2023新教材高中物理第一章運(yùn)動的描述水平測評新人教版必修第一冊

第一章水平測評本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1.2018年2月4日晚，臺灣花蓮1小時內(nèi)發(fā)生12起地震，其中7起達(dá)到4級以上。如圖所示，一架執(zhí)行救援任務(wù)的直升機(jī)懸停在鉆井平臺正上方，救生員抱著傷病員，纜繩正在將他們拉上直升機(jī)，若以救生員為參考系，則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是()A．傷病員 B．直升機(jī)C．鉆井平臺 D．直升機(jī)駕駛員答案A解析以救生員為參考系，則處于靜止?fàn)顟B(tài)的是救生員抱著的傷病員，直升機(jī)、鉆井平臺、直升機(jī)駕駛員都相對于救生員向下運(yùn)動，故A正確，B、C、D錯誤。2．北京已成功申辦2022年冬奧會。如圖所示為部分冬奧會項目，下列關(guān)于這些冬奧會項目的研究中，可以將運(yùn)動員看作質(zhì)點的是()答案A解析當(dāng)物體的形狀、大小對所研究的問題沒有影響時，我們就可以把它看成質(zhì)點。研究速度滑冰運(yùn)動員滑冰的快慢時，運(yùn)動員的體形、大小對研究的問題而言可以忽略不計，能看成質(zhì)點，A正確；研究自由滑雪運(yùn)動員的空中姿態(tài)時，運(yùn)動員的體形不能忽略，不能將運(yùn)動員看作質(zhì)點，B錯誤；研究單板滑雪運(yùn)動員的空中轉(zhuǎn)體時，運(yùn)動員的動作不能忽略，不可以將運(yùn)動員看作質(zhì)點，C錯誤；同理，研究花樣滑冰運(yùn)動員的花樣動作時，不可以將運(yùn)動員看作質(zhì)點，D錯誤。3．金麗溫高鐵的開通，大幅縮短了沿線各城市的時空距離。金華到溫州線路全長188千米，從麗水乘坐動車到杭州只需要1小時34分，最高時速可達(dá)300km/h。下列說法正確的是()A．1小時34分指時刻 B．188千米指位移C．300km/h指瞬時速度 D．300km/h指平均速度答案C解析1小時34分指時間間隔，A錯誤；188千米是鐵路線的長度，指路程，B錯誤；最高時速可達(dá)300km/h,300km/h指瞬時速度，C正確，D錯誤。4．某中學(xué)舉行運(yùn)動會，高一新生在各個比賽項目中展現(xiàn)了較高的競技水平。下列有關(guān)校運(yùn)會的各種說法中正確的是()A．跳遠(yuǎn)冠軍張小杰的成績是5.30m，這是他跳躍過程中的路程B．在200m短跑決賽中，李凱同學(xué)在第一道，他跑完全程的位移為零C．研究俞小輝同學(xué)跳過高1.55m橫桿的跨越式動作時，能把他看作質(zhì)點D．在100m短跑決賽中，小史同學(xué)獲得冠軍，決賽選手中他的平均速度最大答案D解析跳遠(yuǎn)成績是跳躍過程中的位移，A錯誤；在200m短跑決賽中，第一道的選手初、末位置不同，故跑完全程的位移不為零，B錯誤；研究俞小輝同學(xué)跳過高1.55m橫桿的跨越式動作時，不能把他看作質(zhì)點，C錯誤；根據(jù)平均速度的定義可知，平均速度等于位移與時間的比值，小史同學(xué)在100m短跑比賽中所用時間最短，故平均速度最大，D正確。5．某人駕車從德州到濰坊用時4h，車上里程表的示數(shù)增加了300km，根據(jù)地圖上的相關(guān)數(shù)據(jù)得到出發(fā)地到目的地的直線距離為240km，則整個過程中汽車的位移大小和平均速度的大小分別為()A．240km60km/h B．240km75km/hC．300km60km/h D．300km75km/h答案A解析位移大小為兩點間直線距離的長度，由題意可知，位移大小為240km，平均速度大小為eq\x\to(v)＝eq\f(Δx,Δt)＝eq\f(240,4)km/h＝60km/h，故A正確，B、C、D錯誤。6.我國將“高分4號”衛(wèi)星成功發(fā)射進(jìn)入地球同步軌道，衛(wèi)星圍繞地球做圓周運(yùn)動，如圖所示。衛(wèi)星軌跡是以O(shè)為圓心、半徑等于R的圓周。P、Q為軌跡上兩點，且OP⊥OQ。則關(guān)于衛(wèi)星從P沿箭頭環(huán)繞方向運(yùn)動到Q的過程中，下列說法錯誤的是()A．路程先增大后減小，最終為eq\f(πR,2)B．位移先增大后減小，最終大小為eq\r(2)RC．若運(yùn)動時間為t，則平均速度大小為eq\f(\r(2)R,t)D．若衛(wèi)星從P點沿箭頭環(huán)繞方向的反方向運(yùn)動到Q點，則位移相同答案A解析路程是運(yùn)動軌跡的長度，故路程始終在增大，最終為eq\f(3πR,2)，A錯誤；從初位置到末位置的有向線段表示位移，故位移先增大后減小，最終大小為eq\r(2)R，B正確；若運(yùn)動時間為t，則平均速度大小為eq\f(\r(2)R,t)，C正確；若衛(wèi)星從P點沿箭頭環(huán)繞方向的反方向運(yùn)動到Q點，則初、末位置相同，位移相同，D正確。7．一物體做變速直線運(yùn)動，某時刻速度的大小為5m/s，1s后速度的大小變?yōu)?m/s。在這1s內(nèi)該物體的()A．速度變化的大小可能等于5m/sB．速度變化的大小可能大于13m/sC．平均加速度的大小可能小于5m/s2D．平均加速度的大小可能等于8m/s2答案C解析以初速度方向為正方向，則v0＝5m/s。當(dāng)末速度與初速度方向相同時，v＝8m/s，Δv＝3m/s，則平均加速度a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(3,1)m/s2＝3m/s2，平均加速度的大小為3m/s2；當(dāng)末速度與初速度方向相反時，v′＝－8m/s，Δv′＝－13m/s，則平均加速度a′＝eq\f(Δv′,Δt)＝eq\f(－13,1)m/s2＝－13m/s2，平均加速度的大小為13m/s2，故C正確，A、B、D錯誤。8．一個物體沿直線運(yùn)動的v-t圖像如圖所示，則下列說法正確的是()A．圖像OA段表示物體做變速運(yùn)動，AB段表示物體靜止B．在0～9s內(nèi)物體的運(yùn)動方向不相同C．在第9s時物體的加速度和速度都為零D．在6～9s內(nèi)物體的加速度與9～12s內(nèi)的加速度相同答案D解析AB段表示物體速度不變，做勻速運(yùn)動，故A錯誤；在0～9s內(nèi)物體的v-t圖像一直在時間軸上方，速度始終為正值，故運(yùn)動方向相同，B錯誤；由v-t圖像的斜率表示物體運(yùn)動的加速度可知，在第9s時，速度為零，加速度不為零，故C錯誤；6～9s內(nèi)與9～12s內(nèi)的圖像的斜率相同，所以加速度相同，故D正確。9．關(guān)于汽車的運(yùn)動，下列說法哪些是可能的()A．汽車在某一時刻速度很大，而加速度為零B．汽車在某一時刻速度為零，而加速度不為零C．汽車在某一段時間，速度變化量很大，而加速度較小D．汽車的加速度很大，而速度變化很慢答案ABC解析當(dāng)汽車做速度很大的勻速運(yùn)動時，加速度為零，故A正確；汽車剛啟動時，加速度不為零，速度為零，故B正確；加速度是物體速度的變化量與所用時間的比值，速度的變化量大，若時間很長，則加速度可能很小，故C正確；加速度是反映物體速度變化的快慢的物理量，加速度很大，則速度變化很快，故D錯誤。10．一枚火箭由地面豎直向上發(fā)射，其速度—時間圖像如圖所示，由圖像可知()A．0～ta時間內(nèi)火箭的加速度小于ta～tb時間內(nèi)火箭的加速度B．在0～tb時間內(nèi)火箭是上升的，在tb～tc時間內(nèi)火箭是下落的C．tb時刻火箭離地面最遠(yuǎn)D．tc時刻火箭到達(dá)最高點答案AD解析0～ta時間內(nèi)圖線的斜率小于ta～tb時間內(nèi)圖線的斜率，則0～ta時間內(nèi)火箭的加速度小于ta～tb時間內(nèi)火箭的加速度，故A正確；0～tc時間內(nèi)速度都為正值，速度方向并未改變，說明火箭一直處于上升過程，在tc時刻火箭到達(dá)最高點，故B、C錯誤，D正確。11．若汽車的加速度方向與速度方向一致，當(dāng)汽車的加速度減小時，則()A．汽車的速度也減小B．汽車的速度在增大C．當(dāng)加速度減小到零時，汽車靜止D．當(dāng)加速度減小到零時，汽車的速度達(dá)到最大答案BD解析由于汽車的加速度方向與速度方向一致，故汽車的速度在增大，A錯誤，B正確；當(dāng)加速度減小到零時，汽車的速度達(dá)到最大，故C錯誤，D正確。12．如圖為甲、乙兩質(zhì)點做直線運(yùn)動的x-t圖像，由圖像可知()A．甲、乙兩質(zhì)點在2s末相遇B．甲、乙兩質(zhì)點在1s末速度相同C．在2s末之前甲的速率與乙的速率相等D．乙質(zhì)點在第4s末開始反向運(yùn)動答案ACD解析由圖像知，2s末甲、乙兩質(zhì)點在同一位置，所以A正確；在x-t圖像中圖線的斜率為物體的速度，前2sv甲＝－2m/s，v乙＝2m/s，所以B錯誤，C正確；乙質(zhì)點從第4s末開始位移逐漸減小，所以它在第4s末開始反向運(yùn)動，D正確。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、實驗題(本題共2小題，共12分)13．(4分)電磁打點計時器是一種使用低壓________(填“直流”或“交流”)電源，工作電壓約為8V的計時儀器，通過紙帶可以得到位移和________。當(dāng)電源頻率為50Hz時，它每隔________s打一個點，若每隔四個點選取一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為________s。答案交流時間0.020.10解析電磁打點計時器是使用交流電源的計時儀器，通過紙帶上打的點可以得到位移和時間。當(dāng)電源的頻率為50Hz時，它每隔0.02s打一個點，若每隔四個點選取一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點間有5個間隔，即t＝5T＝0.10s。14．(8分)如圖所示為一次記錄小車向左運(yùn)動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔T＝0.1s。(1)根據(jù)紙帶可判斷小車做________運(yùn)動。(填“加速”“減速”或“勻速”)(2)根據(jù)紙帶計算各點的瞬時速度：vD＝________m/s，vC＝________m/s，vB＝________m/s。以A為計時起點，在如圖所示坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖線。答案(1)加速(2)2.601.760.92圖見解析解析(1)由紙帶中數(shù)據(jù)可知，隨著時間增加，小車在相等時間內(nèi)的位移變大，故小車做加速直線運(yùn)動。(2)vD＝eq\f(70.40－18.40×10－2,0.2)m/s＝2.60m/svC＝eq\f(40.20－5.00×10－2,0.2)m/s＝1.76m/svB＝eq\f(18.40×10－2,0.2)m/s＝0.92m/s描點連線得如圖所示v-t圖線：三、計算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)15．(8分)一質(zhì)點沿直線做單向運(yùn)動，若前一半時間的平均速度為4m/s，后一半時間的平均速度為6m/s，求：(1)整個過程的平均速度大??；(2)其他條件不變，若物體前一半位移的平均速度為4m/s，后一半位移的平均速度為6m/s，則整個過程的平均速度大小是多少？答案(1)5m/s(2)4.8m/s解析(1)設(shè)一半的時間為t，由平均速度公式可得：x1＝v1t，x2＝v2t，則全程的平均速度：eq\x\to(v)1＝eq\f(x1＋x2,2t)＝eq\f(v1＋v2,2)＝eq\f(4＋6,2)m/s＝5m/s。(2)設(shè)一半的位移為x，則由平均速度公式可得：t1＝eq\f(x,v1)，t2＝eq\f(x,v2)則全程的平均速度為：eq\x\to(v)2＝eq\f(2x,t1＋t2)＝eq\f(2v1v2,v1＋v2)＝eq\f(2×4×6,4＋6)m/s＝4.8m/s。16．(10分)爆發(fā)性的加速度往往是跑車的賣點。如圖所示的這款跑車由靜止加速至108km/h只需4s。(1)求此車的平均加速度大小；(2)某普通私家車的平均加速度為3m/s2，它需要多長時間才能由靜止加速至108km/h?答案(1)7.5m/s2(2)10s解析(1)末速度vt＝108km/h＝30m/s，平均加速度a＝eq\f(vt－v0,t)＝eq\f(30－0,4)m/s2＝7.5m/s2。(2)所需時間t′＝eq\f(vt－v0,a′)＝eq\f(30－0,3)s＝10s。17．(10分)如圖為某物體的位移—時間關(guān)系圖像，則：(1)物體在0～4s內(nèi)速度是多大？(2)物體在6～10s內(nèi)做何種運(yùn)動？(3)物體在第11s內(nèi)的速度是多大？(4)畫出物體在0～11s內(nèi)的v-t圖像。答案(1)1.5m/s(2)靜止(3)4m/s(4)圖見解析解析(1)在x-t圖像中斜率表示速度，由圖像可得物體在0～4s內(nèi)的速度為：v1＝eq\f(Δx1,Δt1)＝eq\f(6－0,4)m/s＝1.5m/s。(2)物體在6～10s內(nèi)靜止不動。(3)物體在第11s內(nèi)的速度為：v2＝eq\f(Δx2,Δt2)＝eq\f(0－4,11－10)m/s＝－4m/s，負(fù)號表示速度方向與正方向相反。(4)由圖像可得物體在4～6s內(nèi)速度為：v3＝eq\f(Δx3,Δt3)＝eq\f(4－6,6－4)m/s＝－1m/s，負(fù)號表示速度方向與正方向相反。根據(jù)各時間段速度值作物體的v-t圖像如下圖所示。18．(12分)有些國家的交通管理部門為了交通安全，特別制定了死亡加速度為500g(g＝10m/s2)，以醒世人，意思是如果行車加速度超過此值，將有生命危險，那么大的加速度，一般情況下車輛是達(dá)不到的，但如果發(fā)生交通事故，將會達(dá)到這一數(shù)值。試問：(1)一輛以72km/h的速度行駛的貨車與一輛以54km/h的速度行駛的摩托車相向而行發(fā)生碰撞，假設(shè)碰后摩托車駕駛員以72km/h反向彈回，碰撞時間為2.1×10－3s，摩托車駕駛員是否有生命危險？(2)為了防止碰撞，兩車的駕駛員同時緊急剎車，貨車、摩托車急剎車后停下來所需時間分別為4s、3s，貨車的加速度與摩托車的加速度大小之比為多少？答案(1)有生命危險(2)1∶1解析(1)兩車碰撞過程中，取摩托車的初速度方向為正方向，摩托車駕駛員