物理第一章 运动的描述综合与测试习题

第一章质量评估(A)

(时间:75分钟　满分:100分)

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.在考察下列运动员的比赛成绩时,可视为质点的是 (　)

　　　　          A.马拉松　　　　  　B.跳水

　　　　          C.击剑　　　　　　　D.体操

解析:马拉松比赛时,由于路程长,运动员的大小形状可以忽略,可以看成质点,故A正确;跳水时,人们要关注运动员的动作,故运动员的大小形状不能忽略,不能看作质点,故B错误;击剑时要注意运动员的肢体动作,不能看作质点,故C错误;体操中主要根据运动员的肢体动作评分,故不能忽略大小和形状,不能看作质点,故D错误.

答案:A

2.2019年1月3日10:26,“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆.“嫦娥四号”探测器在距离月面100 m处稍稍悬停,接着竖直缓缓降落,约10 min后,“嫦娥四号”自主降落在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内.下列说法正确的是              (　)

A.“2019年1月3日10:26”和“约10 min”指的都是时间间隔

B.从悬停到着陆,探测器通过的位移大小和路程都是100 m

C.任何情况下都可以将“嫦娥四号”探测器看作质点

D.在降落过程中,以“嫦娥四号”探测器为参考系,月球静止不动

解析:“2019年1月3日10:26”对应时间轴上的点,为时刻,“约10 min”指的是时间间隔,故A错误;由题可知,探测器的运动是相对月球的,以月球为参考系,探测器竖直缓缓降落,做的是单向直线运动,所以从悬停到着陆,探测器通过的位移大小和路程都是100 m,故B正确;当探究“嫦娥四号”探测器的姿态、转动等情况时,不能将“嫦娥四号”探测器看作质点,故C错误;在降落过程中,以“嫦娥四号”探测器为参考系,月球做直线运动,故D错误.

答案:B

3.蹦床是运动员在一张绷紧的弹性网上蹦跳、翻滚并做各种空中动作的运动项目.一个运动员从高处自由落下,以大小为8 m/s的竖直速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为10 m/s的速度弹回.已知运动员与网接触的时间为Δt=1.2 s,那么运动员在与网接触的这段时间内平均加速度的大小和方向分别为(　)

A.15 m/s2,向上         B.15 m/s2,向下

C.1.67 m/s2,向上         D.1.67 m/s2,向下

解析:取着网前的速度方向为正方向,则v1=8 m/s,v2=-10 m/s,则a==

m/s2=-15 m/s2,负号说明加速度的方向与正方向相反,即向上,选项A正确.

答案:A

4.若有A、B、C三辆汽车同时同地出发沿笔直公路行驶,它们运动的情况在x-t图像中如图所示,则在20 s内,它们的平均速率关系为              (　)

A.vA>vB=vC     B.vA=vB=vC         C.vA>vB>vC       C.vA=vB<vc

解析:由题图可知,在20 s内,三辆车运动的时间相同,根据坐标判断三者路程的关系是:sA>sB=sC,由平均速率为路程与时间的比值,根据公式=,分析得知:vA>vB=vC,故选项A正确,B、C、D错误.

答案:A

5.2018年12月8日7:30,“全民健步走　文明伴我行”徒步大会在宿迁市政府广场举行.整个队伍的行进路线为:市政府广场(起点)—古黄河生态公园—黄河南岸—双塔公园—黄河北岸—朱瑞将军纪念馆—市政府广场(终点),全程近10 km,用时约3小时.若队伍沿黄河南岸的运动视为匀速直线运动,队伍行进的速度为4 km/h.以下四幅图可以反映此匀速直线运动的是              (　)

　　　　　　         A　　　　　　　　　　B

　　　　　　         C　　　　　　　　　　D

解析:选项A的v-t图像表示队伍做匀加速直线运动;选项B的v-t图像表示队伍做匀减速直线运动;选项C的x-t图像表示队伍做匀速直线运动;选项D的x-t图像表示队伍静止.

答案:C

6.小船匀速逆流而上,经过桥下时箱子落水了,船继续前进一段时间后才发现,并立即调头以相同的静水船速顺流而下,经过1 h在下游距桥7.2 km处追上.则河水流动速度为              (　)

A.7.2 km/h     B.3.6 km/h       C.1 m/s     D.条件不足,无法确定

解析:河水与箱子是相对静止的,船经过桥下时箱子落水了,以水为参考系,箱子静止不动,结合对称性,船前进与后退的时间是相等的,都为1 h,而返回后经过1 h在下游距桥7.2 km处追上,说明2 h箱子运动7.2 km,也说明河水运动了7.2 km,故河水的速度为v===3.6 km/h,B正确.

答案:B

7.如图所示,在匀速上升的电梯里,一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板,这一过程中小球没有触碰电梯天花板,不计空气阻力,下列对这一过程的分析正确的是(　)

A.小球在空中运动的位移大小等于路程

B.小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度

C.小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度

D.小球在运动的中间时刻离天花板最近

解析:小球的初末位置和轨迹如图所示,故小球的位移小于路程,小球的位移和电梯的位移相同,运动时间相同,所以小球的平均速度和电梯的平均速度相等,A、B、C错误;上抛和下落过程对称,所用时间相同,故小球在运动的中间时刻离天花板最近,D正确.

答案:D

二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18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6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分.

8.由天津去上海,可以乘火车、轮船,也可以乘飞机.图中曲线ACB、ADB和AEB分别表示从天津到上海的铁路线、海上路线和空中路线,则下列说法正确的是              (　)

A.乘火车的路程等于位移的大小

B.乘轮船的路程大于位移的大小

C.乘火车、轮船和飞机的位移相同

D.乘火车、轮船和飞机的路程相同

解析:路程表示运动轨迹长度,位移表示初末位置之间的有向线段,由题图可知乘火车的路程大于位移的大小,故A错误;由题图可知乘轮船的路程大于位移的大小,故B正确;三种交通方式都是从天津到上海,初末位置都相同,故位移相同,C正确;由题图可知三种交通方式的运动轨迹不一样,总长度不同,故路程不同,D错误.

答案:BC

9.一辆农用“小四轮”漏油,假如每隔1 s漏下一滴,车在平直公路上行驶,一位同学根据漏在路面上的油滴分布,分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向不变).下列说法中正确的是              (　)

A.当沿运动方向油滴间距变小时,车一定在做减速直线运动

B.当沿运动方向油滴间距变大时,车一定在做加速直线运动

C.当沿运动方向油滴间距变大时,加速度一定在增大

D.当沿运动方向油滴间距变大时,车的加速度可能在减小

解析:当沿运动方向油滴间距变小时,由于相邻两个油滴的时间间隔相等,说明速度变小,车一定在做减速直线运动,故A正确;同理,当沿运动方向油滴间距变大时,说明速度变大,加速度可能增大,可能减小,可能不变,但是车一定在做加速直线运动.故B、D正确,C错误.

答案:ABD

10.物体沿一条东西方向的水平线做直线运动,取向东为运动的正方向,其速度—时间图像如图所示,下列说法中正确的是              (　)

A.在1 s末,速度为9 m/s

B.0~2 s内,加速度为6 m/s2

C.6~7 s内,向西做加速运动

D.10~12 s内,向东做加速运动

解析:由题图知,物体1 s末的速度为9 m/s,A正确.0~2 s内,物体的加速度

a= m/s2=3 m/s2,B错误.6~7 s内,物体的速度、加速度为负值,表明它向西做加速直线运动,C正确.10~12 s内,物体的速度为负值,加速度为正值,表明它向西做减速直线运动,D错误.

答案:AC

三、非选择题:共54分.

11.(5分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你完成下列有关问题.

(1)打点计时器是　　　　的仪器. 

(2)如图甲、乙是两种打点计时器的图片,其中甲是　　　打点计时器,乙是　　　　打点计时器. 

(3)打点计时器使用的电源为　　　　(选填“交流”或“直流”)电源,打点的时间间隔为0.02 s.如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,打点时间间隔为0.019 s,而做实验的同学并不知道,那么速度的测量值与实际值相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”). 

解析:(1)打点计时器每经过一个周期会在纸带上打出一个点,所以是计时仪器;(2)根据打点计时器的结构可知,甲是电火花打点计时器,乙是电磁打点计时器;(3)打点计时器使用的是交流电源;如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,打点时间间隔为0.019 s,而做实验的同学并不知道,仍然按照打点的时间间隔为0.02 s进行计算,可知时间偏大,所以计算得出的速度偏小.

答案:(1)计时　(2)电火花　电磁　(3)交流　偏小

12.(10分)某同学在做“用打点计时器测速度”的实验时,得到一条点迹清晰的纸带如图所示,在纸带上依次选出7个计数点,分别标以O、A、B、C、D、E和F,每相邻两个计数点间还有四个点未画出,每相邻两计数点间时间间隔为T,打点计时器所用电源的频率是50 Hz.

(1)如果测得C、D两点间距x4=2.70 cm,D、E两点间距x5=2.90 cm,则根据此数据计算D点的速度公式为　　　　　　(用x4、x5、T表示),小车的速度值

vD=　　　　m/s(保留三位有效数字). 

(2)该同学分别算出其他点的速度:vA=0.220 m/s,vB=0.241 m/s,vC=0.258 m/s,

vE=0.300 m/s,请设计表格将实验数据填入表格中,并在如图所示的坐标系中作出小车运动的v-t图像.

(3)由所作v-t图像判断小车的运动情况.

解析:(1)D点为C、E的中间时刻,所以可以认为D点的瞬时速度等于CE间的平均速度,即vD=,又T=5×0.02 s=0.10 s,解得vD=0.280 m/s.

(2)实验表格如下.

根据表中数据描点得v-t图像如图所示.

(3)由图像可以看出小车速度随时间均匀增大.

答案:(1)　0.280　(2)见解析图　(3)小车速度随时间均匀增大

13.(12分)图示为某郊区部分道路图,其中C、D、E三点在一条直线上,且CD与AB垂直.一歹徒在A地作案后乘车沿AD道路逃窜,同时警方接到报警信息,并立即由B地乘警车沿道路BE拦截,歹徒到达D点后沿DE道路逃窜,警车恰好在E点追上了歹徒.已知警车行驶速度为72 km/h,各段距离分别为AC=

4 km、CD=3 km、BC=6 km、DE=4 km,取=8,求:

(1)歹徒在逃窜期间走过的路程和发生的位移大小;

(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间.

解析:(1)歹徒逃窜时走过的路程为

s=AD+DE=+DE,

解得s=9 km.

歹徒在逃窜期间发生的位移为

x=,

解得x=8 km.

(2)警方从出警到追上歹徒所需的时间为

t==,

解得t=461 s.

答案:(1)9 km　8 km　(2)461 s

14.(12分)沪杭高铁是连接上海和杭州的现代化高速铁路.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,列车从启动至匀加速到100 m/s,用了250 s,在匀速运动了10 min后,列车做匀减速运动,经过300 s后刚好停在B车站.求此高速列车启动、减速时的加速度大小和方向.

解析:加速过程的初、末速度v0=0,v1=100 m/s,用时t1=250 s,该过程的加速度

a1== m/s2=0.4 m/s2,

方向与运动方向相同.

减速过程的初、末速度v1=100 m/s,v2=0,用时t2=300 s,该过程的加速度

a2== m/s2=-0.33 m/s2,

负号表示加速度方向与速度方向相反.

答案:0.4 m/s2　与速度方向相同　0.33 m/s2　与速度方向相反

15.(15分)一些国家的交通管理部门为了交通安全,特制定了死亡加速度500g(g取10 m/s2)这一数值以警示人们:如果行车加速度超过此值,将有生命危险.这么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故,将可能达到这一数值.

(1)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生正面碰撞,碰撞时间为2.1×10-3 s,则摩托车驾驶员是否有生命危险?

(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车从急刹车到完全静止所需的时间分别为4 s、3 s,则货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?

解析:(1)由于货车的质量比摩托车的质量大很多,故摩托车与货车相撞瞬间,货车的速度几乎不变,摩托车的速度反向,大小至少与货车的速度相同,因此,摩托车速度的变化量大于Δv=72 km/h-(-54 km/h)=126 km/h=35 m/s,所以摩托车的加速度大小大于a== m/s2=16 667 m/s2=1 666.7g>500g,因此摩托车驾驶员有生命危险.

(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义得a1=,

a2=,所以a1∶a2=∶=∶=1∶1.

答案:(1)有生命危险　(2)1∶1