第一章 运动的描述
章末检测试卷(一)
(时间:90分钟 满分:100分)
一、选择题Ⅰ(本题共10小题,每小题4分,共40分,每小题给出的选项中只有一个符合题目要求)
1.(2018·浙江高中联盟期中联考)下列哪组物理量均为矢量( )
A.速度、加速度、质量
B.瞬时速度、加速度、位移
C.平均速度、时间、位移
D.加速度、位移、路程
答案 B
2.(2018·宁波市诺丁汉大学附中期中)以下情景中,加着重号的人或物体可看成质点的是( )
A.研究一列火车通过长江大桥所需的时间
B.乒乓球比赛中,运动员发出的旋转球
C.我校飞盘社同学研究飞盘在空中运动时的旋转情况
D.用北斗导航系统确定“辽宁号”航母在大海中的位置时
答案 D
3.2015年4月4日,长春,月全食天象.17时整,半影月食开始,19时54分月球完全进入地球本影,20时06分01秒月球移出地球本影,期间有12分01秒左右可以观测到铜红色的月亮.则( )
A.19时54分是时刻
B.20时06分01秒是时间间隔
C.12分01秒是时刻
D.在观测月全食时可将地球看成质点
答案 A
4.如图1,一架执行救援任务的直升机悬停在空中,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上飞机.若以救生员为参考系,则处于静止状态的是( )
图1
A.伤病员 B.直升机
C.地面 D.直升机驾驶员
答案 A
5.(2018·温州市九校期末联考)2017年11月24日,某中学举行运动会,高一新生在各个比赛项目中展现了较高的竞技水平.下列有关校运会的各种说法中正确的是( )
A.跳远冠军张小杰的成绩是5.30 m,这是他跳跃过程中的路程
B.在200 m决赛中,李凯同学在第一道,他跑完全程的位移一定为零
C.研究俞小辉同学跳过1.55 m横杆的跨越式动作时,能把他看做质点
D.在100 m决赛中,小史同学获得冠军,决赛选手中他的平均速度最大
答案 D
6.下列v-t图象中,表示物体做匀速直线运动的是( )
答案 D
7.如图2所示,将弹性小球以10 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,从A到B,小球共用时0.3 s,则此过程中( )
图2
A.小球发生的位移的大小为0.5 m,方向竖直向上
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
C.小球平均速度的大小为8.5 m/s,方向竖直向下
D.小球平均加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上
答案 D
解析 位移是初位置指向末位置的有向线段,从题中可以看出,小球的位移为0.5 m,方向由A点指向B点,即竖直向下,故A错误;速度的变化量等于末速度减初速度,规定向下为正,则Δv=-7 m/s-10 m/s=-17 m/s,负号表示与规定方向相反,即速度变化量的方向向上,故B错误;平均速度等于位移与时间的比值,小球的位移为x=0.5 m,方向竖直向下,所以小球的平均速度== m/s= m/s,方向竖直向下,故C错误;规定向下的方向为正方向,由加速度公式a=知:a== m/s2≈-56.7 m/s2,负号表示方向竖直向上,故D正确.
8.如图3所示,小球以v1=3 m/s的速度沿光滑平面水平向右运动,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( )
图3
A.100 m/s2,方向水平向右
B.100 m/s2,方向水平向左
C.500 m/s2,方向水平向左
D.500 m/s2,方向水平向右
答案 C
解析 规定水平向右为正方向.根据加速度的定义式a=得:a= m/s2=-500 m/s2,负号表明加速度方向与v1的方向相反,即水平向左.
9.一质点始终向着一个方向做直线运动,在前t时间内平均速度为,后t时间内平均速度为2v,则物体在t时间内的平均速度大小是( )
A.v B.v C.v D.
答案 C
解析 前t时间内的位移x1=·=vt,后t时间内的位移x2=2v·t=vt,所以t时间内的平均速度==v,故C正确.
10.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—时间图象如图4所示,下列说法中正确的是( )
图4
A.在1 s末,物体速度为7 m/s
B.0~2 s内,物体加速度为6 m/s2
C.6~7 s内,物体做速度方向向西的加速运动
D.10~12 s内,物体做加速度方向向东的加速运动
答案 C
解析 由所给图象知,物体1 s末的速度为9 m/s,A错;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.
二、选择题Ⅱ(本题共4小题,每小题4分,共16分.每小题给出的选项中至少有一个选项是正确的)
11.据新华社电:中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组,在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中,行程163.5公里,用时30分.最高时速达到416.6公里,再次刷新世界铁路运营试验最高速度,这一速度又一次证明中国高铁已全面领先世界,则以下说法正确的是( )
A.列车这次运行通过的路程是163.5公里
B.列车这次运行通过的位移有可能大于163.5公里
C.列车这次运行的平均速度大小是416.6 km/h
D.列车这次运行的平均速度一定小于327 km/h
答案 AD
解析 从题中可知道,行程163.5公里,指的是通过的路程,故A正确,B错误;动车运动的路程为163.5公里,则位移应该小于163.5公里,所以平均速度=< km/h=327 km/h,故C错误,D正确.
12.如图5所示是汽车中的速度计,某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化,开始时指针指示在如图甲所示的位置,经过7 s后指针指示在如图乙所示的位置,若汽车做匀变速直线运动,有关上述过程,下列说法正确的是( )
图5
A.由图直接读出的汽车运动的平均速度
B.乙图速度计直接读出的是汽车7 s时的瞬时速度
C.汽车运动的加速度约为1.6 m/s2
D.汽车运动的加速度约为5.7 m/s2
答案 BC
解析 速度计上的速度表示某一时刻或某一位置的速率,是瞬时速度,A错误,B正确;根据加速度的定义式:a=≈1.6 m/s2,C正确,D错误.
13.如图6为甲、乙两物体沿同一直线,同时开始运动的v-t图象.以下判断正确的是( )
图6
A.甲、乙两物体均做匀速直线运动
B.在时刻t1甲、乙两物体速度大小相等
C.甲、乙两物体运动过程中加速度均不变,甲的加速度大
D.甲、乙两物体运动过程中加速度均不变,乙的加速度大
答案 BD
解析 甲、乙两物体均做加速运动,选项A错误;v-t图象交点处速度相等,选项B正确;v-t图象斜率代表加速度,甲、乙的倾斜程度不变,所以加速度均不变,而乙的倾斜程度大,则乙的加速度大,选项C错误,D正确.
14.一个质点做变速直线运动的v-t图象如图7所示,下列说法中正确的是( )
图7
A.第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B.第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C.OA、AB、BC段的加速度大小关系是aBC>aOA>aAB
D.OA段的加速度与速度方向相同,BC段的加速度与速度方向相反
答案 CD
解析 第1 s内与第5 s内的速度均为正值,方向相同,A错误.第1 s内、第5 s内的加速度分别为a1= m/s2=2 m/s2、a5= m/s2=-4 m/s2,第1 s内的加速度小于第5 s内的加速度,a1、a5的符号相反,表示它们的方向相反,B错误,D正确.由于AB段的加速度为零,故三段的加速度的大小关系为aBC>aOA>aAB,C正确.
三、实验题(本题共2小题,共8分)
15.(4分)如图8所示是电火花计时器的示意图.电火花计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用________(填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,每隔________s打一次点.其工作时的基本步骤如下:
图8
A.当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源
B.将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器
D.接通开关,听到放电声,立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是________.(按顺序填写步骤编号)
答案 交流 0.02 CBDA
解析 电火花计时器的工作电压是220 V交流电,频率为50 Hz时,打点时间间隔为0.02 s,工作时,应先接通电源后释放纸带,并且打完纸带后应立即关闭电源,所以正确的顺序是CBDA.
16.(4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9所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的几个点模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点:
图9
(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________.
答案 (1)加速运动 (2)0.365 m/s (3)0.252 m/s
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=0.365 m/s.
(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示,故
vB=AC== cm/s=25.20 cm/s=0.252 m/s.
四、计算题(本题共4小题,共36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)
17.(8分)某学校教室、寝室、食堂的位置关系如图10所示,放学后甲同学直接去食堂吃饭,用了2 min到食堂,乙同学先去寝室拿东西然后立即赶到食堂,结果用了4 min.求甲、乙各自运动的平均速度.(计算结果保留三位有效数字)
图10
答案 甲、乙的平均速度分别为4.17 m/s和2.08 m/s,方向均为从教室指向食堂
解析 甲、乙从教室到食堂的位移相同,其大小为
Δx= m=500 m
由平均速度的定义可知:
甲的平均速度v1==≈4.17 m/s
乙的平均速度v2==≈2.08 m/s
方向均为从教室指向食堂.
18.(8分)一子弹击中木板时的速度是800 m/s,历时0.2 s穿出木板,穿出时子弹的速度为300 m/s,若子弹穿过木板时的加速度恒定,则加速度为多大?
答案 2 500 m/s2
解析 以子弹初速度的方向为正方向,则v1=800 m/s,v2=300 m/s
故加速度a== m/s2=-2 500 m/s2
负号表示子弹加速度的方向与初速度方向相反.
19. (10分)一实心长方体木块,体积是a×b×c,如图11所示,有一质点从A点出发,经前竖直面和上表面运动到B点,求:
图11
(1)质点运动的最短路程;
(2)质点位移的大小.
答案 (1) (2)
解析 (1)路程最短就是指质点通过的路径最短,质点在平面内必须沿直线运动,为了找到这条直线,可将木块的两个面展开,如图甲所示,则将A、B相连得一条线段,交上棱于E点,故最短路程为线段AB的长度.
sAB=.
(2)质点位移的大小是从初位置到末位置的有向线段长度,即立体图中A、B两点之间的距离,如图乙所示,
AC=
所以x==
即位移大小为.
20.(10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 (1)30 km (2)0.5 h
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
v2(t-60×5)=s ②
将已知数据代入①②式解得:t=1 800 s=0.5 h
s=30 km.