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高中物理人教版必修第一册单元测试 第一章 运动的描述
一、单选题
1.郑钦文在巴黎奥运会中夺得女子网球冠军,决赛中对手击打的网球以36km/h的初速度撞上球拍以后,被郑钦文以54km/h的速度沿相反方向击回,网球与球拍接触的时间为0.5s,则网球的加速度( )
A.大小为,方向与初速度方向相同
B.大小为,方向与初速度方向相同
C.大小为,方向与初速度方向相反
D.大小为,方向与初速度方向相反
2.在风驰电掣的高铁车厢中,乘客把水杯放在座位前的小桌板上,欣赏着窗外春意盎然的田野。乘客认为“水杯是静止的”“高楼大厦是运动的”。他所选择的参考系分别是( )
A.车厢,大地 B.大地,车厢 C.车厢,车厢 D.大地,大地
3.用同一张底片对着小球运动的路径每隔s拍一次照,得到的照片如图所示,则小球在图示这段距离内运动的平均速度的大小是( )
A.0.25m/s B.0.2m/s C.0.17m/s D.无法确定
4.2022年12月18日,一众高手在中国最靓丽海湾之一——厦门彩虹浪漫线上展开半程马拉松角逐。最终彭建华以1小时02分30秒的成绩跑完21km的赛程卫冕冠军,并打破保持了13年的全国纪录。则( )
A.“21km”表示此次行程的路程大小 B.“21km”表示此次行程的位移大小
C.彭建华全程的平均速度约为21km/h D.彭建华全程的平均速率约为21m/s
5.质点沿直线运动,加速度恒定,内速度大小从变为,则其加速度不可能是( )
A. B. C. D.
6.2024年8月1日,潘展乐在长50m的标准泳池中以46秒40的成绩获得巴黎奥运会男子100米自由泳冠军,为中国游泳首夺该项目奥运会金牌,并打破世界纪录,则( )
A.研究潘展乐的技术动作时可以将他看成质点
B.“46秒40”指的是时间间隔
C.在游泳过程中,以泳池里的水为参考系,潘展乐是静止的
D.潘展乐在此次比赛中的位移为100m
7.下列有关物体运动情况的说法,正确的是( )
A.加速度减小时,其速度可能增大
B.加速度为0时,其速度一定也为0
C.速度变化越来越快,加速度可能越来越小
D.加速度方向向东,其速度变化量的方向可能向西
8.某校举行教职工趣味运动会,其中一项比赛项目——“五米三向折返跑”,活动场地如图所示,,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返回A点,然后依次跑向C点、D点,最终返回A点。若人可视为质点,现测得某参赛教师完成活动的时间为7.5s,则( )
A.A到B和A到C的路程相同 B.A到B和A到C的位移相同
C.该教师通过的总位移为30m D.7.5s指的是该教师回到起点的时刻
9.设列车在每个车站都能准点到达,准点开出。从时刻表中可知( )
D1692 车次 D1691
盐城北↓青岛北 自盐城北起公里 站名 盐城北↑青岛北
16:10 0 盐城北 13:01
17:4117:45 186 连云港 11:3011:26
20:03 428 青岛北 9:10
A.D1692在连云港站台停靠45min
B.D1691在11时28分的瞬时速度约为105km/h
C.D1691从青岛北到盐城北的总时间为3h51min
D.D1692从盐城北到青岛北发生位移的大小为428km
10.据中国载人航天工程办公室消息,搭载费俊龙、邓清明、张陆三名航天员的神舟十五号载人飞船入轨后,于北京时间2022年11月30日05时42分,成功对接于空间站天和核心舱前向端口,整个对接过程历时约6.5小时。下列过程中可以把神舟十五号载人飞船看作质点的是( )
A.研究飞船入轨前的运行轨迹 B.研究飞船对接前的姿态调整
C.研究飞船与空间站对接过程 D.研究飞船对接后的运行姿态
11.如图所示为我国海警开展的巡航活动路线图,我国海警船从A港出发先向东直线行驶一段距离到达B处,然后向北行驶一段距离后到达小岛C处,共历时4小时。已知小岛在A港北偏东100km处,A、C连线与正北方向的夹角为60°,则该过程中海警船( )
A.路程为100km B.位移大小为
C.平均速率为 D.平均速度大小为
二、多选题
12.“枫叶落秋风,片片枫叶转”离地10m的枫树树梢上一片枫叶在萧瑟的秋风中颤抖着飘落到地面,完成了它最后叶落归根的使命。若枫叶下落时间为5s,则下列说法中正确的是( )
A.枫叶下落过程中的平均速度一定是2m/s
B.枫叶下落过程中的平均速度可能大于2m/s
C.枫叶刚着地时的瞬时速度一定等于2m/s
D.枫叶刚着地时的瞬时速度可能等于1m/s
13.如图所示,甲、乙、丙3人各乘不同的热气球,甲看到楼房匀速上升,乙看到甲匀速上升,甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,那么,从地面上看甲、乙、丙的运动可能是( )
A.甲、乙匀速下降,且,丙停在空中
B.甲、乙匀速下降,且,丙匀速上升
C.甲、乙匀速下降,且,丙匀速下降,且
D.甲、乙匀速下降,且,丙匀速下降,且
14.下列关于矢量(位移)和标量(温度)的说法正确的是( )
A.两个运动的物体位移大小均为,这两个位移一定相同
B.做直线运动的两个物体的位移,,则
C.温度计读数有正负,其正、负号表示温度的方向
D.温度计读数时正的温度一定高于负的温度,正、负不能代表方向
15.如图所示,一条长40 cm的链子对称地挂在光滑圆环上,稍加扰动,链子从右侧滑下至链子刚离开圆环的过程,下列说法正确的是( )
A.链子重心下移了20 cm B.链子重心下移了10 cm
C.下滑过程中链子重心先上移再下移 D.下滑过程中链子重心一直下移
三、实验题
16.某同学用如图甲所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
(1)打点计时器应使用_________(填“交流”或“直流”)电源。
(2)某次实验时得到的纸带中的某段如图乙所示,A、B、C、D、E为选出的5个计数点,相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出,用刻度尺测得相邻两计数点之间的距离分别为、、、,打点计时器的计时周期为。则可得打点计时器打下B点时小车运动的速度大小为________,小车运动的加速度大小为________(计算结果均保留2位有效数字)。
17.打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请完成下列有关问题。
(1)甲图是_________(选填“电磁打点计时器”或者“电火花计时器”),使用的电源是交流_________(选填“8 V”或“220 V”)电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,基本步骤如下:
A.当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源
B.将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器
C.松手后小车拖动纸带运动
D.接通打点计时器电源
上述步骤正确的顺序是_________。(按顺序填写编号)
(3)某同学在实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图乙所示,每两个相邻计数点之间还有四个点未画出。试根据纸带上各个计数点间的距离算出打下F点时小车的瞬时速度大小为_________m/s。(计算结果保留两位小数)
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50 Hz)相比稍稍偏大,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz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”或“不变”)。
四、计算题
18.加速度是运动学中一个非常重要的物理量,则:
(1)根据加速度的定义写出加速度的定义式;
(2)如图所示,一个球以速度大小向右运动,与墙碰撞后以速度大小反弹回来,球与墙壁碰撞时间为。
①甲同学规定向右为正方向,请根据加速度定义帮助甲同学计算出小球的加速度;
②乙同学规定向左为正方向,请根据加速度定义帮助乙同学计算出小球的加速度;
③甲、乙二位同学的计算结果是否相同并说明理由。
19.一辆汽车在两相距的景点A和B之间来回往返行驶,A、B在一条直线上,从A景点出发时有一位细心的旅客看了自己的手表,指针恰好指,到达B景点时,已是,导游要求各位旅客在B景点处只能游玩30分钟,准时发车返回A景点,当回到A景点时刚好是事先约定好的,求:
(1)汽车从A景点去B景点时的平均速度大小;
(2)汽车从B景点返回A景点时的平均速度大小;
(3)整个过程中的平均速度大小。
20.一个篮球从高的位置由静止开始下落,经落到水平地面上,到达地面时速度为,然后撞击地面后以的速度反弹,经达到最高点,已知篮球与地面碰撞的时间为,求:
(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小;
(2)篮球与地面碰撞过程的平均加速度大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小。
参考答案
1.答案:D
解析:选择初速度方向为正方向,则初速度与末速度分别为根据加速度定义式有可知,加速度大小为,方向与初速度方向相反。故选D。
2.答案:C
解析:水杯相对车厢是静止的,田野相对车厢是运动的,乘客认为“水杯是静止的”、“田野是运动的”,他所选择的参考系都是车厢。故选C。
3.答案:C
解析:由图知,小球运动路程,每隔0.1s拍一次照,因此小球运动的时间,则小球的运动平均速度,故选C。
4.答案:A
解析:A.马拉松比赛的21km指运动员实际跑过的路径总长度,即路程,故A正确;B.位移是起点到终点的直线距离,而马拉松赛道通常弯曲,位移远小于路程,故B错误;C.平均速度等于位移除以时间,但位移未知,无法计算平均速度,故C错误;D.建华全程的平均速率为,故D误。故选A。
5.答案:A
解析:若规定初速度为正方向,则末速度可能为4m/s或者-4m/s,则根据加速度定义式可得加速度或者若规定初速度为负方向,则末速度v可能为4m/s或者-4ms,则根据加速度定义式可得加速度或者本题选择不可能的,故选A。
6.答案:B
解析:A.研究技术动作时需关注身体各部分的运动,不能忽略形状和大小,故A错误;
B.“46秒40”是完成比赛所用的总时间,属于时间间隔,故B正确;
C.潘展乐游泳时相对于池水的位置不断变化,以池水为参考系他是运动的,故C错误;
D.100米是路程,而位移为起点到终点的直线距离(比赛在50m泳池往返,位移为0),故D错误。
故选B。
7.答案:A
解析:A.加速度减小时,如果加速度方向与速度方向相同,则速度增大,故A正确;
B.加速度为0时,物体可以做匀速直线运动,速度可以不为0,故B错误;
C.加速度是描述速度变化快慢的物理量,速度变化越来越快,加速度一定越来越大,故C错误;
D.根据,加速度方向向东,其速度变化量的方向一定向东,故D错误。
故选A。
8.答案:A
解析:AB。根据题意可知,A到B和A到C的路程相同,位移大小相等,位移方向不同,则位移不同,故B错误,A正确;C.该教师从A出发回到A,通过的总位移为0,故C错误;D.7.5s是一段时间,指教师的运动时间间隔,故D错误。故选A。
9.答案:C
解析:A.根据表格中的信息知,D1692于17:41到达连云港站台,17:45从连云港站台出发,停靠了4分钟,故A错误;B.由题意知D1691在11时28分时还停在连云港,所以此时瞬时速度为0,故B错误;C.由题意知D1691于9:10从青岛北出发,13:01到达盐城北,所用时间为3h51min,故C正确;D.位移大小指初末位置之间的直线距离。所以428km为D1692从盐城北到青岛北的路程,不是位移,故D错误。故选C。
10.答案:A
解析:研究物体运动时,当物体的大小或形状对研究的问题没有影响时才可看成质点。
A.研究飞船入轨前的运行轨迹,飞船的大小或形状对研究的问题没有影响,可以看成质点,故A正确;
B.研究飞船对接前的姿态调整,飞船的大小或形状对研究的问题有影响,不可以看成质点,故B错误;
C.研究飞船与空间站对接过程,飞船的大小或形状对研究的问题有影响,不可以看成质点,故C错误;
D.研究飞船对接后的运行姿态,飞船的大小或形状对研究的问题有影响,不可以看成质点,故D错误。
故选A。
11.答案:D
解析:AB.海警船的位移大小即A、C之间的距离,为
路程即轨迹长度,为
AB错误;
C.海警船的平均速率为
C错误;
D.平均速度大小为
D正确;
故选D。
12.答案:BD
解析:AB.枫叶在秋风的吹动下通常不会沿直线下落到地面,也就是说枫叶的位移大小可能大于10m,由于枫叶的下落时间为5s,由平均速度的定义式可知其平均速度可能大于2m/s,A错误,B正确;CD.而枫叶的“飘落”是难以确定的变速运动,它运动的速度可能会时大时小,变幻莫测,故C错误,D正确。故选BD。
13.答案:BC
解析:甲看到楼房匀速上升,说明甲相对于地面匀速下降,乙看到甲匀速上升,说明乙匀速下降,而且。甲看到丙匀速上升,丙看到乙匀速下降,丙可能停在空中,也可能匀速上升,还可能匀速下降,且。故选BC。
14.答案:BD
解析:A.两运动物体的位移大小均为20m,由于方向关系未知,这两个位移不一定相同。故A错误;B.做直线运动的两物体的位移,位移大小分别为1m和3m,则位移较大,故B正确;CD.温度计读数显示温度,温度是标量,正负号表示温度高低,不能表示方向,温度计读数时正的温度一定大于负的温度,故C错误,D正确。故选BD。
15.答案:BD
解析:初始时链子的重心距圆环下端10 cm,刚离开圆环时,链子重心距圆环下端20 cm,则链子重心下移了10 cm,A错误,B正确;下滑过程中,可将链子左侧与链子右侧下端相同长度相互抵消,如图所示,观察右侧剩余部分,可知重心一直下移,C错误,D正确.
16.答案:(1)交流
(2)0.27;0.88
解析:(1)打点计时器使用的是交流电源。
(2)由于相邻两计数点之间还有4个计时点没有画出,则相邻计数点之间的时间间隔为
匀变速直线运动全程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度,则打下B点时小车运动的速度大小
根据逐差法可知,加速度
17.答案:(1)电火花计时器;220 V
(2)BDCA
(3)0.72
(4)偏小
解析:(1)甲图是电火花计时器,使用的电源是交流220 V电源。
(2)利用该计时器测量纸带的速度,应将纸带从黑粉纸盘下面穿过计时器,接通打点计时器电源,松手后小车拖动纸带运动,当纸带完全通过计时器后,及时关闭电源,故正确的顺序是BDCA。
(3)由于每两个相邻计数点之间还有四个点未画出,所以相邻两个计数点间的时间间隔为
所以打下F点时小车的瞬时速度大小为
(4)如果当时电网中交变电源的频率与正常频率(50 Hz)相比稍稍偏大,则实际打点的周期偏小,则速度的测量值与实际值相比偏小。
18.答案:(1);(2),,相同,见解析
解析:(1)就加速度的定义有
(2)①甲同学规定向右为正方向,根据加速度定义有
解得
加速度大小为,方向水平向左。
②乙同学规定向左为正方向,根据加速度定义有
解得
加速度大小为,方向水平向左。
③甲.乙二位同学的计算结果相同,加速度方向水平向左,当选择左水平向右为正方向时,加速度为负值,当选择水平向左为正方向时,加速度为正值。
19.答案:(1);(2);(3)0
解析:(1)由题知汽车从A景点到B景点所用时间
所以汽车从A景点到B景点的平均速度
(2)由题知汽车是从09:50开始从B景点返回的,返回到A景点的时间为10:10,所以汽车从B景点返回到A景点所用的时间
则汽车从B景点返回到A景点的平均速度
(3)整个过程汽车的位移为零,所以整个过程汽车的平均速度
20.答案:(1)10m/s
(2),方向沿竖直向上
(3)
解析:(1)篮球从空中下落过程的平均速度的大小
解得
(2)根据加速度的定义式有
选择向上为正方向,则有
解得
即篮球与地面碰撞过程的平均加速度大小为,方向沿竖直向上。
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小
解得
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