人教版(2019)必修第一册《第1章 运动的描述》2023年单元测试卷
一、选择题
1.研究下列问题时,可将运动物体视为质点的是( )
A.地球自转
B.共享单车的车轮转动情况
C.列车从昆明开往北京的运行时间
D.体操运动员在空中的翻腾动作
2.1900年第2届奥运会将帆船运动开始列为比赛项目;帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,他所选择的参考系是( )
A.河 B.河岸 C.帆船 D.天空
3.下列说法正确的是( )
A.时刻对应时间轴上的点,时间对应时间轴上的线段
B.某市出租汽车起步价为3km内6元,其中“3km”指的是位移
C.位移的大小和路程总是相等,但位移是矢量,路程是标量
D.广播体操比赛中,老师对学生做操动作标准情况进行评分时,可将学生看作质点
4.如图所示是高铁车厢内可实时显示相关信息的显示屏照片,图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量,这两个物理量分别是( )
A.时刻、瞬时速度 B.时间、瞬时速度
C.时刻、平均速度 D.时间、平均速率
5.贵州“村超”6月9日的一场比赛中,一名球员踢出了一记“圆月弯刀”直击球门死角,所谓“圆月弯刀”是指足球的飞行轨迹是一条优美的弧线。以下说法正确的是( )
A.研究“圆月弯刀”的踢球技法时可以把足球看作质点
B.研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点
C.一名前排观众激动说:“太精彩了,目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指平均速度
D.该足球的飞行轨迹长度就是它的位移
6.某校举行教职工趣味运动会,其中一比赛项目为“五米三向折返跑”,活动场地如图所示,AB=AC=AD=5m,参赛教师听到口令后从起点A跑向B点,用手触摸折返线后再回到A点,然后按同样的方式依次跑向C点、D点,最终回到A点,现测得某参赛教师(视为质点)完成比赛所花的时间为10s,下列说法正确的是( )
A.该教师通过的路程为30m
B.该教师从A点到B点和从A点到C点的位移相同
C.比赛过程中,该教师的平均速度为3m/s
D.10s指的是时刻
7.一辆小汽车起步时在20s内速度达到30m/s,而一列火车用800s使速度达到60m/s,则下列说法正确的是( )
A.火车的速度变化快
B.在相同的时间内火车的速度变化大
C.加速过程中汽车的速度变化大
D.小汽车的加速度大
8.小球以v1=3m/s的速度水平向右运动,碰到墙壁经t=0.01s后以v2=2m/s的速度沿同一直线反弹。小球在这0.01s内的平均加速度为( )
A.100m/s2,方向向右 B.100m/s2,方向向左
C.500m/s2,方向向左 D.500m/s2,方向向右
二、多选题
(多选)9.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v﹣t图像如图所示。下列对他的运动情况分析正确的是( )
A.0~10s加速度向下,10~15s加速度向上
B.0~10s、10~15s内运动员都在做加速度逐渐减小的变速运动
C.0~15s内加速度方向不变
D.0~10s内加速度逐渐增大,10~15s内加速度逐渐减小
(多选)10.小华和小明进行遥控车比赛,小华和小明的遥控车甲、乙同时从同一地点出发,沿直线运动到10m远的目的地,它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.0~4s内,以乙车为参照物,甲车向前运动
B.以甲车为参照物,乙车是静止的
C.甲车全程平均速度比乙车大0.5m/s
D.t=4s时甲车和乙车相距4m
三、实验题
11.(1)两种打点计时器(如图1)
a.电磁打点计时器
工作电压为4﹣6V,当电源频率是50Hz时,每隔 打一次点。
b.电火花计时器
使用220V的 (填交流或直流)电源。
(2)时间的测量
从能够看清的某个点(起始点)开始,往后数出若干个点,例如数出n个点,则纸带从起始点到第n个点的运动时间t= s。
(3)位移的测量
用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离,即为相应时间间隔内物体的位移大小。
(4)如图2是打出的纸带的一段,相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。
a.部分实验步骤如下:接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个操作之间的时间顺序关系是 ;
A.先接通电源,后让纸带运动
B.先让纸带运动,再接通电源
C.让纸带运动的同时接通电源
D.先让纸带运动或先接通电源都可以
b.图中标出的相邻两计数点的时间间隔T= s;
c.如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,频率从50Hz变成了60Hz,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、计算题
12.如图所示,艾戊礼的家在图中的A点,学校在图中的D点,艾戊礼同学每天上学沿着马路从家里出发经B、C地到达学校,共用15分钟,A、C、D恰好在一条直线上,求:
(1)从家到学校的位移大小及路程;
(2)从家到学校的平均速度和平均速率(此问结果保留3位有效数字)。
13.D2374动车组由成都火车东站上午09:29开出,250s后速度均匀增加到180km/h,上午10:26准时到达遂宁火车站,成都火车东站至遂宁火车站的里程为S=146Km.试求:
(1)D2374动车组由成都火车东站开出加速过程的加速度大小a
(2)D2374动车组由成都火车东站开出到到达遂宁火车站过程的平均速率。
五、解答题
14.如图所示,今有一底面直径和高都为10cm的圆柱形纸筒(上下底面开口),在下底部边沿A点有一只小蚂蚁,小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点,试求:
(1)小蚂蚁爬行的最短路程;
(2)整个过程中位移的大小。
15.如图所示,某质点沿边长AB=6m,BC=8m的矩形从A点沿逆时针方向匀速率运动,在5s内运动了矩形周长的一半,即第一次到达C点。求:
(1)质点的路程和位移的大小;
(2)质点运动的平均速度大小;
(3)质点的平均速率。
16.已知一汽车在平直公路上运动,它的位移一时间图象如图甲所示.
(1)根据图象在图乙所示的位置坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置;
(2)求出前4s内的平均速度;
(3)求出第7s末的加速度.
人教版(2019)必修第一册《第1章 运动的描述》2023年单元测试卷
参考答案与试题解析
一、选择题
1.【解答】解:A、研究自转规律时的地球不可看作质点,否则就没有旋转了,故A错误。
B、研究共享单车的车轮转动情况时,车轮的大小不能忽略,故不能视为质点,故B错误;
C、列车从昆明开往北京的运行时间时,列车的大小可以忽略,故可以视为质点,故C正确;
D、研究体操运动员在空中的翻腾动作时,运动员的大小不能忽略,故不能视为质点,故D错误。
故选:C。
2.【解答】解:帆船前进时,船员感觉岸上的树木向后运动,说明船员选择的是其自身所在的帆船,因为相对帆船,树木向后运动;而相对于河岸和天空,树木均是静止的;由于河水的运动方向未知,不一定与船的方向相同。故C正确,ABD错误。
故选:C。
3.【解答】解:A、时刻指某一瞬时,对应时间轴上的一个点,时间是指时间间隔,对应时间轴上的线段,故A正确;
B、出租汽车起步价为3km内6元,其中“3km”指的是路程,故B错误;
C、物体只有在做单向直线运动时,位移的大小和路程才相等,其余运动两者不相等,但位移是矢量,路程是标量,故C错误;
D、老师对学生做操动作标准情况进行评分时,学生的大小和形状不能忽略不计,否则无法判断学生的动作是否标准,所以不能将学生看作质点,故D错误。
故选:A。
4.【解答】解:甲处表示的是时刻,乙处表示此时刻的速度,所以是瞬时速度,所以BCD错误,A正确。
故选:A。
5.【解答】解:A、研究“圆月弯刀”的踢球技法时不可以把足球看作质点,足球的大小形状不可忽略,故A错误;
B、研究足球的飞行轨迹时可以把足球看作质点,足球的大小形状可忽略,故B正确;
C、一名前排观众激动说:“太精彩了,目测最大球速超过120km/h”。这里的球速是指瞬时速度,故C错误;
D、该足球的飞行轨迹长度就是它的路程,为运动轨迹的长度,故D错误。
故选:B。
6.【解答】解:A.由A跑向B点,再返回到A点,总路程为10m,等于由A跑向C点,再返回到A点的路程,也等于由A跑向D点,再返回到A点的路程,所以总路程为30m,故A正确;
B.物体的位移指从初位置指向末位置的有向线段,所以A点到B点和A点到C点的位移大小相等,均为5m,但方向不同,故B错误;
C.比赛过程中,该教师的总位移为零,所以平均速度为零,故C错误;
D.10s指运动过程的总时间,故D错误。
故选:A。
7.【解答】解:AD、小汽车速度的变化量:Δv1=30m/s,加速度为 a1===1.5m/s2.火车速度的变化量:Δv2=60m/s,加速度为 a2===0.075m/s2。
可知小汽车的加速度大,速度变化快,故A错误,D正确。
B、由Δv=at知,小汽车的加速度大,在相同的时间内小汽车的速度变化大,故B错误。
C、由上计算结果知,加速过程中火车的速度变化大,故C错误。
故选:D。
8.【解答】解:规定水平向右为正方向。
根据加速度的定义式a=得:
a=m/s2=﹣500m/s2
负号表明加速度方向与正方向相反,即水平向左。
故选:C。
二、多选题
9.【解答】解:AC、v﹣t图像的切线的斜率表示加速度,由图像得,0~10s运动员的加速度为正值,方向竖直向下,10~15s运动员的加速度为负值,方向竖直向上,故A正确,C错误;
BD、由图像可知,0~10s、10~15s内图像切线的斜率均逐渐减小,则两段时间内运动员均做加速度逐渐减小的变速运动,故B正确,D错误;
故选:AB。
10.【解答】解:AB.甲、乙均做匀速直线运动,s﹣t图像中,图线的斜率表示速度,可知
甲车速度比乙车快,在0~4s内,以乙车为参照物,则甲车向前运动;以甲车为参照物,乙车向后运动,故A正确,B错误;
C.甲、乙两车均做匀速直线运动,所以
v甲﹣v乙=2.5m/s﹣2m/s=0.5m/s
故C正确;
D.由图可知,t=4s时甲车和乙车相距为10m﹣8m=2m,故D错误。
故选:AC。
三、实验题
11.【解答】解:(1)a、电磁打点计时器的工作电压为8V及以下;当电源频率是50Hz时,打点计时器的打点周期为频率的倒数,即打点周期
b、电火花计时器使用220V的交流电源,故答案为:a.0.02;b.交流;
(2)从能够看清的某个点(起始点)开始,往后数出若干个点,例如数出n个点,则纸带从起始点到第n个点的运动时间为 t=(n﹣1)T=0.02 (n﹣1)s。
(4)a、为了减小实验误差,则需要获取更多的点,同时为了打点稳定,实验中应先接通电源,再释放纸带,故A正确,BCD错误,故选:A。
b、由于相邻两个计数点之间还有4个点未画出,可知相邻两计数点的时间间隔为T=5×0.02s=0.1s。
c、如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,频率从50Hz变成了60Hz,那么实际打点周期变小,而做实验的同学并不知道,仍按照T=0.02s进行数据处理,根据速度的计算公式得,真实位移差偏小,但计算所用时间偏大,故测量速度将偏小。
故答案为:(1)0.02s;交流;(2)0.02 (n﹣1);(4)A;0.1;偏小。
四、计算题
12.【解答】解:(1)A到C的位移为:xAC==m=1000m
则,A到D的位移为:xAD=xAC+xCD=1000m+800m=1800m
A到D的路程为:SAD=SAB+SBC+SCD=600m+800m+800m=2200m
(2)A到D的平均速度为:m/s=2.00m/s
A到D的平均速率为:′=m/s≈2.44m/s
答:(1)从家到学校的位移大小为1800m,路程为2200m;
(2)从家到学校的平均速度为2m/s,平均速率为2.44m/s。
13.【解答】解:(1)由加速度定义式
代入数据得:a=0.20m/s2
(2)动车由成都东至遂宁火车站所用时间 t=57min=3420s
由
代入数据得:≈42.69m/s=153.7km/h
答:(1)D2374动车组由成都火车东站开出加速过程的加速度大小为0.20m/s2;
(2)D2374动车组由成都火车东站开出到到达遂宁火车站过程的平均速率为153.7km/s。
五、解答题
14.【解答】解:(1)两点之间线段最短,为了找到在圆柱形纸筒的表面上A、B两点之间的最短路径,可以把纸筒沿侧壁剪开,得到矩形如图:
展开成平面后,连接AB,则线段AB的长度即为小蚂蚁爬行的最短路程。由勾股定理可知
(2)整个过程中的位移大小等于题图A、B两点的连线的长度,由勾股定理可知
答:(1)小蚂蚁爬行的最短路程是18.6cm;
(2)整个过程中位移的大小14.1cm。
15.【解答】解析 (1)位移是从初位置指向末位置的有向线段,路程是实际运动轨迹的长度,所以质点位移的大小为x== m=10 m,路程为s=AB+BC=6 m+8 m=14 m。
(2)质点运动的平均速度大小为v1== m/s=2 m/s。
(3)v2== m/s=2.8 m/s。
答:(1)质点的路程和位移的大小分别为14m、10m。
(2)质点运动的平均速度大小为2m/s。
(3)质点的平均速率为2.8m/s。
16.【解答】解:(1)在坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置如图所示.
(2)前4s内的位移为Δx=xC﹣xO=100m﹣0=100m,所以有:前4s内的平均速度=
(3)在6s末至8s末,汽车的x﹣t图象是一条倾斜直线,表示汽车做匀速直线运动,在这个过程中△V=0,根据a=可得第7s末的加速度为0.
答:(1)在坐标轴上标出O、A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置如图所示.
(2)前4s内的平均速度是25m/s.
(3)第7s末的加速度为零