2020版新教材高中物理 单元素养评价（一）（含解析）鲁科版必修1

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198 km，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185 km。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“198 km”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 “198 km”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1 m/s，则下列说法中正确的是()A.它在经过该点后的1 s内的位移是1 mB.它在经过该点前的1 s内的位移是1 mC.它在以过该点的时刻为中间时刻的1 s内的位移是1 mD.若从该点开始匀速行驶1 s，它在1 s内的位移是1 m【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2 000 m”。有位男生的成绩是10 min，在跨越终点线时速度是9 m/s。关于上述情景，下列相关描述正确的是()A.2 000 m是指位移的大小B.该同学的平均速度约为3.3 m/sC.9 m/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。2 000 m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；9 m/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6 m/s的速度沿一光滑倾斜木板从底端向上滑行，经过2 s后，物体仍向上滑行，速度大小为1 m/s；若增大木板的倾角，仍使物体以6 m/s的速度从底端向上滑行，经过2 s后，物体向下滑行，其速度大小变为1 m/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=-2.5 m/s2，a2=-2.5 m/s2B.a1=-3.5 m/s2，a2=-3.5 m/s2C.a1=-2.5 m/s2，a2=-3.5 m/s2D.a1=3.5 m/s2，a2=-3.5 m/s2【解析】选C。沿倾斜木板向上为正方向，则初速度v0=6 m/s，木板倾角增大前后，物体在2 s末的速度分别为v1=1 m/s，v2=-1 m/s。根据加速度的定义式a=可得a1= m/s2=-2.5 m/s2，a2= m/s2=-3.5 m/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1 s末的速度大小是6 m/s，然后做加速直线运动，在第3 s末的速度大小是10 m/s，则该汽车的加速度大小是()A.2 m/s2B.4 m/s2C.-4 m/s2 D.-2 m/s2【解析】选A。汽车做加速直线运动，则a=2 m/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1.9 s内从200 km/h减速到0，则其制动加速度大小约为()A.10 m/s2 B.20 m/s2C.30 m/s2D.40 m/s2【解析】选C。其制动加速度a= m/s2=-29.2 m/s2，即制动加速度的大小约为30 m/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=20 cm的圆周自A点出发，逆时针运动2 s，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=r28.3 cm，路程l=2r=94.2 cm。(2分)(2)平均速度大小= cm/s14.2 cm/s，(2分)平均速率= cm/s=47.1 cm/s。(2分)答案：(1)28.3 cm94.2 cm(2)14.2 cm/s47.1 cm/s【补偿训练】如图所示，小球从高出地面h=15 m的位置，在t=0时刻竖直向上抛出，经1 s小球上升到距抛出点5 m的最高处，之后就开始竖直回落，经0.5 s刚好经过距最高点1.25 m处位置，再经过1.5 s到达地面。求：(1)前1.5 s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1.5 s内小球的位移为：x=H-h=5 m-1.25 m=3.75 m所以前1.5 s内平均速度= m/s=2.5 m/s。(2)由题图可知：全过程小球的路程为s=5 m+5 m+15 m=25 m，总时间t=1 s+0.5 s+1.5 s=3 s全过程的平均速率为= m/s8.3 m/s答案：(1)2.5 m/s(2)8.3 m/s12.(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/s012345678坐标x/m0124812162025速度v/(ms-1)013566510(1)汽车在第2 s末的瞬时速度大小。(2)汽车在第4 s内的平均速度大小。【解析】(1)由题中条件可知汽车在第2 s末的瞬时速度大小是3 m/s。(2分)(2)第3 s末的位置坐标x1=4 m，第4 s末的位置坐标为x2=8 m，所以汽车在第4 s内的平均速度为= m/s=4 m/s。(4分)答案：(1)3 m/s(2)4 m/s13.(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10 m/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72 km/h的速度行驶的货车与一辆以54 km/h行驶的摩托车相向而行发生碰撞，碰撞时间为2.110-3 s，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4 s、3 s，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v=72 km/h-(-54 km/h)=126 km/h=35 m/s(2分)所以，摩托车的加速度大小等于a= m/s216 667 m/s2=1 666.7 g500 g，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a1a2=11。(2分)答案：(1)有生命危险(2)11【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4 m/s，1 s后的速度大小为10 m/s，在这1 s内该物体的()A.速度变化的大小可能小于4 m/sB.速度变化的大小可能大于10 m/sC.加速度的大小可能小于4 m/s2D.加速度的大小可能大于10 m/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=4 m/s，vt=10 m/s，则a= m/s2=6 m/s2；当两速度方向相反时，设初速度方向为正，有v0=4 m/s，vt=-10 m/s，则a= m/s2=-14 m/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()点火后即将升空的火箭高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶飞机在空中沿直线匀速飞行A.因火箭还没运动，所以加速度一定为零B.轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大C.高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度很大D.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.v00，a0，物体的速度越来越大B.v00，a0，物体的速度越来越大C.v00，物体的速度越来越小D.v00，a0，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10 s速度达到108 km/h。(2)高速列车过桥后沿平直铁路匀加速行驶，经过2 min速度从54 km/h提高到216 km/h。(3)沿光滑水平地面以10 m/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0.2 s。【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=108 km/h=30 m/s，时间t=10 s，根据加速度的定义有a1=3 m/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=54 km/h=15 m/s，末速度vt=216 km/h=60 m/s，时间t=2 min=120 s，根据加速度的定义有a2=0.375 m/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=10 m/s，末速度vt=-10 m/s，时间t=0.2 s，根据加速度的定义有a3=-100 m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反。(4分)答案：(1)3 m/s2，方向与汽车运动方向相同(2)0.375 m/s2，方向与列车运动方向相同(3)-100 m/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05 s的s-t图像，求：(1)前3 s的平均速度；后3 s的平均速度。(2)全程的平均速度；全程的平均速率。(3)前1 s的平均速度；最后1 s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3 s的位移s1=(15-5) m=10 m，所以= m/s3.3 m/s(2分)后3 s的位移s2=(0-15) m=-15 m，所以= m/s=-5 m/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=-5 m，v= m/s=-1 m/s。(2分)全程s=(15-5+15) m=25 m，v= m/s=5 m/s。(3分)(3)前1 s的平均速度v1= m/s=10 m/s(3分)最后1 s的平均速度v2= m/s=-15 m/s。(3分)答案：(1)3.3 m/s-5 m/s(2)-1 m/s5 m/s(3)10 m/s-15 m/s- 12 -