解答题 13．（本题10分）2025世界人形机器人运动会于8月14日至17日在国家速滑馆“冰丝带”举行，中国机器人大放异彩。如图所示，一台宇树机器人在场地调试时做加速度不变的直线运动，某时刻该人形机器人的速度大小为3m/s、方向向左，5s后速度大小为6m/s。求在这5s内： (1)该人形机器人速度变化量； (2)该人形机器人的加速度。 14．（本题13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）“单车骑行”已经成为时下一种很时尚的健身、减压运动，如图甲所示为某人沿平直公路骑行过程中的一段位移一时间关系图像，求： (1)第时的速度大小； (2) 时间内的平均速度大小； (3)通过计算并在图乙坐标系中画出此人内骑行的速度一时间图像（标出关键位置的坐标，以初速度方向为正方向）。 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 $