(1)运动的描述—高一物理人教版(2019)必修一单元检测卷(B卷)
一、选择题(本题共10小题,每小题5分,共50分)
1.以下比赛项目中,可将运动员视为质点的是( )
A.体操 B.篮球 C.马拉松 D.击剑
2.高铁站内的铁轨上有甲、乙两列车,坐在甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行,右边站台上的站牌不动,以地面为参考系,下列说法正确的是( )
A.乙车向东运行 B.乙车向西运行 C.甲车向东运行 D.甲车向西运行
3.京津城际铁路由北京南站经天津站至滨海站,全长约166千米,是中国大陆第一条高标准、设计最大运行速度为350km/h的高速铁路。下列说法正确的是( )
A.“166千米”指的是位移大小 B.运行中的列车不可以看成质点
C.“350km/h”指的是平均速度 D.列车行驶速度很大时加速度可能很小
4.如图所示是两物体运动的位置—时间图像.下列说法正确的是( )
A.两物体开始时相距100 m,运动方向相同
B.A物体沿折线运动,B物体沿直线运动
C.两物体运动8 s时,在距A的出发点60 m处相遇
D.A物体在运动中停止了6 s
5.水平地面上竖直放一个边长为a的正方形薄板,其左下角顶点上有一点A,如图所示.现使该薄板在地面上不打滑地顺时针翻滚一周,则A点发生的位移大小和路程分别是( )
A. B. C. D.
6.在实验中,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08 s
D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10 s
7.如图所示,这是甲、乙、丙三艘船经过一个码头的情景图,其中乙船上的乘客看到甲船在向东运动,看到丙船和码头都在向西运动,则码头上的人看到三艘船的运动情况可能是( )
A.三艘船都在向东运动,丙船速度最大
B.三艘船都在向东运动,丙船速度最小,甲船速度最大
C.甲船在向西运动,乙、丙两船都在向东运动
D.甲、乙两船都在向东运动,丙船静止,甲船速度小于乙船速度
8.甲、乙两物体在一条东西方向的平直道路上运动,若以向东为正,则甲、乙两物体的加速度分别为,下列说法中正确的是( )
A.甲一定做加速运动 B.乙一定做减速运动
C.甲的加速度比乙的大 D.乙可能做加速运动
9.如图甲所示,一辆小轿车从服务区匝道驶入平直高速行车道时速率为20m/s,想要加速驶入内车道,由于行车道前方匀速运动的大货车速度较小,影响超车。小轿车加速8s后放弃超车,立即减速,再经过3s,与大货车同速跟随,再伺机超车。该过程小轿车的速度与时间的关系如图乙所示,下列说法中正确的是( )
A.该过程小轿车的平均加速度大小为
B.该过程小轿车的平均加速度大小为
C.该过程小轿车与大货车之间的距离先减小后增大
D.该过程小轿车与大货车之间的距离先增大后减小
10.一质点做匀加速直线运动时,速度变化时发生位移,紧接着速度变化同样的时发生位移,则该质点的加速度为( )
A. B. C. D.
二、探究题(每空2分,共16分)
11.(8分)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中。
(1)下列说法正确的是________。
A.电火花打点计时器应选用220V的交流电源
B.实验时应该先接通电源打点,后释放纸带运动
C.实验时应该先释放纸带运动,后接通电源打点
D.纸带上的点迹越稀疏,说明纸带运动速度越小
(2)如图乙所示的纸带上,A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出,则相邻计数点间的时间间隔为_________s,打点计时器恰好打B点时的速度__________m/s,小车运动的加速度____________。(保留2位有效数字)
12.(8分)图中的甲、乙是高中物理实验中常用的两种打点计时器,请回答下面的问题:
(1)图乙是_________(填“电磁打点计时器”或“电火花打点计时器”),电源采用的是__________;(填“交流8V”“交流220V”或“四节蓄电池”);
(2)该同学用打点计时器(电源频率为50Hz)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、C共7个计数点,相邻两点间的距离如图丙所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。
①试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出F点时小车的瞬时速度________m/s;(结果保留三位有效数字)
②将B、C、D、E、F对应的瞬时速度标在如图所示的直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线;
速度
数值(m/s) 0.400 0.4798 0.560 0.640
③由速度—时间图象可得小车的加速度为________。(结果保留两位小数)
三、计算题(共34分)
13.(8分)足球比赛中,运动员罚点球时,原来静止的足球获得108 km/h的速度,足球和脚的作用时间为0.1 s,足球在空中飞行一段时间后被门柱挡住,假设足球在被门柱挡住前速度不变,球以72 km/h的速度原路反弹,若足球与门柱作用时间为0.2 s,求:
(1)运动员罚点球瞬间,足球的加速度的大小;
(2)足球被门柱挡住瞬间,足球的加速度的大小.
14.(12分)一辆摩托车沿直线运动时,速度随时间变化的数据见下表.摩托车在0~15 s和15~30 s两段时间内近似视为做加速度不变的直线运动.
0 5 10 15 20 25 30
0 10 20 30 20 10 0
(1)求摩托车在第一个10 s内的加速度;
(2)根据表中数据作出摩托车运动的图像;
(3)根据画出的图像求出第一个10 s内的加速度,并与(1)中的计算结果进行比较;
(4)求摩托车在15~30 s内的加速度.
15.(14分)如图所示,一条水平长直轨道上有两辆小车,甲车向左运动,速度大小为,乙车向右运动,速度大小为,甲车上装有一只玩具枪,每隔时间水平射出一颗子弹,都能击中装在乙车上的靶子,不计子弹的重力和空气阻力,每颗子弹对地速度保持不变,每颗子弹击中靶时下一颗子弹已经射出,设两车速度不受子弹射击影响,求:
(1)空中相邻两颗子弹间的距离s;
(2)相邻两颗子弹击中靶的间隔时间的大小.
答案以及解析
1.答案:C
解析:A.体操中主要根据人的肢体动作评分,故不能忽略大小和形状,故不能看作质点;故A错误;
B.篮球比赛中运动员投篮动作不同,故不能忽略大小和形状,故不能看作质点;故B错误;
C.马拉松比赛时,由于长路程,运动员的大小形状可以忽略,可以看成质点,故C正确;
D.击剑时要注意人的肢体动作,不能看作质点;故D错误;
故选C。
2.答案:A
解析:CD、甲车上的乘客看到右边站台上的站牌不动,说明甲车相对于地面是静止的,选项CD错误;
AB.甲车上的乘客看到其左边的乙车向东运行,甲车静止,说明乙车相对于地面是向东运动的,选项A正确,B错误。
故选A。
3.答案:D
解析:“166千米”指的是路程大小,选项A错误;如在研究全程运行时间时,列车长度远小于路程,可以将列车看成质点,选项B错误;“350km/h”指的是瞬时速度大小,选项C错误;若列车以很大的速度做匀速运动,则加速度为0,选项D正确。
4.答案:C
解析:在图像中图线的斜率等于物体运动的速度,纵坐标表示位置,根据题图知,A、B两物体开始时相距100 m,运动方向相反,故A错误;A、B两物体均做直线运动,图像不是物体的运动轨迹,故B错误;时图线有交点,表示两物体相遇,说明运动8 s时,A、B两物体在距A的出发点60 m处相遇,故C正确;在2~6 s内物体A位置坐标不变,保持静止,即停止了4 s,故D错误.
5.答案:A
解析:设正方形的四个顶点依次是,则翻滚后ABCD各点的位置如图,可知A点的位移大小是4a;结合图像可知,以B点为支点转动的过程中,A点轨迹是半径为a的圆;以点为支点转动的过程中,A点轨迹是半径为的圆;以点为支点转动的过程中,A点轨迹是半径为a的圆;所以A点的路程为,故A正确.
6.答案:A
解析:每隔四个点取一个计数点,相邻的计数点间有五个时间间隔,打点计时器每隔打一个点,所以两计数点间的时间间隔为0.10 s,故A正确,B错误;同理,每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.12 s,故C、D错误.
7.答案:B
解析:乙船上的乘客看到丙船和码头都向西运动,说明乙船是向东运动的,丙船可能静止,可能向西运动,也可能向东运动(速度小于乙船的速度);乙船上的乘客看到甲船向东运动,说明甲船向东运动且速度大于乙船的速度,B正确.
8.答案:D
解析:AB、甲的加速度方向与选取的正方向相同,乙的加速度方向与正方向相反,但由于不知道它们的初速度的方向,所以不能判断出它们做加速运动还是减速运动,故A错误,B错误。
C、加速度的正负不表示大小,表示方向,可知甲的加速度小,故C错误。
D、由于不知道乙的初速度的方向,若乙向西运动,则乙向西做加速运动。故D正确。
故选:D。
9.答案:B
解析:AB.该过程小轿车的平均加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.该过程小轿车的速度一直大于大货车的速度,所以该过程小轿车与大货车之间的距离一直减小,故CD错误。故选B。
10.答案:D
解析:匀变速直线运动中,速度变化量相等时,运动时间相等,则可得
根据逐差相等的推论可得
联立可得
故ABC错误,D正确。
故选D。
11.答案:(1)AB(2)0.1;0.26;0.40
解析:(1)A.电火花打点计时器应选用220V的交流电源,故A正确;
BC.为打点稳定,实验时应该先接通电源打点,后释放纸带运动,故B正确,C错误;
D.纸带上的点迹越稀疏,则相邻两点间的距离越大,相邻两点的时间间隔不变,说明纸带运动速度越大,故D错误。
故选AB。
(2)相邻计数点间的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,打点计时器恰好打B点时的速度
根据逐差法求出小车运动的加速度为
12.答案:(1)电火花打点计时器;交流220V(2)①0.721③0.80
解析:(1)图乙中有墨粉纸盒,是电火花打点计时器。电火花打点计时器采用的是交流220V电源。
(2)相邻两计数点的时间间隔为
根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度,F点时小车的瞬时速度
图象的斜率表示加速度,小车的加速度为
13.答案:(1)
(2)
解析:(1)规定足球开始运动时的方向为正方向,则罚点球时,足球的初速度为,末速度为,足球和脚的作用时间为,则运动员罚点球瞬间,足球的加速度的大小为.
(2)由题意可知,足球被门柱挡住前的初速度为,足球被门柱挡住后的末速度为,足球与门柱作用时间为,则足球被门柱挡住瞬间的加速度为,足球被门柱挡住瞬间的加速度的大小为.
14.答案:(1),方向与运动方向相同
(2)见解析
(3),方向与运动方向相同;与(1)中的计算结果相同
(4),方向与运动方向相反
解析:(1)根据加速度的定义式可得,方向与运动方向相同.
(2)摩托车运动的图像如图所示.
(3)图像的斜率表示加速度,摩托车第一个10 s内的加速度,方向与运动方向相同,与(1)中的计算结果相同.
(4)摩托车在15~30 s内的加速度为,负号表示加速度方向与运动方向相反.
15.答案:(1)
(2)
解析:(1)对于射出的子弹在时间内,有,
对于小车甲在时间内,有,
所以空中相邻两颗子弹间的距离为.
(2)当一颗子弹击中靶后,下一颗子弹运动的距离为,这一段时间内小车乙运动的距离为,下一颗子弹击中靶时,有,联立解得.