高中物理必修第一册(人教版)第一章单元检测卷.docx

第一章　单元检测卷
(时间:90分钟　满分:100分)
一、选择题(本题共10小题,每小题4分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一项符合题目要求,第8~10题有多项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
1.(2021浙江丽水高一期末)某地举行了50 km城市超级马拉松赛,经过激烈的角逐,某选手以2 h 57 min 8 s获得冠军。关于本次马拉松比赛,以下说法不正确的是(　　)
A.研究选手运动轨迹时,可以将选手看成质点
B.“2 h 57 min 8 s”指的是时间间隔
C.“50 km”指的是路程
D.冠军选手全程平均速度为16.9 km/h
解析研究选手运动轨迹时,运动员肢体的形状能忽略不计,所以运动员可视为质点,故A正确;成绩“2 h 57 min 8 s”是指从起点到终点所用时间,为时间间隔,故B正确;文中“50 km”指的是运动员的路程,故C正确;平均速度公式v=ΔxΔt,式中Δx表示位移,由于文中没有提供起点到终点之间的直线距离,即位移,所以不能求解运动员的平均速度,故D错误;本题选不正确的,故选D。
答案D

2.趣味运动会中有一项“折返跑”比赛,如图所示,A、B两点间的距离为50 m,运动员从A点出发,沿直线运动到B点,然后沿原路返回到A点。在此过程中,运动员的位移大小和路程分别为(　　)

A.0,100 m B.50 m,0
C.100 m,100 m D.100 m,50 m
解析运动员从A点出发,沿直线运动到B点,然后沿原路返回到A点,回到出发点,故位移为0,路程为轨迹长度100 m,故选A。
答案A
3.(2020福建福州高一期末)一质点沿x轴做直线运动,其位置坐标随时间变化的关系为x=5+2t2+t3,其中x、t的单位分别为m、s,则质点在第3 s内的平均速度大小是(　　)
A.5 m/s B.16 m/s C.29 m/s D.30 m/s
解析由x=5+2t2+t3可知,当t=2 s时x2=21 m,当t=3 s时x3=50 m,则质点在第3 s内的平均速度大小是v=x3-x2Δt=50-211 m/s=29 m/s,故选C。
答案C
4.(2020山东潍坊高一期中)物体做方向不变的直线运动,若以该运动方向为正方向,且在任意连续相等位移内速度变化量Δv相等。关于物体的运动情况,下列说法正确的是(　　)
A.若Δv=0,物体做匀速运动
B.若Δv<0,物体做匀减速运动
C.若Δv<0,物体做加速度逐渐增大的减速运动
D.若Δv>0,物体做加速度逐渐减小的加速运动
解析Δv=0说明物体运动的速度大小没有发生改变,则物体做匀速运动,故A正确;Δv<0说明物体运动的速度在逐渐减小,通过任意相等位移所用时间Δt将逐渐增大,由加速度a=ΔvΔt可知,加速度逐渐减小,物体做加速度逐渐减小的减速运动,故B、C错误;Δv>0说明物体运动的速度逐渐增加,通过任意相等位移所用时间Δt将逐渐减小,由加速度a=ΔvΔt可知,加速度逐渐增大,物体做加速度逐渐增大的加速运动,故D错误。
答案A

5.(2020湖南高一月考)如图所示是A、B两汽车从同一地点开始运动的x-t图像,下列说法正确的是(　　)
A.B车做曲线运动
B.A车2 s时的速度为20 m/s
C.B车前4 s做加速运动,4 s后做减速运动
D.前4 s内B车的平均速度比A车大
解析x-t图像只能表示直线运动的规律,两个物体都做直线运动,A错误;根据图像的斜率表示速度,可得vA=xt=804 m/s=20 m/s,B正确;B车前4 s倾斜程度逐渐减小,做减速运动,4 s后倾斜程度也逐渐减小,做减速运动,C错误;前4 s内A、B两车的位移相同,时间相同,则平均速度相同,D错误。
答案B
6.(2020浙江高一月考)某地区间测速是在两监测点安装监控和测速探头,测出同一辆车通过两个监测点的时间,再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速,如果这个平均车速超过了该路段的最高限速,即被判为超速。若监测点A、B相距20 km,一辆汽车10时31分通过监测点A的速度为100 km/h,10时40分通过监测点B的速度为110 km/h,该路段区间测速最高限速120 km/h,则下列说法正确的是(　　)
A.该车的平均速度为105 km/h,所以该车未超速
B.该车经过A、B两点时瞬时速度都小于最高限速,所以该车未超速
C.在该测速区间,该车某时刻速度不可能超过120 km/h
D.根据题意计算,该车已超速
解析通过该路段的时间为t=9 min=320 h,则通过该路段的平均速度为v=xt=20km320 h=133 km/h>120 km/h,由此可知,该车已超速,故A、B错误,D正确;因通过该路段的平均速度为133 km/h,故在该测速区间,该车必然存在某时刻速度超过120 km/h的情况,C错误。
答案D

7.(2020广东广州高一期末)某辆汽车启动后经过10 s,速度表指针位置如图所示,则(　　)
A.此时汽车的瞬时速度大小是70 km/h
B.启动10 s内汽车的加速度为7 m/s2
C.启动后10 s内汽车的平均速度是70 km/h
D.启动后10 s内汽车行驶的路程是70 km
解析汽车的速度表显示的是瞬时速度,由图可知在第10 s末汽车的瞬时速度大小是70 km/h,A正确;a=ΔvΔt=703.6-010 m/s2=3518 m/s2,B错误;启动后10 s内汽车的运动情况不清楚,不能确定汽车行驶的路程,也不知道汽车的位移,故无法确定汽车的平均速度,C、D项错误。

答案A
8.在平直公路上,甲以10 m/s的速度运动,乙以5 m/s的速度运动,甲、乙从同一点出发,则(　　)
A.同向运动时,甲观察到乙以5 m/s的速度远离
B.同向运动时,乙观察到甲以5 m/s的速度靠近
C.反向运动时,甲观察到乙以15 m/s的速度远离
D.反向运动时,乙观察到甲以15 m/s的速度靠近
解析同向运动时,甲观察乙时是以甲为参考系,此时乙以5 m/s的速度远离,故A正确;同向运动时,乙观察甲时是以乙为参考系,此时甲以5 m/s的速度远离,故B不正确;反向运动时,甲观察乙时是以甲为参考系,此时乙以15 m/s的速度远离,故C正确;反向运动时,乙观察甲时是以乙为参考系,此时甲以15 m/s的速度远离,故D不正确。
答案AC
9.(2020湖南湘潭高一期中)一物体做匀变速直线运动,某时刻速度大小为5 m/s,1 s后速度大小变为11 m/s,在这1 s内物体的加速度大小可能为(　　)
A.4 m/s2 B.6 m/s2
C.12 m/s2 D.16 m/s2
解析根据加速度定义式a=v-v0t,以初速度的方向作为正方向,若末速度的方向与初速度的方向相同,则a=11-51 m/s2=6 m/s2,若末速度的方向与初速度的方向相反,则a'=-11-51 m/s2=-16 m/s2,故选B、D。
答案BD

10.(2020湖北高一月考)两质点A、B从同一地点开始运动的速度—时间图像如图所示,下列说法正确的是(　　)
A.质点A的加速度大小为2 m/s2
B.t=1 s时,质点B的运动方向发生改变
C.t=2 s时,质点B的加速度方向不变
D.B的加速度大小始终为1 m/s2
解析因v-t图像的斜率表示加速度,则质点A的加速度大小为a=ΔvΔt=24 m/s2=0.5 m/s2,选项A错误;因0~2 s内质点B的速度均为负值,可知t=1 s时,质点B的运动方向没有发生改变,选项B错误;因v-t图像的斜率表示加速度,则在1~4 s内质点B的加速度不变,即t=2 s时,质点B的加速度方向不变,选项C正确;0~1 s内和1~4 s内质点B的加速度方向不同,但加速度大小均为a'=11 m/s2=1 m/s2,选项D正确。
答案CD
二、实验题(本题共2小题,共16分)
11.(8分)(2020浙江温州高一期末)打点计时器是高中物理实验中常用来记录时间和位移的实验器材,请你根据所学知识回答下列问题。

(1)图甲、乙是两种打点计时器的图片,其中乙是　　　　计时器; 
(2)图乙所示打点计时器使用的电源为　　　; 
A.直流8 V B.交流8 V
C.直流220 V D.交流220 V
(3)某次实验过程中,小车拖动纸带运动,用打点计时器打出一条纸带,如图丙所示,从某一清晰点开始,描出O、A、B、C、D五个计数点,相邻两个计数点间有四个点未画出,用刻度尺量出各点与O点间距离,已知纸带的右端与小车相连接,所用电源的频率为50 Hz,则判断小车做　　　　(选填“加速”或“减速”)直线运动,打下B点时小车运动的速度为　　　　 m/s。 

丙
解析(1)从题中图片可以看出,甲是电磁打点计时器,乙是电火花计时器。
(2)电火花计时器使用的电源为220 V的交流电源,故选D。
(3)由于是纸带的右端与小车相连接,纸带从右向左打点距离越来越小,可知小车做减速直线运动。打下B点时小车运动的速度约为AC段的平均速度,即vB=xAC2T=(15.90-3.50)×0.012×0.1 m/s=0.62 m/s。
答案(1)电火花　(2)D　(3)减速　0.62
12.(8分)(2020山西实验中学高一月考)某实验小组使用如图所示的气垫导轨装置测定滑块的加速度a。滑块上安装了宽度为d的遮光条,当滑块通过两个光电门时,配套的数字计时器记录了遮光条通过第一个和第二个光电门的时间,分别为Δt1和Δt2。已知遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为t。根据已知条件回答下列问题(结果用题中所给符号表示)。

(1)滑块通过第一个光电门的速度为　　　　　　; 
(2)滑块的加速度a可以通过表达式　　　　　　估算得到。 
解析(1)物体在极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小,则滑块通过第一个光电门的速度为v1=dΔt1。
(2)由加速度的定义得a=v2-v1t=dΔt2-dΔt1t=d(Δt1-Δt2)tΔt1Δt2。
答案(1)dΔt1　(2)d(Δt1-Δt2)tΔt1Δt2
三、计算题(本题共3小题,共44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)
13.(12分)(2021山西长治高一月考)甲、乙两人同时从相距16 km的平直公路两端出发,相向而行,甲的速度是5 km/h,乙的速度是3 km/h,有一小狗以8 km/h的速率,在甲乙出发的同时,由甲处跑向乙处,在途中与乙相遇,即返回跑向甲,遇到甲后,又转向乙。如此在甲乙之间往返跑动,直到甲乙相遇,求在此过程中,小狗跑过的路程和位移大小。
解析甲乙相遇经过的时间t=xv甲+v乙=165+3 h=2 h,此过程中甲的位移x甲=v甲t=10 km,则小狗的位移为10 km;小狗的路程s=v狗t=8×2 km=16 km。
答案16 km　10 km
14.(14分)(2021江西吉安高一期末)小明同学某日骑自行车从家去学校的位移—时间关系如图所示,求:

(1)0~2 min时间内的速度大小;
(2)0~5 min时间内的平均速度大小。
解析(1)由题图可知0~2 min内,小明做匀速直线运动,位移大小x1=600 m,时间t1=2 min=120 s,所以速度大小v=x1t1=600m120s=5 m/s。
(2)0~5 min内的总位移x=1 200 m,运动的总时间t=5 min=300 s,所以平均速度v=xt=1 200m300s=4 m/s。
答案(1)5 m/s　(2)4 m/s
15.(18分)(2021重庆万州高一月考)一辆以72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h的速度行驶的摩托车相向而行发生碰撞。
(1)假设碰后摩托车驾驶员以72 km/h的速度反向弹回,碰撞时间为2.1×10-3 s,求摩托车驾驶员的加速度大小。
(2)为了防止碰撞,两车的驾驶员同时紧急刹车,若货车、摩托车急刹车后停下来所需时间分别为4 s、3 s,求货车的加速度与摩托车的加速度大小之比。
解析(1)两车碰撞过程中,取摩托车的初速度方向为正方向,摩托车驾驶员的速度变化量为Δv=v2-v1=-72 km/h-54 km/h=-20 m/s-15 m/s=-35 m/s,两车相碰撞时摩托车驾驶员的加速度为a=ΔvΔt=-352.1×10-3 m/s2=-16 667 m/s2,
所以摩托车驾驶员的加速度大小为16 667 m/s2。
(2)设货车、摩托车的加速度大小分别为a1、a2,根据加速度定义式得a1=Δv1Δt1,a2=Δv2Δt2,
所以a1∶a2=Δv1Δt1∶Δv2Δt2=204∶153=1∶1。
答案(1)16 667 m/s2　(2)1∶1

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