高中物理教科版 (2019)必修 第一册第一章 描述运动的基本概念本章综合与测试一课一练

本章达标检测

(满分:100分;时间:75分钟)

一、单项选择题(本题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)　　　　　　　　　　　　　　　　　

1.(2020山东青岛二中高一上期末)在某校2019年度游泳运动会中。泳池长25 m,高一小明同学在50 m自由泳比赛中游出了28.98 s的成绩;高二小陈同学在100 m蛙泳比赛中游出了97.84 s的成绩,两人都获得了各自项目的第一名。下列说法不正确的是(　　)

A.小明的平均速度等于小陈的平均速度

B.“28.98 s”和“97.84 s”均指时间间隔

C.在研究小陈和小明泳姿的时候,不能将他们俩看成质点

D.比赛过程中,以小明为参考系,他的对手一定向后运动

2.(2021河南周口郸城高一期中)2020年1月中旬开始,国内多地发生新型冠状病毒肺炎疫情。将新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D的变化记为ΔD,发生这个变化所用的时间间隔记为Δt,则变化量ΔD与Δt的比值a=。下列说法正确的是              (　　)

A.由a=可知,若新型冠状病毒肺炎确诊患者累计数D增大,则a的值也增大

B.题中的量a是由比值定义的物理量,则a的值不随ΔD及Δt的大小而改变

C.描述变化快慢的量就是变化率,则题中的a表示了ΔD的变化快慢

D.a越大则D的值一定越大

3.一辆汽车沿平直公路向东行驶,如图所示是该汽车的速度计,某同学在汽车内观察速度计指针的变化,开始时指针指在如图甲所示的位置,经过8 s后指针指在如图乙所示的位置,那么它的加速度约为              (　　)

A.11 m/s2　　　　B.-5.0 m/s2　　　　C.1.4 m/s2　　　　D.-1.4 m/s2

4.共享单车具有低碳、环保、方便等性能,骑行时还可以享受有氧健身,既能节约资源,减少污染,又有益于健康。如图所示,单车的车锁内集成了智能芯片,便于监控单车的具体位置。用户仅需用手机上的客户端软件(APP)扫描车上的二维码,即可自动开锁,骑行时手机上的APP能实时了解单车的位置,骑行结束关锁后APP就显示计时、计价、里程等信息。根据以上信息。下列说法正确的是              (　　)

A.监控单车在路上的具体位置时,不能把单车看成质点

B.单车某个时刻的准确位置信息是借助手机APP确定的

C.由手机上APP显示的信息,可求出骑行的平均速度

D.单车骑行结束关锁后,APP显示的里程是路程

5.(2020甘肃金昌永昌四中高一期末)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,则以下选项正确的是              (　　)

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

6.(2020安徽阜阳三中高一上调研)结合图中交代的情境及数据,以下判断正确的是              (　　)

A.高速行驶的磁悬浮列车的加速度一定很大

B.汽车速度为108 km/h,紧急刹车时间为2.5 s(可视为匀减速至静止),由此可得汽车刹车阶段的加速度大小为a=12.5 m/s2

C.根据图中数据可求出刘翔在110 m栏比赛中通过全程的平均速率约为v=8.42 m/s

D.位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度、加速度可能均为零

7.列车匀速前进,司机突然发现前方有一头牛在横穿铁轨,司机立即使列车制动,做减速运动,车未停下时牛已离开轨道,司机又使列车做加速运动,直到恢复原速,继续做匀速直线运动,列车运动的v-t图像应是(　　)

二、多项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16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)

8.(2020河南郑州一中高一上期中)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2 s。则              (易错)

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平均速率大于1 m/s

9.(2020四川绵阳南山中学高一上期中)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的速度比物体A的速度变化得快

10.(2020吉林辉煌联盟九校期末联考)如图所示为甲、乙两物体的x-t图像,由图像可以看出在0~4 s这段时间内              (　　)

A.甲的平均速度等于乙的平均速度

B.4 s 时甲、乙两物体之间的距离最大

C.甲、乙两物体之间的最大距离为3 m

D.甲、乙两物体始终同向运动

11.我国海军在亚丁湾索马里海域护航时,有六艘海盗快艇试图靠近中国海军护航编队保护的商船,中国特战队员发射爆震弹成功将其驱离。假如其中一艘海盗快艇在海面上运动的v-t图像如图所示,设运动过程中海盗快艇所受阻力不变。则下列说法正确的是              (深度解析)

A.海盗快艇在0~66 s内从静止出发做加速度增大的加速直线运动

B.海盗快艇在96 s末开始掉头逃离

C.海盗快艇在66 s末离商船最近

D.海盗快艇在96~116 s内的加速度为-0.75 m/s2

三、非选择题(本题共5小题,共56分)

12.(10分)(1)如图甲所示是电火花打点计时器的示意图,电火花打点计时器和电磁打点计时器一样,工作时使用　　　　(选填“交流”或“直流”)电源,当电源的频率是50 Hz时,电火花打点计时器每隔　　　　 s打一次点。其工作时的基本步骤如下: 

图甲

A.当纸带完全通过电火花打点计时器后,及时关闭电源

B.将电火花打点计时器电源插头插入相应的电源插座

C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花打点计时器

D.接通电源,听到放电声,立即拖动纸带运动

上述步骤正确的顺序是　　　　。(按顺序填写步骤编号) 

(2)如图乙所示,纸带是某同学练习使用电火花打点计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是　　　　(选填“逐渐减小”或“逐渐增大”)。若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时　　　　s。 

图乙

13.(6分)某学习小组的同学们在做“用打点计时器测速度”的实验中,让重锤自由下落,打出的一条纸带如图所示,点O为纸带上记录到的第一个点,点A、B、C、D、…依次表示点O以后连续的各点。已知打点计时器每隔T=0.02 s打一个点。

(1)打点计时器打下点G时重锤的速度可用表达式vG=　　　　进行计算,式中各量的意义是　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 

(2)用上式结合纸带计算出打下点G时重锤的速度为vG =　　　　 m/s。 

16.(2021江苏无锡江阴中学高一开学检测)(10分)甲、乙两地相距60 km,一辆汽车沿直线运动,以40 km/h 的平均速度通过了全程的,通过剩余的路程用了2.5 h。求:

(1)此汽车通过后路程的平均速度大小;

(2)汽车全程的平均速度大小。

15.(2020浙江宁波中学高一月考)(14分)足球运动员在罚点球时,球由静止被踢出时的速度为30 m/s,在空中的运动可看作匀速直线运动,设脚与球作用时间为0.15 s,球又在空中飞行11 m后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.2 s,且球被挡出后以5 m/s的速度沿原路反弹,设足球与脚或守门员的手接触的时间内加速度恒定,求:

(1)脚与球作用的时间内,球的加速度的大小;

(2)球在空中飞行11 m的过程中所用的时间;

(3)守门员挡球的时间内,球的加速度的大小和方向。

17.(2021江苏南通高一阶段检测)(16分)一辆汽车正在以v0=20 m/s的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方有一只静止的小狗,司机立即采取制动措施,整个过程中汽车的运动规律如图所示(从司机看见小狗时开始计时)。

(1)求汽车司机的反应时间(从发现情况到采取措施经历的时间);

(2)求汽车在各个阶段的加速度;

(3)若司机发现小狗时小狗在车正前方10 m处,求小狗是否有危险。

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一、单项选择题

1.D　由于泳池长25 m,所以小明和小陈比赛中的位移都为零,平均速度也都为零,故A正确;“28.98 s”和“97.84 s”都是指比赛过程所用的时间,即时间间隔,故B正确;如果将小陈和小明看成质点,则无法研究其泳姿,所以不能看成质点,故C正确;小明虽然获得第一名,但他任一时刻的瞬时速度不一定最大,且比赛过程中有折返过程,所以以小明为参考系,不能判断他的对手向前运动还是向后运动,故D错误。

2.B　由a=可知,a是由比值定义的物理量,则a的值不随ΔD及Δt的大小而改变,也不一定随D增大而增大,故选项A错误,B正确。题中的a表示了D的变化快慢,故选项C错误。D的值不仅与a有关,还与Δt和D的初始值有关,a越大,但D的值不一定越大,故选项D错误。

3.D　由题可知汽车的初速度v0=60 km/h≈16.7 m/s,末速度v=20 km/h≈5.6 m/s。由加速度的定义式得a== m/s2≈-1.4 m/s2,故选项D正确。

4.D　监控单车在路上的具体位置时,单车的大小可以忽略不计,可以把单车看成质点,A错误;单车某个时刻的准确位置信息是借助车锁内的智能芯片确定的,B错误;手机APP上显示的信息包括路程和时间,没有说明具体的位移,故不可以求出骑行的平均速度,C错误;单车在骑行结束关锁后,APP上显示的里程是路程,D正确。

5.C　以沿木板向上为正方向,第一种情况下的加速度a1== m/s2=-2.5 m/s2,第二种情况下的加速度a2== m/s2=-3.5 m/s2,故C正确,A、B、D错误。

6.C　高速行驶的磁悬浮列车可能做匀速直线运动,加速度为零,故A错误;由a=代入数据可得加速度的大小为12 m/s2,B错误;由v=可得v=8.42 m/s,C正确;位于点燃火药的炮膛中的炮弹的速度可能为零,但加速度不为零,D错误。

7.B　在v-t图像中,平行于t轴的直线表示列车做匀速直线运动,向下倾斜的直线表示列车做减速直线运动,向上倾斜的直线表示列车做加速直线运动,由此可知A、D错误;由于C中速度减为零,与题意不符,故B正确,C错误。

二、多项选择题

8.CD　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正确。

易混易错　(1)路程无法确定位置变化,位移表示位置变化。

(2)同样的位置变化,位移只有一个,路程有无数个。

(3)位移有方向,而路程没有方向。位移和路程是两个不同性质的物理量,所以位移和路程不可能相同。

(4)单向直线运动中位移大小等于路程。

9.AD　由题图可知,两物体A、B速度的绝对值都在增大,都在做加速直线运动,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向正方向做加速直线运动;物体B的速度为负,图线的斜率为负,说明物体B向负方向做加速直线运动,物体A加速度的大小为1 m/s2,物体B加速度的大小为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的速度比物体A的速度变化得快,C错误,D正确。

10.AC　由题图知,4 s内甲的位移大小为Δx甲=2 m-0=2 m,乙的位移大小为Δx乙=2 m-0=2 m,可见,甲、乙的位移大小相等,所用时间也相等,因此平均速度相等,A正确;4 s时两物体到达同一位置,因此两物体相遇,B错误;由位移-时间图像可知,两个物体2 s末纵坐标值之差最大,可知2 s末两物体相距最远,两物体之间的最大距离为Δx=4 m-1 m=3 m,C正确;位移-时间图像的斜率表示速度,可以从题图中看出乙物体的速度始终为正值,即速度方向始终与正方向相同,甲物体前两秒内速度为正值,速度方向与正方向相同,2 s末到6 s末速度为负值,速度方向与正方向相反,故D错误。

11.BD　在0~66 s内图像的斜率越来越小,加速度越来越小,故海盗快艇做加速度减小的加速运动,A错误;海盗快艇在96 s末,速度由正变负,即改变运动的方向,开始掉头逃跑,此时海盗快艇离商船最近,B正确,C错误;在96~116 s内,根据a=可得,a==-0.75 m/s2,所以D正确。

导师点睛　(1)v-t图像中图线的斜率的绝对值表示加速度的大小,斜率为零,说明加速度为零。

(2)斜率的正负表示加速度的方向,斜率为正表示加速度方向与规定的正方向相同,斜率为负表示加速度方向与规定的正方向相反。

(3)同一倾斜的直线上,各个时刻的加速度相同,无论是否跨过横轴,相互平行的直线上各个时刻的加速度相同。

三、非选择题

12.答案　(1)交流(2分)　0.02(2分)　CBDA(2分)　(2)逐渐增大(2分)　0.26(2分)

解析　(1)电火花打点计时器工作时使用交流电源,当电源频率为50 Hz时,打点间隔为0.02 s;工作时,应先接通电源后拖动纸带,并且打完纸带后应立即关闭电源,所以正确的顺序是CBDA。

(2)从A点到B点,点迹越来越稀疏,所以纸带的速度越来越大,从A到B共有13个时间间隔,所以t=13×0.02 s=0.26 s。

13.答案　(1)(2分)　xFH表示F与H两点间的距离,T表示相邻两点间的时间间隔(2分)　(2)1.30(2分)

解析　(1)vG=,xFH表示F与H两点间的距离,T表示相邻两点间的时间间隔。

(2)由纸带数据可知xFH=(11.5-6.3) cm=5.2 cm,vG== m/s=1.30 m/s。

14.答案　(1)16 km/h　(2)20 km/h

解析　(1)汽车在前、后两过程的位移大小分别是

x1=60× km=20 km,x2=60× km=40 km(3分)

汽车在后路程的平均速度大小

v2===16 km/h。 (3分)

(2)汽车全程的平均速度大小

v====20 km/h。 (4分)

15.答案　(1)200 m/s2　(2)0.37 s　(3)175 m/s2,方向与球被踢出时的方向相反

解析　以球被踢出时的速度方向为正方向。 (1分)

(1)加速度的大小为a====200 m/s2(3分)

(2)球在空中飞行时做匀速直线运动,则t2== s=0.37 s(3分)

(3)在运动员挡球的过程中,加速度a2====-175 m/s2(4分)

即运动员挡球时,加速度大小为175 m/s2,方向与球被踢出时的方向相反。              (3分)

17.答案　(1)0.5 s　(2)0~0.5 s内加速度为0;0.5~4.5 s内加速度为-5 m/s2　(3)小狗有危险

解析　(1)从速度-时间图像上得知,汽车先做匀速运动,后做减速运动,则匀速运动的时间便为司机的反应时间,t1=0.5 s(3分)

(2)匀速运动阶段汽车的加速度为零,a1=0 (2分)

减速阶段的加速度a2==- m/s2=-5 m/s2 (4分)

负号说明加速度方向与汽车的速度方向相反 (1分)

(3)汽车做匀速运动的位移x=v0t1=10 m(2分)

做减速运动时汽车还要继续向前移动,故小狗有危险。 (4分)