鲁科版高中物理必修第一册第1章运动的描述章末检测含解析

章末综合检测一   运动的描述

(时间：90分钟　满分：100分)

一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。

1．下列各组物理量中，都是矢量的是(　　)

A．位移、时间、速度　　　　　 B．速度、速率、加速度

C．加速度、速度的变化量、速度 D．路程、时间、位移

解析：选C　位移、速度、加速度以及速度的变化量既有大小，又有方向，是矢量，而时间、路程和速率只有大小，没有方向，是标量，故C正确。

2．关于物体的运动，下列情形不可能发生的是(　　)

A．加速度在减小，速度在增大

B．加速度方向变化，而速度不变

C．加速度和速度大小都在变化，加速度最大时速度最小，速度最大时加速度最小

D．加速度方向不变，而速度方向变化

解析：选B　若物体运动的加速度与速度方向相同，当加速度减小时，速度仍在增大，选项A能发生；若有加速度，则速度一定发生改变，选项B不可能发生；若加速度方向与速度方向相反，当加速度最大时，速度可能取最小值，若加速度方向与速度方向相同，当加速度最小为零时，速度达到最大值，选项C能发生；若物体做平抛运动，加速度方向不变，速度方向时刻变化，选项D能发生。故选项B符合题意。

3．在如图所示的照片中，关于物体或人在运动过程中的一些描述说法正确的是(　　)

A．甲图是一列在12：35～20：07之间由厦门北开往武汉的动车，12：35是指动车运动时间

B．乙图中的a点是电风扇扇叶边缘上的一点，它在运动一周的过程中，其平均速度不为零

C．丙图中400 m跑步比赛的终点在同一直线上，但起点不在同一直线上，这样做的目的是为了使参加比赛的同学路程大小相同

D．丁图是正在做精彩表演的芭蕾舞演员，台下的观众可以把她们视为质点

解析：选C　12：35是指动车发车的时刻，故A错误；由于运动一周的位移为零，故平均速度为零，故B错误；为了比赛的公平，应使运动员跑相同的路程，因内道的半径小，故为了让所有人路程相同，内道的运动员要在后面，而外道上的运动员要在前面，故C正确；研究演员跳舞的姿态时，其大小和形状不能忽略，故不能看作质点，故D错误。

4.世界马拉松挑战赛诞生于2015年，是一项极限挑战，参赛者需要在7天之内在7大洲完成7场马拉松，也就是说，在168个小时之内，要马不停蹄地前往每一个大洲，在每一个大洲都要跑42.195公里，累计奔跑295公里，累计飞行39 000公里。下列说法正确的是(　　)

A．研究某一大洲的马拉松比赛成绩时，运动员不能看成一个质点

B．每场马拉松比赛完，运动员的位移大小都相等

C．168个小时指的是时间

D．运动员的平均速度约为0.25 km/h

解析：选C　在研究马拉松比赛成绩时，人的形状和大小可以忽略不计，所以可以将人看成质点，故A错误；每场马拉松的路径并不一样，运动员的位移大小都无法判断，故B错误；根据题目意思，168个小时应该是世界马拉松所用的最长时间，超过该时间的比赛成绩无效，故C正确；由于不知道运动员的位移以及比赛所用时间，运动员的平均速度也无法计算，故D错误。

5.如图所示，正方体盒子内有一只蚂蚁以大小不变的速度从顶点A爬到顶点C′，有线路AEC′和线路AFC′。已知E点和F点分别为CD和DD′的中点，则蚂蚁分别走两条线路时(　　)

A．位移一定不相同

B．时间一定不相同

C．平均速度一定不相同

D．到达C′的瞬时速度不相同

解析：选D　位移是表示运动质点从初位置到末位置的有向线段，所以蚂蚁从顶点A爬到顶点C′，不论沿哪一条路线，其位移一定相同，A错误；由几何知识可知，沿线路AEC′和线路AFC′，两条路线的路程相等，蚂蚁的速度大小不变，时间一定相同，B错误；位移相同、时间相同，平均速度一定相同，C错误；蚂蚁分别走两条线路到达C′点时速度大小相同，速度方向不同，因此瞬时速度不相同，D正确。

6.如图所示的是一物体的s­t图像，则该物体在6 s内的路程是(　　)

A．0 m　　　　　　 B．2 m

C．4 m　　　　　　 D．12 m

解析：选D　物体在6 s内的路程为各时间段的位移大小之和，故6 s内的路程为2 m＋6 m＋4 m＝12 m，故D正确。

7．2019年9月25日北京大兴国际机场正式投运。大兴国际机场体现了中国人民的雄心壮志和世界眼光、战略眼光，体现了民族精神和现代水平的大国工匠风范。候机楼内部有一种旅客自动输送带，它能以2 m/s 的速度输送站在上面的旅客。如图所示，旅客A在输送带上以2 m/s 的速度与输送带同方向奔跑，旅客B以地面为参考系推测旅客A的速度是(　　)

A．2 m/s　　　　　　　　 B．3 m/s

C．4 m/s D．5 m/s

解析：选C　因输送带的速度为2 m/s，而旅客A在输送带上以2 m/s的速度与输送带同方向奔跑，可知以地面为参考系，旅客A的速度是4 m/s，故A、B、D错误，C正确。

8．关于速度与加速度的关系，下列说法正确的是(　　)

A．速度变化得越多，加速度就越大

B．速度变化得越快，加速度就越大

C．加速度方向保持不变，速度方向也保持不变

D．加速度大小不断变小，速度大小也不断变小

解析：选B　“速度变化得越多”是指Δv越大，但若所用时间Δt也很大，则就不一定大，故A错误；“速度变化得越快”是指速度的变化率越大，即加速度a越大，B正确；加速度方向保持不变，速度方向可能变，也可能不变，当物体做减速直线运动时，v＝0以后就可能反向运动，故C错误；物体在运动过程中，若加速度的方向与速度方向相同，尽管加速度在变小，但物体仍在加速，直到加速度a＝0时，速度达到最大，故D错误。

二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。

9.一遥控玩具小车在平直路上运动的位移—时间图像如图所示，则(　　)

A．15 s内小车的位移为30 m

B．20 s末小车的速度大小为1 m/s

C．前10 s内小车的速度为3 m/s

D．前25 s内小车做单方向直线运动

解析：选ABC　在位移—时间图像中，倾斜直线表示小车做匀速运动，图线的斜率大小表示速度大小，斜率的正、负表示速度方向，图线与横坐标平行说明小车静止不动。15 s 末小车的位置坐标为30 m，A正确；前10 s和15～25 s内小车均做匀速运动，由图像斜率可求前10 s和15～25 s速度分别为3 m/s和－1 m/s，B、C项正确；前15 s小车沿s轴正向运动，中间5 s静止，后面10 s又沿s轴的负方向运动，D项错误。

10．物体在一条直线上运动，给出初速度、加速度的正负，下列对运动描述正确的是(　　)

A．v0>0，a<0，a的大小减小，物体做加速运动

B．v0>0，a<0，a的大小增大，物体做减速运动

C．v0<0，a<0，a的大小增大，物体做减速运动

D．v0<0，a<0，a的大小减小，物体做加速运动

解析：选BD　v0>0，a<0，a的大小减小，知加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，故A错误。v0>0，a<0，a的大小增大，知加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，故B正确。v0<0，a<0，a的大小增大，知加速度方向和速度方向相同，故物体做加速运动，故C错误。v0<0，a<0，a的大小减小，知加速度方向和速度方向相同，故物体做加速运动，故D正确。

11．一物体做加速度不变的直线运动，某时刻速度的大小为4 m/s，2 s后速度的大小为8 m/s。在这2 s内该物体的(　　)

A．速度变化量的大小可能大于8 m/s

B．速度变化量的大小可能小于4 m/s

C．加速度的大小可能大于4 m/s2

D．加速度的大小可能小于2 m/s2

解析：选AC　题中只给出了初、末速度的大小，这就隐含了初、末速度的方向可能相同，也可能相反。若初、末速度方向相同，则Δv＝v末－v初＝(8－4)m/s＝4 m/s，加速度a＝＝2 m/s2；若初、末速度方向相反，取初速度方向为正方向，则v末＝－8 m/s，速度变化量Δv＝v末－v初＝(－8－4)m/s＝－12 m/s，加速度a＝＝－6 m/s2，负号说明a的方向与初速度方向相反，故A、C正确。

12．如图甲所示的是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被B盒接收，从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移—时间图像，则下列说法正确的是(　　)

A．超声波的速度为v声＝

B．超声波的速度为v声＝

C．被测物体的平均速度为＝

D．被测物体的平均速度为＝

解析：选AD　本题需要我们结合题设情境看懂位移—时间图像。小盒子B向被测物体发出短暂的超声波脉冲后，经过t1时间到达被测物体并被反射折回，再经过t1回到小盒子B，该过程中，超声波经过的路程为2s1，所以超声波的速度v声＝，A正确；从B盒发射超声波开始计时，经时间Δt0再次发射超声波脉冲，经过(t2－Δt0)时间到达被测物体并被反射折回，再经过(t2－Δt0)回到小盒子B，该过程中，超声波经过的路程为2s2，所以超声波的速度为v声＝，B错误；被测物体在时刻第一次接收到超声波，在Δt0＋(t2－Δt0)，即(t2＋Δt0)时刻，第二次接收到超声波，该过程中被测物体发生的位移为s2－s1，所以物体的平均速度为＝＝，故C错误，D正确。

三、非选择题：本题共6小题，共60分。

13．(6分)如图所示的是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情境，轨道上a、c间距离恰等于小车车身的长度，b是ac中点。某同学采用不同的挡光片做了三次实验，并对测量精确度加以比较。挡光片安装在小车车身的中点处，光电门安装在c点，它测量的是小车前端P抵达________(选填“a”“b”或“c”)点时的瞬时速度；若每次小车从相同位置释放，记录数据如表格所示，那么测得瞬时速度较精确的值为________m/s。

解析：挡光片安装在小车车身的中点处，光电门安装在c点，当挡光片到达光电门处时，小车前端P刚好抵达b点，故它测量的是小车前端P抵达b点时的瞬时速度。光电门测速的原理，是用挡光片的宽度除以挡光片通过光电门的时间，即挡光片通过光电门的平均速度近似表示小车运动的瞬时速度，所以挡光片的宽度越小，通过光电门的时间越短，平均速度越接近瞬时速度，从题表中数据可知，测得瞬时速度较精确的值的是第3次实验，故精确的瞬时速度的值为1.90 m/s。

答案：b　1.90

14．(9分)光电计时器是一种研究物体运动情况的常用计时仪器，其结构如图甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有物体从a、b间通过时，光电计时器就可以显示物体的挡光时间。图乙中MN是水平桌面，Q是木板与桌面的接触点，1和2是固定在木板上适当位置的两个光电门，与之连接的两个光电计时器没有画出。让滑块从木板的顶端滑下，光电门1、2各自连接的计时器显示的挡光时间分别为2.5×10－2 s和1.0×10－2 s，小滑块的宽度d为0.5 cm，则可测出滑块通过光电门1的速度v1＝________，滑块通过光电门2的速度v2＝________。滑块从开始遮住第1个光电门到开始遮住第2个光电门的时间为Δt＝3.0 s，则滑块的加速度a＝________。

解析：由v＝可知，

v1＝＝＝0.2 m/s

v2＝＝＝0.5 m/s

由a＝可知，

a＝＝＝0.1 m/s2。

答案：0.2 m/s　0.5 m/s　0.1 m/s2

15．(10分)某质点由A出发做直线运动，前5 s向东行驶了30 m 经过B点，又向前行驶了 5 s 前进了60 m到达C点，在C点停了4 s后又向西行驶，经历了6 s运动了120 m到达位于A点西侧的D点，如图所示，求：

(1)最后6 s时间内物体的平均速度大小和方向；

(2)全过程的平均速度。

解析：(1)最后6 s时间内物体从C到D的位移大小为s3＝120 m，则平均速度为1＝＝＝20 m/s，方向向西。

(2)全程中质点初位置为A点，末位置为D点，其位移是AD，方向向西，大小Δs＝s3－s1－s2＝120 m－30 m－60 m＝30 m，所用时间t总＝5 s＋5 s＋4 s＋6 s＝20 s。

则平均速度大小为

2＝＝＝1.5 m/s，方向向西。

答案：(1)20 m/s，方向向西　(2)1.5 m/s，方向向西

16．(10分)如图所示，M99是一款性能先进的大口径半自动狙击步枪。步枪枪管中的子弹从初速度为0开始，经过0.002 s的时间离开枪管被射出。已知子弹在枪管内的平均速度是600 m/s，射出枪口瞬间的速度是1 200 m/s，射出过程中枪没有移动。求：

(1)枪管的长度；

(2)子弹在射出过程中的平均加速度。

解析：(1)枪管的长度l＝vt＝600×0.002 m＝1.2 m。

(2)a＝＝ m/s2＝6×105 m/s2

方向与子弹的速度方向相同。

答案：(1)1.2 m　(2)6×105 m/s2，方向与子弹的速度方向相同

17．(12分)子弹和足球的初速度均为10 m/s，方向水平向右。它们分别与同一木板作用的时间都是t＝0.1 s。规定向右为正方向。

(1)子弹击穿木板后速度大小变为7 m/s，求子弹击穿木板的过程中加速度大小及方向；

(2)足球与木板作用后反向弹回的速度大小为7 m/s，求足球与木板碰撞反弹的过程中的加速度大小及方向。

解析：(1)子弹的初速度v1＝10 m/s，末速度v2＝7 m/s，根据加速度的定义知，此过程中子弹的加速度a1＝＝ m/s2＝－30 m/s2，负号表示加速度的方向水平向左。

(2)足球的初速度v3＝10 m/s，末速度v4＝－7 m/s，根据加速度的定义知，此过程中足球的加速度a2＝＝ m/s2＝－170 m/s2，负号表示加速度的方向水平向左。

答案：(1)30 m/s2，方向水平向左　(2)170 m/s2，方向水平向左

18．(13分)某部队进行了一次海上军事演习，一艘鱼雷快艇以v＝30 m/s的速度追击前面同一直线上正在匀速逃跑的敌舰。当两者相距L0＝2 km时，快艇以v′＝60 m/s 的速度发射一枚鱼雷。经过t1＝50 s，艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰爆炸的火光，同时发现敌舰仍在继续匀速逃跑，于是马上发出了第二次攻击的命令，第二枚鱼雷以同样的速度发射后，又经t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉。求第一枚鱼雷击中敌舰前、后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大。

解析：对第一枚鱼雷追击敌舰的过程，有

v′t1＝L0＋v1t1

解得v1＝＝ m/s＝20 m/s

第一枚鱼雷击中敌舰时，快艇和敌舰的距离变为L＝L0－(v－v1)t1

对第二枚鱼雷追击敌舰的过程，有v′t2＝L＋v2t2

解得v2＝＝10 m/s。

答案：20 m/s　10 m/s