2025教科版高中物理必修第一册同步练习题（有解析）--第一章　描述运动的基本概念

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2025教科版高中物理必修第一册
第一章　描述运动的基本概念
注意事项
1.本试卷满分100分,考试用时75分钟。
2.无特殊说明,本试卷中重力加速度g取10 m/s2。
一、单项选择题(本题共8小题,每小题3分,共24分。在每小题给出的四个选项中只有一项是符合题目要求的)
1.下列各组物理量中,全部是矢量的是 (　　)
A.位移、速度、平均速度、加速度
B.速度、平均速率、加速度、位移
C.位移、速度、加速度、质量
D.速度、加速度、位移、时间
2.可以将下列情境中的研究对象看作质点的是 (　　)
A.研究地球绕太阳的公转
B.研究乒乓球在空中的旋转运动
C.研究跳水运动员在空中做的转体运动
D.研究运动中的自行车车轮的转动快慢
3.我国跳水队多次在国际跳水比赛上摘金夺银,被誉为跳水“梦之队”。某场男子双人十米跳台决赛中,中国两选手成功夺冠,比赛情境如图所示,则下列说法正确的是 (　　)
A.教练为了研究两人的技术动作,可将图片中的两人看成质点
B.两人在下落过程中,感觉水面是静止的
C.其中一名选手感觉另一名选手是静止的
D.观众观看两人比赛时,可将两人看成质点
4.一实心圆柱体的轴截面为矩形ABCD,底面直径AB=3 cm,高BC=4 cm,若有一蚂蚁沿圆柱体表面从A点爬到C点觅食,要想全程沿最短路径爬行,下列说法正确的是 (　　)
A.位移大小为7 cm　　　　B.位移大小为5 cm
C.路程为7 cm　　　　D.路程为5 cm
5.在一次田径运动会上,下列几种关于比赛项目的描述正确的是(　　)
A.李同学的100 m比赛成绩是12.8 s,“12.8 s”指的是时刻
B.张同学的铅球成绩是15.8 m,“15.8 m”指的是铅球在空中运动的路程
C.在跳高比赛中,要研究运动员的跳高技术要领时,可以把运动员当成质点处理
D.400 m比赛中,处于第1跑道的王同学的成绩是55.0 s,则他在该过程的平均速度为0
6.如图所示,足够长的水平传送带以恒定的速率v1向右运动,某时刻在传送带上的物块的速率是v2且方向向左,下列叙述正确的是 (　　)
A.当v1>v2时,以传送带为参考系,物块向右运动
B.当v1C.当v1>v2时,以物块为参考系,传送带向左运动
D.当v1=v2时,以传送带为参考系,物块向左运动
7.如图所示,小球以v1=4 m/s的速度匀速水平向右运动,碰到墙壁经t=0.01 s后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反弹,小球在这0.01 s内的平均加速度为 (　　)
A.200 m/s2,方向向右　　　　B.200 m/s2,方向向左
C.600 m/s2,方向向右　　　　D.600 m/s2,方向向左
8.甲、乙两物体同时同地沿同一方向做匀速直线运动,某时刻乙在前,甲在后,则这段时间内两物体运动的x-t图像、v-t图像可能正确的是 (　　)
二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
9.下列说法正确的是 (　　)
A.高速公路限速牌上的速度指瞬时速度
B.运动员在处理“香蕉球”时,要将足球看成质点
C.运动员的链球成绩是指链球从离开手到落地的路程大小
D.选取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同
10.某工地以O点为爆破点,爆破的半径是120 m。从点燃到爆炸的时间是60 s,点爆员要在这段时间内赶快撤离到安全区域,由于没有笔直的路径,以下四个撤离路径可能安全的是 (　　)
A.先向北跑100 m,再向东跑50 m
B.先向北跑100 m,再向东跑100 m
C.先向北跑100 m,再向东偏南45°跑100 m
D.先向西偏北45°跑100 m,再向东偏北45°跑100 m
11.梦天实验舱由长征五号B遥四运载火箭执行发射任务。中国空间站三舱组合体形成“T”字型的基本构型,完成中国空间站的在轨建造。关于火箭点火升空的速度和加速度的判断,下列说法正确的是 (　　)
A.火箭点火将要升空时,火箭的速度为零,加速度也为零
B.火箭的速度增大,加速度也一定增大
C.火箭速度变化越来越快时,加速度越来越大
D.火箭竖直向上升空过程中,若速度增大,则加速度方向一定向上
12.如图是一辆玩具遥控汽车做直线运动的x-t图像,关于对应线段所表示的运动,下列说法正确的是 (　　)
A.AB段表示车处于静止状态
B.CD段表示车做匀减速直线运动
C.BC段与CD段运动的加速度均为零
D.CD段运动速度小于BC段运动速度
三、非选择题(本题共6题,共60分)
13.(4分)某次实验得到的纸带如图所示,图中前几个点模糊,因此从A开始取了5个计数点,每两个相邻的计数点间还有4个点没画出来,打点计时器打点频率为50 Hz。测得各段长度为AB=1.6 cm,AC=3.4 cm,AD=5.4 cm,AE=7.6 cm,则打点计时器打计数点的时间间隔为　　　s,从打A点到打E点共历时　　　　s,从A到E纸带的平均速度是　　　　m/s(计算结果保留两位有效数字),打下B点时的瞬时速度为　　　　m/s(计算结果保留两位有效数字)。
14.(10分)在做“用打点计时器测量小车速度”的实验中:
(1)下列器材中,不是本实验所需要的有　　　　(有多个选项正确);
A.小车
B.一端带滑轮的木板
C.低压直流电源
D.停表
E.小钩码
F.刻度尺
(2)关于打点计时器打出的纸带,下列说法正确的是　　　　(有多个选项正确);
A.它记录了小车运动的时间
B.它记录了小车运动的位移
C.纸带上点迹稀疏的地方表示小车运动的速度大
D.纸带上点迹密集的地方表示小车运动的速度大
(3)图甲为某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,表中列出了打点计时器打下B、C、D、E、F时小车的瞬时速度,以A点为计时起点,在图乙中画出小车的速度-时间关系图线;
对应点 B C D E F
速度/(m·s-1) 0.737 0.801 0.865 0.928 0.994
(4)根据画出的小车的速度-时间关系图线计算出的小车的加速度a=　　　　 m/s2。(结果保留两位有效数字)
15.(8分) 较大的加速度往往是跑车的卖点。某款汽车由静止匀加速至108 km/h只需5 s。
(1)求该车的加速度大小;
(2)假设普通私家车的加速度大小为3 m/s2,则需要多长时间才能由静止加速至108 km/h
16.(12分)图示为某郊区部分道路图,其中C、D、E三点在一条直线上,且CD与AB垂直。一歹徒在A地作案后乘车沿AD道路逃窜,同时警方接到报警信息,并立即由B地乘警车沿道路BE拦截,歹徒到达D点后沿DE道路逃窜,警车恰好在E点追上了歹徒。已知警车行驶速度为72 km/h,各段距离分别为AC=3 km、CD=4 km、BC=6 km、DE=4 km,取=8.5,求:
(1)歹徒在逃窜期间走过的路程和发生的位移大小;
(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间。
17.(12分)足球运动员在罚点球时,设脚与球作用时间为0.1 s,若球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动,在空中飞行一段时间后被距离罚球点12 m的守门员挡住,守门员双手与球的接触时间为0.1 s,且球被挡后以大小为10 m/s的速度沿原路弹回,求:
(1)罚点球的瞬间,球的加速度的大小;
(2)球在空中飞行的时间;
(3)守门员接触球前后球的速度变化量的大小;
(4)守门员接触球瞬间,球的加速度的大小。
18.(14分)如图所示,一个篮球从高h1=3.05 m的篮筐上由静止开始下落,经t1=1.95 s落到水平地面上,速度为v1=7.8 m/s,然后以v2=-4.9 m/s反弹,经t=0.5 s到达离地高度为h2=1.23 m的最高点。已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s,求:
(1)篮球在空中下落和上升两个过程的加速度大小和方向;
(2)篮球在与地面碰撞过程的加速度大小和方向;
(3)篮球在空中下落过程的平均速度;
(4)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度。
答案全解全析
1.A　既有大小又有方向的物理量是矢量,位移、速度、平均速度和加速度都是矢量;只有大小没有方向的物理量是标量,平均速率、质量、时间都是标量,故选项A正确。
2.A　研究地球绕太阳的公转时,地球的大小和形状可以忽略,可以看作质点,选项A正确;研究乒乓球在空中的旋转运动时,乒乓球的大小和形状不能忽略,不能看作质点,选项B错误;研究跳水运动员在空中做的转体运动时,运动员的大小和形状不能忽略,不能看作质点,选项C错误;研究运动中的自行车车轮的转动快慢时,车轮的大小和形状不能忽略,不能看作质点,选项D错误。
3.C　研究两人的技术动作时,两人的姿态和大小和形状不能忽略,不能看成质点,A错;两人在下落过程中,以两人为参考系,水面在上升,B错;以其中一名选手为参考系,另一名选手的位置没有变化,处于静止状态,C正确;观众观看两人比赛时,要观察动作,不能将两人看成质点,D错。
4.B　蚂蚁的位移大小为x= cm=5 cm,路程s= cm≈6.2 cm,选B。
5.D　100 m比赛的成绩是12.8 s,其中12.8 s指的是完成比赛所用的时间,故A错误;张同学的铅球成绩为15.8 m,其中15.8 m为铅球在地面上的直线距离,不是运动路程,故B错误;在跳高比赛中,要研究运动员的跳高技术要领时,不能将其看成质点,否则观察不到动作,故C错误;400 m比赛中,处于第1跑道的同学正好跑了完整一圈时,位移是0,平均速度是位移与时间的比值,故此过程的平均速度为0,D正确。
6.D　物块向左运动,传送带向右运动,两者运动方向相反,若以传送带为参考系,则物块向左运动,若以物块为参考系,则传送带向右运动,与二者速率大小无关,故A、B、C错误,D正确。
7.D　以水平向左为正方向,则a= m/s2=600 m/s2,方向向左,故选项D正确。
8.B　A项中,由图像可知,甲的速度大于乙的速度,又因同时同地出发,故甲始终在乙的前面,故A错误;B项中,由图像可知,乙的速度大于甲的速度,又因同时同地出发,故始终是乙在前,甲在后,故B正确;C项中,由图像可知,甲的速度大于乙的速度,又因同时同地出发,故甲始终在乙的前面,故C错误;D项中,由图像可知,甲的加速度大于乙的加速度,均做初速度为零的匀加速直线运动,且甲在前,乙在后,故D错误。
9.AD　高速公路限速牌上的速度指瞬时速度,A正确;运动员在处理“香蕉球”时,不能忽略足球的大小和形状,不能看成质点,B错误;链球比赛的成绩是从地面上某一规定位置到球落地点的位移大小,C错误;运动是相对的,取不同的参考系,同一物体的运动轨迹可能不同,D正确。
10.BD　先向北跑100 m,再向东跑50 m,则相对爆破点的位移为 m≈111.8 m<120 m,该路程不安全,选项A错误;先向北跑100 m,再向东跑100 m,相对爆破点的位移为 m≈141.4 m>120 m,该路程安全,选项B正确;先向北跑100 m,再向东偏南45°跑100 m,由几何关系可知,相对爆破点的位移一定小于120 m,该路程不安全,选项C错误;先向西偏北45°跑100 m,再向东偏北45°跑100 m,则相对爆破点的位移为100 m>120 m,该路程安全,选项D正确。
11.CD　火箭点火将要升空时,火箭的速度为零,但加速度不为零,故A错误;火箭的速度增大时,速度与加速度同向,加速度不一定增大,故B错误;加速度反映速度变化的快慢,火箭速度变化越来越快时,加速度越来越大,故C正确;加速度与速度同向时火箭加速,火箭竖直向上升空过程中,若速度增大,则加速度方向一定向上,故D正确。
12.AC　AB段车的位移没有发生变化,所以处于静止状态,A正确;在x-t图像中,图线的斜率表示速度,CD段图像的斜率没有发生变化,所以车做匀速直线运动,B错误;BC段和CD段,各自对应的图线的斜率都没有发生变化,车都做匀速直线运动,加速度均为零,C正确;从斜率上看,CD段的速度大于BC段的速度,D错误。
13.答案　0.1　0.4　0.19　0.17(每空1分)
解析　由每两个相邻的计数点间还有4个点没画出来,打点计时器打点频率为50 Hz,可得打点计时器打下相邻计数点的时间间隔T=5× s=0.1 s;由题图可知,从打A点到打E点有四个时间间隔,经历的时间为4T=0.4 s,则从A到E纸带的平均速度v=×10-2 m/s=0.19 m/s;打下B点时的瞬时速度可用A到C纸带的平均速度表示,则vB=×10-2 m/s=0.17 m/s。
14.答案　(1)CD(2分)　(2)ABC(2分)　(3)图见解析(3分)
(4)0.64(3分)
解析　(1)在做“用打点计时器测量小车速度”的实验中,需要的器材有:一端带滑轮的木板、细线、小车、打点计时器、交流电源、小钩码、刻度尺,不需要低压直流电源和停表,故选C、D。
(2) 关于打点计时器打出的纸带,点迹之间的时间间隔可以表示小车运动的时间,点迹之间的距离可以表示小车运动的位移,由于相邻点迹之间的时间间隔是固定的,因此纸带上点迹稀疏的地方表示小车运动的速度大,故选A、B、C。
(3)根据题表中的数据描点作图,小车的速度-时间关系图线如图所示
(4)由小车的速度-时间关系图线可得,小车的加速度为a= m/s2≈0.64 m/s2。
15.答案　(1)6 m/s2　(2)10 s
解析　(1)v=108 km/h=30 m/s(1分)
则加速度大小为a= m/s2=6 m/s2。 (3分)
(2)加速的时间为t= s=10 s。 (4分)
16.答案　(1)9 km　8.5 km　(2)500 s
解析　(1)歹徒在逃窜期间走过的路程为s1=AD+DE=+DE (2分)
解得s1=9 km(2分)
歹徒在逃窜期间发生的位移大小为x1= (2分)
解得x1=8.5 km。 (2分)
(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间为t= (2分)
解得t=500 s。 (2分)
17.答案　(1)300 m/s2　(2)0.4 s　(3)40 m/s　(4)400 m/s2
解析　(1)设球被踢出的方向为正方向,罚点球时球的速度由0变到30 m/s,用时0.1 s,则罚点球时的加速度大小为
a1= m/s2=300 m/s2 (2分)
(2)设球在空中飞行的时间为t,则
t= s=0.4 s(2分)
(3)守门员接触球前后球的速度变化量
Δv=-v2-v1=-40 m/s(2分)
则速度变化量大小为40 m/s (2分)
(4)接球过程中球的速度由30 m/s变为-10 m/s,用时0.1 s,则接球时的加速度为
a2= m/s2=-400 m/s (2分)
即加速度大小为400 m/s2 (2分)
18.答案　(1)4 m/s2　竖直向下　9.8 m/s2　竖直向下　
(2)-42.3 m/s2　竖直向上　(3)1.56 m/s,方向竖直向下　
(4)0.66 m/s,方向竖直向下
解析　(1)由a=可知:
下落过程的平均加速度a1= m/s2=4 m/s2,方向竖直向下; (2分)
上升过程的平均加速度a2= m/s2=9.8 m/s2,方向竖直向下; (2分)
(2)篮球与地面碰撞过程中的加速度a'= m/s2=-42.3 m/s2,方向竖直向上; (2分)
(3)下落过程的平均速度 m/s=1.56 m/s,方向竖直向下; (2分)
(4)篮球从开始下落到反弹至最高点的过程中,位移大小为x=3.05 m-1.23 m=1.82 m(2分)
时间为t=1.95 s+0.5 s+0.3 s=2.75 s(2分)
平均速度'= m/s=0.66 m/s,方向竖直向下。 (2分)
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