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高一物理(人教版新课程标准)第一章-运动的描述-同步综合练习(含答案)
一、单选题
1. ( 2分 ) 以下说法中正确的是( )
A. 两个物体通过的路程相同,则它们的位移的大小也一定相同。
B. 一个物体在某一运动中,位移大小可能大于所通过的路程。
C. 两个物体通过的路程不相同,但位移的大小和方向可能相同。
D. 若物体做直线运动,位移的大小就等于路程。
2. ( 2分 ) 运动着的汽车上,坐在后排的小明看到前排的乘客是静止的,则小明选择的参考系是( )
A. 树 B. 地面 C. 迎面驶来的汽车 D. 自己
3. ( 2分 ) 下面关于瞬时速度和平均速度的说法正确的是( )
A. 若物体在某段时间内每时刻的瞬时速度都等于零,则它在这段时间内的平均速度一定等于零
B. 若物体在某段时间内的平均速度等于零,则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度一定等于零
C. 平均速度就是速度的平均值
D. 平均速度的方向与瞬时速度的方向一致
4. ( 2分 ) 下列关于路程和位移的说法中正确是( )
A. 路程越大,位移就越大
B. 物体沿直线向一个方向运动时,位移的大小等于路程
C. 物体的位移为零时,其路程也一定为零
D. 两物体的位移相同时,其路程一定相等
5. ( 2分 ) 小球A的加速度是3 m/s2 , 物块B的加速度为-5 m/s2 , 下列说法正确的是( )
A. 小球A的加速度比物块B的加速度大
B. 物块B的速度变化比小球A的速度变化快
C. 小球A的速度一定在增大
D. 物块B的速度一定在减小
6. ( 2分 ) 做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2 , 对任意1s来说,下列说法中错误是( )
A. 某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3 m/s
B. 某1 s末的速度比该1 s初的速度总是大3倍
C. 某1 s末的速度比前1 s末的速度大3 m/s
D. 某1 s末的速度比前1 s初的速度大6 m/s
7. ( 2分 ) 如图所示,小楼左手戴着一手表,右手拿着一画笔,在同伴沿直线牵动纸带的同时,用画笔在纸带上点下一个个点,这样做成了一台“打点计时器”.为了提高该计时器的准确性,应尽量( )
A. 让同伴匀带拉动纸带 B. 使打点节奏保持均匀不变
C. 使打点时间间隔接近于0.02s D. 使打点计节奏随同伴拉动纸带速度增大而加快
8. ( 2分 ) 小球从高2m处竖直向上抛出,上升0.5m后落到地面停下,规定竖直向上为正,则小球运动的全过程中通过的路程和位移分别为( )
A. 4m,-2m B. 3m,-2m C. -3m,-2m D. -3m,2m
二、多选题
9. ( 3分 ) 下列关于加速度的说法中正确的是( )
A. 加速度表示运动速度的增加量 B. 加速度的方向总是和速度方向相同
C. 加速度表示速度变化的快慢 D. 加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量
10. ( 3分 ) 下列说法正确的是( )
A. 物体的加速度减小时,速度也可能增大 B. 物体的速度减小时,加速度也一定减小
C. 速度很大的物体,其加速度可以为零 D. 加速度为负值时,物体一定做减速运动
11. ( 3分 ) 关于速度、速度的变化和加速度的关系,下列说法中可能正确的是( )
A. 速度变化的方向为正,加速度的方向为负 B. 物体加速度增大,速度反而越来越小
C. 速度越来越大,加速度反而越来越小 D. 加速度既不与速度同向,也不与速度反向
12. ( 3分 ) 关于速度、速度变化量和加速度,正确的说法是( )
A. 物体运动的速度改变量越大,它的加速度一定越大
B. 速度很大的物体,其加速度可以很小,可以为零
C. 某时刻物体速度为零,其加速度可能很大
D. 加速度很大时,运动物体的速度一定变化很快
13. ( 3分 ) 一个物体从A点运动到B点,则( )
A. 物体的位移等于物体运动的路程
B. 物体的位移可能是正值也可能是负值
C. 物体位移的大小总是小于或等于物体运动的路程
D. 物体的位移是直线,而路程是曲线
14. ( 3分 ) 某短跑运动员参加100m竞赛,测得他在50m处的速度为6m/s,10s末到达终点时的速度为8m/s,则以下说法中正确的是( )
A. 6m/s指平均速度 B. 8m/s指瞬时速度
C. 运动员全程的平均速度是7m/s D. 运动员全程的平均速度是10m/s
三、填空题
15. ( 1分 ) 一质点做匀变速直线运动,在第2s内的平均速度为6m/s,在第4s内的平均速度为10m/s,则该质点的加速度为________ m/s2 .
16. ( 2分 ) 质点从坐标原点O沿y轴方向运动到y=4m后,又沿x轴负方向运动到坐标为(﹣3,4)的B点,则质点从O运动到B通过的路程是________ m,位移大小是________ m.
17. ( 2分 ) 中学物理实验室中的打点计时器分为电磁打点计时器和电火花计时器两种,它们对于电源的要求,相同点是________;不同点是________.
18. ( 4分 ) 电火花计时器通常的工作电压为________伏,实验室使用我国民用电时,每隔________秒打一次点;如图所示纸带是某同学练习使用电火花计时器时得到的,纸带的左端先通过电火花计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(选填“速度减小”或“速度增大”).若所用电源的频率为50Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________ s.
19. ( 2分 ) 图示纸带是某同学练习使用打点计时器时得到的,纸带的左端先通过打点计时器,从点迹的分布情况可以断定纸带的速度变化情况是________(填“速度减小”或“速度增大”)。若所用电源的频率为50 Hz,从打下A点到打下B点共14个点迹,历时________s。
20. ( 2分 ) 如图所示,桌面离地面的高度为0.8m,若将坐标系原点定在水平桌面上,取竖直向上的方向为坐标轴的正方向,通过测量A、B两点距离桌面的距离都为0.2m.则A点的坐标为________ , B点的坐标为________ .
四、解答题
21. ( 5分 ) 有一辆汽车沿笔直公路行驶,第1 s内通过5 m的距离,第2 s内和第3 s内各通过20 m的距离,第4 s内通过15 m的距离,第5 s内反向通过10 m的距离,求这5 s内的平均速度和平均速率及后2 s内的平均速度.
五、实验探究题
22. ( 2分 ) 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)下列哪些器材是多余的________
①电磁打点计时器 ②天平 ③低压直流电源 ④细绳 ⑤纸带 ⑥小车 ⑦钩码 ⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板
(2)为达到实验目的,还需要的器材是:________.
六、综合题
23. ( 3分 ) 为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为L=3.0cm的遮光板,滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门,配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为△t1=0.30s,通过第二个光电门的时间为△t2=0.10s,遮光板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间隔为△t=2.5s.试估算:
(1)此滑块经过第一个光电门时的速度是________ m/s,滑块的加速度是________ m/s2(保留两位有效数字);
(2)两个光电门之间的距离是________ m.
24. ( 4分 ) 根据所学知识完成下面几个小题:
(1)数字化信息系统(DIS)是由________、数据采集器和计算机三部分构成.
(2)①如图,四幅照片中“用DIS测变速直线运动瞬时速度”的实验装置图是________;“用DIS测定加速度”的实验装置图是________.(选填照片下对应的字母)
②若在用DIS测加速度的实验中,测得从斜面上下滑的小车的v﹣t图象如图2所示,在图中可以直接读取A、B点的读数,求出小车运动的加速度为________ m/s2 .
答案部分
一、单选题
1.【答案】C
【解析】【分析】位移是由初位置指向末位置的有向线段,路程为路径的长度,位移小于等于路程,只有在单项的直线运动是路程才等于位移的大小,C对;
【点评】对于运动学基本物理量,要能够理解和区分相近的物理量
2.【答案】D
【解析】【解答】如果选路边的树为参考系,树相对于小明坐的车是运动的,所以小明看到前排的乘客是运动的,A不符合题意。如果选地面为参考系,因为地面相对于小明坐的车是运动的,所以小明看到前排的乘客是运动的,B不符合题意。如果选迎面驶来的汽车为参考系,因为迎面驶来的汽车相对于小明坐的车是运动的,所以小明看到前排的乘客是运动的,C不符合题意。如果选自己为参考系,小明看到前排的乘客是静止的,D符合题意。
故答案为:D。
【分析】物体运动的评判标准是相对于参照物的位置是否发生的改变,如果发生了改变,那么物体运动了,如果没有改变,那么物体就是静止的。
3.【答案】 A
【解析】【解答】解:A、若每时刻的速度都为零,则物体保持静止,则物体的平均速度一定为零;故A正确;
B、若平均速度为零,只能说明物体在一段时间内还在起点处,但物体可能一直在运动,故瞬时速度可以不为零;故B错误;
C、平均速度只能用位移与时间的比值求出,它不是平均值,故C错误;
D、平均速度反映的是一段时间内的运动过程,在运动过程中可能与瞬时速度方向不一致,故D错误;
故选:A.
【分析】瞬时速度是在某一时刻的速度,平均速度是物体在运动时间内发生的位移与所用时间的比值;故瞬时速度对应时间轴上的点,平均速度对应时间轴上的一段时间.而瞬时速度可以精确地反映物体的运动情况;而平均速度只能粗略地反映物体的运动.
4.【答案】B
【解析】【分析】A、路程越大,位移不一定大.比如绕操场一圈,路程大,但位移等于零;错误
B、当物体做单向直线运动时,路程等于位移的大小;正确
C、物体的位移为零时,其路程不一定为零.比如绕操场一圈,路程不为零,但位移等于零;错误
D、两物体的位移相同,其路程不一定相同;错误
故选B
【点评】解决本题的关键知道位移和路程的区别以及联系,路程表示运动轨迹的长度,位移的大小等于首末位置的距离,方向由初位置指向末位置.路程大于等于位移的大小,当物体做单向直线运动时,路程等于位移的大小。
5.【答案】 B
【解析】【分析】矢量的正负只表示方向,不参与大小的比较,所以B的加速度大于A的加速度,两者的方向相反,A错误,加速度表示物体的速度变化快慢,所以物块B的速度变化比小球A的速度变化快,B正确,当加速度和速度方向相同时,物体做加速运动,当加速度和速度方向相反时,物体做减速运动,所以CD错误。
【点评】本题最容易出错的是A选项,一定要注意物块B的速度变化比小球A的速度变化快。
6.【答案】 B
【解析】【解答】解:A、做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2 ,
某1 s末比该1 s初多1s,根据△v=a△t得:
某1s末的速度比该1s初的速度总是大3m/s.故A正确,B错误.
C、某1 s末比前1 s末多1s,根据v﹣v0=at,知某1s末的速度比前1s末的速度大3m/s.故C正确.
D、某1 s末比前1 s初多2s,根据v﹣v0=at,知某1s末的速度比前1s初的速度大6m/s.故D正确.
本题选错误的故选B.
【分析】做匀加速直线运动的物体的加速度为3m/s2 , 知在任意1s内的末速度比初速度大3m/s.
7.【答案】 B
【解析】【解答】解:为了做成“打点计时器”应让两点间的时间间隔相等,即使打点节奏保持均匀不变,但没有必要使时间为0.02s;同时拉动纸带的速度不会影响打点周期,故能提高准确性的只有B,故B正确,ACD错误.
故选:B.
【分析】明确打点计时器原理,知道打点计时器是用来计时的仪器,其主要特点是打点间隔均匀.
8.【答案】B
【解析】【解答】物体上升5m,下降15m到达抛出点下方,路程s=0.5+0.5+2=3m.初位置到末位置的距离为2m,方向竖直向下,所以位移x=-2m,B符合题意.
故答案为:B
【分析】需要明白位移与路程的区别,位移是由起点指向终点的有向线段,是矢量,路程是物体运动轨迹的长度,是标量。
二、多选题
9.【答案】C,D
【解析】【解答】解:A、因为a= ,由此可知加速度是单位时间内速度的变化,而不是增加的速度,故A错误.
B、在a= 中,速度的变化△v与加速度a是矢量,它们两个的方向是相同的,即加速度的方向与速度变化的方向相同,故B错误.
C、加速度表示的是速度变化的快慢,所以加速度大表示速度变化快,加速度小表示速度变化慢,故C正确.
D、a= ,加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量,故D正确.
故选CD.
【分析】加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度大表示速度变化快,加速度小表示速度变化慢.
10.【答案】A,C
【解析】【解答】物体的加速度减小时,若加速度和速度同向,则物体的速度增大,A符合题意;物体的速度减小时,加速度不一定减小,例如当加速度和速度反向时,速度减小,加速度可能变大,B不符合题意;速度很大的物体,其加速度可以为零,例如高速飞行的子弹,C符合题意;加速度为负值时,若速度也为负值,则物体做加速运动,D不符合题意;
故答案为:AC.
【分析】加速度只能反映速度变化的快慢,速度增大还是减小取决于加速度与速度是同向还是反向,若加速度和速度同向,则物体的速度增大,若加速度和速度反向,则物体的速度减小;加速度大小和速度大小没有直接关系。
11.【答案】 B,C,D
【解析】【解答】解:A、由加速度的定义可知,若速度变化的方向为正,则加速度的方向也为正,故A错误;
B、物体做加速度逐渐增大的减速直线运动时,物体的加速度增大,速度反而越来越小,故B正确;
C、若物体做加速度逐渐减小的加速直线运动,速度越来越大,加速度反而越来越小,故C正确;
D、在曲线运动中,加速度既不与速度同向,也不与速度反向,故D正确.
故选:BCD
【分析】由 ,可知加速度与速度变化同向,但是加速度与速度没有必然的关系.加速度取决于受力,而速度变化取决于加速度与速度的方向关系.
12.【答案】 B,C,D
【解析】【解答】解:A、根据a= 知,速度变化量大,加速度不一定大,还与时间有关,故A错误.
B、速度很大,速度变化可能很慢,则加速度可能很小,也可以为零,比如匀速直线运动,故B正确.
C、某时刻物体的速度为零,加速度可能很大,比如自由落体运动,初速度为零,加速度为g,故C正确.
D、加速度是反映速度变化快慢的物理量,加速度很大,速度变化一定很快,故D正确.
故选:BCD.
【分析】加速度等于单位时间内的速度变化量,反映速度变化快慢的物理量.
13.【答案】B,C
【解析】【解答】解:A、位移是指描述物体位置变化的物理量,是由起点到终点的有向线段;而路程是物体运动轨迹的长度;故位移的大小一般是小于或等于路程的,只有单向直线运动时,位移的大小才等于路程,故A错误,C正确;
B、位移的正负表示方向,所以从A点运动到B点,位移可能是正值也可能是负值,故B正确;
D、若物体的运动轨迹为直线,则路程也可以为直线,故D错误;
故选:BC.
【分析】本题根据位移和路程的定义进行分析:位移是由起点到终点的有向线段;路程是物体经过轨迹的长度.
14.【答案】B,D
【解析】【解答】解:A、6m/s是物体在50m处时的速度,故为瞬时速度,故A错误;
B、8m/s是指10s的速度,对应一个瞬间,故为瞬时速度,故B正确;
C、全程的位移为100m,而时间为10s,故平均速度v= = =10m/s,故C错误,D正确.
故选:BD.
【分析】明确平均速度和瞬时速度的定义,知道平均速度是指物体在某一过程或某一时间段内的速度,一定要根据位移与时间的比值求解,而瞬时速度对应一个瞬间或某一位置时的速度.
三、填空题
15.【答案】2
【解析】【解答】解:匀加速直线运动平均速度等于中点时刻的速度,
所以v1.5=6m/s,v3.5=10m/s
所以a= = =2m/s2
故答案为:2.
【分析】匀加速直线运动平均速度等于中点时刻的速度,根据速度时间公式求出加速度.
16.【答案】7;5
【解析】【解答】解:质点从原点沿y轴方向运动到y=4m后,又沿x轴负方向运动3m,则路程s=7m,位移x= .
故答案为:7,5.
【分析】路程表示运动轨迹的长度.位移是矢量,有大小,有方向,大小等于两点间的直线距离,方向由初位置指向末位置.
17.【答案】都是用50Hz的交流电;使用的电压不同
【解析】【解答】解:电磁打点计时器和电火花计时器都使用频率为50Hz的交流电;所需电压不同,电磁打点计时器的电压为4﹣6V,电火花计时器的电压为220V. 故答案为:都是用50Hz的交流电;使用的电压不同;
【分析】实验室用的打点计时器有电火花打点计时器和电磁式打点计时器两种,了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的工作电压、工作原理即可正确解答.
18.【答案】交流220;0.02;速度增大;0.26
【解析】【解答】解:电火花计时器通常的工作电压为交流220伏,实验室使用我国民用电时,每隔0.02秒打一次点;
相等时间内纸带右侧位移大于左侧左侧位移,说明右侧的速度大于左侧的速度,即物体做速度增大的运动.
又因从打下A点到打下B点共14个点迹,即A到B共有13个时间间隔,所以共用时:t=13×T=0.26s.
故答案为:交流220;0.02;速度增大;0.26
【分析】打点计时器打点时间间隔相同,从纸带上点的分布情况看,相等时间内右侧位移大于左侧位移,说明右侧的速度大于左侧的速度,即物体做速度增大的运动,打点计时器每隔0.02s打一次点,由此可以求出打点时间.
19.【答案】速度增大;0.26
【解析】【解答】打点计时器所用电源频率为50 Hz时,每隔T=0.02 s打一个点,相等时间内纸带右侧相邻点间距离大于左侧相邻点间距离,说明打右侧点时的速度大于打左侧点时的速度,即物体做速度增大的运动。从打下A点到打下B点共14个点迹,即A到B共有13个时间间隔,所以共用时t=13T=0.26 s。【分析】打点计时器的频率和交流电的频率相同,故每相邻两个点之间时间间隔相同,为0.02,打点过程中,两点之间的距离越来越大,说明速度越来越快s。
20.【答案】0.2m;﹣0.2m
【解析】【解答】A点在坐标原点的正方向上,距离原点的距离为0.2m,所以A点的坐标为0.2m.
B点在坐标原点的负方向上,距离原点的距离为0.2m,所以B点的坐标为﹣0.2m.
【分析】坐标系的三要素是原点,正方向和单位长度,找出该点以原点为零点,是在正方向上还是在负方向上,从而确定坐标的正负.
四、解答题
21.【答案】解:由题意知汽车在第1秒内的位移是x1=5m,第2秒内的位移为x2=20m,第3秒内的位移为x3=20m,第4秒内的位移为x4=15m,第5秒内的位移为x5=-10m;所以物体在5s内的总位移为:x=x1+x2+x3+x4+x5=5+20+20+15+(-10)m=50m;
所以5秒内的平均速度大小为: ;方向是汽车开始运动方向.
物体在5s内的总路程为:s=5+20+20+15+10m=70m;平均速率: ;
后2s内的位移为:x′=x4+x5=15+(-10)m=5m;后2s内的平均速度大小为: .方向是汽车第4s内运动方向.
【解析】【分析】物体运动的平均速度是一段位移除以这段位移对应的时间,而不是取速度的平均值,求这5 s内的平均速度就是把5s内的位移加起来除以时间即可,2 s内的平均速度就是把后2s的位移加起来除以时间。
五、实验探究题
22.【答案】 (1)②③⑧
(2)低压交流电源
【解析】【解答】解:(1)在探究小车速度随时间变化规律的实验中,具体的实验步骤为:①木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路,(此步骤所需器材带滑轮长木板、打点计时器、复写纸、导线)②穿纸带;挂钩码,(此步骤所需器材纸带、钩码、细绳)③先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源,(此步骤所需器材小车)④换纸带,加钩码,再做二次.⑤处理纸带,解出某位置的速度和运动过程的加速度.(在处理纸带时需要用刻度尺处理计数点之间的距离)
从以上步骤可以看出实验中多余的是天平、秒表和低压直流电源.(2)为达到实验目的,还需要的器材是:低压交流电源
故答案为:(1)②③⑧(2)低压交流电源
【分析】根据实验的步骤,结合实验的原理确定实验所需的器材,知道打点计时器使用的是交流电压,打点计时器可以测量时间,不需要秒表,在该实验中不需要测量小车的质量,不需要天平.
六、综合题
23.【答案】 (1)0.10;0.080
(2)0.5
【解析】【解答】解:(1)根据题意,遮光板通过单个光电门的短暂时间里视滑块为匀速运动,则遮光板通过第一个光电门的速度为: v1= = m/s=0.10 m/s遮光板通过第二个光电门的速度为: v2= = m/s=0.30 m/s故滑块的加速度为: a= = m/s2=0.080m/s2 . (2)因为滑块做匀加速直线运动,两个光电门之间的距离为: s= △t= ×2.5=0.5m.故答案为:(1)0.10;0.080;(2)0.5.
【分析】滑块通过每个光电门的时间里视为匀速直线运动,则根据通过光电门的时间和遮光板的宽度可得通过两个光电门时的滑块速度,根据滑块在通过两个光电门的时间可以算出滑块的加速度,以及两光电门间的距离.
24.【答案】(1)传感器
(2)D;C;2.08
【解析】【解答】解:①“用DIS测变速直线运动的瞬时速度”的实验装置图是D,挡光片通过光电门平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度,“用DIS测定加速度”的实验装置图是C②图线的斜率表示小车运动的加速度
故答案为:(1)传感器(2)①D C ②2.08
【分析】(1)挡光片通过光电门平均速度代替滑块通过光电门的瞬时速度,本实验采用了位移传感器,代替了打点计时器,代替了打点计时器,用DIS可以测小车的加速度;(2)根据速度时间图象的斜率求出小车运动的加速度
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