物理必修一 章末质量评估(一)

章末质量评估(一)
(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)
1.2018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战机亮相我国第十二届航展,歼-20战机飞行表演历时约为20 min.下列说法正确的是()
A.“上午11时10分”指的是时间间隔
B.“约为20 min”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的姿势调整时可将其视为质点
解析:“上午11时10分”指的是时刻,故选项A错误;“约为20 min”指的是时间间隔,故选项B错误;研究人员在定位歼-20战斗机的位置时,其大小可以忽略,可看成质点,故选项C正确;研究歼-20战斗机在飞行过程中的姿势调整时需要考虑飞机的大小、形状,不能视为质点,故选项D错误.
答案:C
2.张家口市崇礼区将举办2022年冬奥会单板滑雪、自由式滑雪等6个项目的比赛.在高山滑雪场滑雪,乘坐滑雪索道是每位滑雪爱好者必不可少的经历.关于正在乘坐滑雪索道上山的某滑雪爱好者,下列说法正确的是()
A.以自己为参考系,同缆车里的人不断上升
B.以自己为参考系,对面的雪山迎面而来
C.以对面的雪山为参考系,自己不断下降
D.以所乘坐的缆车为参考系,两边的树不断上升
解析:以自己为参考系,同缆车里的人静止不动,故选项A错误;以自己为参考系,对面的雪山迎面而来,故选项B正确;以对面的雪山为参考系,自己不断上升,故选项C错误;以所乘坐的缆车为参考系,两边的树不断下降,故选项D错误.
答案:B
3.关于速度的描述,下列说法正确的是()
A.电动自行车限速20 km/h,指的是平均速度大小
B.子弹射出枪口时的速度大小为500 m/s,指的是平均速度大小
C.某运动员百米跑的成绩是10 s,则他冲刺时的速度大小一定为10 m/s
D.某高速铁路测试时列车最高时速可达484 km,指的是瞬时速度大小
解析:电动自行车限速20 km/h,这里指的是瞬时速度大小,不是平均速度大小,故选项A错误;子弹射出枪口时的速度大小与枪口这一位置对应,因此为瞬时速度大小,故选项B错误;根据运动员的百米跑成绩是10 s可知,运动员的平均速度大小为10 m/s,但其冲刺速度不一定为10 m/s,故选项C错误;列车的最高时速指的是瞬时速度大小,故选项D正确.
答案:D
4.近年来,登山成为越来越多人的健康习惯.甲、乙两人去某生态公园登山,从出发地到目的地可以选择不同的路线,甲和乙两人选择了不同的路线,结果甲比乙先到达目的地.对于此过程,下列说法正确的是()
A.甲与乙的路程相同
B.甲的位移小于乙的位移
C.甲的平均速度大于乙的平均速度
D.在比较平均速度大小时,两人不能看成质点
解析:物体运动轨迹的长度是路程,他们选择不同的路线,路程可能不同,故选项A错误;位移为初位置到末位置的有向线段,他们的起点与终点是相同的,所以位移相等,故选项B错误;平均速度是位移与时间的比值,他们的位移相同,但由于甲用时较短,故甲的平均速度较大,故选项C正确;在比较平均速度大小时,两人的大小可以忽略不计,能看成质点,故选项D错误.
答案:C
5.一质点在x轴上运动,各个时刻和对应的位置坐标如下表,则此质点开始运动后()
t/s 0 1 2 3 4 5
x/m 0 5 -4 -1 -7 1
A.第2 s内的位移为9 m
B.前2 s内的位移为4 m
C.最后3 s内的位移为5 m
D.前5 s内的路程为31 m
解析:第2 s内的位移为(-4-5) m=-9 m,故选项A错误;前2 s内的位移为(-4-0) m=-4 m,故选项B错误;最后3 s内的位移为[1-(-4)] m=5 m,故选项C正确;只知道各时刻的位置,不知道轨迹的情况,所以不能判断前5 s内的路程,故选项D错误.
答案:C
6.为了定量研究物体的位置变化,我们可以用坐标轴(x轴)来表示物体的位置.现在以某广场中心为坐标原点,沿东西方向建立坐标轴,规定向西为正方向.坐标轴上标明了一个小朋友在游玩时,在不同时刻的坐标值,如图所示,上午9:00在A位置,9:10在B位置.下列判断正确的是()
A.9:00,小朋友在广场中心东边2 m处
B.9:00,小朋友在广场中心西边4 m处
C.9:10,小朋友在广场中心东边4 m处
D.9:10,小朋友在广场中心西边2 m处
解析:由位置坐标的意义可知,A点在正方向4 m处,即小朋友上午9:00在广场中心西边4 m处,故选项A错误,选项B正确;同理,B点在负方向2 m处,即小朋友9:10在广场中心东边2 m处,故选项C、D错误.
答案:B
7.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=Δv
=-2 m/s2,负号表示
Δt
方向向西,选项D正确,选项A、B、C错误.
答案:D
8.如图甲所示,火箭发射时,其速度能在10 s内由0增加到100 m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来.下列说法正确的是
()
甲乙
A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
解析:由题可求出10 s内火箭速度改变量为100 m/s,汽车在2.5 s内的速度改变量为0-108 km/h=-30 m/s,选项A、B错误;由a=Δv
可得,a火箭=10 m/s2,
Δt
a汽车=-12 m/s2,故a汽车>a火箭,选项C错误,选项D正确.
答案:D
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.下图为A、B两质点的速度图像,其加速度分别为a A、a B,在t=0时速度分别为v A、v B.那么,下列判断正确的是()
A.v A>v B
B.v A=v B
C.a A>a B
D.a A<a B
解析:由v-t图像可知,A的初速度大于B的初速度,即v A>v B.A的斜率大于B的斜率,即a A>a B,故选项A、C正确.
答案:AC
10.图甲是一种运动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,工作时小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲,脉冲被运动的被测物体反射后又被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()
甲
乙
A.超声波的速度为v=x2
t2
B.超声波的速度为v=2x1
t1
C.物体平均速度为v=2(x2-x1)
t2-t1+Δt0
D.物体平均速度为v=x2-x1
t2-t1+Δt0
时间内通过位移为x1,则超声波的速度为解析:由乙图可知,超声波t1
2
v声=x1t1
2=2x1
t1
,故选项A错误,选项B正确;物体通过的位移为x2-x1时,所用时间为
t=t2-Δt0
2+Δt0-t1
2
=1
2
×(t2-t1+Δt0),所以物体的平均速度为v=x2-x1
1
2
(t2-t1+Δt0)
=2(x2-x1)
t2-t1+Δt0
,故
选项C正确,选项D错误.
答案:BC
11.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示;物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示.下列根据图像做出的判断正确的是()
甲乙
A.物体A和B的速度均不变且A的速度比B的小
B.在0~3 s的时间内,物体B运动的位移为10 m
C.t=3 s时,物体C和D的速度相同
D.t=3 s时,物体C的加速度为10
3
m/s2
解析:由甲图看出,物体A和B的位移图像都是倾斜的直线,斜率都不变,速度都不变,说明两物体都做匀速直线运动,A的图线斜率大于B的图线斜率,A的速度比B的大,故选项A错误;由甲图看出,在0~3 s的时间内,物体B运动的位移为Δx=10 m-0=10 m,故选项B正确;由乙图看出,t=3 s时,D的图线和C的图线相交,说明物体C和D的速度相同,故选项C正确;根据加速度概念可知物体C
的加速度为a=Δv
Δt =10
3
m/s2,故选项D正确.
答案:BCD
12.沿直线运动的甲、乙、丙三辆汽车以相同的速度经过同一路标,从此时开始,甲车做匀速直线运动,乙车先加速后减速,丙车先减速后加速,它们通过下一路标时的速度相同,则 ()
A.甲车先通过下一路标
B.乙车先通过下一路标
C.丙车最后通过下一路标
D.三辆车同时通过下一路标
解析:甲车速度一定,乙车先加速后减速,平均速度比甲车大,丙车先减速后加速,平均速度比甲车、乙车都小,所以乙车的平均速度最大,乙车所用的时间最短,丙车所用时间最长,故选项B、C正确.
答案:BC
三、非选择题(本题共6小题,共60分)
13.(1)(2分)某同学做用打点计时器测速度的实验,下列说法正确的是.(填字母)
A.电磁打点计时器使用的是直流电源
B.当电源频率是50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点
C.如果纸带上打出的点迹不均匀,则点迹密集的地方表示速度较大
D.利用打出的一条纸带画出的速度图像如图所示,由图像可看出物体做匀速直线运动
(2)(4分)手拉纸带加速运动,打出一条纸带,如图所示.已知打点计时器每隔0.02 s打一次点,量出从D点到E点的距离Δx=42 mm,则可求出纸带从D到E过程中的平均速度为m/s.纸带上左、右两端的点,先打出的是边的点.
解析:(1)电磁打点计时器使用的是交变电源,故选项A错误;当电源频率是50 Hz时,打点计时器每隔0.02 s打一个点,故选项B正确;相邻计时点的时间间隔相等,点迹密集的地方,相邻计时点间的距离小,所以物体运动的速度比较小,故选项C错误;速度—时间图像与t轴平行表示物体做匀速直线运动,故选项D 错误.
(2)根据平均速度等于位移与时间的比值,则有v DE=Δx
5t =42×10-3
5×0.02
m/s=
0.42 m/s;
纸带上相邻两点间的距离由左向右越来越大,所以纸带向左加速运动,因此先打出左边的点.
答案:(1)B(2)0.42左
14.(9分)某同学在用打点计时器测速度的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.每两个相邻计数点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s.
甲
乙
(1)电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,根据打点计时器打出的纸带,下列选项中
A.时间间隔
B.位移
C.平均速度
D.瞬时速度
我们可以从纸带上直接得到的物理量是,测量得到的物理量是,通过计算能得到的物理量是.
(2)每两个相邻计数点间还有个点没有标出.(电源频率为50 Hz)
(3)试根据纸带计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的速度,并将各个速度值填入下表.(计算结果保留3位有效数字)
速度v v B v C v D v E v F
数值/(m·s-1)
(4)以A点为计时起点,根据表中数据在图乙中画出小车的速度随时间变化的关系图线.
解析:(1)打点纸带上任意两个相邻的计时点间的时间间隔与交变电流的周期相同,所以可以从纸带上直接得到的物理量是时间间隔,可利用刻度尺测量两点间的距离(位移大小),计算出平均速度和瞬时速度;
(2)相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s,打点周期为0.02 s,所以相邻两计数点之间还有4个点未画出;
(3)由平均速度等于中间时刻的瞬时速度,可知
v B=x AB
2t =3.62+4.38
2×0.1
×10-2 m/s=0.400 m/s,
v C=x BD
2t =4.38+5.20
2×0.1
×10-2 m/s=0.479 m/s,
v D=x CE
2t =5.20+5.99
2×0.1
×10-2 m/s=0.560 m/s,
v E=x DF
2t =5.99+6.80
2×0.1
×10-2 m/s=0.640 m/s,
v F=x EG
2t =6.80+7.62
2×0.1
×10-2 m/s=0.721 m/s;
(4)利用得到的各点的瞬时速度描点连线,不在直线上的点要分居直线两侧.
答案:(1)A B C、D(2)4(3)0.4000.4790.560 0.6400.721(4)见解析图.
15.(10分)汽车先向东行驶5 km,又向西行驶8 km,以汽车开始运动时为坐标原点,向东为正方向,建立坐标轴(如图所示),试求:
(1)汽车在最东边和最西边的位置坐标;
(2)汽车运动过程中整个过程的位移和路程.
解析:(1)据图可知,汽车在最东边的坐标为x1=5 km,在最西边的坐标为
x2=-3 km.
(2)整个过程的位移为Δx=x2=-3 km,整个过程的路程为s=5 km+8 km=
13 km.
答案:(1)5 km-3 km(2)-3 km13 km
16.(10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=Δv
,得
Δt
m/s2=2.5 m/s2,
0~4 s内质点的加速度a1=10-0
4-0
m/s2=-5 m/s2,
8~10 s内质点的加速度a2=0-10
10-8
10~12 s内质点的加速度a3=-10-0
m/s2=-5 m/s2.
12-10
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
17.(12分)如图所示,一辆轿车从超市出发,向东行驶了300 m到达电影院,继续行驶了150 m到达度假村,又向西行驶了950 m到达博物馆,最后回到超市,全
程用时70 s.以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,用1个单位长度表示100 m.
(1)在一维坐标系上表示出超市、电影院、度假村和博物馆的位置.
(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的位移与路程分别为多少?
(3)全程的平均速度大小是多少?
解析:(1)以超市所在的位置为原点,以向东的方向为正方向,则电影院的坐标为300 m,度假村的坐标为450 m,博物馆的坐标为450 m-950 m=-500 m,位置如图所示.
(2)轿车从电影院经度假村到博物馆的过程中位移x'=-500 m-300 m=-800m, 轿车从电影院经度假村到博物馆的路程
s'=150 m+950 m=1 100 m.
(3)全程的总位移x=0,
故平均速度v=x
=0.
t
答案:(1)见解析图.(2)800 m,方向向西 1 100 m (3)0
18.(13分)一辆汽车从原点O出发沿x轴做直线运动,为研究汽车的运动而记下它在各时刻的位置和速度如下表所示.
时刻t/s 位置的坐标x/m 瞬时速度v/(m·s-1)
0 0 1
1 0.5 2
2 2 3
3 4.5 4
4 8 4
5 12 4
6 16 4
(1)求汽车在第2 s末的瞬时速度大小;
(2)求汽车在前3 s内的平均加速度大小;
(3)求汽车在第4 s内的平均速度大小.
解析:(1)从表中得知,第2 s末的瞬时速度为v2=3 m/s.
(2)汽车在前3 s内的平均加速度为
a=Δv
Δt =4-1
3
m/s2=1 m/s2.
(3)汽车在第4 s内的位移为Δx4=3.5 m, 时间为t4=1 s,
则平均速度为v4=Δx4
t4
=3.5 m/s.
答案:(1)3 m/s(2)1 m/s2(3)3.5 m/s。