高中物理人教版必修一检测：第1章 运动的描述 检测（B） Word版含解析

第一章检测(B)
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中1~6题只有一个选项符合题目要求,7~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1科学研究表明,在太阳系的边缘可能还有一颗行星——幸神星。这颗可能存在的行星是太阳系现有的质量最大的行星——木星质量的4倍,它的轨道半径是地球轨道半径的几千倍。根据以上信息,下列说法正确的是(　　)
A.幸神星质量太大,不能看作质点
B.研究幸神星绕太阳运动,不能将其看作质点
C.比较幸神星运行速度与地球运行速度的大小关系,可以选择太阳为参考系
D.幸神星运行一周的位移要比地球运行一周的位移大
解析:物体能否看作质点与物体的质量无关,选项A错误;幸神星的形状和大小相对其到太阳的距离来说属于次要的因素,因此可以看作质点,选项B错误;比较两个物体运动速度的大小,要选择同一参考系,选项C正确;幸神星运行一周的位移和地球运行一周的位移均为零,选项D错误。
答案:C
2在一次观光游览中,甲、乙、丙三人各乘一个热气球,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、丙的运动情况说法可能正确的是(　　)
A.甲、乙匀速下降,v乙B.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速下降,且v丙>v甲
C.甲、乙匀速下降,v乙>v甲,丙匀速上升
D.以上说法均不对
解析:楼房和地面相当于同一参考系,所以,甲是匀速下降。乙看到甲匀速上升,说明乙也是匀速下降,且v乙>v甲。甲看到丙匀速上升,有三种可能:丙静止;丙匀速上升;丙匀速下降,且v丙答案:C
3一物体运动的速度随时间变化的关系如图所示,根据图像可知(　　)
A.4 s内物体在做曲线运动
B.4 s内物体的速度一直在减小
C.物体的加速度在2.5 s时方向改变
D.4 s内物体速度的变化量的大小为8 m/s
解析:4 s内物体在做直线运动,4 s内物体的速度先减小后增大,选项A、B错误;物体的速度在2.5 s时方向改变,4 s内物体速度的变化量的大小为8 m/s,选项C错误,选项D正确。
答案:D
4为兼顾行车安全与通行效率,高速公路上设置了许多限速标志,并采用定点测速、区间测速的方式确保通行。下列说法正确的是(　　)
A.图甲表示在此路段货车的最小速率为100 km/h
B.图甲表示在此路段所有车辆的速率应在60 km/h到100 km/h之间
C.图乙表示在这6.6 km内平均速率应不大于100 km/h
D.图乙仅表示在这限速牌位置速率应不大于100 km/h
解析:图甲表示此路段货车的最小速率为60 km/h,故A错误;不同的车辆在高速上的限速是不一样的,故B错误;图乙是限速标志,表示在此区间平均速率不能超过100 km/h,故C正确,D错误。
答案:C
5运动员在进行10 m跳台时,下列说法正确的是(　　)
A.她在下落过程中,速度变化越来越快
B.她在下落过程中,感觉水面在匀速上升
C.前一半时间内位移大,后一半时间内位移小
D.前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短
解析:运动员在下落过程中加速度为一恒量,速度变化是均匀的,选项A错误;以运动员为参考系,水面应加速上升,选项B错误;运动员前一半时间内平均速度小,故位移小,选项C错误;若是相同的位移,则发生前一半位移用的时间长,后一半位移用的时间短,选项D正确。
答案:D
6一物体以6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2 s,物体仍向上滑行,速度大小为1 m/s。若增大木板倾角,仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行,经过2 s,物体向下滑行,其速度大小变为1 m/s。以沿木板向上为正方向,用a1、a2分别表示物体在前后两种情况下的加速度,则下列选项正确的是(　　)
A.a1=-2.5 m/s2,a2=-2.5 m/s2
B.a1=-3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
C.a1=-2.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
D.a1=3.5 m/s2,a2=-3.5 m/s2
解析:初速度v0=6 m/s,木板倾角增大前后,物体在2 s末的速度分别为v1=1 m/s,v2=-1 m/s。
根据加速度的定义式a=vt-v0t可得
a1=v1-v0t=1-62 m/s2=-2.5 m/s2,
a2=v2-v0t=-1-62 m/s2=-3.5 m/s2。
答案:C
7汽车刹车时做的是加速度恒定的直线运动,某时刻的速度v0=6 m/s,加速度a=-1 m/s2,它表示(　　)
A.再过1 s,汽车的速度变为5 m/s
B.再过1 s,汽车的速度变为7 m/s
C.汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车做减速运动
D.汽车的加速度方向与速度方向相反,汽车做加速运动
解析:速度与加速度都是矢量,其正负表示速度与加速度的方向。速度与加速度方向相反,汽车做减速运动;经1 s 速度减小Δv=aΔt=1 m/s,所以再过1 s汽车的速度变为5 m/s,故选项A、C正确。
答案:AC
8如图所示,物体沿曲线轨迹的箭头方向运动,在AB、ABC、ABCD、ABCDE四段轨迹上运动所用的时间分别是1 s、2 s、3 s、4 s。下列说法正确的是(　　)
A.物体在AB段的平均速度为1 m/s
B.物体在ABC段的平均速度为52 m/s
C.AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度
D.物体在ABCDE段的平均速度大于AB段的平均速度
解析:由v=xt可得vAB=11 m/s=1 m/s,vAC=52 m/s,vAE=34 m/s=0.75 m/s,故选项A、B均正确,选项D错误;所选取的过程离A点越近,其阶段的平均速度越接近A点的瞬时速度,故选项C正确。
答案:ABC
9在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮历时36小时顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4 500海里(1海里=1 852米)。假设所有船只运动速度都相同,则下列说法正确的是(　　)
A.研究舰队的行驶路程时不可将“千岛湖”舰看作质点
B.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是静止的
C.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速度
D.根据本题给出的条件可以求出此次航行过程中的平均速率
解析:本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以研究舰队平均速率时可将“千岛湖”舰看作质点,故A错误;因为所有船只运动速度都相同,则以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰是静止的,故B正确;“4 500海里”是护舰艇走过的轨迹长度,因此为路程而不是位移,平均速率为路程和时间的比值,由于不知运动位移的大小,不能求出此次航行的平均速度,故C错误,D正确。
答案:BD
10如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的x-t图像,由图可知(　　)
A.在时刻t1,a车追上b车
B.在时刻t2,a、b两车运动方向相反
C.在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增大
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
解析:由题图可知,t1时刻,b车追上a车,故选项A错误;x-t图像的斜率表示速度,由于t2时刻a、b两图线的斜率一正一负,故两车运动方向相反,选项B正确;由b图线的斜率的变化可以看出t1到t2这段时间b车的速率先减小后反向增大,选项C正确;如图所示,在t3时刻b图线的斜率与a图线的相等,此时两车的速率相等,故选项D错误。
答案:BC
二、填空题(本题共2小题,共16分。把答案直接填在横线上)
11(8分)某同学用打点计时器测量做加速直线运动的物体的加速度,电源频率为50 Hz。在纸带上打出的点中,选出零点,每隔4个点取1个计数点,因保存不当,纸带被污染,如图所示,A、B、C、D是依次排列的4个计数点,仅能读出其中3个计数点到零点的距离:xA=16.6 mm,xB=126.5 mm,xD=624.5 mm。
若无法再做实验,可由以上信息推知:
(1)相邻两计数点的时间间隔为　　　　 s。?
(2)打C点时物体的速度大小为　　　　 m/s。(保留 2位有效数字)?
解析: 由打点计时器的工作电压频率和打出的纸带上每隔4个点取一个计数点,可知相邻两计数点的时间间隔为t=5×0.02 s=0.1 s。虽然计数点C至计数点D之间有污染,但只要知道BD间的距离就可以根据v=ΔxΔt算出C点的速度,即vC=xD-xB2t=2.5 m/s。
答案:(1)0.1　(2)2.5
12(8分)一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号。如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻。摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3=　　　　 m/s,v4=0.18 m/s,v5=　　　　 m/s。在坐标图乙中作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)。?
甲
乙
解析:如题图所示,x2+x3=0.120 m,则v3=x2+x32T=0.1202×0.5 m/s=0.12 m/s,又x4+x5=0.240 m,则v5=x4+x52T=0.2402×0.5 m/s=0.24 m/s。其v-t图像如图所示。
答案:0.12　0.24　v-t图像见解析
三、计算题(本题共4小题,共44分。解答应写出必要的文字说明、方程式或演算步骤,有数值计算的要注明单位)
13(10分)某汽车以恒定加速度做变速直线运动,10 s内速度从5 m/s增加到25 m/s,如果遇到紧急情况刹车,2 s内速度减为零,求这两个过程中加速度的大小和方向。
解析:以初速度的方向为正方向,有
v0=5 m/s,v=25 m/s,t=10 s
则a=v-v0t=25-510 m/s2=2 m/s2
方向与规定的正方向相同。
对于刹车阶段v=25 m/s,v'=0,t'=2 s。
则a'=v'-vt'=0-252 m/s2=-12.5 m/s2。
方向与初速度方向相反。
答案:2 m/s2,与初速度方向相同　12.5 m/s2,与初速度方向相反
14(10分)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板,如图所示,滑块在牵引力作用下先后以恒定加速度通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1=0.30 s,通过第二个光电门的时间为Δt2=0.10 s,遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt=3.0 s。试估算滑块的加速度是多大。
解析:遮光板通过第一个光电门的速度
v1=lΔt1=0.030.30 m/s=0.10 m/s
遮光板通过第二个光电门的速度
v2=lΔt2=0.030.10 m/s=0.30 m/s
故滑块的加速度a=v2-v1Δt≈0.067 m/s2。
答案:0.067 m/s2
15(12分)一辆汽车从静止开始以恒定加速度开出,然后保持匀速运动,最后以恒定加速度做减速运动,直到停止,下表给出了不同时刻汽车的速度:
时刻/s
1.0
2.0
3.0
5.0
7.0
9.5
10.5
速度/(m·s-1)
3
6
9
12
12
9
3
(1)汽车在加速阶段和减速阶段的加速度分别是多少?
(2)汽车从开出到停止总共经历的时间是多少?
解析: (1)汽车做加速运动的加速度a1=6-31 m/s2=3 m/s2
汽车做减速运动的加速度
a2=3-91 m/s2=-6 m/s2
(2)设汽车从3 m/s经t'停止,
t'=0-3-6 s=0.5 s
故汽车从开出到停止总共经历的时间为
10.5 s+0.5 s=11 s。
答案: (1)3 m/s2　-6 m/s2　(2)11 s
16(12分)路程与时间的比值为平均速率。登山时,甲同学用100 min由宿营地X爬到山顶Y,在山道上通过的路程是2 400 m,相对于X升高了1 200 m,如图所示。
(1)由X到Y的位移是多少?
(2)爬山的平均速率是多大?
(3)计算他爬山的平均速度的大小。
(4)乙同学从Z点爬山,比甲同学晚20 min开始,平均速率为0.5 m/s,还比甲同学早20 min到达山顶,乙同学由Z爬到Y共通过了多少路程?
解析:(1)由X到Y,其位移
Δx=(1 600m)2+(1 200m)2=2 000 m。
(2)平均速率v'=st=2 400m6 000s=0.4 m/s。
(3)平均速度v=Δxt=2 000m6 000s=0.33 m/s。
(4)乙同学所用时间为60 min=3 600 s,
则路程s=0.5 m/s×3 600 s=1 800 m。
答案:(1)2 000 m　(2)0.4 m/s　(3)0.33 m/s　(4)1 800 m