人教版高中物理必修第一册第一章《本章综合与测试》章末检测卷

第一章章末检测卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分,满分100分,考试时间90分钟。

第Ⅰ卷(选择题,共40分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分。

在每小题给出的四个选项中,第1～6题只有一项符合题目要求,第7～10题有多项符合题目要求。

全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1．2018年11月6日上午11时10分,伴随着巨大的轰鸣声,万众瞩目的空军歼－20战机亮相第十二届中国航展,歼－20战机飞行表演历时约20分钟。

下列说法正确的是()
A．“2018年11月6日上午11时10分”指的是时间间隔
B．“约20分钟”指的是时刻
C．研究人员在定位歼－20战斗机的位置时可将其视为质点
D．研究歼－20战斗机在飞行过程中进行姿势调整时可将其视为质点
正确答案 C
详细解析“2018年11月6日上午11时10分”指的是时刻,A错误;“约20分钟”指的是时间间隔,B错误;研究人员在定位歼－20战斗机的位置时,飞机的大小和形状均可忽略不计,可将其视为质点,C正确;研究歼－20战斗机在飞行过程中进行姿势调整时,飞机的大小和形状不可忽略不计,不可将其视为质点,D错误。

2．“小小竹排江中游,巍巍青山两岸走”语句中,“巍巍青山两岸走”选取的参考系是()
A．江中巨石B．山下树木
C．两岸青山D．江中竹排
正确答案 D
详细解析相对于地面或河岸来说,青山是静止不动的,但在竹排上的人看来,青山是向后运动的,所以相对于人或竹排来说,青山是运动的,结合选项可知“巍巍青山两岸走”选取的参考系是江中竹排,D正确。

3. 用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。

已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4 mm,遮光条经过光电门时的遮光时间为0.04 s,则滑块经过光电门位置时的速度大小为()
A．0.1 m/s B．100 m/s
C．4 m/s D．0.4 m/s
正确答案 A
详细解析由于遮光条宽度很小,因此可将遮光条通过光电门时的平均速度
当作瞬时速度。

滑块经过光电门时的速度v＝d
Δt ＝0.004
0.04m/s＝0.1 m/s,A正确。

4.核潜艇是战略核威慑手段之一,我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。

如图所示,在某次实战训练中潜艇遇到情况需要紧急下潜,假设在某段时间内以不变的加速度减速下潜,若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s,则“094A”潜艇在该段时间内的加速度大小为()
A．1 m/s2B．1.5 m/s2
C．2 m/s2D．3 m/s2
正确答案 A
详细解析设5 s末的速度为v5,2 s末的速度v2＝v5＋3 m/s,时间Δt＝3 s,潜艇
在该段时间内的加速度a＝Δv
Δt ＝
v5－v2
Δt
＝－1 m/s2,故潜艇在该段时间内的加速度
大小为1 m/s2,B、C、D错误,A正确。

5．甲、乙两物体从同一地点出发沿同一直线运动,它们的位移—时间图像如图所示,则在()
A．前3 s内甲、乙的平均速度相等
B．3 s末时甲、乙两物体的速度相等
C．前3 s内甲、乙的运动方向始终相同D．前3 s内甲、乙两物体的最大距离为1 m 正确答案 A
详细解析平均速度v＝Δx
Δt,前3 s内甲、乙两物体位移相等,故平均速度相
等,A正确;x-t图像的斜率表示速度,由甲、乙两物体的图线可知,3 s末时甲、乙两物体的速度方向相反,且甲物体的速度大于乙物体的速度,B错误;由图像知,甲在位移达到3 m时速度减小为零,然后反方向运动,C错误;由图像知,前3 s内甲、乙两物体的最大距离大于1 m,D错误。

6．一个质点在x轴上运动,各个时刻的位置坐标如下表,则下列说法中正确的是()
t/s0123 4
x/m05－4－1－7
A．前2 s
B．第3 s的位移为3 m
C．第2 s的平均速度大小为2 m/s
D．前2 s的平均速率为2 m/s
正确答案 B
详细解析由表格可知,质点在2 s末的位置为－4 m,所以前2 s的位移为－4 m,A错误;由表格可知,质点在2 s末的位置为－4 m,3 s末的位置为－1 m,所以第3 s 的位移为－1 m－(－4 m)＝3 m,B正确;由表格可知,质点在第2 s内的位移为(－4
－5) m＝－9 m,平均速度为－9
1m/s＝－9 m/s,C错误;由表格可知,质点在前2 s内
的路程为14 m,平均速率为14
2m/s＝7 m/s,D错误。

7．为了提高枪械射击时的准确率,制造时会在枪膛内壁刻上螺旋形的槽。

这样,当子弹在枪管中运动时,会按照旋转的方式前进。

离开枪管后,子弹的高速旋转会降低空气密度、侧风等外部环境对子弹的影响,从而提高子弹飞行的稳定性。

下列关于子弹运动的说法中正确的是()
A．当研究子弹的旋转对子弹飞行的影响时可以把子弹看作质点
B．当研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时可以把子弹看作质点
C．无论研究什么问题都可以把子弹看作质点
D．能否将子弹看作质点,取决于我们所研究的问题
正确答案BD
详细解析在研究子弹的旋转对飞行的影响时不能忽略子弹的大小和形状,因此不可以把子弹看作质点,A错误;研究子弹射击百米外的靶子所用的时间时,其大小和形状可忽略,可以把子弹看作质点,B正确;能否将子弹看作质点,取决于所研究的问题,只要其大小和形状对所研究问题的影响可以忽略,就可以看成质点,C错误,D正确。

8．一个质点做变速直线运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是()
A．第1 s内与第5 s内的速度方向相反
B．第1 s内的加速度大于第5 s内的加速度
C．OA、AB、BC段的加速度大小:a BC>a OA>a AB
D．OA段的加速度与速度方向相同,而BC段的加速度与速度方向相反
正确答案CD
详细解析0～5 s内图线都在时间轴的上方,速度方向相同,A错误;由图线可
知,第1 s内的加速度a1＝4－0
2m/s
2＝2 m/s2,第5 s内的加速度a2＝
0－4
1m/s
2＝－
4 m/s2,负号只表示方向不表示大小,B错误;OA段的速度方向为正,加速度方向为正,二者方向相同,BC段的速度方向为正,加速度方向为负,二者方向相反,D正确;由图线可知,AB段的加速度等于0,故加速度大小关系为a BC>a OA>a AB,C正确。

9．质点沿直线运动,其加速度恒定,若在2 s内速率从5 m/s变为1 m/s,则其加速度大小()
A．可能是1 m/s2B．可能是2 m/s2
C．可能是3 m/s2D．可能是4 m/s2
正确答案BC
详细解析已知初速度v0＝5 m/s,末速度v＝1 m/s或v＝－1 m/s,运动时间t
＝2 s。

设物体的加速度为a,则a＝v－v0
t,代入数据得:a＝－2 m/s
2或a＝－3 m/s2。

加速度的大小取绝对值,分别为2 m/s2或3 m/s2,B、C正确。

10. 如图,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置—时间图线,由图可知()
A．在t1时刻,a、b两车相遇
B．在t2时刻,a、b两车运动方向相反
C．在t1到t2这段时间内,b车的速率先减小后增加
D．在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
正确答案ABC
详细解析在t1时刻,a、b两车的位置坐标相同,说明a、b相遇,A正确;在t2时刻,a图线切线斜率为正值,说明a的速度沿正向,而b的斜率为负值,速度沿负向,
所以两车运动方向相反,B正确;x-t图线切线的斜率表示速度,在t1到t2这段时间内,b车图线斜率先减小后反向增大,故b车的速率先减小后增加,C正确;在t1到t2这段时间内,b车的速率先大于a车的,接着减小到0,然后增大,故D错误。

第Ⅱ卷(非选择题,共60分)
二、实验题(本题共2小题,共14分)
11．(6分)用打点计时器可以测量纸带运动的时间和位移。

下面是未按操作顺序写的不完整的实验步骤,按照你对实验的理解,在各步骤空白处填上适当的内容,然后根据实际操作的合理步骤,将各步骤的字母代号按顺序写在空白处。

A．在电磁打点计时器两接线柱上分别接导线,导线另一端分别接50 Hz交流电源的两接线柱。

B．把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过________,并压在________下面。

C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx。

D．切断电源,取下纸带,如果共有n个清晰的点,则这段纸带记录的时间Δt＝________。

E．接通电源,再用手水平地拉动纸带,纸带上打下一系列小点。

F．利用公式v＝Δx
Δt计算纸带运动的平均速度。

实验步骤的合理顺序是________。

正确答案限位孔复写纸0.02(n－1) s BAEDCF
详细解析把电磁打点计时器固定在桌子上,让纸带穿过限位孔,并压在复写纸下面,这样才能通过振针把点打在纸带上,打点计时器的打点周期为0.02 s,若打n 个点,则有(n－1)个时间间隔,故这段纸带记录的时间Δt＝0.02(n－1) s。

实验步骤的排列一般要先安装器材即首先进行B、A步骤,然后进行实验,即进行E步骤,实验结束要先关掉电源,即进行D步骤,最后进行数据处理,即进行C、F 步骤,故实验步骤的合理顺序是BAEDCF。

12．(8分)对如图打出的一条纸带进行研究,从O点开始每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),计数点分别为A、B、C、D、E,图中给出了相关数据,回答下列问题。

(1)电火花打点计时器的工作电源是________ V的________(填“直流”或“交流”)电源,每隔________ s打一个点,图中每相邻的两个计数点之间的时间是________ s。

(2)B点的瞬时速度是________ m/s。

(保留两位小数)
正确答案(1)220交流0.020.10(2)0.25
详细解析(1)电火花打点计时器的工作电源是220 V的交流电源,电源频率是50 Hz,每隔0.02 s打一个点,图中每5个点取一个计数点(中间4个点未画出),则每相邻的两个计数点之间的时间T＝5×0.02 s＝0.10 s。

(2)B点的瞬时速度v B＝x AC
2T
＝
OC－OA
2T
＝
(61.8－12.6)×10－3
2×0.1
m/s≈0.25 m/s。

三、计算题(本题共4小题,共46分。

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)
13. (8分)如图所示为400 m的标准跑道,直道部分AB、CD的长度均为100 m,弯道部分BC、DA是半圆弧,其长度也为100 m。

A点为200 m赛跑的起点,经B点到终点C。

求:
(1)200 m赛跑的路程和位移;
(2)跑至弯道BC的中点P时的路程和位移。

(结果保留一位小数)
正确答案(1)200 m 100
ππ
2＋4 m,方向为A指向C
(2)150 m135.6 m,方向为A指向P
详细解析(1)200 m赛跑的路程为200 m,100 m长的弯道部分BC、DA是圆弧,
对应的半径r ＝100π m,
因此200 m 赛跑的位移
x ＝AB 2＋BC 2＝1002＋⎝ ⎛⎭⎪⎫200π2 m ＝100ππ2＋4 m,其方向为A 指向C 。

(2)跑至弯道BC 中点P 时的路程为
s ＝100 m ＋50 m ＝150 m,
同理其位移
x ′＝
⎝ ⎛⎭⎪⎫100π2＋⎝ ⎛⎭⎪⎫100＋100π2 m ＝100ππ2＋2π＋2 m ≈135.6 m,方向为A 指
向P 。

14．(10分)有些国家的交通管理部门为了交通安全,特别制定了死亡加速度为500g (g ＝10 m/s 2),以醒世人,意思是如果行车加速度超过此值,将有生命危险,那么大的加速度,一般情况下车辆是达不到的,但如果发生交通事故时,将会达到这一数值。

试问:
(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碰撞,碰撞时间为 2.1×10－3 s,摩托车驾驶员是否有生命危险?(由于货车质量远大于摩托车质量,两者碰后货车的速度可视为不变)
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,货车、摩托车急刹车后到完全静止所需时间为4 s 、3 s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
正确答案 (1)有 (2)1∶1
详细解析 (1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车的速度变化量为:
Δv ＝(－72－54) km/h ＝(－20－15) m/s ＝－35 m/s,
两车相碰撞时摩托车的加速度为
a ＝Δv Δt ＝－352.1×10－
3 m/s 2≈－1667g,1667g >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a 1、a 2, 根据加速度的定义式得:a 1＝Δv 1Δt 1,a 2＝Δv 2Δt 2,
所以有a1∶a2＝Δv1
Δt1∶Δv2
Δt2
＝20
4
∶15
3
＝1∶1。

15．(14分)汽车在制造完成出厂之前,都要经过严格的技术检测。

一辆汽车从原点O由静止出发沿x轴做直线运动,自动检测系统记录下了该汽车启动、运行及刹车过程的数据如下表:
(2)汽车在前3 s的平均加速度大小;
(3)汽车在第4 s内的平均速度大小。

正确答案(1)3 m/s(2)1.67 m/s2(3)4 m/s
详细解析(1)由题中数据可知,汽车在第2 s末的瞬时速度大小是3 m/s。

(2)汽车在t＝0时的速度v0＝0,
t＝3 s时的速度v3＝5 m/s,
所以前3 s的平均加速度
a＝v3－v0
t1
＝
5－0
3m/s
2≈1.67 m/s2。

(3)汽车在第3 s末的位置坐标x1＝4 m, 汽车在第4 s末的位置坐标x2＝8 m, 所以汽车在第4 s内的平均速度为
v＝x4－x3
t3
＝4 m/s。

16．(14分)一质点沿x轴的正方向运动,各个时刻的位置坐标如下表:
求:(1)根据表中数据在坐标纸上作出x -t 图像;
(2)质点在0.08 s 末的瞬时速度;
(3)质点在0～0.16 s 内的平均速度。

正确答案 (1)图见详细解析 (2)0 (3)1.125 m/s
详细解析 (1)使用描点法即可作出x -t 图像如图:
(2)质点在0.06～0.10 s 内处于静止,故在0.08 s 末的瞬时速度为0。

(3)由图可知质点在0～0.16 s 这段时间内的位移为:
x ＝0.20 m －0.02 m ＝0.18 m,
则平均速度为v ＝x t ＝0.180.16 m/s ＝1.125 m/s 。