2022-2023学年教科版必修第一册 第一章 描述运动的基本概念　单元测试

这是一份2022-2023学年教科版必修第一册 第一章 描述运动的基本概念　单元测试，共13页。
描述运动的基本概念　检测试题一、选择题(共12小题,1～8题为单选题,9～12题为多选题,每小题4分,共48分)1.港珠澳大桥的建成为人们带来了许多便利。某旅客上午9时乘车从香港到珠海用了45分钟,大桥全长55千米,其中香港口岸至珠澳口岸长约41.6千米;桥面为双向六车道高速公路,设计速度100千米/时。下列选项正确的是(　B　)A.“上午9时”“45分钟”均指时间间隔B.“大桥全长55千米”指的是路程C.“香港口岸至珠澳口岸长约41.6千米”指的是位移大小D.“设计速度100千米/时”指的是平均速度解析:“上午9时”指时刻,对应时间轴上的点,A错误;“大桥全长55千米”指的是路程,B正确;“香港口岸至珠澳口岸长约41.6千米”指的是路程,C错误;“设计速度100千米/时”指的是平均速率,即路程与所用时间的比值,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。下列关于亚运会田径项目的叙述正确的是(　B　)A.研究短跑运动员终点撞线时可将运动员看成质点B.在田径比赛中短跑运动员的比赛成绩是一个时间间隔C.短跑运动员跑100 m和200 m都是指位移D.运动员在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:研究短跑运动员终点撞线时,其自身大小不能忽略,所以不可以看成质点,故A错误;在田径比赛中短跑运动员的比赛成绩是一个时间间隔,故B正确;短跑运动员跑200 m时,不是一条直线,故200 m是路程而不是位移,故C错误;400 m比赛中运动员的位移为零,故平均速度为零,不可能大于200 m比赛的平均速度,故D错误。3.中国高铁运营里程占世界高铁运营总里程的三分之二以上,位居全球第一。高铁相对于传统火车来说最突出的特点是速度非常快,测试速度最高能达到700 km/h,运营速度普遍也在350 km/h以上。高铁在平直铁轨上做减速直线运动时,从某时刻开始,第1 s末的速度比第3 s初的速度大1.3 m/s,以高铁运动的方向为正方向,则高铁的加速度为(　B　)A.1.3 m/s2 B.-1.3 m/s2C.0.65 m/s2 D.-0.65 m/s2解析:从第1 s末到第3 s初经历的时间为1 s,由加速度的定义式得a==-1.3 m/s2,方向与高铁运动方向相反。4.两辆汽车在平直公路上以相同的速度并列行驶。其中一辆汽车上的乘客眼睛盯着另一辆汽车与之正对的车轮边缘上某一点,那么他看到的这一点的运动轨迹是下列四幅图中的(　D　)解析:两辆汽车在平直公路上以相同的速度并列行驶,所以两车相对静止,相对乘客来说,车轮在不变的位置上转动,车轮边缘上一点的运动轨迹是一个圆,故选D。5.一物体运动的xt图像如图所示,则该物体在6 s内的路程是(　D　)A.0   B.2 m   C.4 m   D.12 m解析:物体在6 s内的路程为以改变运动方向时为边界点的各时间段的位移大小之和,故6 s内的路程为2 m+6 m+4 m=12 m,故D正确。6.在某机场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在输送带上相对传送带以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(　C　)A.2 m/s B.3 m/sC.4 m/s D.5 m/s解析: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C正确。7.如图所示,a、b分别为开始时静止于同一位置的甲、乙两物体在同一直线上运动时的位移与时间的关系图线,其中a为过原点的倾斜直线,b为开口向下的抛物线。下列说法正确的是(　D　)A.物体乙始终沿正方向运动B.t1时刻甲、乙两物体相遇,速度相等C.0到t2时间内物体乙的平均速度大于物体甲的平均速度D.t1到t2时间内两物体的平均速度相同解析:由图像可知,甲物体做匀速直线运动,乙物体做往复运动,故A错误;位移-时间图线的斜率表示速度,t1时刻甲、乙两物体相遇,但速度不相等,故B错误;0到t2时间内,甲、乙两物体的位移相等,所用时间相等,所以平均速度相等,故C错误;在t1到t2时间内两物体发生的位移相同,平均速度也就相同,故D正确。8.两质点A、B从同一地点开始运动的速度-时间图像如图所示,下列说法不正确的是(　B　)A.质点A的加速度大小为0.5 m/s2B.t=1 s时,质点B的运动方向发生改变C.t=2 s时,质点B的加速度方向不变D.B的加速度大小始终为1 m/s2解析:质点A的加速度大小为a1==0.5 m/s2,故A说法正确;t=1 s时,速度仍为负值,质点B的运动方向没有改变,故B说法错误;vt图像的斜率表示加速度,t=2 s时,斜率没有发生变化,所以加速度方向不变,故C说法正确;在0～1 s内,B的加速度为a2==-1 m/s2,在1～4 s内,B的加速度为=1 m/s2,故D说法正确。9.关于速度、速度变化量、加速度,下列说法正确的是(　BC　)A.物体运动的速度变化量越大,它的加速度一定越大B.速度很大的物体,其加速度可以很小,也可以为零C.某时刻物体的速度为零,但该物体加速度不一定为零D.加速度变大时,运动物体的速度一定变大解析:根据加速度的定义式a=可知,物体运动的速度变化量越大,它的加速度不一定越大,还与速度变化所用时间有关,故A错误;加速度与速度无关,速度很大,加速度可以很小,也可以为零,故B正确;加速度与速度无关,某时刻物体速度为零,其加速度也可能很大,故C正确;加速度很大时,运动物体的速度一定变化很快,但速度可能变大,也可能变小,故D错误。10.甲、乙两位同学多次进行百米赛跑,每次甲都比乙提前10 m到达终点。现让甲后退起跑点10 m,乙仍在起跑点起跑,则关于甲、乙两同学的平均速度之比和谁先到达终点,下列说法中正确的是(　BC　)A.v甲∶v乙=11∶10 B.v甲∶v乙=10∶9C.甲先到达终点  D.两人同时到达终点解析:百米赛跑中甲比乙提前10 m到达终点,即甲跑完100 m与乙跑完90 m所用时间相同,则有=,得v甲=v乙。让甲远离起跑点10 m,而乙仍在起跑点,则甲跑110 m到达终点的时间t甲′==,而乙跑到终点的时间t乙′=>t甲′,所以甲先跑到终点,故B、C正确。11.A、B两物体在同一直线上从某点开始计时的速度图像如图中的A、B所示,则由图可知,在0～t2时间内(　BD　)A.A、B运动始终同向,B比A运动得快B.在t1时刻,B开始反向运动C.A、B的加速度始终同向,A比B的加速度大D.在t2时刻,A、B速度相同解析:在t1时刻前,A、B速度方向相反,t1时刻后速度方向相同,选项A错误;在t1时刻前B运动方向为负方向,t1时刻后运动方向为正方向,选项B正确;两图线的斜率均为正值,即加速度均为正方向,则加速度方向始终是相同的,B的斜率较大,所以B的加速度比A的加速度大,选项C错误;在t2时刻,A、B的速度相同,选项D正确。12.如图甲所示是一种速度传感器工作原理图,在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子,工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲。脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收,从B盒发射超声波开始计时,经时间Δt0再次发射超声波脉冲,图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像。下列说法正确的是(　BC　)A.超声波的速度为v声=B.超声波的速度为v声=C.物体的平均速度为=D.物体的平均速度为=解析:由图乙可知,超声波在时间内通过的位移为x1,则超声波的速度为v声==,选项B正确,A错误;物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为-+Δt0=(t2-t1+Δt0),物体的平均速度为==,选项D错误,C正确。二、非选择题(共52分)13.(6分)光电门传感器是测定瞬时速度的仪器,如图所示,它的原理是发射端向接收端发出一束很细的红外线,当固定在运动物体上的一个已知宽度的挡光板通过时,它可以通过数据采集器记下挡光板的挡光时间,再用挡光板的宽度与挡光时间求得运动物体的瞬时速度。(1)用光电门测做变速运动的物体的瞬时速度,在所要测量的物体速度较小时,为了减小误差,应选择宽度比较　　　　(选填“宽”或“窄”)的挡光板。 (2)实验中选用的挡光板宽度是5 mm,测得挡光板通过光电门的时间是0.5×10-3 s,则物体通过光电门时的速度大小v=　　　　 m/s。 解析:(1)挡光板通过光电门的平均速度=,由于Δt很小,可认为Δt时间内物体的平均速度等于瞬时速度。d越小,则越接近瞬时速度的实际值,所以测量中通常选择比较窄的挡光板。(2)由于v=,则v==10 m/s,即物体通过光电门时的速度大小为v=10 m/s。答案:(1)窄　(2)1014.(12分)某同学用如图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下:(1)安装好实验器材,实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、木板、铁架台、导线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有　　　　和　　　　。(填选项代号) A.电压合适的50 Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表(2)接通电源后,让拖着纸带的小车沿木板斜面向下运动,重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带,舍去开始密集的点迹,从便于测量的点开始,每隔四个点取一个计数点。请完成下列题目:①下列说法正确的是　　　　。 A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源C.释放纸带同时接通电源D.先接通电源或先释放纸带都可以②相邻两计数点之间的时间Δt=　　　　s。 (3)测量各相邻计数点的距离,分别记作x1、x2、x3、…、x6。将分度值为1 mm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐,0、1、2、5计数点所在位置如图乙所示,则计数点0、1之间的距离x1=　　　　cm。 (4)分别计算出x1、x2、x3、…、x6与对应时间的比值、、、…、,求解相应点的瞬时速度。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt的要求是　　　　(选填“越小越好”或“与大小无关”)。 解析:(1)打点计时器使用的是电压合适的50 Hz交流电源;在纸带的处理中需要用刻度尺测量点迹间的距离,故必须使用A和C。(2)①为使纸带的大部分都打上点,从而充分利用整条纸带,本实验应先接通电源,后释放纸带,故A正确。②每隔四个点取一个计数点,而交流电源频率为50 Hz,打点计时器打点时间间隔为0.02 s,那么相邻两计数点之间的时间Δt=0.1 s。(3)刻度尺的分度值为1 mm,题图所示纸带中0、1间距离x1=1.10 cm。(4)当用平均速度=表示某计数点的瞬时速度时,从理论上讲,在包含该时刻的前提下,Δt越小越好。答案:(1)A　C　(2)①A　②0.1(3)1.10　(4)越小越好15.(8分)某人于某年8月8日8时整,从旅顺老铁山南岬角准时下水,于8月10日10时22分抵达蓬莱阁东沙滩,游程为123.58 km,直线距离为109 km,不借助任何漂浮物横渡了渤海海峡,创造了男子横渡海峡最长距离的世界纪录。试求:(1)在这次横渡海峡中,该人游泳的平均速率和每游100 m所需的时间;(2)在这次横渡中,该人游泳的平均速度。解析:(1)该人游泳的平均速率v==≈0.68 m/s,每游100 m所需要的时间t0=≈147 s。(2)该人游泳的平均速度v′==≈0.60 m/s。答案:(1)0.68 m/s　147 s(2)0.60 m/s16.(8分)如图所示为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m。A点为200 m赛跑的起点,经B点到终点C。求:(1)200 m赛跑的路程和位移;(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移。解析:(1)200 m赛跑的路程为200 m;100 m长的弯道部分BC是圆弧,对应的半径r= m,因此200 m赛跑的位移x== m= m,其方向由A指向C。(2)跑至弯道BC的中点P时的路程为s=100 m+50 m=150 m,同理,其位移x′= m= m,方向由A指向P。答案:(1)200 m　 m,方向由A指向C(2)150 m　 m,方向由A指向P17.(8分)如图为测试飞机滑跑阶段动力性能的监控屏幕截图。飞机前端装有d=6 mm的挡光片,跑道上隔一段距离有一个感光装置。图中上方的两个时间表示挡光片经过感光装置的挡光时间,图中秒表表示飞机到达感光装置的时刻。请根据图中提供的信息,求:(1)飞机经过左边挡光片的速度大小;(2)飞机经过右边挡光片的速度大小;(3)飞机的加速度大小。解析:(1)飞机经过左边挡光片的速度大小为v1==40 m/s。(2)飞机经过右边挡光片的速度大小为v2==60 m/s。(3)飞机经过两挡光片所用时间为10 s,由加速度定义式得a===2 m/s2。答案:(1)40 m/s　(2)60 m/s　(3)2 m/s218.(10分)如图所示,在一光滑斜面上,有一小球以v0=5 m/s 沿斜面向上运动,经2 s到达最高点,然后又沿斜面下滑,经3 s到达斜面底端。已知小球在斜面上运动的加速度恒定,求:(1)小球运动的加速度;(2)小球到达斜面底端的速度;(3)画出小球的vt图像。解析:(1)规定平行于斜面向上为正方向,设小球的加速度为a,对向上运动的过程,有a===-2.5 m/s2负号表示加速度方向平行于斜面向下。(2)设小球到达斜面底端的速度为v1,有v1=at1=-2.5 m/s2×3 s=-7.5 m/s负号表示速度方向平行于斜面向下。(3)小球在斜面上运动的加速度恒定,在vt图像中应该是一条倾斜的直线,初速度为5 m/s,总共运动5 s的时间,到达斜面底端时的速度为-7.5 m/s,以t=0,v0=5 m/s对应的点与t=5 s,v1=-7.5 m/s对应的点画一条直线即可,如图所示。答案:(1)2.5 m/s2,方向平行于斜面向下(2)7.5 m/s,方向平行于斜面向下(3)图见解析