高中物理单元测试——第一章描述运动的基本概念（较难版02）

高中物理单元测试 —— 第一章 描述运动的基本概念（较难版02）（原卷版） 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）下列划线上的数字指时间（即时间间隔）的是（　　） A．午休从11:30开始 B．刘翔110米跨栏纪录为12.88s C．某中学的作息表上写着，第四节课：10:00-10:40 D．中央电视台《新闻联播》栏目每天19:00准时播放 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）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）在2025年9月3日举行的纪念抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵仪式上，空中梯队的表演以其强大的阵容和深刻的寓意，展现了国家空中力量的全新面貌。其中标志性场面除了由26架直升机组成字样以外，还有甲、乙、丙3架直升机分别悬挂“正义必胜、和平必胜、人民必胜”条幅，并保持稳定队形从天安门上空整齐飞过。则（     ） A．以甲为参考系，乙、丙是运动的 B．以地面为参考系，甲、乙、丙都是运动的 C．以甲为参考系，坐在观众席上的观众都是静止的 D．以乙为参考系，编队中所有直升机都是运动的 6．（本题4分）如图所示为描述物体位置的一维坐标系，物体运动正方向与x轴正方向一致，0点为坐标原点。下列说法正确的是（     ） A．物体由0位置运动到A位置，位移为20m B．物体由A位置运动到B位置，位移为20m C．物体沿x轴由C位置运动到D位置，再运动到B位置，路程是20m D．物体沿x轴由C位置运动到D位置，再运动到B位置，位移是-20m 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）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）图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图（b）所示，则（　　） A．内甲、乙的运动方向相反 B．内甲、乙的位移大小相等 C．内乙的平均速度等于甲的平均速度 D．内乙的速度最大值大于甲的速度最大值 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10分）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题。    （1）乙图是________（填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”） （2）电火花打点计时器使用的电源是________（填“交变8V”或“交变220V”）电源，实验室使用我国民用电（频率50Hz）时，如果每相邻的计数点间还有2个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为________。 （3）关于本实验，下列说法正确的是________； A．纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越小 B．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 C．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 D．两种打点计时器使用时都必须用复写纸 （4）如果当时电网中交变电流的频率与正常频率（50Hz）稍有减小，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比________。（选填：偏大、偏小、不变） 四、解答题 13．（本题10分）求下列物体的加速度： (1)一辆货车在平直公路上加速行驶，经1min速度从36km/h提高到90km/h，求货车此过程中的加速度； (2)一个小球以速度与墙碰撞，反弹的速度，碰撞的时间为0.2s，求小球与墙碰撞过程中的平均加速度。 14．（本题12分）美国动画片《猫和老鼠》中的主角是杰瑞（老鼠）和汤姆（猫），两个小精灵的嬉戏打闹场面常使人捧腹。如图是边长为L（数值较大）的立方体盒子，在运动速率v一定时杰瑞想用最短的时间从盒子的一个顶点a沿盒子表面爬到另一个顶点b。假设你是杰瑞，你用最短的时间完成了这次爬行，求： (1)这次爬行中杰瑞的位移大小； (2)这次爬行中杰瑞所用的时间。 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 $ 高中物理单元测试 —— 第一章 描述运动的基本概念（较难版02）（解析版） 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）下列划线上的数字指时间（即时间间隔）的是（　　） A．午休从11:30开始 B．刘翔110米跨栏纪录为12.88s C．某中学的作息表上写着，第四节课：10:00-10:40 D．中央电视台《新闻联播》栏目每天19:00准时播放 【答案】B 【详解】A．“11:30”表示午休开始的特定时间点，是时刻，故A错误； B．“12.88s”表示刘翔完成跨栏所用的持续时间，是时间间隔，故B正确； C．“10:00”和“10:40”分别表示第四节课开始和结束的特定时间点，是时刻，故C错误； D．“19:00”表示新闻联播播放的特定时间点，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）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）在2025年9月3日举行的纪念抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵仪式上，空中梯队的表演以其强大的阵容和深刻的寓意，展现了国家空中力量的全新面貌。其中标志性场面除了由26架直升机组成字样以外，还有甲、乙、丙3架直升机分别悬挂“正义必胜、和平必胜、人民必胜”条幅，并保持稳定队形从天安门上空整齐飞过。则（     ） A．以甲为参考系，乙、丙是运动的 B．以地面为参考系，甲、乙、丙都是运动的 C．以甲为参考系，坐在观众席上的观众都是静止的 D．以乙为参考系，编队中所有直升机都是运动的 【答案】B 【详解】A．由甲、乙、丙3架直升机保持稳定队形，说明它们之间的相对位置没有发生改变，因此以甲为参考系，乙和丙都是静止的，故A错误； B．以地面为参考系，甲、乙、丙3架直升机都在飞过天安门上空，它们相对于地面的位置在不断发生改变，因此它们都是运动的，故B正确； C．坐在观众席上的观众相对于地面是静止的，而甲直升机相对于地面是运动的。因此以甲为参考系，观众相对于甲的位置在不断改变，所有的观众都是运动的，故C错误； D．由于整个编队保持稳定队形整齐飞过，编队中所有直升机之间的相对位置都保持不变。因此以乙为参考系，编队中所有的直升机应该都是静止的，故D错误。 故选B。 6．（本题4分）如图所示为描述物体位置的一维坐标系，物体运动正方向与x轴正方向一致，0点为坐标原点。下列说法正确的是（     ） A．物体由0位置运动到A位置，位移为20m B．物体由A位置运动到B位置，位移为20m C．物体沿x轴由C位置运动到D位置，再运动到B位置，路程是20m D．物体沿x轴由C位置运动到D位置，再运动到B位置，位移是-20m 【答案】D 【详解】A．物体由0位置运动到A位置，位移为-20m，A错误； B．物体由A位置运动到B位置，位移为40m，B错误； CD．物体沿x轴由C位置运动到D位置，再运动到B位置，路程是s=20m+40m=60m，位移为x=20m-40m=-20m，C错误，D正确。 故选D。 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）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）图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图（b）所示，则（　　） A．内甲、乙的运动方向相反 B．内甲、乙的位移大小相等 C．内乙的平均速度等于甲的平均速度 D．内乙的速度最大值大于甲的速度最大值 【答案】CD 【详解】A． 内甲乙的斜率均为负，所以运动方向相同，A错误； B．内乙的位移为，甲的位移大小小于，所以内甲、乙的位移大小不相等，B错误； C．内乙位移等于甲的位移，时间也相同，所以内乙的平均速度等于甲的平均速度，C正确； D．在x-t图中，图线斜率的大小代表速度的大小，明显图乙在最大斜率绝对值大于图甲的最大斜率绝对值，所以内乙的速度最大值大于甲的速度最大值，D正确。 故选CD。 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10分）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题。    （1）乙图是________（填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”） （2）电火花打点计时器使用的电源是________（填“交变8V”或“交变220V”）电源，实验室使用我国民用电（频率50Hz）时，如果每相邻的计数点间还有2个点未标出，则相邻两个计数点的时间间隔为________。 （3）关于本实验，下列说法正确的是________； A．纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越小 B．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 C．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 D．两种打点计时器使用时都必须用复写纸 （4）如果当时电网中交变电流的频率与正常频率（50Hz）稍有减小，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比________。（选填：偏大、偏小、不变） 【答案】 电磁打点计时器 交流220V 0.06s AB/BA 偏大 【详解】（1）[1]根据图中结构可知为电磁打点计时器。 （2）[2]电火花打点计时器使用的电源是交变220V。 [3]每相邻的计数点间还有2个点未标出，说明一共有3个打点计时器的时间间隔，所以时间为 （3）[4]A．纸带上打的点越密，说明同样的时间间隔物体运动的距离越短，得物体运动的越慢，A正确； B．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故B正确； C．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动，故C错误； D．电磁打点计时器使用时必须用复写纸，电火花打点计时器使用时必须用墨粉纸盘，故D错误。 故选AB。 （4）[5]如果当时电网中交变电流的频率与正常频率（50Hz）稍有减小，说明真实打点的时间间隔变大，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，由速度公式 可知那么速度的测量值偏大。 四、解答题 13．（本题10分）求下列物体的加速度： (1)一辆货车在平直公路上加速行驶，经1min速度从36km/h提高到90km/h，求货车此过程中的加速度； (2)一个小球以速度与墙碰撞，反弹的速度，碰撞的时间为0.2s，求小球与墙碰撞过程中的平均加速度。 【答案】(1)0.25m/s2，方向与货车运动方向相同 (2)50m/s2，与的方向相同 【详解】（1）规定货车运动的方向为正方向，对货车：，， 则加速度，方向与货车运动方向相同； （2）令初速度的方向为正方向，则 解得 负号表示加速度的方向与规定的正方向相反，即与的方向相同。 14．（本题12分）美国动画片《猫和老鼠》中的主角是杰瑞（老鼠）和汤姆（猫），两个小精灵的嬉戏打闹场面常使人捧腹。如图是边长为L（数值较大）的立方体盒子，在运动速率v一定时杰瑞想用最短的时间从盒子的一个顶点a沿盒子表面爬到另一个顶点b。假设你是杰瑞，你用最短的时间完成了这次爬行，求： (1)这次爬行中杰瑞的位移大小； (2)这次爬行中杰瑞所用的时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）这次爬行中杰瑞的位移大小是从a点指向b点的有向线段的大小，即 （2）因为杰瑞的运动速率一定，用最短时间从a点爬到b点，说明杰瑞的运动路程最短，将立方体展开，如图所示 根据“两点之间，线段最短”知，线段AB为最短路程，由勾股定理得 这次爬行中杰瑞所用的时间 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） 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