2023-2024学年高一物理人教版必修一 1.3. 位置变化快慢的描述——速度同步练习（含解析）

3. 位置变化快慢的描述——速度
学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________
一、单选题
1. 质点在一条直线上运动，在某内的平均速度是，则下列说法正确的是( )
A. 质点在这内的位移一定是
B. 质点在这末的速度一定是
C. 质点在该内的前内位移一定是
D. 质点在该内的某时刻速度可能大于，可能小于，也可能为
2. 在“测量小车的瞬时速度”实验中，下列说法正确的是( )
A. 只需打出一条纸带，然后进行数据处理
B. 为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为计时起点
C. 为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点
D. 两相邻计数点间的时间间隔必须是
3. 环邢台国际公路自行车赛中一段比赛路线如图所示，可利用地图计算出出发地 和目的地 之间的直线距离为，实际运动路线为，某赛车手从 运动到 用时，当他经过某路标 时，车上速度计码表指示的示数为，那么可以确定的是 ( )
A. 整个过程中赛车的平均速度大小为
B. 整个过程中赛车的平均速率为
C. 赛车经过路标 时的速率为
D. 赛车经过路标 时速度方向为由指向
4. 如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门、，、 间距离为为了研究滑块的运动情况，在滑块上安装了一宽度为的遮光条．现让滑块依次通过光电门、，并记录了遮光条通过两光电门、 的时间分别为、，滑块从光电门 到 的时间为则下列说法正确的是 ( )
A. 滑块经过 的速度为
B. 滑块经过 的速度为
C. 滑块在、 间的平均速度为
D. 滑块在、 间的平均速度为
5. 、两个质点在同一直线上运动的图像如图所示，关于、的运动，下列说法正确的是 ( )
A. 、两个质点运动的出发点相距
B. 质点比质点迟开始运动
C. 在内，、的位移大小相等，方向相反
D. 第内质点运动的速率比质点运动的速率大
6. 一人看到闪电后经听到雷声．已知空气中的声速约为，光速为，于是他用除以很快估算出闪电发生位置到他的距离为根据你所学的物理知识可以判断 ( )
A. 这种估算方法是错误的，不可采用
B. 这种估算方法可以比较准确地估算出闪电发生位置与观察者间的距离
C. 这种估算方法没有考虑光的传播时间，结果误差很大
D. 即使声速增大倍以上，本题的估算结果依然正确
7. 区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点，基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章．如图所示为某公路上的一个交通标志，若一辆汽车以的速度驶入测速区间，经后仍以的速度驶离测速区间，则下列说法正确的是( )
A. 汽车在该测速区间运行时不可以看成质点
B. 在该区间汽车的瞬时速度可能达到
C. 标志中的“”指的是位移
D. 因进出测速区间的速度均未超过，故该汽车没有超速
8. 一质点沿直线方向做变速运动，它离开点的距离的单位为随时间变化的数学关系式为，它的速度随时间变化的数学关系式为，该质点在内的平均速度和内的平均速度的大小分别为 ( )
A. ， B. ，
C. ， D. ，
9. 甲、乙两位同学进行百米赛跑，假如把他们的运动近似当成匀速直线运动来处理，他们同时从起跑线起跑，经过一段时间后他们的位置如图所示，下图中分别作出在这段时间内两人运动的位移、速度与时间的关系图像，正确的是 ( )
A. B.
C. D.
10. 两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示连续两次曝光的时间间隔是相等的由图可知 ( )
A. 在时刻以及时刻两木块速度相同
B. 在时刻两木块速度相同
C. 在时刻和时刻之间某一时刻两木块速度相同
D. 在时刻和时刻之间某一时刻两木块速度相同
11. 小明同学在学习了实验后，设计了一个测物体瞬时速度的实验，其装置如图所示．在小车上固定挡光片，使挡光片的前端与车头平齐，将光电门传感器固定在轨道侧面，垫高轨道的一端．小明同学将小车从该端同一位置由静止释放，获得了如下几组实验数据．
实验次数 不同的挡光片 通过光电门的时间 速度
第一次 Ⅰ
第二次 Ⅱ
第三次 Ⅲ
第四次 Ⅳ
则以下表述正确的是( )
四个挡光片中，挡光片Ⅰ的宽度最小
四个挡光片中，挡光片Ⅳ的宽度最小
四次实验中，第一次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
四次实验中，第四次实验测得的速度最接近小车车头到达光电门时的瞬时速度
A. B. C. D.
12. 雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正水平朝雷达正上方匀速飞来．某时刻在雷达监视屏上显示发射和接收到的波形如图甲所示，经过后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达监视屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为，电磁波的速度为，则该飞机的飞行速度大小约为 ( )
A. B. C. D.
二、多选题
13. 下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
A. 若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零，则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B. 若物体在某段时间内的平均速度等于零，则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C. 匀速直线运动中任意一段时间内的平均速度都等于它任一时刻的瞬时速度
D. 变速直线运动中任意一段时间内的平均速度一定不等于它某一时刻的瞬时速度
14. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动．甲、乙两车的位置随时间的变化如图所示．下列说法正确的是 ( )
A. 在时刻两车速度相等
B. 从到时间内，两车走过的路程相等
C. 从到时间内，两车走过的路程相等
D. 在到时间内的某时刻，两车速度相等
15. 一个做直线运动的物体，其位移 与时间 的关系图像如图所示，则下列说法正确的是 ( )
A. 第内物体的位移为 B. 时物体回到出发点
C. 内物体的平均速率为零 D. 物体在末的速度为零
16. 有一高为的运动员正在进行的国际短跑比赛，在终点处，有一站在跑道旁边的摄影记者用照相机给他拍摄冲线时的照片，摄影记者使用的照相机的光圈控制进光量的多少是，快门曝光时间是，得到照片中人的高度为，胸前号码布上的模糊部分的宽度是，由以上数据可知运动员的 ( )
A. 成绩 B. 冲线速度
C. 内的平均速度 D. 比赛过程中发生的位移大小
三、实验题
17. 在“测量小车的瞬时速度”实验中．
下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材．
A.电磁打点计时器 天平 低压交流电源 低压直流电源 纸带 小车 秒表 长木板 刻度尺
选出的器材有、、、，还需要___________．
某同学做此实验时步骤如下：
A.尽量将小车移至靠近打点计时器处，释放小车，再接通电源．
B.将打点计时器固定在长木板一端，并将该端垫高，接好电路．
C.待小车滑到斜面底端时止住小车后，直接取下纸带．
D.将纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车．
E.换上新纸带，重复操作次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理．
其中错误的步骤有：
____________________________________________________________________________；
____________________________________________________________________________．
将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上．
____________________________________________________________________________．
18. 光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图甲所示，、分别是光电门激光的发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从、间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间．现有一辆小车通过光电门，计时器显示的挡光时间是，用最小刻度为的刻度尺测量小车上挡光片的宽度，如图乙所示．挡光片的宽度 ；如果把小车通过光电门时的运动看作匀速运动，则小车通过光电门时的速度 ．
19. 某兴趣小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中，让重锤自由下落，打出的一条纸带如图所示，图中直尺的单位为，点为纸带上记录到的第一个点，点、、、，依次表示点以后连续打出的各点，已知打点计时器每隔打一个点．
纸带的________填“左端”或“右端”与重锤相连．
________，________，段的平均速度大小为________．
如果当时交变电流的频率是，而计算时仍按处理，那么速度的测量值将________填“偏大”“偏小”或“相等”已知
20. 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器工作的电压是________，电火花计时器工作的电压是________电源频率是时，它每隔________打一个点．某次实验中得到的一条纸带，用刻度尺测量的情况如图所示，纸带在段的平均速度约为________，点的瞬时速度约为________结果保留两位有效数字
21. 像打点计时器一样，光电计时器也是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，、分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从、间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间．现利用图乙所示装置测量速度，乙图中是水平桌面，是长左右的木板，是木板与桌面的接触点，和是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出．让滑块从木板的顶端滑下，光电门、各自连接的计时器显示的挡光时间分别为和。用游标卡尺测出滑块的宽度则滑块通过光电门的速度_________，滑块通过光电门的速度_________。
四、计算题
22. 一名修路工人，在长为的隧道内突然发现火车在离右隧道口处正缓缓驶来，修路工人从所处位置无论向左还是向右跑都能恰好安全脱险，试问：这个位置离隧道右出口的距离是多少？修路工人奔跑的速度跟火车的速度的比值是多大？设工人奔跑时做匀速直线运动
23. 如图，为一升降机向上做直线运动的位移时间图像，以竖直向上为正方向，根据图像：
描述升降机在内的运动情况；
求升降机在内平均速率和平均速度的大小．
24. 利用超声波遇到物体发生反射，可测定物体运动的有关参量．如图甲中仪器和通过电缆线连接，为超声波发射与接收一体化装置，仪器为提供超声波信号源而且能将接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形．现固定装置，并将它对准匀速行驶的小车，使其每隔固定时间发射一短脉冲如图乙中幅度大的波形，而接收到的由小车反射回的超声波经仪器处理后显示如图乙中幅度较小的波形．反射滞后的时间已在图乙中标出．其中、和为已知量，另外还知道该测定条件下声波在空气中的速度为．
根据所给信息判断小车的运动方向；
求小车的速度大小．
答案和解析
1.【答案】
【解析】
【分析】
本题考查了平均速度；根据平均速度的定义和意义进行分析。
平均速度是描述物体在一段时间内运动的平均快慢，并不能说明物体在某一时刻的快慢。
【解答】
A.由得质点在这内的位移为，故A错误；
因为不知道该质点的运动状态，故末的速度不能确定，前内的位移无法确定，故BC错误；
D.平均速度与某时刻的瞬时速度无确定关系，故质点在这内的某时刻瞬时速度可能大于，可能小于，也可能为，故D正确。
2.【答案】
【解析】在“测量小车的瞬时速度”实验中，应打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；
纸带上开始时密集的点，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点作为计时起点，故B错误，C正确；
选取计数点时，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取，故D错误．
3.【答案】
【解析】平均速度大小等于位移大小与时间的比值，即平均速度大小，A错误；
平均速率等于路程与时间的比值，即平均速率，B错误；
车上速度计指示的示数为瞬时速率，C正确；
赛车经过路标 时速度沿实际路线在点的切线方向，D错误．
4.【答案】
【解析】滑块经过 的速度，选项A错误；
滑块经过 的速度，选项B错误；
滑块在、 间的平均速度为，选项C正确，D错误．
5.【答案】
【解析】质点从距离原点处出发，质点从原点出发，则两个质点运动的出发点相距，A错误；
质点在时刻出发，质点在时刻出发，质点比质点早开始运动，B错误；
位移等于纵坐标的变化量，则在时间内两个质点的位移大小都是，但方向相反，C正确；
由图线的斜率表示速度，知在第内质点运动的速率比质点运动的速率小，D错误．
6.【答案】
【解析】光速和声速相差很大，光传播约的距离时，所用时间非常短，对于估算来说完全可以忽略；，故传播距离，所以、两项错误，项正确．若声速增大倍以上，题中的估算将不再成立，项错误．
7.【答案】
【解析】汽车的大小在该测速区间内可以忽略，可以看成质点，A错误；在该测速区间，汽车某时刻的瞬时速度可能为，B正确；标志中的“”指的是路程，C错误；汽车在测速区间的平均速率，超过了限速，D错误．
8.【答案】
【解析】由题意知，质点在内的位移，质点在内的位移的时间间隔，质点的平均速度大小，的时间间隔，质点的平均速度大小故选项A正确．
9.【答案】
【解析】由题意知甲、乙两人都做匀速直线运动，甲与乙的速度保持不变，在相等时间内，则甲的速度小于乙的速度，在图像中，图线斜率表示速度，符合条件的图像是．
10.【答案】
【解析】由题图可知，下面的木块在每个时间内均走格，故做匀速直线运动．因为高速摄影机的曝光时间很短，所以上面的木块在、时刻的速度可以近似由平均速度得出，设相邻两格间的距离为，则有，，而下面的木块的速度，故A错误，同理可知也错误；
在至时间内，上面木块的位移为格，分析可知，和之间某一时刻上面木块的速度与下面木块的速度相同，故C正确，同理D错误．
11.【答案】
【解析】挡光片通过光电门的时间越短，所测速度越接近小车车头到达光电门时的瞬时速度；由于小车每次从同一位置由静止释放，故小车每次到光电门的速度近似相同，通过光电门的时间越短，说明挡光片的宽度越小，因此正确．
故选D
12.【答案】
【解析】由题图甲得雷达第一次发射电磁波时，飞机距离雷达的距离为，由题图乙得雷达第二次发射电磁波时，飞机和雷达的竖直距离为，设该段时间内飞机水平飞行的距离为，则、、在空间构成一个直角三角形，利用数学关系得，飞机的飞行速度故选项D正确．
13.【答案】
【解析】每个时刻瞬时速度都等于零，平均速度一定等于零．但是某段时间内平均速度等于零时，任一时刻的瞬时速度不一定等于零．例如质点的往复运动，故A正确，B错误．匀速直线运动中，速度不变，则某段时间内平均速度等于任一时刻瞬时速度，故C正确．变速直线运动一段时间内的平均速度有可能等于某时刻瞬时速度，故D错误．
14.【答案】
【解析】位移时间图像的斜率表示物体运动的速度，由图可知，在时刻两图像的斜率不相等，即时刻两车的速度不相等，选项A错误；在时刻，乙车的位置坐标为，甲车在乙车的前方，时刻两车位置坐标相同，为，故从到时间内，甲车走过的路程小于乙车走过的路程，选项B错误；时刻两车位置坐标相同，为，故从到时间内，两车走过的路程相等，选项C正确；由图可知，在到时间内的某时刻，两图像的斜率相等，即两车的速度相等，选项D正确．
15.【答案】
【解析】由 图像可知，第内物体的位移为，A正确；
时物体的位移为零，说明物体返回到出发点，B正确；
内物体通过的路程为，不为零，因此平均速率不为零，C错误；
末图像的斜率不为零，因此速度不为零，D错误．
16.【答案】
【解析】人的身高已知，则人的身高与照片中人的高度的比例等于人冲线时曝光时间内的位移与号码布的模糊部分宽度的比例，故可求出运动员冲线时曝光时间内的位移，因曝光时间较短，则这段时间内的平均速度可近似为运动员的冲线速度，故B正确．根据题意无法得出的运动时间，则无法求出内的平均速度，故A、C错误．比赛过程中发生的位移大小为，故D正确．
17.【答案】 、 错误操作：中应先接通电源，再释放小车 中取纸带前应先断开电源 合理顺序：
【解析】在本实验中，不需要测量质量，因此不需要天平．打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源．打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表．测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是、．
实验过程中应先接通电源再释放小车，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是、步骤．合理的操作顺序应为．
18.【答案】；
【解析】
【分析】
熟悉刻度尺的读数规则得出遮光片的宽度，结合运动学规律得出小车通过光电门的速度；
本题主要考查了打点计时器测量加速度的实验，理解在极短时间内物体的瞬时速度等于该过程的平均速度
【解答】
刻度尺的读数要在最小刻度的基础上向下估读一位，所以挡光片的宽度；由速度的定义式可得，即小车通过光电门时的速度．
19.【答案】左端 偏小
【解析】纸带从左到右点迹间距逐渐增加，则纸带的左端与重锤相连．
由刻度尺读出，，，则．
如果，则实际打点周期偏小，计时引用数据偏大，由可知速度测量值将小于真实值．
20.【答案】
【解析】电磁打点计时器工作的电压约为，电火花计时器工作的电压是当电源频率是时，它每隔打一个点．，则纸带在段的平均速度约为，点的瞬时速度约为．
21.【答案】
【解析】滑块通过光电门的时间 ，位移 ，平均速度，所以滑块通过光电门的速度滑块通过光电门的时间 ，位移 ，平均速度，所以滑块通过光电门的速度．
22.【答案】解：设工人离右隧道口的距离为，其奔跑的速度为，火车的速度为
若工人向右跑，则
若工人向左跑，则
代入数据解得，
【解析】本题主要考查匀速直线运动的基本运用，解题的关键在于知道火车与工人运动的时间相同。
23.【答案】向上做匀速直线运动，速度为，静止不动，以的速度向下做匀速直线运动．
内的路程为，平均速率为，内的位移为，平均速度大小．
【解析】解析见答案
24.【答案】解：
由屏幕上显示的波形可以看出，反射波滞后于发射波的时间越来越长，说明小车离信号源的距离越来越远，小车向右运动．
从发出第一个超声波开始计时，经该超声波被车接收．
故车第一次接收超声波时与 距离
第二个超声波从发出至接收，经时间，车第二次接收超声波时与 的距离为
车从接收第一个超声波到接收第二个超声波的时间内前进的距离为
接收第一个超声波时刻为
接收第二个超声波时刻为
所以接收第一和第二个超声波的时间间隔为
故车速大小

【解析】见答案
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