鲁科版高中物理必修第一册第1章运动的描述单元评价含答案 试卷

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单元素养评价(一) (第1章) (60分钟·60分) 一、选择题(本题共11小题,每小题3分,共33分) 1.据报道2019年5月13日,国际田联世界接力赛男子4×100 m接力,中国队获得第四名(如图)。以下说法不正确的是 (　　) A.研究第一棒的起跑动作姿势时,可以将其视为质点 B.研究第二棒和第三棒的交接棒是否规范,不能将其看作质点 C.研究运动员跑弯道历时可以将其视为质点 D.运动员冲刺时看到绳向他跑来,他是以自身为参考系的 【解析】选A。研究起跑姿势不能把运动员看作质点,研究交接棒是否规范也不能把运动员看作质点。研究跑弯道历时可以将运动员看作质点,冲刺时绳在“运动”是运动员以运动的自己为参考系,则A错误,B、C、D正确。 2.文学作品中往往蕴含着一些物理知识,下列诗句中加下划线的部分表示位移的是 (　　) A.飞流直下三千尺,疑是银河落九天 B.一身转战三千里,一剑曾当百万师 C.坐地日行八万里,巡天遥看一千河 D.三十功名尘与土,八千里路云和月 【解析】选A。飞流直下三千尺是起点到终点的直线距离,方向向下,是位移;其他选项中的数据都是运动轨迹的长度,是路程。则A正确,B、C、D错误。 3.有一种精彩天象叫“金星凌日”。观察到日面上有颗小黑点缓慢走过,持续时间长达六个半小时,那便是金星,这种天文现象称为“金星凌日”,如图所示,下面说法正确的是 (　　) A.地球在金星与太阳之间 B.观测“金星凌日”时可将太阳看成质点 C.以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移不为零 D.以太阳为参考系,可以认为金星是运动的 【解析】选D。由于金星在日面上留下一个小黑点,此现象说明金星在地球与太阳之间,故选项A错误;观测“金星凌日”时可将金星看成质点,太阳不能被看成质点,故选项B错误;以太阳为参考系,金星绕太阳一周位移为零,故选项C错误;以太阳为参考系,观察到日面上有颗小黑点缓慢走过,那就可以认为金星是运动的,选项D正确。 4.如图所示,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 (　　) 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.小球加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上 【解析】选D。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竖直向上,故B错误;平均速度等于位移与时间的比值,小球的位移为s=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。 5.某中学组织了一次迷你马拉松比赛,男生组的路线设置是“起点(校田径场主席台前发令处)出发→绕田径场1圈→绕校园1圈→绕田径场1圈→终点(校田径场主席台前发令处)大约2 000 m”。有位男生的成绩是10 min,在跨越终点线时速度是9 m/s。关于上述情景,下列相关描述正确的是 (　　) A.2 000 m是指位移的大小 B.该同学的平均速度约为3.3 m/s C.9 m/s是指瞬时速度 D.在整个过程中该男生一定不能被看作质点 【解析】选C。2 000 m是指路程,不是位移的大小,故A错误;由于该同学全程的位移是零,所以平均速度为零,故B错误;9 m/s是该同学某一时刻的瞬时速度,故C正确;由于迷你马拉松路程较长,当研究在整个过程中该男生的比赛成绩时,可以将男生看成质点,故D错误。 6.一质点自原点开始在x轴上运动,初速度v0>0,加速度a>0,a值不断减小直至为零的过程中,质点的 (　　) A.速度不断减小,位移不断减小 B.速度不断减小,位移继续增大 C.速度不断增大,当a=0时,速度达到最大,位移不断增大 D.速度不断减小,当a=0时,位移达到最大值 【解析】选C。由于初速度v0>0,加速度a>0,即速度和加速度同向,不管加速度大小如何变化,速度都是在增加的,当加速度减小时,相同时间内速度的增加量变小,即增加得慢了;当a=0时,速度达到最大值。此后以该最大速度做匀速直线运动,位移不断增大,C正确。 7.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的位移-时间图像。由图可知 (　　) A.在时刻t1,a、b两车运动方向相同 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】选C。s-t图像的斜率表示速度,从题图中看出,a车始终静止,b车先正向减速,减速为零后,再反向加速,因此A、B、D错误,C正确。 8.甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向开始做直线运动,若以该时刻作为计时起点,得到两车的位移—时间(s-t)图像如图所示,则下列说法正确的是 (　　) A.t1时刻甲车从后面追上乙车 B.t1时刻两车相距最远 C.t1时刻两车的速度刚好相等 D.0到t1时间内,乙车的平均速度等于甲车的平均速度 【解析】选D。位移—时间图像反映了运动物体的位置随时间变化的关系,并不代表运动轨迹。图线上过每一点的切线斜率表示运动速度,反映运动快慢,每一点反映了某时刻物体处在某位置。由图像知,在t1时刻,甲、乙处在同一位置,二者相遇,t1时刻乙图线对应的切线斜率大于甲的斜率,说明t1时刻乙运动得比甲快,但t=0时刻,甲、乙在同一位置,甲、乙同时同地出发,且乙总在甲后面,故t1时刻乙车从后面追上甲车,选项A、B、C错误;甲、乙两车同时从同一位置沿同一方向做直线运动,t1时间内二者位移相同,则0到t1时间内甲、乙两车的平均速度相等,选项D正确。 【加固训练】 如图是M、N两个物体做直线运动的位移—时间图像,由图可知,下列说法中错误的是 (　　) A.M物体做匀速直线运动 B.N物体做曲线运动 C.t0秒内M、N两物体的位移相等 D.t0秒内M、N两物体的路程相等 【解析】选B。由图可知,M物体的位移随时间均匀变化,N物体的位移不随时间均匀变化,所以M物体做匀速直线运动,N物体做变速直线运动,A项正确、B项错误;计时开始,M、N两物体均起始于O点运动,t0秒时,M、N两物体都到达s0位置,其位移都是s0,所以t0秒内两物体的位移相等,C项正确;随着时间的增加,两物体的位移一直在变大,且一直沿着s轴正方向运动,对于单向直线运动,路程等于位移的大小,D项正确。 9.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】选C。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。 10.在平直的公路上行驶的汽车内,一乘客以自己的车为参考系向车外观察,下列现象中,他不可能观察到的是 (　　) A.与汽车同向行驶的自行车,车轮转动正常,但自行车向后行驶 B.公路两旁的树因为有根扎在地里,所以是不动的 C.有一辆汽车总在自己的车前不动 D.路旁的房屋是运动的 【解析】选B。当汽车在自行车前方以大于自行车的速度行驶时,乘客观察到自行车的车轮转动正常,自行车向后退,故A是可能的。以行驶的车为参考系,公路两旁的树、房屋都是向后退的,故B是不可能的,D是可能的。当另一辆汽车与乘客乘坐的车以相同的速度行驶时,乘客观察到此车静止不动,故C是可能的。 11.一物体以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】选C。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=得 a1== m/s2=-2.5 m/s2, a2== m/s2=-3.5 m/s2。 则C正确,A、B、D错误。 【加固训练】 如图所示,汽车在第1 s末的速度大小是6 m/s,然后做加速直线运动,在第3 s末的速度大小是10 m/s,则该汽车的加速度大小是 (　　) A.2 m/s2　　　　　　 B.4 m/s2 C.-4 m/s2 D.-2 m/s2 【解析】选A。汽车做加速直线运动,则a==2 m/s2;则A正确,B、C、D错误。 二、计算题(本题共3小题,共27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) 12.(8分)如图所示为一质点沿半径为r=20 cm的圆周自A点出发,逆时针运动2 s,运动圆周到达B点。求: (1)质点的位移大小和路程。 (2)质点的平均速度大小和平均速率。 【解析】(1)位移s=r≈28.3 cm,路程l=×2πr=94.2 cm。 (3分) (2)平均速度大小== cm/s≈14.2 cm/s, (3分) 平均速率′== cm/s=47.1 cm/s。 (2分) 答案:(1)28.3 cm　94.2 cm (2)14.2 cm/s　47.1 cm/s 13.(9分)如图所示,某人骑自行车上坡,上坡前自行车的速度为5 m/s,上坡过程的加速度大小为0.4 m/s2,到达坡顶时速度减小为2 m/s。求自行车上坡的时间。 【解析】规定上坡前自行车的初速度方向为正方向,自行车的初速度和到达坡顶时的速度方向均与规定的正方向相同,所以初速度、末速度均为正值。 自行车上坡过程的速度变化为: Δv=vt-v0=2 m/s-5 m/s=-3 m/s(3分) 自行车上坡做减速运动,加速度的方向与初速度的方向相反,故加速度为负值,即a=-0.4 m/s2。(2分) 根据a=, (2分) 自行车上坡时间为 Δt== s=7.5 s。 (2分) 答案:7.5 s 14.(10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,表中给出了不同时刻汽车的速度: (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= m/s2=3 m/s2 (2分) 汽车做减速运动的加速度 a2= m/s2=-6 m/s2 　 (3分) (2)设汽车从3 m/s经t′停止, t′= s=0.5 s　 (2分) 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。　 (3分) 答案:(1)3 m/s2　-6 m/s2　(2)11 s (30分钟·40分) 15.(5分)(多选)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】选B、D。本题中路程长度远远大于“千岛湖”舰的尺寸,所以研究舰队的行驶路程时可将“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”是护航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。 16.(5分)(多选)物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断正确的是 (　　) A.v0>0,a<0,物体的速度越来越大 B.v0<0,a<0,物体的速度越来越大 C.v0<0,a>0,物体的速度越来越小 D.v0>0,a>0,物体的速度越来越大 【解析】选B、C、D。若初速度与加速度方向相同,则物体做加速运动;若初速度与加速度方向相反,则物体做减速运动,故A错误,B、C、D正确。 【总结提升】理解加速度的八个“不一定” 加速度是联系运动学和力学的纽带,正确理解它至关重要。以下是加速度的八个“不一定”: (1)物体具有加速度,但不一定做加速运动。 (2)物体的速度方向改变,但加速度的方向不一定改变。 (3)物体的速度方向不变,但加速度方向不一定不变。 (4)物体的速度大,但加速度不一定大。 (5)物体的速度变化大,但加速度不一定大。 (6)物体的速度等于零,但加速度不一定等于零。 (7)物体的速度增大(减小),但加速度不一定增大(减小)。 (8)物体做加速(减速)直线运动,但加速度不一定大于(小于)零。 17.(5分)(多选)如图为甲、乙两质点做直线运动的x-t图像,由图像可知 (　　) A.甲、乙两质点在2 s末相遇 B.甲、乙两质点在2 s末速度相同 C.在2 s之前甲的速率与乙的速率相等 D.乙质点在第4 s末开始反向运动 【解析】选A、C、D。由图像知,2 s末甲、乙两质点在同一位置,所以A正确;在x-t图像中图线上某点的切线斜率为质点在该点的速度,2 s末v甲=-2 m/s, v乙=2 m/s,所以B错误,C正确;乙质点从第4 s末开始位移逐渐减小,所以它在第4 s末开始反向运动,D正确。 18.(5分)(多选)据新华社电:中国国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组(如图所示),在沪杭高铁从杭州到上海虹桥试运行途中,行程163.5千米,用时30分钟,最高时速达到416.6千米,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.动车组这次运行通过的路程是163.5千米 B.动车组这次运行通过的位移有可能大于163.5千米 C.动车组这次运行的平均速度大小是416.6 km/h D.动车组这次运行的平均速度一定小于327 km/h 【解析】选A、D。从题中可知道,行程163.5千米,指的是通过的路程,故A正确;动车组运动的路程为163.5千米,则位移应该小于163.5千米,所以平均速度=< km/h=327 km/h,故B、C错误,D正确。 19.(5分)(多选)下列速度属于瞬时速度的是 (　　) A.火车以76 km/h的速度经过“深圳到惠州”这一路段 B.汽车速度计指示速度为50 km/h C.城市繁华路口速度路标上标有“15 km/h　注意车速”字样 D.足球以12 m/s的速度射入球门 【解析】选B、C、D。与某段时间或某段位移对应的速度为平均速度,与某时刻或某一位置对应的是瞬时速度,由此可判断A中描述的是平均速率,B、C、D中描述的是瞬时速度。 20.(5分)(多选)关于变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题,下列说法中正确的是 (　　) A.加速直线运动中的加速度方向一定和初速度方向相同 B.减速直线运动中加速度一定是负值 C.加速直线运动中加速度也有可能取负值 D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,加速直线运动的加速度才取正值 【解析】选A、C、D。只有加速度方向与初速度方向相同,物体才会做加速运动,所以A正确;若规定初速度方向为负方向,则减速运动时,加速度为正值,加速运动时,加速度为负值,所以B错误,C、D正确。 21.(10分)光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出滑块的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度为d,示数如图乙所示。 (1)滑块的长度d为多少? (2)滑块通过光电门1和2的速度v1、v2的大小分别为多少? (3)求滑块的加速度大小。(小数点后保留两位) 【解析】(1)由题图可知d=4.45 cm。 (2分) (2)通过光电门的速度分别为 v1==0.89 m/s,v2=≈1.48 m/s。 (4分) (3)滑块的加速度a== m/s2 ≈3.93 m/s2。 (4分) 答案:(1)4.45 cm　(2)0.89 m/s　1.48 m/s (3)3.93 m/s2 【加固训练】 如图所示是做直线运动的物体M在0～5 s的s-t图像,求: (1)前3 s的平均速度;后3 s的平均速度。 (2)全程的平均速度;全程的平均速率。 (3)前1 s的平均速度;最后1 s的平均速度。 【解析】平均速度是位移与发生这段位移所用的时间之比。 (1)前3 s的位移s1=(15-5) m=10 m, 所以= m/s≈3.3 m/s 后3 s的位移s2=(0-15) m=-15 m, 所以= m/s=-5 m/s,负号表示方向与选定的s轴指向相反。 (2)全程的位移s=(0-5) m=-5 m,v== m/s=-1 m/s。 全程s′=(15-5+15) m=25 m,v′== m/s=5 m/s。 (3)前1 s的平均速度v1= m/s=10 m/s 最后1 s的平均速度v2= m/s=-15 m/s。 答案:(1)3.3 m/s　-5 m/s (2)-1 m/s　5 m/s (3)10 m/s　-15 m/s 时刻/s1.02.03.05.07.09.510.5速度/ m·s-1369121293