2023-2024学年鲁科版必修第一册 第一章 运动的描述 单元测试

章末综合检测(一)　运动的描述

 (时间：90分钟　满分：100分)

一、单项选择题：本题共9小题，每小题4分，共36分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1．大疆T16植保无人机喷洒农药，最快速度达到150亩/小时，可持续工作8小时。下列说法中正确的是(　　)

A．调整无人机在空中的姿态时可以将无人机看成质点

B．确定无人机的位置时需要建立三维坐标系

C．观察无人机飞行速度时可以选取无人机上的摄像机为参考系

D．“8小时”指的是时刻

解析：B　调整无人机在空中的姿态时，无人机的大小和形状不能忽略不计，不能将无人机看成质点，A错误；无人机在高空飞行，确定其空间位置时需要建立三维坐标系，B正确；观察无人机飞行速度时可以选取地面为参考系，摄像机与无人机相对静止，不能选取无人机上的摄像机为参考系，C错误；“8小时”指的是时间，D错误。

2.第19届亚洲运动会将于2022年9月10日～9月25日在中国杭州举行。杭州是中国第三个取得夏季亚运会主办权的城市，图中的“莲花碗”是田径的主赛场，下列关于田径项目的叙述正确的是(　　)

A．研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点

B．在田径比赛中跑步运动员的比赛成绩是一段时间

C．短跑运动员跑100 m和200 m都是指位移

D．高水平运动员400 m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200 m比赛的平均速度

解析：B　研究运动员终点撞线时，运动员不能看成质点，选项A错误；跑步运动员的比赛成绩是一段时间，选项B正确；短跑运动员跑的100 m或200 m都是路程，选项C错误；运动员400 m比赛的位移始终为零，根据定义平均速度应该为零，选项D错误。

3.校运会400 m比赛中，终点在同一直线上，但起点不在同一直线上(如图所示)。关于这样的做法，下列说法正确的是(　　)

A．这样做目的是使参加比赛的同学位移大小相同

B．这样做目的是使参加比赛的同学运动路程相同

C．这样做目的是使参加比赛的同学所用时间相同

D．这样做其实是不公平的，明显对外侧跑道的同学有利

解析：B　校运会400 m比赛，其跑道是弯的，为了保证参赛同学的路程均为400 m，终点在同一直线上，起点则不在同一直线上。故选B。

4．在“金星凌日”的精彩天象中，观察到太阳表面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，如图所示。下列说法正确的是(　　)

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：D　金星通过太阳和地球之间时，我们才能看到金星没有被太阳照亮的一面呈黑色，A错误；因为观测“金星凌日”时太阳的大小对所研究的问题起着至关重要的作用，所以不能将太阳看成质点，B错误；以太阳为参考系，金星绕太阳一周，起点与终点重合，位移为零，C错误；金星相对于太阳的空间位置发生了变化，所以以太阳为参考系，金星是运动的，D正确。

5.2021年2月10日19时52分，“天问一号”探测器实施近火捕获制动，顺利进入环火星轨道，自发射以来，“天问一号”已累计飞行202天，飞行里程约4.75亿千米，距离地球约1.92亿千米。下列判断正确的是(　　)

A．“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0，且它在每一时刻的瞬时速度都不为0

B．“19时52分”和“202天”，前者表示时刻后者表示时间

C．“天问一号”绕火星飞行一圈，它的位移和路程都为0

D．地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点

解析：B　“天问一号”绕火星飞行一圈的位移为0，所以平均速度为0，但它在每一时刻的瞬时速度都不为0，故A错误；“19时52分”和“202天”，前者表示时刻后者表示时间，故B正确；“天问一号”绕火星飞行一圈，它的位移为0，路程不为0，故C错误；地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时，“天问一号”各部分的运动差异不能忽略，此时不可以将“天问一号”看成质点，故D错误。

6．两列火车相向而行，第一列火车的速度大小为72 km/h，第二列火车的速度大小为108 km/h。第二列火车上的乘客测出第一列火车从他旁边通过所用的时间为3 s。以下结论正确的是(　　)

A．第一列火车的长度150 m

B．第二列火车的长度是150 m

C．两列火车的长度之和为150 m

D．无法求出任何一列火车的长度

解析：A　第一列火车的速度大小v1＝72 km/h＝20 m/s，第二列火车的速度大小v2＝108 km/h＝30 m/s，利用参考系法，以第二列火车的乘客为参考系，则第二列火车相对静止，因为是相向运动，则第一列火车相对乘客做匀速直线运动，且速度是两车速度之和，为v＝v1＋v2＝50 m/s，将第二列火车上的那个乘客看成质点且静止，根据经过他的时间乘以总速度求出的位移就是第一列火车的车长，为l＝vt＝150 m，根据题中条件无法求出第二列火车的长度，故A正确，B、C、D错误。

7.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/s    D．5 m/s

解析：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。

8.如图所示，在气垫导轨上安装有两个光电门A、B，A、B间距离为L＝30 cm。为了研究滑块的运动情况，在滑块上安装了一宽度为d＝1 cm的遮光条。现让滑块依次通过光电门A、B，并记录了遮光条通过两光电门A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从光电门A到B的时间为0.200 s。则下列说法正确的是(　　)

A．滑块经过A的速度为1 cm/s

B．滑块经过B的速度为2 cm/s

C．滑块在A、B间的平均速度为1.5 m/s

D．滑块在A、B间的平均速度为3 m/s

解析：C　滑块经过A的速度vA＝＝ m/s＝1 m/s，选项A错误；滑块经过B的速度vB＝＝ m/s＝2 m/s，选项B错误；滑块在A、B间的平均速度为＝＝ m/s＝1.5 m/s，选项C正确，D错误。

9.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：D　位移是初位置指向末位置的有向线段，从题中可以看出，小球的位移大小为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，小球的位移大小为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。

二、多项选择题：本题共5小题，每小题4分，共20分。在每小题给出的四个选项中有多项符合题目要求，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

10．“清晨六点，太阳从东方冉冉升起，我坐在奔驰的列车里，静靠在椅背上，欣赏着窗外的景物，只见路边的树林急速地向后退去，十分钟后列车进入隧道，仿佛又回到黑夜……”对上文中物体做机械运动的描述，正确的是(　　)

A．“六点”和“十分钟”都是指时间

B．“六点”指时刻，“十分钟”指时间

C．树林向后退去是以地面为参考系

D．树林向后退去是以列车为参考系

解析：BD　清晨六点是指上午六点整这一时刻，十分钟是指经过的时间，A错误，B正确；以列车为参考系，树林相对列车向后退去，C错误，D正确。

11．两个人以不同的速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)，从出发到相遇的过程中，描述两人运动情况的物理量相同的是(　　)

A．位移    B．速度

C．路程    D．平均速度

解析：AD　两个人以不同速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE行走，在F点相遇，此过程中，首末位置的距离相等，方向相同，则位移相等，A正确；两个人以不同速率同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE行走，运动的方向是不同的，即速度一定不同，B错误；两个人的速率不同，运动的时间相同，则路程一定不同，C错误；两个人的位移相同，所用时间相等，则平均速度相同，D正确。

12.至2021年5月1日，京哈高铁开通百日，累计运送旅客近百万人次。已知北京开往哈尔滨的D25次动车于10：39从北京站发车，线路全长1 800 km，运行时间约8 h，北京到哈尔滨的直线距离约为1 200 km，根据上述信息可知(　　)

A．以北京站为参考系，哈尔滨站是在不断运动的

B．动车组列车从北京到哈尔滨正常运行时的平均速率约为225 km/h

C．动车组列车从北京到哈尔滨正常运行时的平均速度大小约为225 km/h

D．动车组列车从北京到哈尔滨正常运行时的平均速度大小约为150 km/h

解析：BD　以北京站为参考系，哈尔滨站是静止的，选项A错误；动车组列车从北京到哈尔滨正常运行时的平均速率约为＝＝ km/h＝225 km/h，选项B正确；动车组列车从北京到哈尔滨正常运行时的平均速度大小约为′＝＝ km/h＝150 km/h，选项C错误，D正确。

13.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(s­t)图像如图所示，则下列说法正确的是(　　)

A．t1时刻乙车从后面追上甲车

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：AD　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时刻乙运动的比甲快，但t＝0时刻，甲、乙在同一位置，甲、乙同时同地出发，乙在甲后面，t1时刻乙车从后面追上甲车，选项A正确，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，0～t1时间内二者位移相同，则0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等，选项D正确。

14．在中科大举行的机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)，最后又由点(5，5)沿直线运动到点(2，2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m。整个过程中机器人所用时间是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2 m

D．整个过程中机器人的位移与由点(5，5)运动到点(2，2)的位移方向相反

解析：CD　在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示，可见其运动轨迹不是直线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，A、B均错误；整个过程中机器人的位移为从点(0，0)到点(2，2)的有向线段，大小为2 m，C正确；(0，0)、(2，2)、(5，5)三个坐标点在一条直线上，故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5，5)到点(2，2)的位移方向相反，D正确。

三、非选择题：本题共4小题，共44分。

15．(10分)学校举行了乒乓球比赛。比赛时，某同学拍摄了几张比赛照片，洗出来后发现照片上的乒乓球带了一段“尾巴”，经测量，照片上的乒乓球连“尾巴”共长7.2 mm。已知乒乓球直径为4 cm，照片与实物大小之比为1∶20。照相机曝光时间为 s。求乒乓球飞过镜头时的瞬时速度大小。

解析：照片与实物大小之比为1∶20，已知乒乓球直径为4 cm，则除乒乓球外“尾巴”长度为s＝7.2×20 mm－4 cm＝10.4 cm＝0.104 m

再由公式v＝计算出乒乓球的速度v＝ m/s＝6.24 m/s。

答案：6.24 m/s

16．(10分)如图所示，M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始，经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s，射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s，射出过程中枪没有移动。求：

(1)枪管的长度；

(2)子弹在射出过程中的平均加速度。

解析：(1)枪管的长度l＝vt＝600×0.002 m＝1.2 m。

(2)a＝＝ m/s2＝6×105 m/s2

方向与子弹的速度方向相同。

答案：(1)1.2 m　(2)6×105 m/s2，方向与子弹的速度方向相同

17．(12分)某质点由A出发做直线运动，前5 s向东行驶了30 m 经过B点，又向前行驶了 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到达位于A点西侧的D点，如图所示，求：

(1)最后6 s时间内物体的平均速度大小和方向；

(2)全过程的平均速度。

解析：(1)最后6 s时间内物体从C到D的位移大小为s3＝120 m，则平均速度为1＝＝＝20 m/s，方向向西。

(2)全程中质点初位置为A点，末位置为D点，其位移是AD，方向向西，大小Δs＝s3－s1－s2＝120 m－30 m－60 m＝30 m，所用时间t总＝5 s＋5 s＋4 s＋6 s＝20 s。

则平均速度大小为

2＝＝＝1.5 m/s，方向向西。

答案：(1)20 m/s，方向向西　(2)1.5 m/s，方向向西

18．(12分)某部队进行了一次海上军事演习，一艘鱼雷快艇以v＝30 m/s的速度追击前面同一直线上正在匀速逃跑的敌舰。当两者相距L0＝2 km时，快艇以v′＝60 m/s的速度发射一枚鱼雷。经过t1＝50 s，艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰仍在继续匀速逃跑，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚鱼雷以同样的速度发射后，又经t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。求第一枚鱼雷击中敌舰前、后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大。

解析：对第一枚鱼雷追击敌舰的过程，有v′t1＝L0＋v1t1

解得v1＝＝ m/s＝20 m/s

第一枚鱼雷击中敌舰时，快艇和敌舰的距离变为

L＝L0－(v－v1)t1

对第二枚鱼雷追击敌舰的过程，有v′t2＝L＋v2t2

解得v2＝＝10 m/s。

答案：20 m/s　10 m/s