高中物理：《运动的描述》章末测试(1)

高中物理：《运动的描述》章末测试说明：本测试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,考试时间120分钟,满分100分．第Ⅰ卷(选择题)一、选择题(本题包括19小题,每小题3分,共57分．每小题至少有一个选项符合题目要求,全部选对得3分,选对但不全的得1分,错选或不答的得0分)1.下列各选项中,所有物理量都是矢量的是()A.位移、时间、速度B.速度、速率、加速度C.加速度、速度的变化、速度D.路程、时间、位移答案：C解析：矢量为既有大小又有方向的物理量,标量只有大小而没有方向.2．(多选题)下列说法正确的是()A．参考系必须是固定不动的物体B．参考系可以是做变速运动的物体C．地球很大,又因有自转,研究地球公转时,地球不可视为质点D．研究跳水运动员转体动作时,运动员不可视为质点解析参考系是为了描述物体的运动而人为选定作为参照的物体,参考系可以是不动的,也可以是做变速运动的物体,A错误,B正确；地球的公转半径比地球半径大得多,在研究地球公转时,可将地球视为质点,C错误；但在研究跳水运动员身体转动时,运动员的形状和大小对研究结果的影响不可忽略,不能被视为质点,D正确．答案BD3. (多选题)下列运动情况,可能存在的是()A. 速度变化很大,但加速度很小B. 速度变化方向为正,但加速度方向为负C. 速度变化加快,但加速度减小D. 速度越来越大,加速度越来越小解析加速度是描述物体速度变化快慢的物理量,是速度的变化率,方向与速度变化方向一致．加速度与速度变化没有必然联系,故此题选A、D.答案AD4．如图所示,F1赛车是世界上速度最快、科技含量最高的运动．F1赛车不仅加速快,而且有很强的制动特性,可以在1.9 s内从200 km/h减速到0,则其制动加速度大小约为()A．10 m/s2B．20 m/s2C．30 m/s2D．40 m/s2解析其制动加速度a＝ΔvΔt＝0－200×13.61.9m/s2≈－29.2 m/s2,即制动加速度的大小约为30m/s2,C项正确．答案 C5. 一枚火箭由地面竖直向上发射,其v－t图象如右图所示,由图象可知()A. 0～t1时间内火箭的加速度小于t1～t2时间内火箭的加速度B. 在0～t2时间内火箭上升,t2～t3时间内火箭下落C. t2时刻火箭离地面最远D. t3时刻火箭回到地面解析由图象可知,从0～t3时间内速度均为正,即运动方向不变,由图线斜率可知加速度,故A正确．答案 A6．在下述问题中,能够把研究对象看做质点的是()A．研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作B．用GPS确定打击海盗的“武汉”舰在大海中的位置C．将一枚硬币用力上抛,猜测它落地时正面朝上还是反面朝上D．欣赏进行花样滑冰的运动员的优美动作【答案】B【解析】研究航天员翟志刚在太空出舱挥动国旗的动作时,若视为质点,则该问题无法进行研究,选项A错误；用GPS确定“武汉”舰在大海中的位置时,“武汉”舰自身的大小、形状对定位几乎没有影响,可以把“武汉”舰看成质点,选项B正确；硬币的形状与研究问题的关系非常密切,故硬币不能看成质点,选项C错误；滑冰运动员在冰面上优美的动作被人欣赏,不能看做质点,选项D错误．7．一只蜜蜂和一辆汽车在平直公路上以同样的速度并列运动．如果这只蜜蜂的眼睛紧盯着车轮边缘上某一点,那么它看到的这一点的运动轨迹应是下图中的()【答案】A【解析】蜜蜂、汽车车身向前具有相同的速度,它们是相对静止的,所以蜜蜂看不到轮子向前运动,只能看到轮子的转动,选项A正确．8．在电视连续剧《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,这通常采用的是“背景拍摄法”：让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果；摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头．放殃时,观众就感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”．这时,观众所选的参考系是() A．“孙悟空”B．平台C．飘动的白云D．烟雾【答案】C【解析】观众看到的是“孙悟空”和白云之间的相对运动,如果以飘动的白云为参考系,就会觉得“孙悟空”在“腾云驾雾”,选项C正确．9．（多选）2015年1月13日6时30分,随着4名全副武装的特战队员,乘坐临沂舰舰载交通艇,迅速驶向附近海域的“振华8号”商船,首次采取特战队员随船护卫方式的护航正式开始,当地时间2015年1月15日中午,刚刚执行完第805批护航任务的中国海军第十九批护航编队,成功将“振华8号”重大件运输船安全护送至解护点．若护航编队的舰艇运动速度相同,则下列说法正确的是()A．“6时30分”指的是护航开始的时刻B．“6时30分”指的是护航的时间C．研究护航编队的舰艇在整个护航过程中所处的位置时可把它们视为质点D．以某一舰艇为参考系,其他舰艇都在运动【答案】AC【解析】“6时30分”指的是护航开始的时刻,选项A正确,选项B错误；研究护航编队的舰艇在整个护航过程中所处的位置时,护航编队的舰艇的大小、形状对该问题几乎没有什么影响,可以视为质点,选项C正确；因护航编队的舰艇运动速度相同,若以某一舰艇为参考系,则其他舰艇都保持相对静止,选项D错误．10．北京奥运火炬实现了成功登上珠峰的预定目标,如图所示是火炬手攀登珠峰的线路图,请据此图判断下列说法正确的是()A．由起点到终点,火炬手所走线路的总长度是火炬手的位移B．线路总长度与火炬手所走时间之比等于登山的平均速度C．在计算火炬手的速度时不可以把火炬手当成质点D．假设火炬手换一条路径登峰,他从起点到终点的位移还是相同的【答案】D【解析】位移为矢量,从起点到终点的直线距离为其大小,选项A错误；平均速度是位移与时间的比值,选项B错误；火炬手尺寸和他走过的位移相比小得多,我们也不关心火炬手以什么样的姿态登山,所以在这过程中可把火炬手看做质点,选项C错误；无论火炬手换一条怎样的路径登峰,他从起点到终点的位移是相同的,选项D正确．11. (多选题)时速达到350 km的郑州到西安的高速客运专线开始运营,方便了人们出行．已知郑州到西安线路全长505 km,列车总长200 m,动车组运行时间约 2 h．根据上述信息可知()A．由于动车组列车总长200 m,动车组列车在郑州到西安正常运行时不能视为质点B．动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速率约为250km/hC．动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度约为350km/hD．由题目信息不能求出动车组列车在郑州到西安正常运行时的平均速度解析动车组在途中正常运行时,不是研究列车各部分的运动情况而是研究列车整体的平动,可以看成质点,A错．郑州到西安线路全长505 km是指轨迹长度不是位移大小,运行2 h,只能估算出平均速率而不能估算平均速度,所以B、D对.答案BD12. 一质点以初速度v0沿x轴正方向运动,已知加速度方向沿x轴正方向．当加速度a的值由零逐渐增到某一值后再逐渐减小到零的过程中()A. 速度先增大后减小,直到加速度等于零为止B. 速度一直在增大,直到加速度等零为止C. 位移先增大后减小,直到加速度等零为止D. 位移一直在增大,直到加速度等零为止解析 由于加速度与物体速度方向相同,故物体的速度在增大,加速度a 由零逐渐增大,说明速度增大得越来越快,加速度逐渐减小到零,说明速度增大得越来越慢,最后做匀速运动,其位移一直在增大,所以只有B 选项正确．答案 B13. (多选题)如图所示为甲、乙两个物体的位移—时间图象,由图象可知( )A. 甲比乙的速度大B. 甲比乙的速度小C. 甲可能比乙的速度大D. 由于两个图象不在同一个坐标系内,又没有数据,故无法比较甲、乙的速度大小解析 在同一图象中,图线的斜率表示物体运动的速度大小,但在不同的图象中因不知道坐标的数值,无法比较x 与t 的比值即斜率的大小．所以正确的答案是C 、D.答案 CD14. 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 后,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 后,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a 1、a 2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. a 1＝－2.5 m/s 2,a 2＝－2.5 m/s 2B. a 1＝－3.5 m/s 2,a 2＝－3.5 m/s 2C. a 1＝－2.5 m/s 2,a 2＝－3.5 m/s 2D. a 1＝3.5 m/s 2,a 2＝－3.5 m/s 2解析 以沿斜面向上为正方向,则初速度v 0＝6 m/s,t 1＝2 s 后,物体的速度v 2＝1 m/s.由a ＝v 2－v 1t ,得a 1＝1－62 m/s 2＝－2.5 m/s 2,同理a 2＝－1－62 m/s 2＝－3.5 m/s 2,故C 选项正确．答案 C15. (多选题)如图所示为A、B两物体做直线运动的v－t图象,由图可知()A. t1时刻A、B两物体速度大小相等,方向相反B. t1时刻两物体的加速度大小相等,方向相反C. t2时刻物体A的速度大于物体B的速度,二者方向相同D. t2时刻物体A的加速度小于物体B的加速度,二者方向相反解析由图象可知A、B两物体运动过程中加速度不变,由a＝ΔvΔt可知a A<a B,故B选项错误；A的加速度,即直线的斜率为正值,B的加速度,即直线的斜率为负值,故A、B两物体加速度方向相反,故D选项正确；由图可知t1时刻A、B两物体速度大小相等,方向也相同,故A选项错误；由图象可知,C选项正确．答案CD16．（多选）下列关于位移和路程的说法中正确的是()A．路程是标量,只有大小；位移是矢量,有大小也有方向B．物体沿直线运动,通过的路程一定等于位移大小C．物体两次通过的路程不等,位移可能相等D．物体通过一段路程,则它通过的位移不可能为零【答案】AC【解析】路程是标量,只有大小,没有方向,位移是矢量,既有大小又有方向,选项A正确；只有物体沿直线做单向运动时,通过的路程才等于位移大小,其他情况下,通过的路程总大于位移大小,选项B错误；物体沿不同的路径从一点运动至另一点,位移相同,路程一般不同,选项C正确；如果物体运动一圈绕回原出发点,则位移为零,而路程不为零,选项D错误．17．一物体做匀变速直线运动．当t＝0时,物体的速度大小为12 m/s,方向向东；当t＝2 s 时,物体的速度大小为8 m/s,方向仍向东,则当t为多少时,物体的速度大小变为2 m/s() A．3 s B．4 s C．7 s D．9 s【答案】C【解析】a＝v－v0t＝8－122m/s2＝－2 m/s2,故t′＝v′－v0a＝±2－12－2s＝5 s或7 s.18．(多选)2016年4月12日,亚丁湾索马里海域六艘海盗快艇试图靠近我国海军第二十二批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v-t图象如图所示,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,沿反方向做匀加速直线运动答案：BD解析：根据v-t图象的意义可知,某点处切线的斜率表示该点处的加速度,由题图可知,0~66 s 内快艇做加速度逐渐减小的加速直线运动,所以选项A错误;66 s时快艇开始减速,96 s时减速到零,此时离商船最近,然后开始调头,故选项B正确,选项C错误;96~116 s内,加速度为负且为定值,说明快艇反方向做匀加速直线运动,所以选项D正确.19．（多选）如图所示为A、B两质点的v－t图象．对于A、B两质点的运动,下列说法中正确的是()A．质点A向所选定的正方向运动,质点B与A的运动方向相反B．质点A和B的速度并不相同C．在相同的时间内,质点A、B的位移相同D．不管质点A、B是否从同一地点开始运动,它们之间的距离一定越来越大【答案】AB【解析】由v－t图象知,A、B两质点以大小相等、方向相反的速度做匀速直线运动,A、B正确；在相同的时间内,A、B两质点的位移等大、反向,C错误；由于A、B两质点的出发点无法确定,故A、B两质点间的距离可能越来越大(如图甲),也可能先变小再变大(如图乙),D错误．第Ⅱ卷(非选择题)二、实验题(本题包括2小题,共13分)20. (4分)电磁打点计时器是一种使用________(直流或交流)电源的计时仪器,它的工作电压在4～6 V．当电源频率为50 Hz时,它每隔________ s打一次点．使用电磁打点计时器时,应将纸带穿过________,复写纸套在定位轴上,并要放在纸带的上面．仪器安装好后,让纸带运动之前应先将打点计时器的电源开关________(断开或接通)．答案交流0.02限位孔接通21. (9分)我国交流电的频率为50 Hz,使用电火花打点计时器,打出了一条纸带,研究纸带的运动情况,如图所示A、B、C、D为依次选定的测量点,根据标出的数据,图中A～C点时间内的平均速度为________m/s；B～D点的平均速度为________ m/s,打C测量点纸带的运动速度为________m/s,这样计算的依据是_____________________________________________________________________________ _______________________________________.纸带从A～E点运动情况为_____________________________________________________________________________ _____________________________________.解析打点计时器所使用的为50 Hz的交流电,所以每打一次点的时间为0.02 s,图中每两个测量点之间的时间间隔ΔT＝5T＝5×0.02 s＝0.1 sv AC＝x AC2·ΔT＝8.422×0.1×10－2 m/s＝0.421 m/s,v BD＝x BD2·ΔT＝x AD－x AB2·ΔT＝12.12－3.502×0.1×10－2 m/s＝0.431 m/s,v C＝v BD＝0.431 m/s,理由是BD段的平均速度可粗略表示C点的瞬时速度．从纸带上点的密集程度分析可知,纸带先做加速运动,然后又做减速运动．答案0.4210.4310.431BD段的平均速度可粗略表示C点的瞬时速度先做加速运动,后做减速运动三、计算题(本题包括5小题,共30分,计算题要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)22. (5分)一位同学在火车上根据车轮通过两段钢轨交接处时发出的响声来估测火车的速度,他从车轮的某一次响声开始计时,并同时数“1”,当他数到“21”时,停止计时,表上的时间显示为15 s,已知每根钢轨长度为12.5 m．根据这些数据,你能估算出火车在这段时间的速度吗？解析这种方法可以估算火车的平均速度,关键是15 s内火车的位移多大．从第一次响声开始计时,第二次响声表明通过了一根钢轨,如此类推,第21次响声通过了20根钢轨,所以位移x＝20×12.5 m＝250 m,速度v＝xt＝25015m/s＝16.7 m/s.答案16.7 m/s23．（6分）一物体从O点出发,沿东偏北30°的方向运动10 m至A点,然后又向正南方向运动5 m至B点．(1)建立适当坐标系,大体描述出该物体的运动轨迹；(2)依据建立的坐标系,分别求出A、B两点的坐标．【解】(1)以出发点O为坐标原点,以正东方向为x轴正方向,正北方向为y轴正方向,建立平面直角坐标系如图,线OAB为物体的运动轨迹．(2)x A＝10cos30° m＝5 3 m,y A＝10sin30° m＝5 m；x A＝x B＝5 3 m,y B＝0.故A点的坐标为(5 3 m,5 m),B点的坐标为(5 3 m,0 m)．24．（6分）一质点在x轴上只朝着x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如下表,则此质点开始运动后：(1)质点在前10 s内的位移、路程各为多大？(2)质点在第8 s末的瞬时速度为多大？(3)质点在0到18 s这段时间内的平均速度为多大？t/s024681012141618x/m24688812162024 【解】(1)质点在前10 s内的位移大小和路程相等,x＝8 m－2 m＝6 m；(2)质点在第8 s末处于静止状态,所以瞬时速度为零；(3)质点在0到18 s这段时间内的平均速度v－＝24－218m/s≈1.2 m/s.(1)从开始计时到3 s末物体的加速度；(2)物体从3 s末到6 s末物体的位移；(3)物体从6 s末到7 s末的加速度．解析(1)由a＝ΔvΔt,可得a 1＝4－03 m/s 2＝43 m/s 2.(2)物体从3 s 到6 s 由图象可知速度保持不变v ＝4 m/s.由v ＝Δx Δt ,得Δx ＝v ·Δt ＝4×(6－3) m ＝12 m.(3)从6 s 末到7 s 末的加速度a 2＝2－41 m/s 2＝－2 m/s 2.负号表示加速度与规定正方向相反．答案 (1)43 m/s 2(2)12 m(3)－2 m/s 226．(7分)在一次海上军事演习时,一艘鱼雷快艇以30 m/s 的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰．当两者相距L 0＝2 km 时,以60 m/s 的速度发射一枚鱼雷,经过t 1＝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,第二枚鱼雷以同样速度发射后,又经t 2＝30 s,鱼雷再次击中敌舰并将其击沉．求第一枚鱼雷击中前后,敌舰逃跑的速度v 1、v 2分别为多大？解析 第一枚鱼雷击中前,敌舰逃跑的速度设为v 1,当鱼雷快艇与敌舰相距L 0＝2 km 时,发射第一枚鱼雷,经过t 1＝50 s 击中敌舰,则有(v －v 1)t 1＝L 0,即：(60－v 1)×50＝2000解得v 1＝20 m/s击中敌舰时,鱼雷快艇与敌舰的距离为L 0－(30－v 1)t 1＝1500 m,马上发射第二枚鱼雷,第一枚鱼雷击中后敌舰的速度为v 2,经t 2＝30 s,鱼雷再次击中敌舰,则有(v －v 2)t 2＝1500,即：(60－v 2)×30＝1500,解得v 2＝10 m/s.答案 20 m/s 10 m/s。