2022-2023学年粤教版必修第一册 第一章　运动的描述 单元测试

运动的描述　综合检测

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.

1.2019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米处稍稍悬停,接着竖直缓缓降落,约10分钟后,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(　B　)

A.“2019年1月3日10:26”和“约10分钟”指的都是时间

B.从悬停到着陆,探测器通过的位移大小和路程都是 100米

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分钟”指的是时间,故A错误;由题,探测器的运动是相对于月球的,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米,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.

2.在某同学的物理笔记上,有一些关于运动学概念的记录,其中记录有误的是(　C　)

A.质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在

B.对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等

C.物体有加速度,速度就增大

D.一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度

解析:质点是一种理想化的物理模型,实际并不存在,A正确;对于匀速直线运动,瞬时速度与平均速度相等,B正确;物体有加速度,速度可能增大,也可能减小,C错误;一般讲平均速度时,必须讲清楚是哪段时间(或哪段位移)内的平均速度,故D正确.

3.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.

4.甲、乙两位同学进行百米赛跑,假如把他们的运动近似为匀速直线运动来处理,他们同时从起跑线起跑,经过一段时间后他们的位置如图所示.在图中分别作出在这段时间内两人运动的位移s、速度v与时间t的关系图像,正确的是(　B　)

解析:他们同时从起跑线起跑且均做匀速直线运动,故他们运动的st关系图线均是经过原点的倾斜直线,斜率绝对值表示速度大小;而vt关系图线是平行于横轴的直线,由题图可知,v乙>v甲,故选项B正确.

5.2021年6月25日,我国首条高原电气化铁路——拉萨至林芝铁路正式通车,复兴号动车组同步投入运营,结束了藏东南不通铁路的历史.在实验条件下,列车从0开始加速到350 km/h,用时65 s;在实际情况下,列车从0开始加速到350 km/h,需用时8分钟.关于列车的两次加速过程,下列说法正确的是(　C　)

A.速度变化量的大小在实验条件下更大

B.单位时间内速度变化量在实验条件下更小

C.实验条件下的平均加速度约为1.5 m/s2

D.实际情况下的加速度大小恒为10.2 m/s2

解析:列车的两次加速过程的速度变化量相同,实验条件下用时更短,单位时间内的速度变化量更大,A,B错误;已知列车的末速度v=

350 km/h≈97.2 m/s,实验条件下的平均加速度大小a1==≈1.5 m/s2,实际情况下的平均加速度大小a2==≈0.2 m/s2,但并不是恒定的,C正确,D错误.

6.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.

7.两质点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/s2

B.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.

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.我国第一个南极内陆科学考察站昆仑站于2009年1月27日9时在南极内陆冰盖的最高点冰穹A地区胜利建成.在南极考察这个问题上,下列说法正确的是(　AD　)

A.在研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题时,科学考察船可以被看成质点

B.以祖国大陆为参考系,昆仑站在不断地运动

C.要对南极大陆的冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域进行科学研究,可以建立平面坐标系

D.题述中的2009年1月27日9时表示时刻

解析:当研究科学考察船从中国出发到南极大陆的行进路线问题时,科学考察船的大小可以忽略不计,可以被看作质点,故A正确;以祖国大陆为参考系,昆仑站相对于祖国的位置不发生变化,是不动的,故B错误;要对南极大陆的冰川学、天文学、地质学、地球物理学、大气科学、空间物理学等领域进行科学研究,可以建立三维坐标系,平面坐标系不能全面描述南极的特点,故C错误;2009年1月27日9时表示的是昆仑站建成的时刻,故D正确.

9.有四个运动的物体A,B,C,D,物体A,B运动的st 图像如图甲所示;物体C,D从同一地点沿同一方向运动的vt图像如图乙所示,根据图像作出的以下判断中正确的是(　BCD　)

A.物体A和B的速度均不变且A的速度比B更小

B.在0～3 s的时间内,物体B运动的位移为10 m

C.t=3 s时,物体C和D的速度相同

D.t=3 s时,物体C的加速度为 m/s2

解析:由甲图看出,物体A和B位移图像都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动,A图线的斜率大于B图线的斜率,A的速度比B更大,故A项错误;由甲图看出,在 0～3 s的时间内,物体B运动的位移为s=10 m-0=10 m,故B项正确;由乙图看出,t=3 s时,D和C的图线相交,说明物体C和D的速度相同,故C项正确;根据加速度定义可知物体C的加速度为a== m/s2,故D项

正确.

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,现让甲远离(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∶9

C.甲先到达终点 

D.两人同时到达终点

解析:百米赛跑中甲都比乙提前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′==,而乙到达终点的时间t乙′=>t甲′,所以甲先到达终点.

三、非选择题:本题共5小题,共54分.

11.(7分)打点计时器和数字计时器是高中物理研究物体运动中重要的实验仪器,图甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的打点计时器,图丙为连接光电门的数字计时器.请回答下面的问题:

(1)图乙是　　　　(选填“电磁打点”或“电火花”)计时器,电源采用的是　　　  　(选填“交流4～6 V”“交流 220 V”或“六节干电池”).

(2)图丙中,若已知物体挡光宽度为d,物体经过光电门用时t,则可以近似认为物体通过光电门的瞬时速度的表达式为v=　　　　.

解析:(1)图甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的仪器,图甲是电磁打点计时器,电源采用的是交流4～6 V,图乙为电火花计时器,使用的电源为交流220 V.

(2)物体通过光电门时的瞬时速度大小为v=.

答案:(1)电火花　交流220 V　(2)

12.(9分)某同学用如图所示的装置做“测量小车的瞬时速度”实验.

(1)下列仪器需要用到的有　　　　.(多选) 

(2)某同学进行了以下实验操作步骤,其中有误的步骤是　　　　. 

A.将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在220 V交流电源上

B.将纸带固定在小车尾部,并穿过电火花计时器的限位孔

C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码

D.将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开小车,再接通电源

(3)在实验中得到一条如图所示的纸带,已知电源频率为50 Hz,相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,测量出s5=4.44 cm,s6=4.78 cm,则打下“F”点时小车的瞬时速度v=　　　　 m/s.(结果保留2位有效数字)

(4)若实验时电源频率大于50 Hz,则打下“F”点时小车的实际速度　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)测量速度. 

解析:(1)通过打点计时器在纸带上打点,借助刻度尺来测量长度,故选项A,B正确,C,D错误.

(2)将电火花计时器固定在长木板的一端,并接在220 V交流电源上,A正确;将纸带固定在小车尾部,并穿过电火花计时器的限位孔,B正确;把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码,C正确;将小车移到靠近打点计时器的一端后,应先接通电源,后放开小车,故D错误.

(3)打下纸带上“F”点时小车的瞬时速度大小为v== m/s≈0.46 m/s.

(4)若实验时电源频率大于50 Hz,则相邻计数点间的时间间隔T<

0.1 s,由F点的瞬时速度表达式v=可知,其实际速度大于测量

速度.

答案:(1)AB　(2)D　(3)0.46　(4)大于

13.(10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,该人游泳的平均速率.

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/s

14.(12分)让小球从斜面的顶端滚下,如图所示是用闪光照相机拍摄的小球在斜面上运动的一段,已知闪光频率为10 Hz,且O点是0.4 s时小球所处的位置,试根据此图估算:

(1)小球从O点到B点的平均速度大小;

(2)小球在A点和B点的瞬时速度大小;

(3)小球运动的加速度大小.

解析:(1)依题意知,相邻两次闪光的时间间隔Δt= s=0.1 s,

vOB== m/s=0.8 m/s.

(2)小球在A点时的瞬时速度vA==0.8 m/s,

小球在B点时的瞬时速度vB== m/s=1.0 m/s.

(3)由加速度的定义得小球的加速度大小a== m/s2=

2.0 m/s2.

答案:(1)0.8 m/s

(2)0.8 m/s　1.0 m/s

(3)2.0 m/s2

15.(16分)如图甲,一个小球在固定的轨道AB上往复运动,其位移—时间(st)图像如图乙所示.试问:

(1)轨道AB的长度是多少?

(2)小球在t=0到t=6 s内的平均速度大小是多少?

(3)前2 s的加速度是多少?

解析:(1)据位移—时间(st)图像可知,

0～2 s内小球向右做匀速直线运动,位移大小为0.6 m,

2～4 s内向左做匀速直线运动,位移大小为 0.6 m,

之后重复前面的运动,故轨道AB的长度是 0.6 m.

(2)小球在t=0到t=6 s内的位移为s=0.6 m,故平均速度===

0.1 m/s.

(3)前2 s小球做匀速直线运动,故加速度为0.

答案:(1)0.6 m　(2)0.1 m/s　(3)0