人教版(2019)高中物理必修第一册同步练习
1.3位置变化快慢的描述-速度
基础训练
考点一:速度概念的理解
1.(多选)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度为零
2.关于速度的定义式,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=2
m/s、v2=-3
m/s,因为2>-3,所以v1>v2
考点二:平均速度和瞬时速度的理解
3.(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度,当△t充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.瞬时速度是某时刻的速度,所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动中运动的快慢情况
4.(多选)关于对瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是
A.瞬时速度为零,平均速度一定为零
B.瞬时速度为零,平均速度可以不为零
C.瞬时速度不为零,平均速度一定不为零
D.瞬时速度不为零,平均速度可以为零
5.下列所说的物体的速度,通常指平均速度的是( )
A.子弹射出枪口的速度
B.物体下落后第2秒末的速度
C.物体竖直上抛到最高点的速度
D.某同学百米赛跑的速度
6.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示是小小同学假期去西山在绕城高速公路上看到的标志牌。甲图指示标志表示到西山还有;乙图是限速标志,表示汽车允许行驶的最大速度是。上述两个数据的物理意义是( )
A.是平均速度,是位移
B.是平均速度,是路程
C.是瞬时速度,是位移
D.是瞬时速度,是路程
考点三:平均速度和平均速率的理解
7.关于平均速率与平均速度,下列说法中正确的是(
)
A.平均速率就是指平均速度的大小
B.平均速度是矢量,而平均速率是标量
C.两个量的性质不同,而大小相等
D.平均速率小于或等于平均速度的大小
8.如图所示是学校操场的平面示意图,操场的跑道是由两个180度的半圆(弯道或称曲段)和两个对等的直段组成,甲、乙两位同学同时从C点出发沿跑道运动,甲同学沿方向逆时针运动,乙同学沿方向顺时针运动,经过,他们在A点相遇。下列说法正确的是( )
A.两位同学相遇时的瞬时速度相同
B.是指的时刻
C.从出发到相遇,两位同学的平均速度不相同
D.从出发到相遇,两位同学的平均速率相同
考点四:测量纸带的平均速度和瞬时速度
9.(多选)使用打点计时器测量瞬时速度时应注意( )
A.电火花计时器使用的电源是220V的交流电源,电磁打点计时器使用的电源是6V以下的直流电源
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器时,小车应远离打点计时器
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
10.如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,若所用电源频率为50
Hz。图中直尺的单位为cm。从打下O点到打下H点,共9点,共历时________s,位移________cm,这段时间内纸带运动的平均速度是______m/s。打下G点时的速度是________m/s。(注意估读,结果保留2位有效数字)
【答案】0.16
11.40
0.71
1.3
考点五:位移-时间图像(x-t图像)
8.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位x-t图像如图所示。在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.平均速度大小相等,平均速率v甲>v乙=v丙
B.平均速度大小相等,平均速率v甲>v丙>v乙
C.平均速度v甲>v丙=v乙,平均速率相等
D.平均速度和平均速率大小均相等
能力提升
11.汽车从立交桥顶上向下做变速直线运动,已知第内通过、第内通过、第内通过,则下列说法中正确的是( )
A.第内的平均速度是
B.第内的平均速度是
C.第末的瞬时速度是
D.第末的瞬时速度是
12.一辆汽车从甲地开往乙地,前一半路程内的平均速度是30km/h,后一半路程的平均速度是60km/h,则在全程内汽车的平均速度是( )
A.30km/h
B.35km/h
C.40km/h
D.50km/h
13.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志,如图所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是120km/h;乙图是路线指示标志,表示到南昌还有175km,上述两个数据的物理意义是( )
A.120km/h是平均速度,175km是位移
B.120km/h是平均速度,175km是路程
C.120km/h是瞬时速度,175km是位移
D.120km/h是瞬时速度,175km是路程
14.如图是一静止在水面上的测量船利用声纳测量海底深度的显示装置,图中两个波形是发出和接受到的信号。已知发射信号持续时间为0.2s,声波在海水中传播速度为1500m/s,则该处海水深度为( )
A.150m
B.450m
C.600m
D.900m
15.(多选)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s、2s、3s、4s。下列说法不正确的是(
)
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
16.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近
A.10-3s
B.10-6s
C.10-9s
D.10-12s
17.汽车从A地出发经B地到达C地,A、B、C在同一条直线上,AB=BC,A、B间路况较好,汽车行驶速度为v1,B、C间路况较差,汽车行驶速度为v2,则汽车从A到C的平均速度为( )
A.
B.
C.
D.
18.(多选)一段高速公路上限速120km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车在本题中可看作质点经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.计算汽车速度的表达式
B.计算汽车速度的表达式
C.若,,照相机将会拍照
D.若,,照相机不会拍照
19.(多选)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收,从小盒子B发射超声波开始计时,经t时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为
B.超声波的速度为
C.物体的速度为
D.物体的速度为
20.2016年奥运会在巴西里约进行,里约市交警部门为了保障奥运期间交通安全畅通,为了能够准确检测车辆行驶情况,在公路上安装了超声波测速仪,图甲是超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔t=1.0s,超声波在空气中的传播速度v=340m/s,若汽车匀速行驶,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内,前进的距离是多少?汽车的速度是多大(保留三位有效数字)?
试卷第2页,总2页
第1页,总1页人教版(2019)高中物理必修第一册同步练习
1.3位置变化快慢的描述-速度
基础训练
考点一:速度概念的理解
1.(多选)下列关于速度的说法中,正确的是( )
A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动快
B.速度描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化大
C.速度越大,位置变化越快,位移也就越大
D.一段时间内物体的位置不变化,则这段时间内物体速度为零
【答案】AD
【详解】A.速度是描述物体运动快慢的物理量,速度大表示物体运动得快,A正确;
B.速度同样可以理解为描述物体的位置变化快慢,速度大表示物体位置变化快,B错误;
C.速度越大,位置变化越快,但不知道时间的情况下,位移不一定越大,故C错误;
D.位置不变,位移为零,故速度为零,D正确。故选AD。
2.关于速度的定义式,以下叙述正确的是( )
A.物体做匀速直线运动时,速度v与运动的位移Δx成正比,与运动时间Δt成反比
B.速度v的大小与运动的位移Δx和时间Δt都无关
C.速度大小不变的运动是匀速直线运动
D.v1=2
m/s、v2=-3
m/s,因为2>-3,所以v1>v2
【答案】B
【详解】AB、是计算速度的定义式,只说明速度可用位移Δx除以时间Δt来获得,并不是说v与Δx成正比,与Δt成反比,故A错误,B正确.
C、匀速直线运动是速度大小和方向都不变的运动,故C错误.
D、速度是矢量,正、负号表示方向,绝对值表示大小,故D错误.故选B.
【点睛】速度是描述物体运动快慢的物理量,其定义采用的是比值定义法,要注意速率与位移及时间无关.
考点二:平均速度和瞬时速度的理解
3.(多选)下列关于平均速度和瞬时速度的说法正确的是( )
A.平均速度,当△t充分小时,该式可表示t时刻的瞬时速度
B.匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度
C.瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢
D.瞬时速度是某时刻的速度,所以只有瞬时速度才可以精确描述变速运动中运动的快慢情况
【答案】ABD
【详解】A.平均速度,当△t充分小时,△t可认为一个时间点,此时平均速度可以表示t时刻的瞬时速度,故A正确;
B.在匀速直线运动中,由于速度不变,即x跟t的比值不变,匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度,故B正确;
CD.瞬时速度对应某一时刻或某一位置的速度,可精确描述运动的快慢,平均速度只能粗略地描述物体的运动,故C错误,D正确。
故选:ABD。
4.(多选)关于对瞬时速度和平均速度的理解,下列说法正确的是
A.瞬时速度为零,平均速度一定为零
B.瞬时速度为零,平均速度可以不为零
C.瞬时速度不为零,平均速度一定不为零
D.瞬时速度不为零,平均速度可以为零
【答案】BD
【详解】AB.瞬时速度对应某一时刻或某一位置,可用极短时间内的平均速度来求,瞬时速度为零,平均速度不一定为零,A错误、B正确;
CD.平均速度对应某一段时间内的位移与时间的比值,位移是由初位置指向末位置的有向线段,如果初、末位置重合,则位移为零,平均速度为零,所以C错误、D正确。
故选BD。
5.下列所说的物体的速度,通常指平均速度的是( )
A.子弹射出枪口的速度
B.物体下落后第2秒末的速度
C.物体竖直上抛到最高点的速度
D.某同学百米赛跑的速度
【答案】D
【详解】A.子弹射出枪口的速度是指瞬时速度,选项A错误;
B.物体下落后第2秒末的速度是指瞬时速度,选项B错误;
C.物体竖直上抛到最高点的速度是指瞬时速度,选项C错误;
D.某同学百米赛跑的速度是指平均速度,选项D正确。
故选D。
6.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志。如图所示是小小同学假期去西山在绕城高速公路上看到的标志牌。甲图指示标志表示到西山还有;乙图是限速标志,表示汽车允许行驶的最大速度是。上述两个数据的物理意义是( )
A.是平均速度,是位移
B.是平均速度,是路程
C.是瞬时速度,是位移
D.是瞬时速度,是路程
【答案】D
【详解】最大速度是瞬时速度,是路径的长度,即路程。故选D。
考点三:平均速度和平均速率的理解
7.关于平均速率与平均速度,下列说法中正确的是(
)
A.平均速率就是指平均速度的大小
B.平均速度是矢量,而平均速率是标量
C.两个量的性质不同,而大小相等
D.平均速率小于或等于平均速度的大小
【答案】B
【详解】A.平均速率是路程和时间的比值;平均速度是位移和时间的比值,则平均速率不是指平均速度的大小,选项A错误;
B.平均速度是矢量,而平均速率是标量,选项B正确;
C.两个量的性质不同,大小也不一定相等,选项C错误;
D.因路程大于或等于位移的大小,则平均速率大于或等于平均速度的大小,选项D错误。
8.如图所示是学校操场的平面示意图,操场的跑道是由两个180度的半圆(弯道或称曲段)和两个对等的直段组成,甲、乙两位同学同时从C点出发沿跑道运动,甲同学沿方向逆时针运动,乙同学沿方向顺时针运动,经过,他们在A点相遇。下列说法正确的是( )
A.两位同学相遇时的瞬时速度相同
B.是指的时刻
C.从出发到相遇,两位同学的平均速度不相同
D.从出发到相遇,两位同学的平均速率相同
【答案】D
【详解】AD.两人经历的时间相同、路程相同,根据
可知平均速率也相同,但不能说明两位同学相遇时的瞬时速度相同,故A错误,D正确;
B.是一段时间,指的是时间间隔,故B错误;
C.根据题意可知两人位移相等,时间相等,所以平均速度相同,故C错误。故选D。
考点四:测量纸带的平均速度和瞬时速度
9.(多选)使用打点计时器测量瞬时速度时应注意( )
A.电火花计时器使用的电源是220V的交流电源,电磁打点计时器使用的电源是6V以下的直流电源
B.使用打点计时器时应先接通电源,再拉动纸带
C.使用打点计时器时,小车应远离打点计时器
D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源
【答案】BD
【详解】A.电火花计时器使用的电源是220V的交流电源,电磁打点计时器使用的电源是6V以下的交流电源,A错误;
B.实验过程应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,B正确;
C.使用打点计时器小车应靠近打点计时器,可以在纸带上留更多的点,有利于数据处理和减小误差,C错误;
D.打点计时器不能长时间工作,故打点之后要立即关闭电源,D正确。故选BD。
10.如图所示,是某人练习使用打点计时器得到的纸带,若所用电源频率为50
Hz。图中直尺的单位为cm。从打下O点到打下H点,共9点,共历时________s,位移________cm,这段时间内纸带运动的平均速度是______m/s。打下G点时的速度是________m/s。(注意估读,结果保留2位有效数字)
【答案】0.16
11.40
0.71
1.3
【详解】
[1]由电源的频率是50
Hz,知打点计时器打点的时间间隔是T=0.02
s,则OH间用时
[2]位移为
[3]OH段内的平均速度为
[4]G点的瞬时速度等于FH段的平均速度,则
考点五:位移-时间图像(x-t图像)
8.甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动,它们的位x-t图像如图所示。在20s内它们的平均速度和平均速率的大小关系是( )
A.平均速度大小相等,平均速率v甲>v乙=v丙
B.平均速度大小相等,平均速率v甲>v丙>v乙
C.平均速度v甲>v丙=v乙,平均速率相等
D.平均速度和平均速率大小均相等
【答案】A
【详解】由图可知,三物体最终位移相等,用时相等,故平均速度相等;但由于甲物体有反向运动过程,故甲物体的路程要大,故甲物体的平均速率最大;而乙丙均只有单向运动,路程相等,故平均速率相等。故选A。
能力提升
11.汽车从立交桥顶上向下做变速直线运动,已知第内通过、第内通过、第内通过,则下列说法中正确的是( )
A.第内的平均速度是
B.第内的平均速度是
C.第末的瞬时速度是
D.第末的瞬时速度是
【答案】A
【详解】AB.第2s内的平均速度
故A正确,B错误;
CD.由于物体做一般的曲线运动,故无法求出瞬时速度,故CD错误。
故选A。
12.一辆汽车从甲地开往乙地,前一半路程内的平均速度是30km/h,后一半路程的平均速度是60km/h,则在全程内汽车的平均速度是( )
A.30km/h
B.35km/h
C.40km/h
D.50km/h
【答案】C
【详解】设总位移为2s,汽车行驶前一半路程所用的时间为
行驶后一半路程所用的时间为
全程的平均速度
ABD错误,C正确。故选C。
【点评】本题考查了平均速度的计算,弄清前一半路程用的时间与后一半路程用的时间是解题的关键;另注意不要进行单位的换算了,题目给的选项就是km/h做单位的,避免浪费时间.
13.为了使公路交通有序、安全,路旁立了许多交通标志,如图所示,甲图是限速标志,表示允许行驶的最大速度是120km/h;乙图是路线指示标志,表示到南昌还有175km,上述两个数据的物理意义是( )
A.120km/h是平均速度,175km是位移
B.120km/h是平均速度,175km是路程
C.120km/h是瞬时速度,175km是位移
D.120km/h是瞬时速度,175km是路程
【答案】D
【详解】题图甲是限速标志,表示允许行驶的最大速度是120km/h,最大速度对应车的一个运动状态,故为瞬时速度;题图乙是路线指示标志,表示此处到南昌还有175km,表示路程。故选D.
14.如图是一静止在水面上的测量船利用声纳测量海底深度的显示装置,图中两个波形是发出和接受到的信号。已知发射信号持续时间为0.2s,声波在海水中传播速度为1500m/s,则该处海水深度为( )
A.150m
B.450m
C.600m
D.900m
【答案】C
【详解】由图可知从发射到接受,时间间隔为
t=0.8s
设海水深度为h,则
可得
故选C。
15.(多选)如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是:1s、2s、3s、4s。下列说法不正确的是(
)
A.物体在AB段的平均速度为1m/s
B.物体在ABC段的平均速度为m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在B点的速度等于AC段的平均速度
【答案】D
【详解】AB.由
=
可得
=
m/s
=
1m/s,
=
m/s
AB正确,不符合题意;
C.所选取的过程离A点越近,运动时间越短,其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度,C正确,不符合题意;
D.由A经B到C的过程不是匀变速直线运动过程,B点虽为中间时刻,但其速度不等于AC段的平均速度,D错误,符合题意。故选D。
16.图示为高速摄影机拍摄到的子弹穿过苹果瞬间的照片.该照片经过放大后分析出,在曝光时间内,子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%~2%.已知子弹飞行速度约为500m/s,因此可估算出这幅照片的曝光时间最接近
A.10-3s
B.10-6s
C.10-9s
D.10-12s
【答案】B
【详解】子弹的长度约5cm;则子弹飞行的距离;则照片的曝光时间;
【点睛】本题的基本技巧是要抓住“数量级”构建,题目所求曝光时间等于子弹影像前后错开的距离除以子弹速度,所以,必须知道子弹影像前后错开距离和子弹速度的数量级.
17.汽车从A地出发经B地到达C地,A、B、C在同一条直线上,AB=BC,A、B间路况较好,汽车行驶速度为v1,B、C间路况较差,汽车行驶速度为v2,则汽车从A到C的平均速度为( )
A.
B.
C.
D.
【答案】D
【详解】设
从A到C的平均速度
故选D。
18.(多选)一段高速公路上限速120km/h,为监控车辆是否超速,设置了一些“电子警察”系统,其工作原理如图所示:路面下,距离L埋设两个传感器线圈A和B,当有车辆经过线圈正上方时,传感器能向数据采集器发出一个电信号;若有一辆汽车在本题中可看作质点经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号,时间间隔为,经微型计算机处理后得出该车的速度,若超速,则计算机将指令架设在路面上方的照相机C对汽车拍照,留下违章证据。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.计算汽车速度的表达式
B.计算汽车速度的表达式
C.若,,照相机将会拍照
D.若,,照相机不会拍照
【答案】AD
【详解】
AB.计算汽车速度的原理是利用短时间内的平均速度来代替瞬时速度,故汽车速度的表达式为
A正确,B错误;
CD.若,,则汽车的速度为
未超速,故照相机不会拍照,C错误,D正确。
故选AD。
19.(多选)如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图,在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收,从小盒子B发射超声波开始计时,经t时间再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。则下列说法正确的是( )
A.超声波的速度为
B.超声波的速度为
C.物体的速度为
D.物体的速度为
【答案】AD
【详解】AB.由乙图可知,超声波在时间内通过位移为x1,则超声波的速度为
选项A正确,B错误;
CD.由题可知物体通过的位移为x2-x1时所用时间为
所以物体的速度为
选项C错误,D正确。故选AD。
20.2016年奥运会在巴西里约进行,里约市交警部门为了保障奥运期间交通安全畅通,为了能够准确检测车辆行驶情况,在公路上安装了超声波测速仪,图甲是超声波测速仪测量车速的示意图,测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差,测出被测物体的速度。图乙中P1、P2是测速仪发出的超声波信号,n1、n2分别是P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描,P1、P2之间的时间间隔t=1.0s,超声波在空气中的传播速度v=340m/s,若汽车匀速行驶,则根据图乙可知,汽车在接收到P1、P2两个信号之间的时间内,前进的距离是多少?汽车的速度是多大(保留三位有效数字)?
【答案】17
m,17.9
m/s
【详解】
由题图乙知,超声波信号、间隔30格,因时间
t=1.0
s
故1格时间为
s,发出超声波信号到接收到反射信号之间的时间间隔
则接收超声波信号时汽车与测速仪间的距离
发出超声波信号到接收到反射信号之间的时间间隔
则接收超声波信号时汽车与测速仪之间的距离
接收到、两个信号之间的时间内汽车前进的距离
接收到时,时间对应、中间,即图中第“10”刻度位置;接收到时,时间对应、中间,即图中“38.5”刻度位置,所以汽车两次接收信号的时间间隔
故汽车的速度
试卷第2页,总2页
第1页,总1页