高中物理3 位置变化快慢的描述——速度同步达标检测题

这是一份高中物理3 位置变化快慢的描述——速度同步达标检测题，共5页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
一、单项选择题


1．(2019·十堰高一检测)下列关于速度的说法，正确的是( )


A．速度是描述物体位置变化的物理量


B．速度大小不变的运动是匀速直线运动


C．v1＝2 m/s、v2＝－3 m/s，因为2>－3，所以v1>v2


D．速度的方向与物体运动的方向一致


解析：选D.速度是描述物体运动快慢即位置变化快慢的物理量，A错误；匀速直线运动是速度的大小、方向都不变的运动，B错误；速度是矢量，正、负号表示方向，绝对值表示大小，C错误；速度的方向与物体运动的方向一致，D正确．


2．下列关于平均速度和瞬时速度的说法不正确的是( )


A．平均速度eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx,Δt)，当Δt充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度


B．匀速直线运动的平均速度等于瞬时速度


C．瞬时速度和平均速度都可以精确描述运动的快慢


D．只有瞬时速度可以精确描述运动的快慢


解析：选C.由平均速度定义式eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx,Δt)可知，当Δt足够小，甚至趋近于零时，该式可表示t时刻的瞬时速度，A正确；匀速直线运动的速度不变，各段时间内的平均速度均等于瞬时速度，B正确；平均速度只能粗略反映一段时间内物体运动的快慢程度，而瞬时速度能精确地描述物体在某一时刻或某一位置运动的快慢及方向，C错误，D正确．


3．(2019·广东高一月考)广深高速总长为147 km，在某路段上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上各数字的意思是( )





A．甲是指位移，乙是平均速度


B．甲是指路程，乙是平均速度


C．甲是指路程，乙是瞬时速度


D．甲是指位移，乙是瞬时速度


解析：选C.甲指路程，乙指瞬时速度，故选项C正确．


4．寓言《龟兔赛跑》中说，乌龟和兔子同时从起点跑出，兔子在远远超过乌龟时，便骄傲地睡起了大觉，它一觉醒来，发现乌龟已悄悄地爬到了终点，后悔不已．在整个赛跑过程中( )


A．兔子始终比乌龟运动得快


B．乌龟始终比兔子运动得快


C．兔子的平均速度大


D．乌龟的平均速度大


解析：选D.在正常情况下，兔子比乌龟跑得快，但兔子睡觉时乌龟运动得快，A、B错；位移与时间的比值是平均速度，因为乌龟先到达终点，所以乌龟的平均速度大，C错，D对．


5.如图所示为高速摄影机拍摄到的子弹穿透苹果瞬间的照片，该照片经放大后分析出，在曝光时间内，子弹影像前后错开的距离约为子弹长度的1%～2%.已知子弹飞行速度约为500 m/s，由此可估算出这幅照片的曝光时间最接近( )


A．10－3 s B．10－6 s


C．10－9 s D．10－12 s


解析：选B.苹果的直径一般约为10 cm，照片中子弹的长度大约与苹果的半径相等，即可设子弹的长度约为5 cm，则曝光时间内子弹移动的距离为x＝5 cm×1%＝0.05 cm＝5×10－4 m，曝光时间t＝eq \f(x,v)＝eq \f(5×10－4,500) s＝10－6 s.


6．(2019·浙江绍兴高一期末)高速路上堵车，小东听到导航仪提醒“前方3公里拥堵，估计需要24分钟通过”，根据导航仪提醒，下列推断合理的是( )


A．汽车将匀速通过前方3公里


B．能够计算出此时车子的速度是0.125 m/s


C．若此时离目的地还有30公里，到达目的地一定需要240分钟


D．通过前方这3公里的过程中，车子的平均速度大约为7.5 km/h


解析：选D.根据导航仪的提示，不能判断出汽车是否是匀速运动．由于“前方3公里拥堵”估计不能匀速运动，故A错误；根据导航仪的提示，不能判断出汽车此时的运动状态，故B错误；由于“前方3公里拥堵，估计需要24分钟通过”，可知通过前方这3公里的过程中，车子的平均速度大约为eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)＝eq \f(3,\f(24,60)) km＝7.5 km/h，但不能据此判断出3 km以后汽车做怎样的运动，所以并不能判断出从此时到达目的地所需要的时间，故C错误，D正确．


7．短跑运动员在100 m的比赛中，测得他在5 s末的速度是8.7 m/s，10 s末到达终点时的速度为10.3 m/s，此运动员在这100 m中的平均速度是( )


A．10 m/s B．9.5 m/s


C．9 m/s D．10.3 m/s


解析：选A.由题意可知，运动员的位移为100 m，总时间为10 s，则平均速度为：v＝eq \f(100 m,10 s)＝10 m/s.


8.如图所示，两个人以相同大小的速度同时从圆形轨道的A点出发，分别沿ABC和ADE方向行走，经过一段时间后在F点相遇(图中未画出)．从出发到相遇的过程中，描述两个人运动情况的物理量可能不相同的是( )


A．瞬时速度 B．位移


C．路程 D．平均速度


解析：选A. 路程为标量，两人速度大小相同、运动时间相同，所以路程一定相同；位移、平均速度为矢量，根据定义，位移、平均速度一定不同；但瞬时速度可能相同，也可能不相同.综上所述，应选A.


9．(2019·湖北黄冈中学高一月考)如图所示，物体沿曲线轨迹的箭头方向运动，AB、ABC、ABCD、ABCDE四段曲线轨迹运动所用的时间分别是：1 s、2 s、3 s、4 s．下列说法不正确的是( )





A．物体在AB段的平均速度为1 m/s


B．物体在ABC段的平均速度为eq \f(\r(5),2) m/s


C．AB段的平均速度比ABC段的平均速度更能反映物体处于A点时的瞬时速度


D．物体在B点的速度等于AC段的平均速度


解析：选D.物体在AB段的位移为1 m，因此由公式eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)，得eq \(v,\s\up6(－))＝1 m/s，故A正确；物体在ABC段的位移大小为x＝eq \r(12＋22) m＝eq \r(5) m，所以eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)＝eq \f(\r(5),2) m/s，故B正确；根据公式eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)可知，当物体位移无限小，时间无限短时，物体的平均速度可以代替某点的瞬时速度，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，故C正确；物体做曲线运动，物体在B点的速度不等于AC段的平均速度，故D错误．


二、多项选择题


10．有关平均速度、平均速率、速率，下列说法中正确的是 ( )


A．速率是瞬时速度的大小


B．平均速率是平均速度的大小


C．只有在匀速直线运动中，平均速率才等于平均速度的大小


D．在某段运动中平均速率不等于零，而平均速度可能等于零


解析：选AD.速率即瞬时速率等于瞬时速度的大小，A对；在单向直线运动中，路程等于位移大小，平均速率等于平均速度的大小，故B、C错；物体运动一段时间又回到起点，路程不为零、而位移为零，则平均速率不为零，平均速度为零，故D对．


11．下列说法中正确的是( )


A．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速度为零


B．物体沿半径为R的圆周运动一周，平均速率为零


C．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度也为v


D．物体某时刻速度为v，则该物体下一时刻的速度不一定为v


解析：选AD.物体沿半径为R的圆周运动一周，物体位移为零，路程大小等于圆周周长，根据定义，平均速度为零，平均速率不为零；物体不一定做匀速直线运动，所以某时刻的速度为v，不代表下一时刻的速度也为v.


12.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是( )


A．第2 s末的瞬时速度为1 m/s


B．前2 s内的平均速度为eq \f(\r(2),2) m/s


C．前4 s内的平均速率为0.5 m/s


D．前2 s内的平均速度为2 m/s


解析：选AB.由题意质点每1 s匀速移动1 m可知，质点运动的速率为1 m/s，即在每一时刻的瞬时速率均为1 m/s，每段时间内的平均速率也均为1 m/s.在2 s内质点通过的路程为2 m，由A运动到cd边的中点B，在第2 s末瞬时速度大小为1 m/s，方向由B指向d，瞬时速率为1 m/s，前2 s内的位移大小为x1＝|AB|＝eq \r(Ac2＋Bc2)＝eq \r(12＋12) m＝eq \r(2) m，平均速度为eq \(v,\s\up6(－))1＝eq \f(x1,t1)＝eq \f(\r(2),2) m/s，方向由A指向B，平均速率为1 m/s.前4 s内质点通过的路程为4 m，在第4 s末到达C点，则前4 s内位移大小为x2＝|AC|＝2 m，方向由A指向C，平均速度为eq \(v,\s\up6(－))2＝eq \f(x2,t2)＝eq \f(2,4) m/s＝0.5 m/s，方向由A指向C，平均速率仍为1 m/s.


三、非选择题


13．一物体以v1＝4 m/s的速度向东运动了5 s后到达A点，在A点停了5 s后又以v2＝6 m/s的速度沿原路返回，运动了5 s后到达B点，求物体在全程的平均速度和平均速率．


解析：物体运动示意图为：





物体全程的位移大小x＝v2t2－v1t1＝6×5 m－4×5 m＝10 m，全程用时t＝5 s＋5 s＋5 s＝15 s，故平均速度大小


v＝eq \f(x,t)＝eq \f(10,15) m/s＝eq \f(2,3) m/s，方向向西．物体全部的路程


s＝v2t2＋v1t1＝6×5 m＋4×5 m＝50 m，故平均速率v′＝eq \f(s,t)＝eq \f(50,15) m/s＝eq \f(10,3) m/s.


答案：eq \f(2,3) m/s，方向向西 eq \f(10,3) m/s


14．某物体沿一条直线运动：


(1)若前一半时间内的平均速度为v1，后一半时间内的平均速度为v2，求全程的平均速度．


(2)若前一半位移的平均速度为v1，后一半位移的平均速度为v2，全程的平均速度又是多少？


解析：(1)设全程所用的时间为t，则由平均速度的定义知


前一半时间eq \f(t,2)内的位移为x1＝v1·eq \f(t,2)


后一半时间eq \f(t,2)内的位移为x2＝v2·eq \f(t,2)


全程时间t内的位移为x＝x1＋x2＝(v1＋v2)eq \f(t,2)


全程的平均速度为eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)＝eq \f(1,2)(v1＋v2)．


(2)设全程位移为x，


由平均速度定义知


前一半位移所用时间为t1＝eq \f(\f(x,2),v1)＝eq \f(x,2v1)


后一半位移所用时间为t2＝eq \f(\f(x,2),v2)＝eq \f(x,2v2)


全程所用时间为t＝t1＋t2＝eq \f(x,2v1)＋eq \f(x,2v2)＝eq \f(x（v1＋v2）,2v1v2)


全程的平均速度为eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)＝eq \f(2v1v2,v1＋v2).


答案：(1)eq \f(1,2)(v1＋v2) (2)eq \f(2v1v2,v1＋v2)