（学习方略）2013-2014高中物理 第一章 运动的描述单元质量评估 新人教版必修1

《学习方略》2013-2014物理 第一章 运动的描述单元质量评估 人教版必修1
(90分钟 100分)
一、选择题(本大题共10小题,每小题4分,共40分。每小题至少一个答案正确,选不全得2分)
1.下列物体或人,可以看作质点的是(　　)
①研究跳水运动员在跳水比赛中的空中姿态
②研究长跑运动员在万米长跑比赛中
③研究一列火车通过某路口所用的时间
④研究我国科学考察船去南极途中
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
2.以下数据指时刻的是(　　)
A.伦敦奥运会上博尔特跑百米用时9.63 s
B.某学校上午8:15正式上第一节课
C. 2012年11月8日9时,中国共产党十八大顺利召开
D. 5 s内楼上的小球落到地面
3.(2013·福州高一检测)下列说法正确的是(　　)
A.运动的物体也可以作为参考系
B.只要是体积小的物体,都能看成质点
C.时刻表示很短的时间,时间表示较长的时间
D.若位移大小等于路程,则这段时间内物体做单向直线运动
4.(2013·佛山高一检测)下列关于位移和路程的说法中正确的是(　　)
A.路程是标量,只有大小;位移是矢量,有大小,也有方向
B.物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小
C.物体两次通过的路程不等,位移不可能相等
D.物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零
5.关于物体的运动,下列情况可能存在的是(　　)
A.物体具有加速度,而其速度为零
B.物体具有恒定的速率,但仍有变化的速度
C.物体的速度变化越来越快,加速度越来越小
D.物体具有沿x轴正方向的加速度和沿x轴负方向的速度
6.(2013·珠海高一检测)在某段公路上,分别有图示的甲、乙两块告示牌,告示牌上面数字的意思是(　　)
A.甲是指位移,乙是指平均速度
B.甲是指路程,乙是指平均速度
C.甲是指位移,乙是指瞬时速度
D.甲是指路程,乙是指瞬时速度
7.(2013·南通高一检测)甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移。甲车在前半段位移以30 km/h的速度运动,后半段位移以60 km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以30 km/h的速度运动,后半段时间内以60 km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度和的大小关系是(　　)
A.=
B.<
C.>
D.由于不知道位移和时间,所以无法比较
8.某列火车在一段长100 km的笔直铁轨上行驶,行驶的平均速度是200 km/h,下列说法正确的是(　　)
A.这列火车通过这段铁轨的时间是0.5 h
B.这列火车一定以200 km/h的速度在这段铁轨上行驶
C.这列火车如果行驶200 km的路程一定需要1 h
D.200 km/h是火车在这一路段中的最高速度
9.(2013·淮安高一检测)物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度-时间图像如图所示,下列说法中正确的是(　　)
A.在1 s末,速度为9 m/s
B.0～2 s内,加速度为6 m/s2
C.6～7 s内,做速度方向向西的加速运动
D.10～12 s内,做速度方向向东的加速运动
10.一质点沿直线Ox方向做加速运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x=(5+2t3)m,它的速度随时间变化的关系为v=6t2m/s,该质点在t=0到t=2 s间的平均速度和t=2 s到t=3 s间的平均速度的大小分别为(　　)
A.12 m/s　39 m/s
B.8 m/s　38 m/s
C.12 m/s　19.5 m/s
D.8m/s　13 m/s
二、实验题(本大题共2小题,共16分)
11.(4分)(2013·盐城高一检测)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的
是(　　)
A.电磁打点计时器使用的是6 V以下的直流电源
B.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通电源
C.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越短
D.同一纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
12.(12分)某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的前几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点:
(1)推测纸带的运动是加速运动还是减速运动?
　　　　　　　　　 　。
(2)在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是　　　 。
(3)B点的瞬时速度为　　 。
三、计算题(本大题共4小题,共44分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)
13.(10分)一质点由位置A向北运动了4 m,又转向东运动了3 m,到达B点,然后转向南运动了1 m,到达C点,在上面的过程中质点运动的路程是多少?运动的位移是多少?位移方向如何?
14.(10分)做直线运动的物体,在前5 s内速度由零增至20 m/s,在后5 s内速度由20 m/s减小到5 m/s,求物体在前5 s内和后5 s内的加速度a1、a2,并说明与运动方向的关系。
15.(12分)如图所示为某高楼电梯上升的速度图像,试求:
(1)在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度大小;
(2)各段的加速度大小。
16.(12分)火车从甲站到乙站正常行驶速度是60 km/h,有一次火车从甲站开出,由于迟开了5分钟,司机把速度提高到72 km/h,才刚好正点到达乙站。求:
(1)甲、乙两站间的距离;
(2)火车从甲站到乙站正常行驶的时间。
答案解析
1.【解析】选D。研究跳水运动员的空中姿态时不能忽略运动员的形态,此时不能将运动员视为质点;研究长跑运动员在万米长跑比赛中的位置不必考虑运动员的形态,可以将其视为质点;研究火车通过某路口所用的时间,需考虑火车的长度,故不能把火车看作质点,研究考察船在去南极途中的位置不用考虑船的大小,可以视船为质点,所以②、④情况符合题意,应选D项。
2.【解析】选B、C。9.63 s是博尔特跑百米用时从起点到终点的运动时间间隔;8:15是第一节课的开始时刻,2012年11月8日9时是中国共产党十八大召开的时刻,5 s是小球从楼上落到地面的时间间隔,故选项B、C正确。
3.【解析】选A、D。任何物体都可以被选为参考系,A对;体积小的物体,当它的大小相对研究的问题不能忽略时,它不能被看成质点,B错;时刻表示某个时间点,时间再短也不是时刻,C错;只有在单向直线运动中,物体的位移大小才等于路程,D对。
4.【解析】选A。路程是标量,位移是矢量,A对。物体只有做单向直线运动时,路程才等于位移大小,B错。物体从一位置沿不同路径到达另一位置时,路程可能不等而位移相等,C错。物体运动了一段路程后又回到了出发点,则位移为零,D错。
5.【解析】选A、B、D。做变速运动的物体速度可能为零,但必然有加速度。物体做瞬时速度大小不变的曲线运动时,速率不变,但速度的方向在变。加速度的大小表示速度变化的快慢,物体的速度变化越来越快,表明其加速度逐渐增大。物体沿x轴负方向做减速运动时,加速度一定沿x轴的正方向。故选项A、B、D符合题意。
6.【解析】选D。告示牌甲上面的数字是车辆沿公路行驶到达告示牌上指定的地点时通过的路程,告示牌乙上面的数字“120”表示该公路限制速度为120 km/h,表明车辆在行驶时的瞬时速度不能高于该速度,选项D正确。
7.【解析】选B。设甲车前后两段位移均为x,则==km/h=40 km/h
设乙车前后两段所用时间均为t,
则==45km/h
故<,B正确。
【总结提升】平均速度的计算方法
(1)一般的变速直线运动,求平均速度时,要紧扣定义找位移及该位移对应的时间,不要仅凭想当然来编造公式。
(2)平均速度与所对应的时间段有关,不同时间段内的平均速度一般不同,所以,对平均速度要明确是哪段时间内的平均速度,当质点在各区段以不同速度运动时,全程的平均速度一般不等于各区段上速度的平均值。
【变式备选】用同一张底片对着小球运动的路径每隔0.1 s拍一次照得到的照片如图所示,则小球在图中过程运动的平均速度是(　　)
A.0.25 m/s　　　　　　　B.0.2 m/s
C.0.17 m/s D.无法确定
【解析】选C。由于此过程中小球的位移x=5 cm=0.05 m,所经时间为t=3×
0.1 s=0.3 s,所以平均速度:v==m/s≈0.17 m/s,故C项正确。
8.【解析】选A。这列火车通过这段铁轨的时间t==0.5 h,A正确;200 km/h是火车在这段100 km路段上的平均速度,并不意味着此阶段火车以200 km/h的速度匀速运动,这一路段中火车的最高速度可能大于200 km/h,B、D错;由于火车不一定以200 km/h的速度匀速运动,所以火车行驶200 km用时不一定是1 h,C错。
9.【解析】选A、C。由所给图像知,物体1 s末的速度为9 m/s,A对。0～2 s内,物体的加速度a=m/s2=3 m/s2,B错。6～7 s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,C对。10～12 s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,D错。
【变式备选】质点做直线运动的v-t图像如图所示,则(　　)
A.在前3 s内质点做变速直线运动
B.在1～3 s内质点做加速度a=-2 m/s2的变速直线运动
C.在2～3 s内质点的运动方向与规定的正方向相反,加速度方向与1～2 s内的加速度方向相同
D.以上说法均不正确
【解析】选B、C。由图像可知,质点在第1 s内做速度v0=2 m/s的匀速直线运动,A错误;在1～3 s内质点做变速直线运动,加速度a=m/s2=-2 m/s2,加速度的方向与初速度v0的方向相反,故B正确;在2～3 s内,速度为负值,说明与规定的正方向相反,但加速度与1～2 s内的完全相同,因为图线的斜率没有发生变化,故C正确。
10.【解题指南】关系式x=(5+2t3)m表明了质点离开O点的距离,通过该式可以确定各个时刻质点的位置,进而可以求出某段时间内的位移。
【解析】选B。由x=(5+2t3)m知质点在t=0、t=2 s、t=3 s时距O点的距离分别为x1=5 m,x2=21 m,x3=59 m。故质点在t=0到t=2 s内的位移大小Δx1=x2-x1=
16 m,在t=2 s到t=3 s内的位移大小Δx2=x3-x2=38 m。所以质点在t=0到t=2 s内的平均速度大小v1==m/s=8 m/s,在t=2 s到t=3 s内的平均速度大小v2==m/s=38 m/s。故选项B正确。
11.【解析】选C。电磁打点计时器使用6 V以下的交流电源,A错;使用电磁打点计时器测速度时,应先接通打点计时器电源让其打点,再让物体运动,B错;电源频率越高,打点周期越短,C对;纸带上打出的点越密,即相同时间内的位移越小,表明物体运动得越慢,D错。
12.【解析】(1)从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5 s=0.1 s,每隔0.1 s纸带运动的位移分别是x1=2.15 cm、x2=2.89 cm、x3=3.74 cm、x4=
4.32 cm、x5=5.15 cm,说明纸带做加速运动。
(2)A、F间纸带运动的平均速度为
v==cm/s=36.50 cm/s。
(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示,故vB===cm/s
=25.20 cm/s。
答案:(1)加速运动　(2)36.50 cm/s
(3)25.20 cm/s
13.【解析】整个过程质点运动的路程:
s=4 m+3 m+1 m=8 m　 (3分)
如图所示,整个过程质点运动的位移大小:
x=m
=3 m≈4.2 m　 (4分)
由于tanθ==1,θ=45°,故位移方向为北偏东45°角。　 (3分)
答案:8 m　4.2 m　北偏东45°角
14.【解析】取物体运动方向为正方向,则v0=0,
v1=20 m/s,v2=5 m/s,t=5 s,则加速度a1==m/s2=4 m/s2　 (5分)
a2==m/s2=-3 m/s2。　 (5分)
答案:前5 s内的加速度大小为4 m/s2,方向与运动方向相同;后5 s内的加速度大小为3 m/s2,方向与运动方向相反
15.【解析】(1)由所给速度图像知,电梯在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度分别为v1=
10 m/s,v2=5 m/s。　 (4分)
(2)电梯在0～2 s内的加速度:
a1==m/s2=5 m/s2;　 (3分)
电梯在2～5 s内做匀速直线运动,加速度a2=0;　 (2分)
电梯在5～8 s内的加速度:
a3=m/s2=-m/s2。　 (3分)
答案:(1)10 m/s　5 m/s　(2)5 m/s2　0　-m/s2
16.【解析】设正常行驶时所用时间为t,甲、乙两站间的距离为s,正常行驶速度v1=60 km/h=m/s,提高后的速度v2=72 km/h=20 m/s,则:
v1t=s ①(3分)
v2(t-60×5)=s　 ②(3分)
将已知数据代入①②式解得:
t=1 800 s=0.5 h　 (3分)
s=30 km　 (3分)
答案:(1)30 km　(2)0.5 h