人教版高中物理必修一 第一章　水平测试Word版含解析

第一章　水平测试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分。)
1．北京时间2016年8月6日早上7：00，第31届奥林匹克运动会在巴西里约热内卢拉开帷幕。第4天上午，中国选手孙杨以1分44秒的成绩获得男子200米自由泳比赛冠军(国际标准游泳池长50米)。下列说法正确的是(　　)
A．“1分44秒”指的是时间间隔
B．孙杨200米自由泳的平均速度为1.92 m/s
C．在研究孙杨的技术动作时，可以把孙杨看成质点
D．在游泳过程中，以游泳池里的水为参考系，孙杨是静止的
答案　A
解析　时间间隔指一段时间，对应一过程，孙杨游泳200米，是一过程，故1分44秒为时间间隔，A正确；根据平均速度定义式 ＝＝＝0，B错误；质点是理想化的物理模型，物体的大小、形状对所研究的问题没有影响或影响可忽略时，物体才可以看做质点，研究孙杨的技术动作时，孙杨的形状不能忽略，所以孙杨不能看做质点，C错误；孙杨在游泳过程中，以水为参考系，他是运动的，D错误。
2．在日常生活中，人们常把物体运动的路程与运动时间的比值定义为物体运动的平均速率。某同学假日乘汽车到南京观光，在公路上两次看到路牌和手表如图所示，则该同学乘坐的汽车在该段时间内行驶的平均速率为(　　)
A．60 km/h B．29 km/h
C．19 km/h D．9 km/h
答案　A
解析　20 min＝ h，故平均速率v＝＝ km/h＝60 km/h。A正确。B、C、D错误。
3.同学们都喜欢上体育课，一年一度的学校运动会同学们更是期待很大。如图所示为某学校田径运动场跑道的示意图，其中A点是所有跑步项目的终点，也是400 m、800 m赛跑的起跑点，B点是100 m赛跑的起跑点。在一次校运动会中，甲、乙、丙三位同学分别参加了100 m、400 m和800 m赛跑，则从开始比赛到比赛结束(　　)
A．甲的位移最大 B．乙的位移最大
C．丙的位移最大 D．乙、丙的路程相等
答案　A
解析　甲参加100 m赛跑，甲的位移是100 m，路程也是100 m；乙参加400 m赛跑，乙的位移是0，路程是400 m；丙参加800 m赛跑，丙的位移是0，路程是800 m。故A正确，B、C、D错误。
4.三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是(　　)
A．三个质点从N点到M点的平均速度相同
B．质点B从N点到M点的平均速度方向与该过程中任意时刻瞬时速度方向不相同
C．到达M点时的瞬时速度一定是A的大
D．三个质点到达M点时的瞬时速度的大小相同
答案　A
解析　三个质点从N到M的过程中，位移相同，时间相同，平均速度是位移与时间的比值，故平均速度相同，故A正确；平均速度方向与位移方向相同，瞬时速度方向和运动方向相同，故B质点从N到M的平均速度方向与该过程中任意时刻瞬时速度方向相同，故B错误；三个质点瞬时速度大小的变化情况未知，故无法比较到达M点时的瞬时速度大小，故C、D错误。
5．一辆摩托车以速度v行驶了全程的一半，然后以速度行驶了后一半，则全程的平均速度为(　　)
A. B.
C. D.
答案　B
解析　设全程位移为x，前一半位移的时间t1＝，后一半位移的时间t2＝＝；全程的平均速度 ＝＝，代入时间得 ＝。B正确，A、C、D错误。
6．2018年3月9日国际泳联跳水系列赛首战在水立方打响，男/女双人10米台率先开战。陈艾森/杨昊以全程稳定发挥，力克英国跳水名将戴利/丹尼尔夺得男子双人10米台项目金牌，他们在进行10米跳台比赛时，下列说法正确的是(　　)
A．运动员在下落过程中，速度不变
B．运动员在下落过程中，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
答案　D
解析　运动员在下落过程中速度增加，A错误；以运动员为参考系，水面应加速上升，B错误；运动员前一半时间内平均速度小，故位移小，C错误；若是相同的位移，前一半位移中，平均速度小，用的时间长，后一半位移中，平均速度大，用的时间短，D正确。
7．某直线运动物体的位移—时间图象如图所示，则物体(　　)
A．一直朝某一方向直线运动
B．一直做匀速直线运动
C．做往复运动
D．不能确定物体的运动情况
答案　C
解析　位移—时间图象中，某一点代表此时刻的位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负，故可以确定物体的运动情况；切线的斜率表示速度，向右上方倾斜，速度为正，向右下方倾斜速度为负，故D错误；物体速度时正时负，故物体运动方向变化，做往复运动，故A、B错误，C正确。
8.一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度—时间图象如图所示，由图象可知(　　)
A．0～ta段火箭的加速度小于ta～tb段火箭的加速度
B．在0～tb段火箭是上升的，在tb～tc段火箭是下落的
C．tb时刻火箭离地面最远
D．tc时刻火箭回到地面
答案　A
解析　由速度—时间图象斜率的大小表示加速度的大小，可知A正确，由于火箭在0～tc段的速度方向不变，一直向上运动，所以B、C、D错误。
9．一个物体做速度均匀变化的直线运动，某时刻速度大小为v1＝4 m/s,1 s后速度大小为v2＝10 m/s，在这1 s内物体加速度的大小为(　　)
A．可能小于4 m/s2 B．可能等于6 m/s2
C．可能大于6 m/s2 D．一定等于6 m/s2
答案　BC
解析　规定v2的方向为正方向，若v1与v2同向，a＝＝ m/s2＝6 m/s2；若v1与v2反向，a＝＝ m/s2＝14 m/s2，故B、C正确，A、D错误。
10．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是(　　)
A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小
B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大
C．速度一直保持不变
D．速度的变化率越来越小
答案　BD
解析　下落过程中，加速度变为零之前，速度和加速度方向都向下，雨滴做加速运动。随着加速度越来越小，速度的变化率越来越小，但速度越来越大，当加速度变为零时，速度不再变化，雨滴做匀速运动，所以B、D正确，A、C错误。
11．一个做变速直线运动的物体，当它的加速度逐渐减小到零时，它的运动情况有可能是(　　)
A．速度不断增大，当加速度为零时，速度达到最大，最后做匀速直线运动
B．速度不断减小，当加速度为零时，物体停止运动
C．速度不断减小，减小到零后，然后向相反方向做加速运动，最后做匀速直线运动
D．速度不断减小，当加速度为零时，物体的速度减小到最小值，以后做匀速直线运动
答案　ABCD
解析　由于题中假设的各种运动，不容易跟现实生活中的运动进行直观的对应，因此，可借助于v-t图象进行分析。在v-t图象上，斜率的大小反映着物体加速度的大小。当加速度逐渐减小到零时，v-t图线会变得逐渐平坦，最后平行于t轴。题中A、B、C、D四种情况对应的v-t图如图所示。也就是说，这四种运动都是有可能的。
12．如图是某质点运动的速度—时间图象，由图象能够得到的是(　　)
A．0～1 s内质点做加速运动
B．0～1 s内和2～4 s内加速度大小相等
C．0～1 s内的加速度大于2～4 s内的加速度
D．0～1 s内的运动方向与2～4 s内的运动方向相反
答案　AC
解析　由题中图象知，0～1 s内质点做加速运动，加速度为a1＝＝＝2 m/s2，A正确；2～4 s内做减速运动，加速度为a2＝＝＝－1 m/s2，负号表示方向，不表示大小，故a1>a2，B错误，C正确；0～1 s内和2～4 s内的速度方向均为正方向，故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二、实验题(本题共2小题，共14分)
13．(6分)在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的两个步骤是________和________。
A．将小车移至靠近打点计时器处，放开小车，让它拖着纸带在长木板上运动，然后接通电源
B．把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码
D．取下纸带
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善后合理的操作序号排列为________。
答案　A　D　BECAD
解析　错误的步骤是A：应先接通电源再释放小车；D：应先断开电源再取下纸带。实验步骤的安排要符合逻辑，要符合规范，一般都是先要安装器材，准备实验，然后按实验的总体思路进行。正确的实验步骤是：BECAD。
14．(8分)如图为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02 s打一个点，图中O点为第一个计数点，A、B、C、D为每隔两个间隔选定的计数点。根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度是________ m/s，打B点时纸带的瞬时速度是________ m/s(结果均保留两位有效数字)。________(填“能”或“不能”)求出打O、D点时间内纸带的平均速度，原因：______________________________
____________________________________________________________
________________________________。
答案　2.3　2.1　不能　见解析
解析　根据平均速度和瞬时速度的定义式求解。
AD段的平均速度
AD＝＝ cm/s＝231.25 cm/s≈2.3 m/s。
当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度，故B点的瞬时速度
vB＝＝ cm/s＝212.50 cm/s≈2.1 m/s。
无法算出OD段的平均速度，因为不知道O、D间有多少个点，不知道OD段的时间间隔。
三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的题注明单位)
15．(9分)某质点由A点出发做直线运动，前5 s向东运动了30 m到达B点，接着又向东运动了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西运动，经过了6 s运动120 m到达A点西侧的D点，如图所示，求：
(1)每段时间内的平均速度；
(2)全过程的平均速度。
答案　(1)见解析　(2)大小为1.5 m/s，方向向西
解析　取A点为坐标原点，向东为正方向建立坐标轴。
(1)1＝＝＝6 m/s，即大小为6 m/s，方向向东，
2＝＝＝12 m/s，即大小为12 m/s，方向向东，
3＝＝0，
4＝＝－＝－20 m/s，即大小为20 m/s，方向向西。
(2)全程的平均速度为
＝＝ m/s＝－1.5 m/s，负号表示方向向西。
16．(9分)如图所示，表示一质点在6 s内的x-t图象。试据此分析质点的运动情况并画出它的v-t图象。
答案　见解析
解析　x-t图象上直线斜率表示速度，所以0～2 s的速度
v1＝＝3 m/s
2～4 s的速度v2＝0
4～6 s的速度
v3＝＝－6 m/s
质点的运动情况：0～2 s内沿正方向做匀速直线运动，速度大小为3 m/s,2 s末沿正方向离开出发点6 m；2～4 s内物体静止于沿正方向离出发点6 m处；4～5 s质点沿负方向做匀速直线运动，速度大小为6 m/s,5 s末回到出发点，5～6 s质点继续以大小为6 m/s的速度沿负方向匀速运动，6 s末位移为－6 m。v-t图象如图所示。
17．(10分)登山运动时，甲用100 min由宿营地X点爬到山顶Y点，在山道上通过的路程是2400 m，相对于X点升高了1200 m，如图所示。求：
(1)甲由X到Y总的位移是多少？
(2)甲爬山的平均速率是多大？
(3)甲爬山的平均速度的大小；
(4)若乙从Z点比甲晚20 min开始爬山，平均速率为0.5 m/s，还比甲早20 min到达山顶Y点，则乙由Z到Y通过的路程是多少？
答案　(1)2000 m　(2)0.4 m/s　(3)0.33 m/s
(4)1800 m
解析　(1)位移x＝ m＝2000 m；
(2)平均速率v＝＝ m/s＝0.4 m/s；
(3)平均速度＝＝ m/s≈0.33 m/s；
(4)路程s＝0.5×3600 m＝1800 m。
18．(10分)一艘鱼雷快艇以30 m/s的速度追击前方一正在逃跑的敌舰，假设快艇和敌舰始终沿同一直线运动，当两者相距L0＝2 km时，快艇以相对静水60 m/s的速度发射一枚鱼雷，假设快艇发射鱼雷前后速度不变，鱼雷在运动过程中速度也不变，经过t1＝50 s鱼雷击中敌舰，不过敌舰继续逃跑，于是立即以同样速度发射第二枚鱼雷，经过t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。忽略第一枚鱼雷击中敌舰到第二枚鱼雷射出的时间间隔，并假定鱼雷也始终沿同一直线运动。求第一枚鱼雷击中前后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大？
答案　20 m/s　10 m/s
解析　当鱼雷快艇与敌舰相距L0＝2 km时，发射第一枚鱼雷，经t1＝50 s击中敌舰，
则有(v鱼雷－v1)t1＝L0，
即：(60－v1)×50＝2000，解得v1＝20 m/s；
击中敌舰时，鱼雷快艇与敌舰的距离为
L′＝L0－(v艇－v1)t1＝1500 m，
发射第二枚鱼雷后，经过t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰，
则有(v鱼雷－v2)t2＝L′，即：(60－v2)×30＝1500，
解得v2＝10 m/s。