高中物理第一章 运动的描述综合与测试当堂达标检测题

2022-2023学年高中物理人教版（2019）必修第一册第一章运动的描述章末测试卷

一、单选题

1、一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零。在此过程中(   )

A.速度逐渐减小，位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最小值

B.速度逐渐增大，位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值

C.速度逐渐减小，位移逐渐增大，当加速度减小到零时，位移将不再增大

D.速度逐渐增大，位移逐渐减小，当加速度减小到零时，位移达到最小值

2、关于质点在某段时间内的位移和路程，下列说法正确的是(   )

A.位移为零，该质点一定是静止的

B.路程为零，该质点一定是静止的

C.沿直线运动的质点，位移大小一定等于其路程

D.沿曲线运动的质点，位移大小可能大于其路程

3、如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间，测得遮光条的宽度为，用近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度，为使更接近瞬时速度，正确的措施是(   )
 

A.换用宽度更窄的遮光条 B.提高测量遮光条宽度的精确度

C.使滑块的释放点更靠近光电门 D.增大气垫导轨与水平面的夹角

4、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. B.

C. D.

5、如图所示，汽车向右沿直线运动，原来的速度是，经过一小段时间之后，速度变为，表示速度的变化量。由图中所示信息可知(   )
 

A.汽车在做加速直线运动 B.汽车的加速度方向与的方向相同

C.汽车的加速度方向与的方向相同 D.汽车的加速度方向与的方向相反

6、质点做直线运动的速度—时间图像如图所示，该质点(   )
 

A.在第1秒末速度方向发生了改变 B.在第2秒末加速度方向发生了改变

C.在前2秒内发生的位移为零 D.第3秒末和第5秒末的位置相同

7、中国自主研发的新型平流层飞艇“圆梦号”采用三个六维电机的螺旋桨,升空后依靠太阳能提供持续动力,能自主和遥控升空、降落、定点和巡航飞行,未来或替代亚轨道卫星.假设某次实验中,“圆梦号”在赤道上空指定20千米高度绕地球以恒定速率飞行一圈,下列说法中正确的是(   )

A.研究六维电机的螺旋桨转动时,可把螺旋桨看成质点

B.研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时,可将“圆梦号”看成质点

C.飞艇绕地球飞行一圈的位移不为零

D.飞艇绕地球飞行一圈的平均速度不为零

8、一个物体做单向直线运动，从A点经B点运动到C点，如图所示.已知，从A点到B点的过程中，前、后各一半位移的平均速度分别为3 m/s、0.6 m/s，从B点到C点的过程中，前、后各一半时间内的平均速度分别为2 m/s、6 m/s，则物体从A点运动到C点的平均速度为(   )
 

A.1 m/s B.2 m/s C.3 m/s D.5.9 m/s

二、多选题

9、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(   )

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末开始调头逃离

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

10、如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车A和B的位移—时间（）图线，由图可知(   )
 

A.在时刻车追上B车

B.在时刻两车运动方向相反

C.在到这段时间内，B车的速率先减小后增加

D.在到这段时间内，B车的速率一直比A车的大

11、一个做变速直线运动的物体，加速度逐渐减小到零，那么，该物体的运动情况可能是(   )

A.速度不断增大，加速度减到零时，速度达到最大，而后做匀速运动

B.速度不断减小到零，然后反向做加速运动，最后做匀速运动

C.速度不断减小，到加速度减为零时，速度减到最小，而后做匀速运动

D.速度不断增大

12、物体运动的初速度为6m/s,经过10s速度的大小变为20m/s,则加速度大小可能是(   )

A. B. C. D.

三、填空题

13、如图所示，你右手拿一支彩色画笔，你的同伴牵动一条宽约1 cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动。每隔1 s你用画笔在纸带上点一个点。你还可以练习在1 s内均匀地点上两个点。如果将上述实验中人工打点自动化，就做成了一台简单的“打点计时器”。由实验可知纸带速度越大，相邻两点的距离越_______（选填“远”或“近”），纸带的速度对相邻两点间的时间间隔_______（选填“有”或“没有”）影响。
 

14、如图所示是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。

(1)已知打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为___________。

(2)是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出两点间距__________;C点对应的速度是_____________(计算结果保留3位有效数字)。

15、电火花计时器是使用__________电源,工作电压是__________,使用频率为50Hz的电源,打点时间间隔是__________.打点的不是振针和复写纸,而是__________和__________.

16、如图所示，四条纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带（纸带的左端先通过打点计时

器）。从点的分布情况可以断定:纸带____和_____是匀速通过打点计时器的，纸带     运动是越来越快的，纸带     运动是开始越来越快，后来又越来越慢。（以上空白处均选填 “A” “B”“C”或“D”）若所用交流电的频率是50 Hz，图中纸带D,从E点到F点，历时    s，位移大小为     m，这段时间内纸带运动的平均速度大小是              m/s,段的平均速度大小是______m/s,段的平均速度大小是_______m/s(结果保留至小数点后两位)

四、实验题

17、某次实验电磁打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点。
 

（1）使用的电源是_________（选填“交流8 V”或“交流220 V”）。

（2）推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？

（3）在两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是_______。

（4）B点的瞬时速度为_________。

18、某次实验打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点。

（1）推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？_________。

（2）在打出这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是___________。

（3）B点的瞬时速度为_________。

19、如图甲、乙所示的两种打点计时器是高中物理实验中常用的计时仪器。光电计时器像打点计时器一样，也是一种研究物体运动情况的计时仪器，其结构如图丙所示，分别是光电门的激光发射和接收装置，当一辆带有挡光片的小车从间通过时，光电计时器就可以显示挡光片的挡光时间。某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，做了一个U形遮光板如图丁所示，两个遮光片宽度均为，将此U形遮光板装在小车上，让小车做匀变速直线运动通过静止的光电计时器，实验时测得两次遮光时间分别为，从第一个遮光片遮光到第二个遮光片遮光经过的时间，则：
 

（1）图乙是________（选填“电磁”或“电火花”）打点计时器，电源采用的是_______（选填“交流4~6 V”或“交流220 V”）。
（2）第一个遮光片通过光电门的速度大小为_____m/s，第二个遮光片通过光电门的速度大小为_________m/s。
（3）小车做加速直线运动的加速度大小为________。

20、利用打点计时器研究一个约1.4m高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘底部,通过打点计时器记录纸带随卷帘竖直向上的运动.选取打点后的一段清晰纸带如图甲所示,数据如表所示.纸带上……每两点之间的时间间隔为0.10s,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度.可以将近似地作为该间距中间时刻的瞬时速度v.

（1）根据提供的纸带和数据,在图乙坐标系中描绘出该段纸带随卷帘窗运动的图线.

（2）由图线可求出段的加速度为____________,估算打C点时纸带的速度为___________m/s.

五、计算题

21、有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为，以醒世人，意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。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碰撞，试问：

（1）碰撞时间为，碰撞后两车共速，摩托车驾驶员是否有生命危险？（两者碰后货车的速度视为不变）

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

22、如图所示为一质点沿直线运动的位置—时间图像.根据图像，求：
 

（1）开始5 s内质点运动的总路程和平均速度；

（2）画出与位置—时间图像相对应的速度—时间图像（即图像，不需要写出分析过程）.

23、如图为某物体做直线运动的图像。试分析物体在各段时间内的运动情况并计算各阶段加速度的大小和方向。
 

参考答案

1、答案：B

解析：一个质点做方向不变的直线运动，加速度的方向始终与速度方向相同，但加速度大小逐渐减小直至为零，在此过程中，由于加速度的方向始终与速度方向相同，所以速度逐渐增大，当加速度减小到零时，速度达到最大值，此后物体将做匀速直线运动，速度不变，故A错误，B正确；由于质点做方向不变的直线运动，所以位移逐渐增大，当加速度减小到零时，速度不为零，所以位移继续增大，故C、D错误。

2、答案：B

解析：质点绕圆一周的位移为零，显然质点是运动的，选项A错误；质点只要运动，路程就不会为零，路程为零，该质点一定是静止的，选项B正确；除了单向直线运动外，在其他的运动中，质点的位移大小都小于路程，选项C、D错误。

3、答案：A

解析：换用宽度更窄的遮光条，时间更短，选项A正确；提高测量遮光条宽度的精确度，不能缩短，选项B错误；瞬时速度表示运动物体在某一时刻（或经过某一位置）的速度，应用极限思想，在时间趋于零的情况下将平均速度近似看作瞬时速度，所以要计算滑块通过光电门的瞬时速度，需要缩短通过时间，使滑块的释放点更靠近光电门，则变长，选项C错误；增大气垫导轨与水平面的夹角，在滑块的释放点距离光电门比较近的情况下，不能明显缩短，选项D错误。

4、答案：C

解析：设沿倾斜木板向上为正方向，则初速度，木板倾角增大前后，物体在第2 s末的速度分别为：。根据加速度的定义式可得：，，选项C正确。

5、答案：C

解析：速度是矢量,速度的变化量也是矢量,根据题图可知, 的方向与初速度方向相反,而加速度的方向与速度变化量的方向相同,所以加速度方向与初速度方向相反,汽车做减速运动,选项C正确,A、B、D错误.

6、答案：D

解析：根据图像，第1秒末速度方向没变，加速度方向改变，A错误.第2秒末加速度方向没变，速度方向改变，B错误.前2秒内的位移等于图线与横轴围成的面积，为2 m，C错误.前3秒内的位移与前5秒内的位移相同，均为1 m，故第3秒末与第5秒末质点的位置相同，D正确.

7、答案：B

解析：研究六维电机的螺旋桨转动时,螺旋桨的大小和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;研究“圆梦号”绕地球飞行一圈所用时间时.“圆梦号”的大小和形状可以忽略,可将“圆梦号”看成质点,故B正确;飞艇绕地球飞行一圈时的位移为零,根据平均速度定义式可知平均速度为零,故C、D错误.

8、答案：B

解析：设段的前、后半程所用的时间分别为和，段所用的时间是，则，，从A点运动到C点的平均速度为，联立各式，整理得，故B正确.

9、答案：BD

解析：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，根据可得，，所以D正确。

本章涉及的图像直观地表示出速度随时间的变化关系，是典型的用数学知识研究物理问题的重要思想方法，这类图像既是研究运动问题的重要方法，也是解决图像类问题的基础。

10、答案：BC

解析：由图像可知，在0~时间内，B追A，时刻相遇，所以A错误；在时刻的斜率为负，A的斜率为正，则B的速度方向与A的速度方向相反，所以B正确；b图线在最高点的斜率为零，所以速度为零，故B的速度先减小为零，再反向增大，所以选项C正确，选项D错误。

11、答案：ABC

解析：若开始时，加速度方向和速度相同，只要加速度不为零，速度即增大，加速度减小到零时，速度达到最大，故A正确，D错误；若开始时加速度方向与速度相反，速度减小，速度减小到零后开始反向，加速度减到零后变为匀速，若加速度减到零后还没有反向，则这时速度减到最小，而后做匀速运动，故B、C正确.

12、答案：BD

解析：本题只给了速度的大小没给速度的方向,所以或,由可得或,故选BD.

13、答案：远；没有

解析：相邻两点之间的时间间隔相等，纸带速度越大，相邻两点的距离越远；相邻两点所表示的时间取决于打点的周期，与纸带的速度无关。

14、答案：(1)0.02s   (2)0.70cm(0.69~0.71cm均可);0.100m/s

解析：(1)打点计时器电源频率为50Hz,周期,故打相邻两点的时间间隔为0.02s;

(2)两相邻计数点间的时间间隔为,由题图读出;C点对应速度。

15、答案：交流;220V;0.02s;电火花;墨粉

解析：电火花计时器使用交流电源,电火花计时器的工作电压是220V,当电源频率是50Hz时,它每隔0.02s打一个点.使用电火花计时器时,在纸带上打点的不是振针和复写纸,而是电火花和墨粉.

16、答案：A;C;B;D;0.04;0.2700;6.75;11;7.88

解析：速度是单位时间内物体所通过的位移，纸带上相邻两点 间的时间间隔相等，因此物体匀速运动时，相邻两点间的距离相等，所以纸带,A、C是匀速通过打点计时器的。纸带B相邻两点间的距离越来越大，则速度越来越大，因此纸带B的运动是越来越快的,纸带D相邻两点间的距离先变大后变小，说明速度先变大后变小，因此纸带D的运动是开始越来越快，后来又越来越慢。所用交流电的频率是50 Hz,则相邻两点间的时间间隔为0.02 s,从E点到F点有两段时间间隔，所以时间为0.04 s,位移大小为0.2700m,这段时间内纸带运动的平均速度大小为,代入数值得。段的位移大小为22.00 cm,即0.2200 m,所用时间为0.02 s,由得平均速度大小为11m/s,段的位移大小为63.00 cm,即0.6300 m,所用时间为0.08 s，由得平均速度大小为7.88 m/s.

17、答案：（1）交流8 V

（2）加速运动

（3）0.365 m/s

（4）0.252 m/s

解析：（1）电磁打点计时器用的是低压交流电，故选交流8 V。

（2）相邻两点间的距离越来越大，说明纸带在做加速运动。

（3）由题知，从A点开始每打五个点取一个计数点，故相邻计数点间的时间间隔为，根据平均速度公式有。

（4）B点的瞬时速度等于间的平均速度。

18、答案：（1）加速运动

（2）0.365 m/s

（3）0.252 m/s

解析：（1）从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为，每隔0.1 s纸带运动的位移分别是、，说明纸带做加速运动。

（2）间纸带运动的平均速度为

。

（3）B点的瞬时速度可以用段的平均速度表示，故

。

19、答案：（1）电火花；交流220 V

（2）0.05；010

（3）0.05

解析：（1）图乙是电火花打点计时器，电源采用的是交流220 V。
（2）第一个遮光片通过光电门的平均速度大小为；第二个遮光片通过光电门的平均速度大小为。
（3）根据加速度定义式可得小车的加速度。

20、答案：（1）如图所示

（2）5.00;1.25

解析：（1）根据题意,各间距中间时刻的瞬时速度等于此间距内的平均速度,依次算出各个时刻的速度如下表.

将各时刻的速度在坐标系中描点连线,得到图线如图所示.

（2）根据可得,由图线可知打C点时纸带的速度为1.25m/s.

21、答案：（1）有

（2）1:1

解析：（1）两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向，摩托车的速度变化量为，两车相碰撞时摩托车的加速度为，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，根据加速度的定义式得，所以有。

22、答案：（1）50 m；2 m/s，方向沿x轴负方向

（2）见解析

解析：（1）由位置—时间图像可知，在开始5 s内，质点先由到，再返回到，总路程为.开始5 s内的位移为，，平均速度方向沿x轴负方向.
（2）由图线斜率可得出各段速度，0~2 s内，；2~3 s内，；3~5 s内，；作出图像如图所示.
 

23、答案：见解析

解析：物体在0~1 s内做正向加速直线运动，
速度变化量为，
加速度，方向与正方向相同。
在1~3 s内物体做正向减速直线运动，
速度变化量，
加速度，故加速度的大小为，方向与正方向相反。
在3~4 s内物体做反向加速直线运动，
速度变化量，
加速度，故加速度的大小为，方向与负方向相同。