高中物理沪科版必修1第一章 怎样描述物体的运动综合与测试同步测试题

2021-2022学年沪科版必修1

第1章 怎样描述物体的运动 章末综合练习（解析版）

一、单项选择题(本题共6小题，每小题4分，共24分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确，选对的得4分，有选错或不答的得0分)

1．北京时间12月6日17时47分，地面科技人员发出指令，“嫦娥三号”探测器器载变推力发动机成功点火，361秒钟后，发动机正常关机．根据北京航天飞行控制中心实时遥测数据判断，“嫦娥三号”顺利进入距月面平均高度约100 km环月轨道，近月制动获得圆满成功．则下列说法正确的是(　　)

A．“12月6日17时47分”和“361秒钟”，前者表示“时刻”，后者表示“时间”

B．“嫦娥三号”探测器绕月球飞行一圈，它的位移和路程都为0

C．“嫦娥三号”探测器绕月球飞行一圈，平均速度不为0，每一时刻的瞬时速度都不为0

D．地面卫星控制中心在对“嫦娥三号”探测器进行飞行姿态调整时可以将飞船看做质点

解析：选A.“12月6日17时47分”表示时刻，“361秒钟”表示时间，选项A正确；“嫦娥三号”探测器绕月球飞行一圈，它的位移为0，路程为一个圆周周长，选项B错误；“嫦娥三号”探测器绕月球飞行一圈，平均速度为0，每一时刻的瞬时速度都不为0，选项C错误；地面卫星控制中心在对“嫦娥三号”探测器进行飞行姿态调整时，“嫦娥三号”探测器的形状和大小不能忽略，故不能看做质点，选项D错误．

2．以下说法中不正确的是(　　)

A．第十二届全国人民代表大会第三次会议于北京时间2016年3月5日8∶00开幕，是指时间

B．火车站公布的旅客列车运行表是时刻表

C．柏林田径世锦赛上飞人博尔特创造了新的百米世界纪录9秒58，是指时间

D．高速列车从北京到天津仅用30分钟，是指时间

解析：选A.北京时间2016年3月5日8∶00开幕，是一瞬时；火车站公布的旅客列车运行表是指列车进站或离站的瞬间；百米运动是一个过程，9秒58是时间；高速列车从北京到天津用时30分钟是一个过程，是时间，故A错误，B、C、D正确．

3．我国运动员刘翔获得广州亚运会110米跨栏冠军，成绩是13秒09，再次向世人证明了他是亚洲第一飞人．刘翔之所以能够取得冠军，取决于他在110米栏比赛中(　　)

A．某时刻的瞬时速度大

B．撞线时的瞬时速度大

C．平均速度大

D．任何时刻的速度都大

解析：选C.刘翔在110米栏比赛中取得冠军，说明他跑完110米的位移用时最短，由速度公式v＝知他的平均速度最大，但并不表明他在某时刻的速度一定就大，C正确，A、B、D错误．

4.如图所示是一辆汽车做直线运动的s－t图像，对相应的线段所表示的运动，下列说法错误的是(　　)

A．AB段表示车静止

B．BC段发生的位移大小大于CD段发生的位移大小

C．CD段运动方向和BC段运动方向相反

D．CD段运动速度大小大于BC段运动速度大小

解析：选B.s－t图像中，斜率的大小表示速度大小，斜率的正负表示速度方向，故A、C、D对，B错．

5．如图是甲、乙两物体做直线运动的v－t图像，下列表述正确的是(　　)

A．乙做匀加速直线运动

B．0～1 s内甲和乙的位移相等

C．甲和乙的加速度方向相同

D．甲的加速度比乙的小

解析：选A.甲乙两物体在v－t图像里的图形都是倾斜的直线，表明两物体都做匀变速直线运动，乙是匀加速运动，甲是匀减速运动，加速度方向不同，A对，C错；根据在速度图像里面积表示位移的方法可知，在0～1 s内甲通过的位移大于乙通过的位移，B错；根据斜率表示加速度可知甲的加速度大于乙的加速度，D错．

6．甲、乙两车沿平直公路通过同样的位移．甲车在前半段位移以v1＝40 km/h的速度运动，后半段位移以v2＝60 km/h的速度运动；乙车在前半段时间内以v1＝40 km/h的速度运动，后半段时间内以v2＝60 km/h的速度运动，则甲、乙两车在整个位移中的平均速度大小的关系是(　　)

A．甲＝乙

B．甲>乙

C．甲<乙

D．因不知位移和时间，故无法比较

解析：选C.设总位移为s，则甲车运动总时间为

t甲＝＋＝s

所以甲车的平均速度：甲＝＝＝＝ km/h＝48 km/h.

设乙车运动总时间为t乙，则乙车的总位移为

s＝v1＋v2＝t乙，所以乙车的平均速度乙＝＝＝ km/h＝50 km/h，所以甲<乙．

二、多项选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分)

7．我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系．下列说法正确的是(　　)

A．我们说“太阳东升西落”，是以地球为参考系的

B．我们说“地球围绕太阳转”是以地球为参考系的

C．我们说“同步卫星在高空静止不动”，是以太阳为参考系的

D．坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，乘客是以火车为参考系的

解析：选AD.“太阳东升西落”是相对于我们居住的地球而言，是以地球为参考系的，所以A正确．“地球围绕太阳转”是以太阳为参考系的，因此B不正确．“同步卫星在高空静止不动”是相对于地球而言的，是以地球为参考系的，所以C不正确．火车上的乘客看到铁路旁的树木、电线杆迎面向他飞奔而来，是以火车或他自己为参考系的，所以D正确．

8．关于位移和路程，下列说法正确的是(　　)

A．出租车是按位移的大小来计费的

B．出租车是按路程来计费的

C．在田径场1 500 m长跑比赛中，跑完全程的运动员的位移大小为1 500 m

D．高速公路路牌上标示“上海100 km”，表示该处到上海的路程为100 km

解析：选BD.出租车是按路程来计费的，A错误，B正确；在田径场上进行1 500 m长跑比赛，一定是在弯曲的跑道上进行的，位移一定小于1 500 m，C错误；高速公路路牌上标示“上海100 km”，表示该处到上海的路程为100 km，D正确．

9．某学习小组的同学从网上找到几幅照片，根据照片所示情景请你判断下列说法正确的是(　　)

A．当火药爆炸炮弹还没发生运动瞬间，炮弹的加速度一定为零

B．轿车紧急刹车时速度变化很快，所以加速度很大

C．高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零

D．根据图中数据可求出110 m栏比赛中任一时刻的速度

解析：选BC.当火药爆炸瞬间炮弹速度几乎为零，但加速度非常大，故A错误；当轿车紧急刹车时速度变化很快，即加速度很大，故B正确；高速行驶的磁悬浮列车高速匀速行驶时，加速度为零，故C正确；13秒15是时间，可以求平均速度，任一时刻的速度无法求出，故D错误．

10.如图是物体做直线运动的v－t图像．由图可知，该物体(　　)

A．第1 s内和第3 s内的运动方向相反

B．第3 s内和第4 s内的加速度相同

C．第1 s内和第4 s内的加速度大小相等

D．3 s末速度方向和加速度方向都发生改变

解析：选BC.第1 s内和第3 s内的速度均为正值，方向相同，选项A错误；v－t图像的斜率代表加速度，第3 s内和第4 s内斜率相同，所以加速度相同，选项B正确；第1 s、第4 s内加速度大小为a＝＝1 m/s2，故选项C正确.3 s末速度方向发生改变，但加速度方向不变，故选项D错误．

三、非选择题(本题共6小题，共52分．解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤，只写出最后答案的不能得分，有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位)

11．(4分)电磁打点计时器是一种使用交流电源记录运动物体在一定时间间隔内位移的仪器，当电源频率为50 Hz时，振针每隔________s打下一个点．现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz计算，则测出的速度数值将比真实值________．

解析：打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率．当交流电源频率为50 Hz时．打点计时器每隔0.02 s打一个点，若电源的实际频率小于50 Hz时打两次点的时间间隔将大于0.02 s，若仍按0.02 s计算运动时间时，所测得的运动时间小于实际时间，由此计算出的速度值也就大于其真实值．

答案：0.02　大

12．(8分)探究匀变速直线运动加速度的实验中，一条纸带的点迹及数据如图所示(图中直尺的单位为 cm，点O为纸带上记录到的第一点，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)．

小组成员量出DF间的距离为3.60 cm，FH间的距离为5.20 cm，计算出打点计时器打下点E、G时的速度vE＝________ m/s、vG＝________ m/s，利用a＝得出a＝________ m/s2.

解析：点E、G分别是DF和FH的中间时刻对应的点，对应的瞬时速度等于相应的平均速度，即vE＝＝×10－2 m/s＝0.90 m/s，vG＝＝×10－2 m/s＝1.30 m/s，a＝＝ m/s2＝10.00 m/s2.

答案：0.90　1.30　10.00

13．(7分)爆炸性的加速度往往是跑车的卖点．保时捷 911 GT3 由静止加速至 100 km/h只需 4.2 s.

(1)求保时捷 911 GT3 的平均加速度．

(2)假设普通私家车的平均加速度为 3 m/s2，他们需要多长时间才能由静止加速至 100 km/h.

解析：(1)末速度vt＝100 km/h＝ m/s＝27.78 m/s

平均加速度a＝＝ m/s2≈6.61 m/s2.

(2)所需时间t＝＝ s≈9.26 s.

答案：(1)6.61 m/s2　(2)9.26 s

14．(10分)足球运动员在罚点球时，球获得30 m/s的速度并做匀速直线运动．设脚与球作用时间为0.1 s，球在空中飞行0.3 s后被守门员挡出，守门员双手与球接触时间为0.1 s，且球被挡出后以10 m/s沿原路反弹，求：

(1)罚点球的瞬间，球的加速度的大小；

(2)守门员接球瞬间，球的加速度的大小．

解析：(1)设球被踢出时的速度方向为正方向，则罚点球时的速度由v0＝0变到v1＝30 m/s，用时t1＝0.1 s，由a＝得罚点球时a1＝＝ m/s2＝300 m/s2.

(2)接球时速度由v1变为v2＝－10 m/s，用时t2＝0.1 s，

则接球时a2＝＝ m/s2＝－400 m/s2

即加速度大小为400 m/s2.

答案：(1)300 m/s2　(2)400 m/s2

15．(10分)短跑名将博尔特在北京奥运会上创造了100 m和200 m短跑项目的新世界纪录，他的成绩分别是9.69 s和19.30 s .假定他在100 m比赛时从发令到起跑的反应时间是0.15 s，起跑后做匀加速运动，达到最大速率后做匀速运动.200 m比赛时，反应时间及起跑后加速阶段的加速度与100 m比赛时相同，但由于弯道和体力等因素的影响，以后平均速率只有跑100 m时最大速率的96 %.求：

(1)加速所用时间和达到的最大速率；

(2)起跑后做匀加速运动的加速度大小．(结果保留两位小数)

解析：(1)设加速所用时间为t(以s为单位)，匀速运动的速度为v(以m/s为单位)，则有

vt＋(9.69－0.15－t)v＝100

vt＋(19.30－0.15－t)×0.96v＝200

由以上两式得t＝1.29 s，v＝11.24 m/s.

(2)设加速度大小为a，则

a＝＝8.71 m/s2.

答案：(1)1.29 s　11.24 m/s　(2)8.71 m/s2

16．(13分)在距离斜坡底端10 m的山坡上，一辆小车以4 m/s的速度匀速向上行驶，5 s后，小车又以2 m/s的速度匀速向下行驶．设小车做直线运动且位移和运动方向都以沿斜坡向上为正方向，试作出小车在这20 s内的s－t图像和v－t图像，并确定小车在20 s末的位置．(小车初始位置为坐标原点)

解析：在前5 s内小车运动的位移s1＝v1t＝4×5 m＝20 m，方向沿斜坡向上

在后15 s内小车运动的位移s2＝－v2t2＝－2×15 m

＝－30 m，方向沿斜坡向下

以小车的出发点作为坐标原点，在这20 s内小车的s－t图像和v－t图像如图所示．

由图像可知，小车在这20 s内的位移s＝－10 m，方向沿斜坡向下，即第20 s末小车处于斜坡底端．

答案：图像见解析　处于斜坡底端