高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述综合与测试测试题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册第一章 运动的描述综合与测试测试题，共7页。

A级—学考达标


1．2018年12月28日11时07分，第三架国产大飞机C919从浦东国际机场起飞，历经1小时38分钟的飞行，于12时45分平稳返回浦东国际机场，圆满完成试飞任务。下列说法错误的是( )


A．11时07分指的是时刻


B．1小时38分钟指的是时间间隔


C．飞机飞行的路径总长度等于飞机位移的大小


D．飞机在空中某位置的运动快慢用瞬时速度表示


解析：选C 11时07分指的是起飞时所对应的时刻，故A正确；1小时38分钟指的是飞行所经历的时间间隔，故B正确；飞机飞行的路径总长度等于路程，大于飞机的位移的大小，故C错误；飞机在某一位置的运动快慢对应的是瞬时速度，故D正确。


2．一只猴子静止在悬挂于天花板的细棒上，现使连接细棒的绳子断开，猴子和细棒一起向下运动，甲说此细棒是静止的，乙说猴子是向下运动的，甲、乙两人所选的参考系分别是( )


A．甲选的参考系是地球，乙选的参考系也是地球


B．甲选的参考系是地球，乙选的参考系是猴子


C．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系是地球


D．甲选的参考系是猴子，乙选的参考系也是猴子


解析：选C 根据题意知细棒与猴子一起向下运动，即猴子相对细棒处于静止状态，甲说此细棒是静止的，他是以猴子为参考系，乙说猴子是向下运动的，他是以地球为参考系，选项C正确。


3．如图是甲、乙两物体做直线运动的v­t图像。下列表述正确的是( )


A．甲和乙的运动方向相反


B．甲和乙的加速度方向相同


C．甲的速度比乙的小


D．甲的加速度比乙的大


解析：选D 在v­t图像上，v的正负反映物体的运动方向，甲和乙的v值均为正，故甲和乙的运动方向相同，A错；v­t图像的倾斜方向反映物体的加速度方向，甲和乙的倾斜方向相反，甲在减速，乙在加速，故甲和乙的加速度方向相反，B错；由v­t图像知，甲的速度先比乙的大，后比乙的小，故C错；v­t图像的倾斜程度反映加速度的大小，由计算可得，甲的加速度比乙的大，D正确。








4．如图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，开始时指针指示在图甲所示的位置，经过7 s后指针指示在图乙所示的位置。若汽车做变速直线运动，有关上述过程，下列说法正确的是( )





A．由图直接读出的是汽车运动的平均速度


B．由图乙直接读出的是汽车运动7 s时的瞬时速率


C．汽车运动的平均加速度大小约为5.7 m/s2


D．汽车运动的平均加速度大小约为2.6 m/s2


解析：选B 速度计显示的是汽车的瞬时速率，第一次观察速度计，速率为20 km/h,7 s后第二次观察时速率为60 km/h，根据加速度的定义有a＝eq \f(Δv,Δt)≈1.6 m/s2，选项B正确。


5.盐城南洋国际机场T2航站楼已于2018年5月31日投入使用，候机楼内部有一种旅客自动输送带，它能以2 m/s 的速度输送站在上面的旅客。如图所示，旅客A在输送带上以2 m/s的速度与输送带同方向奔跑，旅客B以地面为参考系推测旅客A的速度是( )


A．2 m/s B．3 m/s


C．4 m/sD．5 m/s


解析：选C 因输送带的速度为2 m/s，而旅客A在输送带上以2 m/s的速度与输送带同方向奔跑，可知以地面为参考系，旅客A的速度是4 m/s，故A、B、D错误，C正确。


6．小华同学是短跑运动员，在百米竞赛中，测得他在5 s末的速度为10.2 m/s,10 s末到达终点的速度为10.4 m/s，则小华在全程中的平均速度为( )


A．10 m/sB．10.2 m/s


C．10.3 m/sD．10.4 m/s


解析：选A 小华所经过的位移为100 m，所用时间为10 s，故小华在全程中的平均速度为：v＝eq \f(x,t)＝eq \f(100,10) m/s＝10 m/s，故A正确，B、C、D错误。


7．一质点沿直线运动时的速度—时间图像如图所示，则以下说法中正确的是( )


A．第1 s末质点的位移和速度都改变方向


B．第2 s末质点的位移改变方向


C．第4 s末质点的位移为零


D．第3 s末和第5 s末质点的位移不同


解析：选C 由题图可直接看出，速度方向发生改变的时刻是第2 s末、第4 s末，而前2 s内位移为正，且逐渐增大，第2 s末运动反向，位移减小，前4 s内位移仍然为正，即第2 s末质点的位移未改变方向，故A、B错误。由题图可知第4 s末位移为零，第3 s末位移为0.5 m，第5 s末位移为0.5 m，故C正确，D错误。


8．某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点。





(1)纸带的运动是________(填“加速”或“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________。


解析：(1)相邻两计数点间的时间间隔相等，根据纸带上的数据可知，相邻两计数点间的距离逐渐增大，所以纸带做加速运动。


(2)由题意可知，T＝0.02×5 s＝0.1 s，A、F间的时间间隔Δt＝5T＝0.5 s，所以A、F间的平均速度


eq \x\t(v)AF＝eq \f(xAF,Δt)＝eq \f(0.195 5－0.013 0,0.5) m/s＝0.365 m/s。


(3)B点的瞬时速度为vB＝eq \f(xAC,2T)＝eq \f(0.063 4－0.013 0,2×0.1) m/s＝0.252 m/s。


答案：(1)加速 (2)0.365 m/s (3)0.252 m/s


9．某质点由A点出发做直线运动，前5 s向东行驶了30 m到达B点，又行驶了5 s前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西行驶，经历了6 s运动了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大小和方向；


(2)全过程的平均速度。


解析：(1)质点由A出发做直线运动


前5 s向东行驶了30 m到达B点


该过程平均速度大小eq \x\t(v)1＝eq \f(30,5) m/s＝6 m/s，方向向东


又行驶了5 s前进了60 m到达C点


该过程平均速度大小eq \x\t(v)2＝eq \f(60,5) m/s＝12 m/s，方向向东


在C点停了4 s


该过程平均速度为零


向西行驶经历了6 s运动了120 m到达A点西侧的D点，


该过程平均速度大小eq \x\t(v)3＝eq \f(120,6) m/s＝20 m/s，方向向西。


(2)由题分析可知，质点的总位移是AD，方向向西，大小x＝30 m，时间t＝20 s


则全程的平均速度大小为eq \x\t(v)＝eq \f(30,20) m/s＝1.5 m/s，方向向西。


答案：见解析





B级—选考提能


10．2018年12月8日凌晨2时23分，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，嫦娥四号经历地月转移、近月制动、环月飞行，最终实现人类首次月球背面软着陆，开展月球背面就位探测及巡视探测，并通过已在使命轨道运行的“鹊桥”中继星，实现月球背面与地球之间的中继通信。下列有关说法正确的是( )


A．12月8日凌晨2时23分指的是时间间隔


B．嫦娥四号探测器环月飞行一圈，它的位移和路程都为0


C．嫦娥四号探测器环月飞行一圈，它的平均速度为0，但瞬时速度不为0


D．地面控制中心在对嫦娥四号探测器进行飞行姿态调整时可将飞船看成质点


解析：选C 12月8日凌晨2时23分对应的是时间轴上的点，表示时刻，故A错误；嫦娥四号探测器环月飞行一圈，它的位移为0，路程不为0，故B错误；平均速度是位移与时间的比，而瞬时速度是嫦娥四号探测器飞行时在某一时刻的速度，不为0，故C正确；嫦娥四号探测器调整姿态时若看成质点则无法调整，故D错误。


11．物体通过两段连续相等位移的平均速度分别为v1＝10 m/s，v2＝15 m/s，则物体在整个运动过程中的平均速度是( )


A．13.75 m/sB．12.5 m/s


C．12 m/sD．11.75 m/s


解析：选C 设两段相等位移均为x，则两段位移用时分别为t1＝eq \f(x,v1)，t2＝eq \f(x,v2)，物体在整个运动过程中的平均速度为v＝eq \f(2x,t1＋t2)＝eq \f(2x,\f(x,v1)＋\f(x,v2))＝eq \f(2v1v2,v1＋v2)＝12 m/s，故C正确。


12．[多选]如图所示为甲、乙、丙三艘客船在一个码头上的情景图，其中甲船上的乘客看到乙船向东运动，乙船上的乘客看到丙船和码头都向东运动，丙船上的乘客看到甲船向西运动，那么码头上的人看到三艘船的运动情况是( )





A．三艘船都向东运动


B．甲船向东运动，其余两艘船向西运动


C．乙船向西运动


D．丙船可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且速度比甲、乙船的速度都小


解析：选CD 由题意可知乙船向西运动，由于甲船上的乘客看到乙船向东运动，说明甲船也向西运动，且甲船的速度大于乙船的速度；由于乙船上的乘客看到丙船和码头向东运动，因此丙船可能静止，可能向东运动，也可能向西运动且速度比甲、乙船的速度都小，故选项C、D正确，A、B错误。


13.如图所示是科大著名服务机器人“可佳”，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序：机器人在平面坐标系内，由点(0,0)出发，沿直线运动到点(3 m,1 m)，然后又由点(3 m，1 m)沿直线运动到点(1 m，4 m)，然后又由点(1 m,4 m)沿直线运动到点(5 m，5 m)，然后又由点(5 m，5 m)沿直线运动到点(2 m，2 m)，这个过程中机器人所用时间是2eq \r(2) s。则( )


A．机器人的运动轨迹是一条直线


B．机器人不会两次通过同一点


C．整个过程中机器人的位移大小为2eq \r(2) m


D．整个过程中机器人的平均速率为1 m/s


解析：选C 根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置，然后用直线连接相邻两个位置，即得机器人的运动轨迹如图所示。由图可知机器人的运动轨迹不是一条直线，机器人会两次通过同一点，选项A、B错误；起点在坐标原点，终点在点(2 m，2 m)，位移大小是这两点连线的长，故位移大小为2eq \r(2) m，选项C正确；整个过程中机器人的平均速度大小为1 m/s，平均速率大于1 m/s，选项D错误。


14．[多选]如图所示是两个物体A、B做直线运动的速度—时间图像，下列说法正确的是( )


A．物体A做加速直线运动


B．物体B做减速直线运动


C．物体A的加速度为正值，物体B的加速度为负值，所以物体A的加速度大于物体B的加速度


D．物体B的速度变化比物体A的速度变化快


解析：选AD 由题图可知，两物体A、B速度的绝对值都在增大，都在做加速运动，B错误，A正确；加速度是矢量，其正、负只表示方向，不表示大小，物体A的速度为正，图线的斜率为正，说明物体A向正方向做加速运动；物体B的速度为负，图线的斜率为负，说明物体B向负方向做加速运动，物体A加速度的绝对值为1 m/s2，物体B加速度的绝对值为2 m/s2，所以物体B的加速度大于物体A的加速度，故物体B的速度变化比物体A的速度变化快，C错误，D正确。


15．在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。





(1)由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离d1、d2、d3分别填入下列表格中。


(2)计算小车通过计数点“2”时的瞬时速度为v2＝________m/s。通过计数点“4”时的瞬时速度为v4＝________m/s，小车的加速度是a＝________m/s2。


解析：(1)由题图可以读出：d1＝1.20 cm，d2＝5.40 cm，d3＝12.00 cm。


(2)由题意知T0＝eq \f(1,f)＝0.02 s，T＝5T0＝0.1 s，


小车通过计数点“2”时的瞬时速度：


v2＝eq \f(d2－d1,2T)＝eq \f(5.40－1.20×10－2,2×0.1) m/s＝0.21 m/s，


小车通过计数点“4”时的瞬时速度：


v4＝eq \f(d3－d2,2T)＝eq \f(12.00－5.40×10－2,2×0.1) m/s＝0.33 m/s，


小车的加速度：a＝eq \f(v4－v2,2T)＝eq \f(0.33－0.21,2×0.1) m/s2＝0.6 m/s2。


答案：(1)1.20 5.40 12.00 (2)0.21 0.33 0.6


16．沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路，最大速度达到了413.7 km/h，再次刷新世界纪录。沪杭高速列车在一次运行中由A站开往B站，A、B车站间的铁路为直线。技术人员乘此列车从A车站出发，列车从启动至加速到100 m/s，用了250 s，在匀速运动了10 min后，列车减速运动，经过300 s后刚好停在B车站。求此列车加速、减速时的加速度大小。


解析：列车加速过程的初速度为v0＝0，末速度为v1＝100 m/s，用时t1＝250 s，


列车在该过程的加速度


a1＝eq \f(v1－v0,t1)＝eq \f(100,250) m/s2＝0.4 m/s2，加速度方向与运动方向相同。


列车减速过程的初速度为v1＝100 m/s，末速度为v2＝0，用时t2＝300 s，


列车在该过程的加速度


a2＝eq \f(v2－v1,t2)＝eq \f(－100,300) m/s2≈－0.33 m/s2，


负号表示加速度方向与速度方向相反，即减速过程的加速度大小为0.33 m/s2。


答案：0.4 m/s2 0.33 m/s2


17．为了确保安全，在铁路与公路交叉口的道口处装有自动信号灯。当列车还有一段距离才到达公路道口时，道口应亮出红灯，警告未越过停车线的汽车迅速制动，已越过停车线的汽车赶紧通过。如果汽车通过道口的速度v2＝36 km/h，停车线至道口栏木的距离x0＝5 m，道口宽度x＝26 m，汽车长l＝15 m(如图所示)，并把汽车、列车的运动都看做匀速直线运动。若列车以v1＝200 km/h 的速度匀速行驶，问它离道口的距离L为多少时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口？





解析：为确保行车安全，要求列车驶过距离L的时间内，已越过停车线的汽车的车尾必须能通过道口。汽车从越过停车线至车尾离开道口时，汽车的位移为


x′＝l＋x0＋x＝(15＋5＋26)m＝46 m


汽车速度v2＝36 km/h＝10 m/s


汽车通过这段位移所需的时间t＝eq \f(x′,v2)＝eq \f(46,10) s＝4.6 s


列车速度v1＝200 km/h≈55.6 m/s


行驶4.6 s所通过的位移


x″＝v1t＝55.6×4.6 m≈255.8 m


故列车距道口的距离L≥x″＝255.8 m时亮红灯，才能确保已越过停车线的汽车安全驶过道口。


答案：255.8 m


距离
d1
d2
d3
测量值/cm