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单元质量评估 (一)
第一章
(60分钟 100分)
一、选择题(本大题共8小题,每小题5分,共40分。1～5题为单选,6～8题为多选)
1.(2022·济宁高一检测)2021年12月2日01时30分,在西昌卫星放射中心,长征三号乙运载火箭托举“嫦娥三号”探测器成功进入地月转移轨道,运行12天,于12月14日21时11分,“嫦娥三号”在月球正面的虹湾以东地区着陆。则下列说法正确的是( )
A.01时30分是时间间隔
B.21时11分是时间间隔
C.12天是时间间隔
D.以上说法都不对
【解析】选C。01时30分和21时11分是放射时刻和着陆时刻,12天是“嫦娥三号”运行的时间间隔,C项正确。
2.下列各组物理量中,都是矢量的是( )
A.位移、时间、速度
B.速度、速率、加速度
C.加速度、速度的变化、速度
D.路程、时间、位移
【解析】选C。位移、速度、加速度以及速度的变化既有大小,又有方向,是矢量,而时间、路程和速率只有大小,没有方向,是标量,故C正确。
3.(2021·衡水高一检测)如图所示是一个网球沿竖直方向运动的频闪照片,由照片可知( )
A.网球的加速度竖直向上
B.网球正在下降
C.网球的加速度方向向下
D.网球正在上升
【解题指南】解答本题可按以下思路分析：
(1)依据拍照间隔内的位移大小的变化规律可推断网球的速度变化规律。
(2)依据“速度与加速度同向时加速,反向时减速”可进一步推断加速度的方向。
【解析】选C。若网球正在向下运动,则它做的是加速运动,速度方向和加速度方向都向下;若网球正在向上运动,则它做的是减速运动,速度方向向上,加速度方向向下。只有C项正确。
4.关于物体的运动,下列状况不行能存在的是( )
A.物体具有加速度,而其速度为零
B.物体具有恒定的速率,但仍有变化的速度
C.物体的速度变化越来越快,加速度越来越小
D.物体具有沿x轴正方向的加速度和沿x轴负方向的速度
【解析】选C。做变速运动的物体速度可能为零,但必定有加速度。物体做瞬时速度大小不变的曲线运动时,速率不变,但速度的方向在变。加速度的大小表示速度变化的快慢,物体的速度变化越来越快,表明其加速度渐渐增大。物体沿x轴负方向做减速运动时,加速度确定沿x轴的正方向。故只有选项C不行能存在。
5.甲、乙两车沿平直大路通过同样的位移。甲车在前半段位移以30 km/h的速度运动,后半段位移以60 km/h的速度运动;乙车在前半段时间内以30 km/h的速度运动,后半段时间内以60 km/h的速度运动,则甲、乙两车在整个位移中的平均速度和的大小关系是( )
A.=
B.<
C.>
D.由于不知道位移和时间,所以无法比较
【解析】选B。设甲车前后两段位移均为x,则==km/h=40 km/h
设乙车前后两段所用时间均为t,则
==45km/h
故<,B正确。
【总结提升】平均速度的计算方法
(1)一般的变速直线运动,求平均速度时,要紧扣定义找位移及该位移对应的时间,不要仅凭想当然来编造公式。
(2)平均速度与所对应的时间段有关,不同时间段内的平均速度一般不同,所以,对平均速度要明确是哪段时间内的平均速度,当质点在各区段以不同速度运动时,全程的平均速度一般不等于各区段上速度的平均值。
6.(2022·嘉兴高一检测)下列关于物体可以看作质点的说法正确的有( )
A.正在做课间操的同学都可以看作质点
B.从地面把握中心的屏幕上观看“天宫一号”的运动状况时,“天宫一号”可以看作质点
C.观看航空母舰上的舰载飞机起飞时,可以把航空母舰看作质点
D.在作战地图上确定航空母舰的精确 位置时,可以把航空母舰看作质点
【解析】选B、D。做课间操时,同学的肢体动作和外形都是主要因素,不能忽视,因而同学不能看作质点。舰载飞机在航空母舰上起飞时,跑道的长度是主要因素,航空母舰不能看作质点。B、D中的“天宫一号”和航空母舰的外形、大小都可以忽视,都可以看作质点,B、D正确。
【变式训练】下列物体或人,可以看作质点的是( )
①争辩跳水运动员在跳水竞赛中的空中姿势
②争辩长跑运动员在万米长跑竞赛中
③争辩一列火车通过某路口所用的时间
④争辩我国科学考察船去南极途中
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
【解析】选D。争辩跳水运动员的空中姿势时不能忽视运动员的形态,此时不能将运动员视为质点;争辩长跑运动员在万米长跑竞赛中的位置不必考虑运动员的形态,可以将其视为质点;争辩火车通过某路口所用的时间,需考虑火车的长度,故不能把火车看作质点,争辩考察船在去南极途中的位置不用考虑船的大小,可以视船为质点,所以②、④状况符合题意,应选D项。
7.(2022·福州高一检测)结合以下各选项中交代的情景及数据,下列推断正确的是( )
A.位于点燃火药的坦克中的炮弹的速度、加速度可能均为零
B.轿车时速为100 km/h,紧急刹车阶段的加速度与速度反向
C.高速行驶的磁悬浮列车的加速度可能为零
D.刘翔在110 m栏竞赛中的成果为13.07 s,通过全程的平均速度为v=8.42 m/s
【解析】选B、C、D。当火药点燃瞬间,炮弹速度为零,但其加速度确定不为零,故A错误;轿车刹车时做减速运动,速度与加速度方向相反,B正确;若高速行驶的磁悬浮列车匀速行驶,则其加速度为零,C正确;由v=可求得刘翔通过全程的平均速度为v=8.42 m/s,D正确。
8.质点做直线运动的v-t图像如图所示,则( )
A.在前3 s内质点做变速直线运动
B.在1～3 s内质点做加速度a=-2 m/s2的变速直线运动
C.在2～3 s内质点的运动方向与规定的正方向相反,加速度方向与1～2 s内的加速度方向相同
D.以上说法均不正确
【解析】选B、C。由图像可知,质点在第1 s内做速度v0=2 m/s的匀速直线运动,A错误;在1～3 s内质点做变速直线运动,加速度a=m/s2=-2 m/s2,加速度的方向与初速度v0的方向相反,故B正确;在2～3 s内,速度为负值,说明与规定的正方向相反,但加速度与1～2 s内的完全相同,由于图线的斜率没有发生变化,故C正确。
二、试验题(本大题共2小题,共20分)
9.(10分)如图所示的四条纸带是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的右端后通过打点计时器)。从点痕的分布状况可以断定：纸带 是匀速通过打点计时器的,纸带 是越走越快的,纸带 是开头越走越快,后来又越走越慢的。
【解析】打点计时器打点的时间间隔相同,若纸带做匀速运动,则打出的点间距是相等的;若纸带做加速运动,则打出的点间距越来越大;纸带减速时,打出的点间距越来越小。
答案：A、C B D
10.(10分)(2022·成都高一检测)某次试验打点计时器使用的沟通电的频率为50Hz,纸带的记录如图所示,图中O点为纸带的第一个点,接下来的前几个点模糊,因此从A点开头每打五个点取一个计数点：
(1)推想纸带的运动是加速运动还是减速运动? 。
(2)在打出A、F这两点的时间间隔中,纸带运动的平均速度是 。
(3)B点的瞬时速度为 。
【解析】(1)从A点开头各相邻计数点间的时间间隔为t=0.02×5s=0.1s,每隔0.1s纸带运动的位移分别是x1=2.15cm、x2=2.89cm、x3=3.74cm、x4=4.32cm、x5=5.15cm,间距渐渐增加,说明纸带做加速运动。
(2)A、F间纸带运动的平均速度为
v==cm/s=36.50 cm/s。
(3)B点的瞬时速度可以用AC段的平均速度表示,故vB===cm/s=25.20 cm/s。
答案：(1)加速运动 (2)36.50cm/s (3)25.20 cm/s
【变式训练】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 电源的计时仪器,电磁打点计时器工作的电压是 ,电火花计时器工作的电压是 。当电源频率是50 Hz时,它每隔 打一个点。如图为物体运动时打点计时器打出的一条纸带,图中相邻的点间还有四个点,已知打点计时器接沟通50 Hz的电源,则ae段的平均速度为 m/s,d点的瞬时速度约为 m/s。
【解析】电磁打点计时器和电火花计时器都是使用沟通电源的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压是6 V以下,电火花计时器的工作电压是220 V。当电源的频率是50 Hz时,打点计时器的打点周期是0.02 s。当每5个点取1个计数点时,相邻两个计数点间的时间间隔为T=0.1 s,故ae段的平均速度为v==m/s=2.19 m/s
d点的瞬时速度最接近ce段的平均速度,故vd==m/s=3.28 m/s。
答案：沟通 6 V以下 220 V 0.02 s 2.19 3.28
三、计算题(本大题共2小题,共40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.(20分)(2022·徐州高一检测)登山运动中,张捷用1h40min由宿营地X点爬到山顶Y点。在道上通过的路程是2400m,相对于X上升了1200m,如图所示。
(1)由X点到Y点总的位移是多少?
(2)计算他爬山的平均速率。
(3)计算他爬山的平均速度的大小。
(4)他的伴侣李子俊从Z点爬山,比小张晚20min开头,平均速率为0.5m/s,还比小张早20min到达山顶,小李由Z点爬到Y点共通过了多少路程?
【解析】(1)由X点到Y点的位移
x=m=2000m。 (5分)
(2)===0.4m/s。 (5分)
(3)===0.33m/s。 (5分)
(4)l′=′·t′=0.5×3600m=1800m。 (5分)
答案：(1)2000m (2)0.4m/s (3)0.33m/s
(4)1800m
12.(20分)如图所示为某高楼电梯上升的速度图像,试求：
(1)在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度大小;
(2)各段的加速度大小。
【解题指南】各个时刻对应的纵坐标表示电梯运动的速度;各段图像的斜率表示电梯运动的加速度。
【解析】(1)由所给速度图像知,电梯在t1=5 s、t2=8 s时刻的速度分别为
v1=10 m/s,v2=5 m/s。 (5分)
(2)电梯在0～2 s内的加速度：
a1==m/s2=5 m/s2; (5分)
电梯在2～5 s内做匀速直线运动,加速度a2=0; (5分)
电梯在5～8 s内的加速度：
a3=m/s2=-m/s2。 (5分)
答案：(1)10 m/s 5 m/s (2)见解析
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