2023_2024学年新教材高中物理第一章运动的描述质量评估新人教版必修第一册 试卷

第一章质量评估

(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

2.2021年2月10日19时52分,“天问一号”探测器实施近火捕获制动,顺利进入环火星轨道.自发射以来,“天问一号”已累计飞行202天,飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米.下列判断正确的是 (　　)

A.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0,且它在每一时刻的瞬时速度都不为0

B.“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间”

C.飞行里程约4.75亿千米表示位移,距离地球约1.92亿千米表示路程

D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点

解析:“天问一号”绕火星飞行一圈的位移为0,所以平均速度为0,但它在每一时刻的瞬时速度都不为0,故A错误;“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”,故B正确;飞行里程约4.75亿千米表示路程,距离地球约1.92亿千米表示位移,故C错误;地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时,“天问一号”各部分的运动差异不能忽略,此时不可以将“天问一号”看成质点,故D错误.故选B.

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.骑行颇受年轻人喜爱.有一学生在暑假期间从英德茶趣园骑行到韶关丹霞山,后又回到出发点,已知骑行总用时为t,总路程为L,则这位学生的平均速度为 (　　)

A. B.0            C.        D.不确定

解析:平均速度是位移与时间的比值,这位同学骑行一圈回到出发点,位移为0,所以平均速度为0,故A、C、D错误,B正确.故选B.

答案:B

5.物体做变速直线运动,在t=0时速度大小为1 m/s,方向向东;在t=2 s时速度大小为3 m/s,方向向西.则在此过程中该物体的加速度 (　　)

A.大小为1 m/s2,方向向东

B.大小为1 m/s2,方向向西

C.大小为2 m/s2,方向向东

D.大小为2 m/s2,方向向西

解析:规定向东方向为正方向,根据加速度的定义式得a==-2 m/s2,负号表示方向向西,选项D正确,选项A、B、C错误.

答案:D

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.根据我国《道路交通安全法》第六十七条可知,高速公路限速标志标明的最高速度不得超过120 km/h.某高速公路上的限速标志如图所示,下列说法中正确的是 (　　)

A.该限速值约为12 m/s

B.汽车在该路段行驶时瞬时速率可以超过120 km/h

C.最高速度120 km/h是指平均速度的大小

D.汽车限速是因为汽车速度越大,刹车距离越大,越容易发生交通事故

解析:该限速值为v=120 km/h≈33.3m/s,A错误;高速公路上的限速指的是限制瞬时速度,路牌上的“120 km/h”是指最大瞬时速度不能超过此数值,B、C错误;汽车限速是因为汽车速度越大,刹车距离越大,越容易发生交通事故,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.某跳伞运动员从悬停在高空的直升机上跳下,他从跳离飞机到落地的过程中在空中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示.下列对他的运动情况分析正确的是              (　　)

A.0~10 s加速度向下,10~15 s加速度向上

B.0~10 s、10~15 s内运动员都在做加速度逐渐减小的变速运动

C.0~15 s内加速度方向不变

D.0~10 s内加速度逐渐增大,10~15 s内加速度逐渐减小

解析:由图像可知,取向下为正方向.速度—时间图像的斜率等于加速度,由图像可知,0~10 s斜率为正,加速度向下,10~15 s斜率为负,加速度向上,A正确,C错误.0~10 s、10~15 s 内斜率都逐渐减小,所以加速度都逐渐减小,B正确,D错误.

答案:AB

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(结果保留三位有效数字). 

(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)某质点运动的v-t图像如图所示.

(1)质点在0~12 s内是怎样运动的?

(2)在0~4 s内、8~10 s内、10~12 s内质点的加速度各是多少?

解析:(2)由a=,得

0~4 s内质点的加速度

a1= m/s2=2.5 m/s2,

8~10 s内质点的加速度

a2= m/s2=-5 m/s2,

10~12 s内质点的加速度

a3= m/s2=-5 m/s2.

答案:(1)质点在0~4 s内速度逐渐增大,4~8 s内质点的速度保持10 m/s不变,8~10 s内质点的速度逐渐减小,10 s时质点的速度为0,10~12 s内质点的速度反方向增大.

(2)2.5 m/s2　-5 m/s2　-5 m/s2

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