高中物理人教版（2019）必修第一册 第一章 运动的描述 测试卷

这是一份高中物理人教版（2019）必修第一册 第一章 运动的描述 测试卷，共10页。
第一章 运动的描述 测试卷
本试卷共4页，15小题，满分100分，考试用时75分钟。
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. 在下列问题的研究中，说法正确的是( )
A. 马拉松运动员在比赛中运动路线的长度就是运动员的位移
B. 研究跳水运动员在比赛中的技术动作完成情况时，运动员可视为质点
C. 举重运动员在举起杠铃时需坚持3 s，3 s指的是时间
D. 体操运动员的比赛从上午10：00开始，10：00指的是时间
2. 下列说法正确的是( )
A. 位移、速度、力都是矢量
B. 选择不同的参考系对同一运动的描述是相同的
C. 描述物体运动时，只有体积小的物体才能可视为质点，体积大的物体不能视为质点
D. 单向直线运动中，运动物体的位移就是路程
3. 小明同学拉着穿过打点计时器的纸带的一端，向左运动，在纸带上打出了一系列的点，点迹分布如图所示，请你由此判断纸带的运动情况是( )

A. 先匀速直线运动后减速直线运动 B. 先加速直线运动后匀速直线运动
C. 先减速直线运动后加速直线运动 D. 先加速直线运动后减速直线运动
4. 关于速度和速率，下列说法正确的是( )
A. 平均速度是指物体通过的路程与所用时间的比值
B. 平均速率等于平均速度的大小
C. 瞬时速度，其大小等于瞬时速率，其方向与物体运动的方向相同
D. 平均速度的方向就是物体运动的方向，且其与位移的方向总是一致的
5. 甲、乙、丙三个物体同时同地出发做直线运动，它们的位移−时间图像如图所示。在20s内，它们的位移和路程及平均速度和平均速率的大小关系是( )

A. 位移大小和路程均相等
B. 位移大小相等，路程S甲>S丙>S乙
C. 平均速度大小相等，平均速率v甲>v乙=v丙
D. 平均速度大小相等，平均速率v甲>v丙>v乙
6. 一辆汽车沿直线运动，以速度v匀速行驶了全程的一半，以v/2的速度行驶了另一半，则全程的平均速度为( )
A. v2 B. 2v3 C. 3v2 D. v3
7. 甲、乙为两个在同一直线上运动的物体，a甲=4 m/s2，a乙=−4 m/s2。那么，对甲、乙两物体的判断正确的是( )
A. 甲的加速度大于乙的加速度 B. 甲、乙两物体的运动方向一定相反
C. 甲、乙两物体的加速度方向一定相反 D. 甲、乙两物体的速度值都是越来越大的

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. 下列说法中正确的是( )
A. 物体的速度越大，加速度一定越大
B. 物体的速度变化得越快，加速度一定越大
C. 物体的加速度越小，速度的变化量可能越大
D. 物体在某时刻的速度为零，其加速度一定为零
9. 三个质点A、B、C均由N点沿不同路径运动至M点，运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，同时到达M点，下列说法正确的是( )

A. 三个质点从N点到M点的位移相同
B. 三个质点任意时刻的速度方向都相同
C. 三个质点从N点出发到任意时刻的平均速率都相同
D. 三个质点从N点到M点的平均速度相同

10. CRH(China Railways High−speed)中文意为“中国高速铁路”，是中国铁路总公司对中国高速铁路系统建立的品牌名称。高铁列车在启动阶段的运动可看作初速度为零的匀加速直线运动．该阶段，列车的加速度a、速度v、位移x、时间t的关系图象正确的有( )

A. B.
C. D.

三、实验题：本题共2小题，每空2分，共26分。
11. (1)打点计时器接____(填交流、直流)电源，当频率是50Hz时，打点计时器每隔____秒打一个点。
(2) 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上无需测量直接得到的物理量是_______
A.时间间隔 B.位移 C.平均速度 D.瞬时速度
(3)关于打点计时器的使用说法正确的是______
A.电磁打点计时器使用的是10V以下的直流电源
B.在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源
C.使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小
D.纸带上打的点越密，说明物体运动的越快
(4)在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，如图所示，是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带，A、B、C、D、E、F、G为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1s。试求BD、DF两个过程的平均速度vBD=________ m/s；vDF=________m/s。(结果保留两位有效数字)



12. (1)常用的打点计时器有电磁式和电火花式两种，它们都必须使用________(填“直流”或“交流”)电源才能工作，电火花打点计时器的工作电压为________V；如果使用的电源频率为50 Hz，则打相邻两点的时间间隔为________s。
(2)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列做法正确的是_____
A.先使纸带运动，再接通电源 B.先接通电源，再使纸带运动
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)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，接下来的前几个点模糊，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_______运动(填“加速”或“减速”或“匀速”)
②在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是______________．
③B点的瞬时速度为__________．






四、计算题：本题共3小题，13题6分，14题10分，15题12分，共28分。
13. 如图，为一升降机向上做直线运动的位移−时间图象，以竖直向上为正方向，根据图象。

(1)描述升降机在25 s内的运动情况；
(2)求升降机在0～25 s内平均速率和平均速度的大小。






14. 如图所示，一个物体运动的v−t图象，求：
(1)物体在第1秒末的加速度的大小；
(2)物体在5s内的位移；
(3)物体在7s内的平均速度(结果保留2位有效数字)










15. 如图所示是做直线运动的物体在0～5s的x−t图象，求：
(1)0.5s时的速度；
(2)前2s的平均速度；
(3)全程的平均速度；
(4)画出其v−t图象．









答案解析
【答案】
1. C 2. A 3. D 4. C 5. C 6. B 7. C
8. BC 9. AD 10. BD
11. (1)交流；0.02；(2)A；(3)C；(4)0.21；0.31
12. (1)交流；220； 0.02； (2)BD；(3)加速 ；0.37m/s；0.25m/s
13. 解：(1)0∼10s向上做匀速运动，速度为：v1=3010m/s=3m/s，
10s∼15s静止不动，15s∼25s以v2=1010m/s=1m/s的速度向下做匀速直线运动；
(2)0∼25s内的路程为：s=30m+10m=40m，
平均速率为：v=st=40m25s=1.6m/s，
0∼25s内的位移为：x=(20−0)m=20m，
平均速度大小;v=xt=20m25s=0.8m/s。
14. 解：(1)由图象可知，第1秒末的加速度a=vt=22m/s2=1m/s2
(2)物体在5s内的位移等于梯形面积大小，为 S1=2+52×2m=7m
(3)5s～7s内的位移大小等于小三角形面积大小，为 S2=4×22m=4m
物体在7s内的位移S=S1−S2=3m
物体在7s内的平均速度v.=St=37m/s≈0.43m/s
答：(1)物体在第1秒末的加速度的大小是1m/s2；
(2)物体在5s内的位移是7m；
(3)物体在7s内的平均速度是0.43m/s。
15. 解：(1)x−t图象的斜率表示速度，物体在0−1s内做匀速直线运动，则0.5s时的速度为：
v1=ΔxΔt=15−51m/s=10m/s
(2)由图可知前2s位移为：Δx2=x2−x1=15m−5m=10m
前2s的平均速度v2=Δx2t2=102m/s=5m/s
(3)全程位移为：Δx5=x5−x1=0m−5m=−5m
全程的平均速度v5=Δx5t5=−55m/s=−1m/s
(4)由图象可知物体在第一秒内做匀速运动，速度为v1=10m/s；
1−4s内静止，v2=0m/s；
最后一秒做反向匀速运动，速度为v3=0−151m/s=−15m/s。
画出其v−t图象如图所示：

【解析】
1. 【分析】
当物体的形状和大小对研究问题没有影响时，物体就可以看成质点，位移是描述物体(质点)位置变化的物理量；时间和时刻的主要区别就是时刻是时间轴上的点，而时间对应的是时间轴上的一段。
本题是对时间时刻、质点、位移等基本概念的考查，是基本知识，在平时的学习中要牢牢的掌握住。
【解答】
A.马拉松赛不是直线跑道，所以通过的路程不等于发生的位移，故A错误；
B.研究跳水运动员在比赛中的技术动作完成情况时，运动员的动作不能忽略，不能看成质点，故B错误；
C.“3秒”对应时间轴上的一段，是时间，故C正确；
D.从上午10:00开始，10:00指的是时间轴上的点，因此是时刻，故D错误。
故选C。
2. 【分析】
既有大小，又有方向的物理量是矢量；同一运动选择不同的参考系，观察到的结果往往不同。看做质点的条件是物体的形状和大小可以忽略不计；位移和路程是两个不同的物理量；该题考查直线运动的相关的物理量的内涵和外延，要求对这部分的概念有准确的理解和掌握。
【解答】
A.位移、速度和力都是既有大小，又有方向的物理量，都是矢量。故A正确；
B.研究一个物体的运动时，总要选取一个参考系；同一运动选择不同的参考系，观察到的结果往往不同。故B错误；
C.当物体的大小和形状对所研究的问题中没有影响或影响不计时，可以把物体当成质点处理，与体积的大小和质量的大小无关。故C错误；
D.位移是从起点到终点的有向线段，路程是物体运动的轨迹的长度，它们是两个不同的物理量；物体做单向直线运动的过程中的位移大小等于路程，但不能说单向直线运动中，运动物体的位移就是路程。故D错误。
故选A。
3. 【分析】
根据相邻的计时点的距离变化判断小车的运动。
知道打点计时器的原理，知道相邻的计时点的时间间隔相等。
【解答】
从图中看出，相邻的计时点的距离先越来越大，后越来越小，所以小车先做加速运动后做减速运动，故D正确，A、B、C错误。
4. 【分析】瞬时速度的大小表示速率，但是平均速度的大小与平均速率概念不同，平均速度等于位移与时间的比值，平均速率等于路程与时间的比值。
本题主要考查平均速度、平均速率及瞬时速度。

【解答】A.平均速度是指物体通过的位移与所用时间的比值，A错误；
B.平均速率是指路程与时间的比值，平均速率不等于平均速度的大小，B错误；
C.瞬时速度的大小等于瞬时速率，其方向与物体运动的方向相同，C正确；
D.平均速度的方向与位移的方向一致，与物体运动方向不一定相同，D错误．
5. 【分析】
本题考查位移时间图象问题，根据位移图象确定出位移关系，分析物体的运动情况，确定出路程关系，再根据平均速度等于位移与所用时间的比值；平均速率等于路程与所用时间的比值，进行判断平均速度和平均速率的关系。做题的关键要求知道由位移图象纵坐标的变化量等于位移，能判断出物体的位移关系。题目难度不大，属于基础题。
【解答】
由图看出，三个物体的起点与终点相同，位移相同，所用时间也相同，平均速度是位移与时间的比值，则三个物体的平均速度大小相同；
由图得知，甲先沿正方向运动，后沿负方向返回，而乙、丙都一直沿正方向运动，则甲的路程最大，乙丙的路程相等，平均速率是路程与时间的比值，所以甲的平均速率最大，乙丙的平均速率相等，故C正确，ABD错误。
6. 【分析】
解决本题的关键掌握平均速度的定义式v总=x总t总 。
分别根据求出两段过程运动的时间，结合平均速度的定义式，求出全程的平均速度；
【解答】
设全程的的总位移为S，前半程用时t1=s2v ，后半程用时t2=s2v2 ，根据平均速度的定义：v总=st1+t2=23v，故ACD错误，B正确。
故选B。
7. 【分析】本题考查了对加速度的理解，明确加速度为矢量，负号代表方向，不代表大小。
加速度是描述速度变化快慢的物理量，加速度大，速度变化的快，加速度小，速度变化的慢，加速度为矢量，其负号代表方向。
【解答】AC.加速度是矢量，符号不表示大小，而是表示方向，正号表示与规定的正方向相同，负号表示与规定的正方向相反，A错误，C正确；
B.速度的方向就是物体运动的方向，甲、乙两物体在同一直线上运动，可能同向运动，也可能反向运动，B错误；
D.加速度的方向与速度方向相同，物体加速，加速度方向与速度方向相反，物体减速，D错误。
8. 【分析】
根据加速度的定义式a=△v△t，加速度等于速度的变化率．物体的速度变化量大，加速度不一定大，加速度与速度无关。
解本题的关键是掌握描述运动的基本物理量，理解它们的物理意义，了解各物理量之间的联系与区别，同时要理解极限法求瞬时速度的原理。
【解答】
A.加速度描述速度变化的快慢，是速度变化量与时间的比值，速度变化大指的是速度变化量，而没有告知时间，所以加速度大小无法判断，故A错误；
B.加速度是反映速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故B正确；
C. 物体的加速度越小，经历的时间很长，速度的变化量可能越大，故C正确；
D.速度为零的物体加速度不一定为零，如竖直上抛的物体在最高点时速度为零，而加速度为重力加速度，故D错误。
故选BC。
9. 【分析】
根据图象确定位移，注意位移等于物体首末位置的距离，平均速度等于位移与时间的比值，而平均速度的方向为位移的方向。
解题的关键是分析物体的运动轨迹，得到位移与路程，从而利用公式计算平均速度。
【解答】
A.位移是起点到终点的有向线段，方向是由起点指向终点，故A正确；
B.速度方向即为质点的运动方向，它们沿不同的路径运动，则运动方向不同，故B错误；
C.三个质点的任意时刻的路程并不一定相同，则三个质点从N点出发到任意时刻的平均速率不一定相同，C错误；
D. 位移是起点到终点的有向线段，位移相同，时间相同，三个质点从N点到M点的平均速度相同，故D正确。
故选AD。
10. 【分析】
物体做初速度为零的匀加速直线运动，根据各个量的表达式分析图象的形状。
分析图象问题应该知道相应的物体运动规律，列出相应的公式，才能做好图象分析问题。
【解答】
A.物体做初速度为零的匀加速直线运动，则有v=at，a不变，v−t图象是过原点的倾斜的直线，故A错误；
B.根据x=12at2知，a>0，x−t图象是开口向上抛物线的一部分，故B正确；
C.a不变，a−x图象是平行于x轴的直线，故C错误；
D.根据v2=2ax得：v=2ax，a不变，由数学知识得，v−x为幂函数图象，且答案中图象正确，故D正确。
故选BD。
11. 【分析】
(1、2)了解打点计时器的原理和具体使用，尤其是在具体实验中的操作细节要明确，要知道打点计时器的打点频率和周期的含义和关系。
(3)了解打点计时器的工作原理，就能够熟练使用打点计时器便能正确解答；
(4)依据平均速度等于位移除以时间，即可求解BD、DF两个过程的平均速度。
【解答】
(1)打点计时器是使用交流电源的仪器，其打点周期与交流电的周期相同，若交流电频率为50Hz，则其打点周期为0.02s；
(2)A.只看纸带上打的点数即可知道时间间隔，故A正确；
B.位移需要利用刻度尺测量两点之间的距离，故B错误；
C.平均速度的求解需要运用物理公式，故C错误；
D.瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故D错误。
(3)A.电磁打点计时器使用的是8V的交流电源，故A错误；
B.实验过程应先接通电源，后释放纸带，否则在纸带上留下的点很少，不利于数据的处理和减小误差，故B错误；
C.打点的时间间隔取决于交流电压的频率，电源频率越高，打点的时间间隔就越小，故C正确；
D.纸带上打的点越密，说明相等的时间间隔位移越小，即物体运动的越慢，故D错误。
故选C；
(4)因相邻计数点间的时间间隔为t=0.1s；
依据平均速度v=xt，那么BD、DF两个过程的平均速度：
vBD=xBD2t=1.90+2.38×10−22×0.1m/s=0.21m/s；
同理，vDF=xDF2t=2.88+3.39×10−22×0.1m/s=0.31m/s。
12. 【分析】
正确解答本题需要掌握：了解打点计时器的构造、工作原理、工作特点等，比如工作电压、打点周期等，掌握基本仪器的使用，能够正确的使用打点计时器。
要了解电火花打点计时器，对于基本实验仪器，要会正确使用，了解其工作原理，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去做做，以加强基本仪器的了解。
【解答】
(1)电火花计时器是测量速度的仪器，必须使用交流电源，电火花计时器的工作电压是220V，如果使用的电源频率为50 Hz，打点的时间间隔均为0.02s。
(2)为了更好的打点，应先接通交流电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源，另外，将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，故 BD正确，AC错误。
(3)从A点开始各相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5s=0.1s，每隔0.1s纸带运动的位移分别是x1=2.15cm、x2=2.89cm、x3=3.74cm、x4=4.32cm、x5=5.15cm，说明纸带做加速运动；
A、F间纸带运动的平均速度为v=ΔxΔt=19.55−1.300.1×5×10−2m/s≈0.37m/s；
B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示，故vB=6.34−1.300.1×2×10−2m/s≈0.25m/s。
13. 此题掌握住位移−时间图象的含义，图象中直线的斜率表示速度的大小逐项分析即可，注意与v−t图象的区别。
(1)位移−时间图象中直线的斜率表示速度的大小，据此分析25s内的运动情况：
(2)先根据图象求出总路程，根据平均速率等于路程除以时间求解；再根据图象求出总位移，根据平均速度等于位移除以时间求解；
解：(1)0∼10s向上做匀速运动，速度为：v1=3010m/s=3m/s，
10s∼15s静止不动，15s∼25s以v2=1010m/s=1m/s的速度向下做匀速直线运动；
(2)0∼25s内的路程为：s=30m+10m=40m，
平均速率为：v=st=40m25s=1.6m/s，
0∼25s内的位移为：x=(20−0)m=20m，
平均速度大小;v=xt=20m25s=0.8m/s。
14. 熟练掌握速度图象的物理意义，能够利用速度图象斜率求物体运动的加速度，由面积求解位移，是解决此类问题的关键。
(1)由速度时间图象的斜率等于物体的加速度，可求得前2s内物体的加速度，即得到物体在第1秒末的加速度；
(2)图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移，可求得物体在5s内的位移；
(3)根据“面积”法求出物体在7s内的位移，再由位移与时间之比求平均速度。
解：(1)由图象可知，第1秒末的加速度a=vt=22m/s2=1m/s2
(2)物体在5s内的位移等于梯形面积大小，为 S1=2+52×2m=7m
(3)5s～7s内的位移大小等于小三角形面积大小，为 S2=4×22m=4m
物体在7s内的位移S=S1−S2=3m
物体在7s内的平均速度v.=St=37m/s≈0.43m/s
答：(1)物体在第1秒末的加速度的大小是1m/s2；
(2)物体在5s内的位移是7m；
(3)物体在7s内的平均速度是0.43m/s。
15. 要求同学们能根据图象读出有用信息，关键抓住位移等于纵坐标的变化量、速度等于图线的斜率等等知识，并能根据位移−时间图象画出速度−时间图象。
(1)物体在0−1s内做匀速直线运动，图线的斜率等于速度；
(2)、(3)根据平均速度等于位移与时间之比，根据纵坐标的变化量Δx可求得前2s和全程的位移，从而求得平均速度；
(4)由图象可知物体在第一秒内做匀速运动，1−4s内静止，最后一秒做反向匀速运动．分别求出三段时间内的速度，再画出其v−t图象。
解：(1)x−t图象的斜率表示速度，物体在0−1s内做匀速直线运动，则0.5s时的速度为：
v1=ΔxΔt=15−51m/s=10m/s
(2)由图可知前2s位移为：Δx2=x2−x1=15m−5m=10m
前2s的平均速度v2=Δx2t2=102m/s=5m/s
(3)全程位移为：Δx5=x5−x1=0m−5m=−5m
全程的平均速度v5=Δx5t5=−55m/s=−1m/s
(4)由图象可知物体在第一秒内做匀速运动，速度为v1=10m/s；
1−4s内静止，v2=0m/s；
最后一秒做反向匀速运动，速度为v3=0−151m/s=−15m/s。
画出其v−t图象如图所示：