新教材鲁科版高中物理必修一第一章测试题及答案解析.docx
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新教材鲁科版高中物理必修一第一章测试题及答案解析
新教材鲁科版高中物理必修一第一章测试题及答案解析
单元素养评价
(一)
(第1章)
(90分钟 100分)
【合格性考试】(60分钟 60分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分,共40分)
1.如图所示,俄罗斯曾使用X-101巡航导弹对叙利亚进行了轰炸。
下列说法正确的是( )
A.分析该导弹的形状时,可以把它看成质点
B.研究该导弹的飞行时间时,不可以把它看成质点
C.研究该导弹飞行过程中经过某标示物的时间时,不能把它看成质点
D.分析该导弹在空中的飞行轨迹时,不能把它看成质点
【解析】选C。
分析该导弹的形状时,其大小和形状不能被忽略,A错误;研究该导弹的飞行时间时,导弹的大小远小于飞行距离,可以把它看成质点,B错误;研究该导弹飞行过程中经过某标示物的时间时,导弹的长度即为位移的大小,不能忽略,故不能把它看成质点,C正确;分析该导弹在空中的轨迹时,导弹的大小可以忽略,可以把它看成质点,D错误。
2.如图所示,2018年12月9日,海军第31批护航编队从湛江某军港解缆启航,奔赴亚丁湾、索马里海域执行护航任务时。
进行了伴随护航、随船护卫、编组协同和武力营救、直升机搭载特战队员空对海射击等实战课题演练,强化“舰、艇、机、特”之间的协同配合,不断提升应对海上多种威胁的能力。
下列说法正确的是( )
A.队员在维护直升机时直升机可看作质点
B.确定舰的位置时可将其看作质点
C.队员训练时队员可看作质点
D.指挥员确定海盗位置变化时可用路程
【解析】选B。
队员在维护直升机时需要维护其各个部件,不能看作质点,A错误;确定舰的位置时其大小形状可忽略不计,B正确;队员训练时要求身体各部位的动作到位,不能看作质点,C错误;海盗位置变化应用位移表示,D错误。
【补偿训练】
2018年开工的池黄高铁从池州出发,沿途经过九华山,然后到达黄山。
设游客甲驾车从黄山大门去九华山大门总行程198km,游客乙驾车经另一路线从九华山大门赶往黄山大门总行程185km。
若两人上午8时同时出发经2小时恰好同时到达,则甲、乙在两地之间运动的过程中( )
A.甲驾车行程“198km”指的是位移大小
B.研究乙车的行驶路程时能将车看作质点
C.甲车、乙车的平均速度相同
D.“上午8时”是指“时间间隔”,“经2小时”是指“时刻”
【解析】选B。
甲驾车行程“198km”指的是路程,选项A错误;本题中路程长度远远大于车的尺寸,所以研究乙的行驶路程时可将车看作质点,选项B正确;甲与乙运动的方向相反,所以位移相反,平均速度不相同,选项C错误;“上午8时”是时刻,“经2小时”是时间间隔,选项D错误。
3.关于质点的位移、路程、速度、速率和加速度之间的关系,下列说法中正确的是( )
A.在某一段时间内物体运动的位移为零,则该物体一定是静止的
B.只要物体做直线运动,位移的大小和路程就一定相等
C.只要物体的加速度不为零,它的速度总是在变化
D.平均速率一定等于平均速度的大小
【解析】选C。
在某一段时间内物体运动的位移为零,只能说明物体的初、末位置重合,并不能说明物体一直静止不动,选项A错误;物体做直线运动,如果做往复的直线运动,位移有可能等于零,也可能为负位移,但路程却一直增加,位移不等于路程,只有单方向的直线运动中,位移大小才等于路程,选项B错误;加速度反映速度变化的快慢,只要加速度不等于零,就一定有速度的变化,选项C正确;平均速率等于路程与时间的比值,而平均速度等于位移与时间的比值,一般情况下,平均速率不等于平均速度的大小,因此,选项D错误。
4.做直线运动的一质点经过某点时的瞬时速度为1m/s,则下列说法中正确的
是( )
A.它在经过该点后的1s内的位移是1m
B.它在经过该点前的1s内的位移是1m
C.它在以过该点的时刻为中间时刻的1s内的位移是1m
D.若从该点开始匀速行驶1s,它在1s内的位移是1m
【解析】选D。
瞬时速度是物体在某一时刻的运动快慢的反映,不能看作是其前后速度的反映或简单平均,故A、B、C错误;D项假设以该速度匀速运动,由匀速直线运动速度与位移及时间的关系可知D正确。
5.某中学组织了一次迷你马拉松比赛,男生组的路线设置是“起点(校田径场主席台前发令处)出发→绕田径场1圈→绕校园1圈→绕田径场1圈→终点(校田径场主席台前发令处)大约2000m”。
有位男生的成绩是10min,在跨越终点线时速度是9m/s。
关于上述情景,下列相关描述正确的是( )
A.2000m是指位移的大小
B.该同学的平均速度约为3.3m/s
C.9m/s是指瞬时速度
D.在整个过程中该男生一定不能被看作质点
【解析】选C。
2000m是指路程,不是位移的大小,故A错误;由于该同学全程的位移是零,所以平均速度为零,故B错误;9m/s是该同学某一时刻的瞬时速度,故C正确;由于迷你马拉松路程较长,当研究在整个过程中该男生的比赛成绩时,可以将男生看成质点,故D错误。
6.一物体以6m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行,经过2s后,物体仍向上滑行,速度大小为1m/s;若增大木板的倾角,仍使物体以6m/s的速度从底端向上滑行,经过2s后,物体向下滑行,其速度大小变为1m/s。
以沿木板向上为正方向,用a1、a2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.a1=-2.5m/s2,a2=-2.5m/s2
B.a1=-3.5m/s2,a2=-3.5m/s2
C.a1=-2.5m/s2,a2=-3.5m/s2
D.a1=3.5m/s2,a2=-3.5m/s2
【解析】选C。
沿倾斜木板向上为正方向,则初速度v0=6m/s,木板倾角增大前后,物体在2s末的速度分别为v1=1m/s,v2=-1m/s。
根据加速度的定义式a=
=
可得a1=
=
m/s2=-2.5m/s2,a2=
=
m/s2=-3.5m/s2。
故C对。
7.如图所示,直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位移-时间图像。
由图可知( )
A.在时刻t1,a、b两车运动方向相同
B.在时刻t2,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大
D.在t1到t2这段时间内,b车的速率一直比a车的大
【解析】选C。
s-t图像的斜率表示速度,从题图中看出,a车始终静止,b车先正向减速,减速为零后,再反向加速,因此A、B、D错误,C正确。
8.如图是M、N两个物体做直线运动的位移—时间图像,由图可知,下列说法中错误的是( )
A.M物体做匀速直线运动
B.N物体做曲线运动
C.t0秒内M、N两物体的位移相等
D.t0秒内M、N两物体的路程相等
【解析】选B。
由图可知,M物体的位移随时间均匀变化,N物体的位移不随时间均匀变化,所以M物体做匀速直线运动,N物体做变速直线运动,A项正确、B项错误;计时开始,M、N两物体均起始于O点运动,t0秒时,M、N两物体都到达s0位置,其位移都是s0,所以t0秒内两物体的位移相等,C项正确;随着时间的增加,两物体的位移一直在变大,且一直沿着s轴正方向运动,对于单向直线运动,路程等于位移的大小,D项正确。
9.(2019·泉州高一检测)如图所示,汽车在第1s末的速度大小是6m/s,然后做加速直线运动,在第3s末的速度大小是10m/s,则该汽车的加速度大小
是( )
A.2m/s2 B.4m/s2
C.-4m/s2D.-2m/s2
【解析】选A。
汽车做加速直线运动,则a=
=2m/s2;则A正确,B、C、D错误。
【补偿训练】
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1.9s内从200km/h减速到0,则其制动加速度大小约为( )
A.10m/s2 B.20m/s2
C.30m/s2 D.40m/s2
【解析】选C。
其制动加速度a=
=
m/s2=-29.2m/s2,即制动加速度的大小约为30m/s2,C项正确。
10.在平直的公路上行驶的汽车内,一乘客以自己的车为参考系向车外观察,下列现象中,他不可能观察到的是( )
A.与汽车同向行驶的自行车,车轮转动正常,但自行车向后行驶
B.公路两旁的树因为有根扎在地里,所以是不动的
C.有一辆汽车总在自己的车前不动
D.路旁的房屋是运动的
【解析】选B。
当汽车在自行车前方以大于自行车的速度行驶时,乘客观察到自行车的车轮转动正常,自行车向后退,故A是可能的。
以行驶的车为参考系,公路两旁的树、房屋都是向后退的,故B是不可能的,D是可能的。
当另一辆汽车与乘客乘坐的车以相同的速度行驶时,乘客观察到此车静止不动,故C是可能的。
二、计算题(本题共3小题,共20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)
11.(6分)如图所示,一质点沿半径为r=20cm的圆周自A点出发,逆时针运动2s,运动
圆周到达B点。
求:
(1)质点的位移大小和路程。
(2)质点的平均速度大小和平均速率。
【解析】
(1)位移s=
r≈28.3cm,路程l=
×2πr=94.2cm。
(2分)
(2)平均速度大小
=
=
cm/s≈14.2cm/s,(2分)
平均速率
′=
=
cm/s=47.1cm/s。
(2分)
答案:
(1)28.3cm 94.2cm
(2)14.2cm/s 47.1cm/s
【补偿训练】
如图所示,小球从高出地面h=15m的位置,在t=0时刻竖直向上抛出,经1s小球上升到距抛出点5m的最高处,之后就开始竖直回落,经0.5s刚好经过距最高点1.25m处位置,再经过1.5s到达地面。
求:
(1)前1.5s内平均速度是多少?
(2)全过程的平均速率是多少?
(结果仅保留一位小数)
【解析】
(1)由题图可知:
前1.5s内小球的位移为:
x=H-h′=5m-1.25m=3.75m
所以前1.5s内平均速度
=
=
m/s=2.5m/s。
(2)由题图可知:
全过程小球的路程为
s=5m+5m+15m=25m,
总时间t′=1s+0.5s+1.5s=3s
全过程的平均速率为
′=
=
m/s≈8.3m/s
答案:
(1)2.5m/s
(2)8.3m/s
12.(6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,求:
时刻t/s
0
1
2
3
4
5
6
7
8
坐标x/m
0
1
2
4
8
12
16
20
25
速度v/(m·s-1)
0
1
3
5
6
6
5
1
0
(1)汽车在第2s末的瞬时速度大小。
(2)汽车在第4s内的平均速度大小。
【解析】
(1)由题中条件可知汽车在第2s末的瞬时速度大小是3m/s。
(2分)
(2)第3s末的位置坐标x1=4m,第4s末的位置坐标为x2=8m,所以汽车在第4s内的平均速度为
=
=
m/s=4m/s。
(4分)
答案:
(1)3m/s
(2)4m/s
13.(8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取10m/s2),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,将会达到这一数值。
试问:
(1)一辆以72km/h的速度行驶的货车与一辆以54km/h行驶的摩托车相向而行发生碰撞,碰撞时间为2.1×10-3s,摩托车驾驶员是否有生命危险?
(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要的时间分别为4s、3s,货车的加速度与摩托车的加速度大小之比为多少?
【解析】
(1)摩托车与货车相撞瞬间,货车的速度几乎不变,摩托车的速度反向,大小与货车的速度相同,因此,取货车的运动方向为正方向,摩托车的速度变化为
Δv=72km/h-(-54km/h)=126km/h=35m/s(2分)
所以,摩托车的加速度大小等于
a=
=
m/s2≈16667m/s2
=1666.7g>500g,此摩托车驾驶员有生命危险。
(2分)
(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义得:
a1=
,a2=
(2分)
所以a1∶a2=
∶
=
∶
=1∶1。
(2分)
答案:
(1)有生命危险
(2)1∶1
【等级性考试】(30分钟 40分)
14.(5分)(多选)一个物体以恒定加速度做变速直线运动,某时刻速度的大小为4m/s,1s后的速度大小为10m/s,在这1s内该物体的( )
A.速度变化的大小可能小于4m/s
B.速度变化的大小可能大于10m/s
C.加速度的大小可能小于4m/s2
D.加速度的大小可能大于10m/s2
【解析】选B、D。
当两速度方向相同时,设初速度方向为正,有v0=4m/s,
vt=10m/s,则a=
=
m/s2=6m/s2;当两速度方向相反时,设初速度方向为正,有v0=4m/s,vt=-10m/s,则a=
=
m/s2=-14m/s2,则B、D正确,A、C错误。
15.(5分)(多选)有下列几种情景,请根据所学知识选择对情境的分析和判断的说法中不正确的为( )
①点火后即将升空的火箭
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车
③运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶
④飞机在空中沿直线匀速飞行
A.①因火箭还没运动,所以加速度一定为零
B.②轿车紧急刹车,速度变化很快,所以加速度很大
C.③高速行驶的磁悬浮列车,因速度很大,所以加速度很大
D.④尽管飞机在空中沿直线匀速飞行,但加速度也不为零
【解析】选A、C、D。
判断加速度是否存在的依据是看速度变化的快慢,而不是看速度大小,所以选项B正确;一个物体运动速度大,但速度不发生变化,如匀速直线运动,它的加速度为零,所以选项C错误;做匀速直线运动的物体,其加速度一定为零,选项D错误;点火后虽然火箭速度为零,但由于其速度会迅速增大而具有很大的加速度,所以选项A错误。
16.(5分)物体在一直线上运动,用正、负号表示方向的不同,根据给出速度和加速度的正负,下列对运动情况判断正确的是( )
A.v0>0,a<0,物体的速度越来越大
B.v0<0,a<0,物体的速度越来越大
C.v0<0,a>0,物体的速度越来越小
D.v0>0,a>0,物体的速度越来越大
【解析】选B、C、D。
若初速度与加速度方向相同,则物体做加速运动;若初速度与加速度方向相反,则物体做减速运动,故A错误,B、C、D正确。
【总结提升】理解加速度的八个“不一定”
加速度是联系运动学和力学的纽带,正确理解它至关重要。
以下是加速度的八个“不一定”:
(1)物体具有加速度,但不一定做加速运动。
(2)物体的速度方向改变,但加速度的方向不一定改变。
(3)物体的速度方向不变,但加速度方向不一定不变。
(4)物体的速度大,但加速度不一定大。
(5)物体的速度变化大,但加速度不一定大。
(6)物体的速度等于零,但加速度不一定等于零。
(7)物体的速度增大(减小),但加速度不一定增大(减小)。
(8)物体做加速(减速)直线运动,但加速度不一定大于(小于)零。
17.(10分)计算下列物体的加速度:
(1)一辆汽车从车站出发做匀加速直线运动,经过10s速度达到108km/h。
(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶,经过2min速度从54km/h提高到216km/h。
(3)沿光滑水平地面以10m/s做匀速直线运动的小球,撞墙后以原速度大小反弹,小球与墙壁接触的时间为0.2s。
【解析】规定初速度方向为正方向。
(1)对汽车,初速度v0=0,末速度vt=108km/h=30m/s,时间t=10s,根据加速度的定义有a1=
=3m/s2,加速度方向与汽车运动方向相同。
(3分)
(2)对列车,初速度v0=54km/h=15m/s,末速度vt=216km/h=60m/s,时间
t=2min=120s,根据加速度的定义有a2=
=0.375m/s2,加速度方向与列车运动方向相同。
(3分)
(3)对小球,初速度v0=10m/s,末速度vt=-10m/s,时间t=0.2s,根据加速度的定义有a3=
=-100m/s2,负号表示加速度方向与初速度方向相反。
(4分)
答案:
(1)3m/s2,方向与汽车运动方向相同
(2)0.375m/s2,方向与列车运动方向相同
(3)-100m/s2,方向与小球初速度方向相反
18.(15分)如图所示是做直线运动的物体M在0~5s的s-t图像,求:
(1)前3s的平均速度;后3s的平均速度。
(2)全程的平均速度;全程的平均速率。
(3)前1s的平均速度;最后1s的平均速度。
【解析】平均速度是位移与发生这段位移所用的时间之比。
(1)前3s的位移s1=(15-5)m=10m,
所以
=
m/s≈3.3m/s(2分)
后3s的位移s2=(0-15)m=-15m,
所以
=
m/s=-5m/s,负号表示方向与选定的s轴指向相反。
(2分)
(2)全程的位移s=(0-5)m=-5m,v=
=
m/s=-1m/s。
(2分)
全程s′=(15-5+15)m=25m,v′=
=
m/s=5m/s。
(3分)
(3)前1s的平均速度v1=
m/s=10m/s(3分)
最后1s的平均速度v2=
m/s=-15m/s。
(3分)
答案:
(1)3.3m/s -5m/s
(2)-1m/s 5m/s
(3)10m/s -15m/s
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