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第一章《运动的描述》单元自测卷
注意事项：
1.本次考试是物理，75分钟完成。物理满分100分。
2.考试范围第一章
第一部分 选择题(共46分)
一、选择题(本题共10 个小题。1~7题每小题4分，只有一个选项最符合题目要求；8~10题每小题6分，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错误得0分。共46分)
1．【原创】 中国航天领域捷报频传，从“嫦娥六号”实现人类首次月背采样，到国产大飞机C919飞越山川，科技力量不断刷新着我们对“运动”的认知。下列情景中，不属于物理学中“机械运动”的是（　　）
A．“嫦娥六号”探测器在月球背面缓缓展开太阳能翼板
B．国产C919大飞机从上海虹桥机场起飞，爬升至万米高空
C．“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟匀速下潜
D．“中国天眼”（FAST）的反射面在观测时实时调整形状
【答案】D
A．“嫦娥六号”探测器在月球背面缓缓展开太阳能翼板
分析：太阳能翼板在展开的过程中，翼板相对于探测器主体（或月球表面）的位置发生了改变。属于机械运动。
B．国产C919大飞机从上海虹桥机场起飞，爬升至万米高空
分析：飞机起飞爬升过程中，飞机相对于地面（机场）的位置在不断发生变化（距离变远、高度变高）。 属于机械运动。
C．“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟匀速下潜
分析：潜水器下潜时，它相对于海面或海底的位置在不断发生改变（深度在增加）。属于机械运动。
D．“中国天眼”（FAST）的反射面在观测时实时调整形状 不属于机械运动。
【最终答案】 故选 D。
2．学校开展艺术节晚会，晚上7∶30开始，经过2个小时结束，分别指的是（ ）
A．时间间隔、时间间隔 B．时刻、时刻
C．时刻、时间间隔 D．时间间隔、时刻
【答案】C
【详解】首先明确概念：时刻指某一瞬时，对应时间轴上的一个点；时间间隔指两个时刻之间的持续时长，对应时间轴上的一段线段。 7∶30是晚会开始的瞬时，属于时刻，不是时间间隔；2个小时是晚会持续的过程长度，属于时间间隔，不是时刻。
故选C。
3．某地空轨是国内首条悬挂式单轨系统，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别、无感通行等创新应用吸引海内外游客。如图所示，空轨列车正在平稳运行，乘客有“景在脚下飞”的体验，则乘客选取的参照物是（　　）
A．列车 B．地面 C．路边的树木 D．空轨的轨道
【答案】A
【详解】A．乘客和列车是一起运动的，两者之间的相对位置没有变化。因此，以列车为参照物，乘客自己是静止的，而脚下的景物和列车的相对位置在不断改变，所以会感觉“景在脚下飞”，故A正确；
B．以地面为参照物，景物是静止的，不会出现“景在飞”的感觉，故B错误；
C．以树木为参照物，景物是静止的，不会出现“景在飞”的感觉，故C错误；
D．以轨道为参照物，景物是静止的，不会出现“景在飞”的感觉，故D错误。
故选A。
4．下列关于矢量和标量的说法正确的是（ ）
A．描述矢量既要说明大小，又要指明方向
B．同一个物理量可以是矢量，也可以是标量
C．矢量和标量的运算遵循法则相同
D．方向是区分矢量和标量的标准，有正、有负的物理量一定是矢量
【答案】A
【详解】A．矢量既有大小又有方向，描述矢量既要说明大小，又要指明方向，故A正确；
B．物理量属于矢量还是标量是其固有属性，同一个物理量只能属于其中一类，不存在既是矢量又是标量的物理量，故B错误；
C．标量的运算遵循算术运算法则，矢量的运算遵循平行四边形定则，二者遵循不同的运算规则，故C错误；
D．有正有负的物理量不一定是矢量，例如温度有正有负，但其正负仅表示相对0℃的高低，不代表方向，温度属于标量，故D错误。
故选A。
5．如图是9月3日阅兵时歼击机梯队以整齐的编队飞过天安门广场的情景，体现了中国空军的训练水平和装备实力，也彰显了国防力量的发展成果。下列有关歼击机的说法正确的是（ ）
A．以天安门为参考系，歼击机梯队是静止的
B．相对于机内的飞行员，歼击机梯队是运动的
C．研究歼击机的动作时可以将歼击机看成质点
D．研究歼击机的飞行轨迹时能将歼击机看成质点
【答案】D
【详解】A．以天安门为参考系，歼击机梯队的位置不断变化，是运动的，A错误；
B．相对于机内的飞行员，歼击机梯队位置不变，是静止的，B错误；
C．研究歼击机的动作时，其大小形状不能忽略不计，不可以将歼击机看成质点，C错误；
D．研究歼击机的飞行轨迹时，其大小形状可忽略不计，能将歼击机看成质点，D正确。
故选D。
6．某同学健身时，哑铃被举高后再回到原位置，如图所示。如此重复10次，哑铃的位移大小为（ ）
A．0 B． C． D．
【答案】A
【详解】位移是描述物体位置变化的物理量，位移的大小等于初位置到末位置的有向线段长度，和运动过程的路径无关。
本题中，哑铃每次运动都从原位置出发，举高后回到原位置，重复10次后，哑铃的末位置与初始位置重合，初末位置的距离为0，因此位移大小为0。
故选A。
7．如图所示，一根长0.8m的直杆AO竖直放置，现有一内径略大于杆直径的环，从杆的上端点A向下滑动，杆上B点到A的距离为0.6m，取杆的下端点O为坐标原点，以竖直向下为正方向建立坐标系。则下列说法正确的是（　　）
A．A点坐标为0.8m
B．B点坐标为0.2m
C．环从B点到O点的位移为0.2m
D．环从A点到B点的位移为
【答案】C
【详解】AB．直线坐标系，O为坐标原点，竖直向下为正方向，故A点坐标为，B点坐标为，AB错误；
C．环从B点到O点的位移为
C正确；
D．环从A点到B点的位移为
D错误。
故选C。
8．【原创】位于贵州的500米口径球面射电望远镜（FAST）被誉为“中国天眼”。其核心部件——馈源舱的精密定位离不开高性能的电磁阻尼器。某质检小组在实验室利用电火花计时器对阻尼器的运动特性进行测试，以验证其是否符合设计指标。关于该实验仪器的使用与原理，下列说法错误的是（　　）
A．电火花计时器与电磁打点计时器工作原理相同，均需接在4V~6V的低压交流电源上
B．为了减小纸带运动时的阻力，电火花计时器利用火花放电打点，实验误差比电磁打点计时器更小
C．实验操作中，为了保证打点稳定，应先释放连接阻尼器的纸带，待其运动平稳后再接通电源
D．若实验室交流电频率实际为49Hz，但在数据处理时仍按50Hz计算，则测得的速度值将比真实值偏小
【答案】ACD
A项错误：电火花计时器使用的是220V交流电源，只有电磁打点计时器才使用4V~6V的低压交流电源。
B项正确：电火花计时器利用火花放电打点，振针与纸带无摩擦，阻力小，因此实验误差比电磁打点计时器更小
C项错误：实验操作必须遵循 “先接通电源，后释放纸带” 的原则，否则纸带上打出的点很少，甚至打不出点。
D项错误：频率偏低（<50Hz），说明打点周期变大（>0.02s），两点间距离变大。计算时若仍除以0.02s（分母偏小），会导致测得的速度值偏大。
故选ACD。
9．中国机器人在运动性、灵巧性等方面实现重大突破。在某宾馆，送餐机器人在一段时间内沿直线运动的x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．在0~15 s内，机器人通过的路程为30 m
B．在0~15 s内，机器人的平均速度大小为2 m/s
C．机器人在第7 s末时的速度与加速度方向相反
D．机器人在第12 s末时的速度与加速度方向相反
【答案】BC
【详解】A．由图可知0~10s，机器人运动至60m，10s~15s，机器人从60m运动至30m，则路程应为，故A错误；
B．在0~15 s内，机器人的位移为30m，平均速度大小为，故B正确；
C．第7s末在0~10s区间内：斜率为正，说明速度方向为正；斜率逐渐减小，说明正方向速度在减小，则加速度方向与速度方向相反，故C正确；
D．第12s末在10~15s区间内：斜率为负，说明速度方向为负；斜率的绝对值逐渐增大，说明负方向速度在增大，加速度方向与速度方向相同，故D错误。
故选BC。
10．如图所示的四条图线。分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况，关于图线的物理意义，下列说法正确的是（　　）
A．物体2和物体4做曲线运动
B．物体1和物体2在时刻相遇
C．物体4在时刻已向负方向运动
D．物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等
【答案】BD
【详解】A．、图像只能描述直线运动，故两图中物体2和物体4做直线运动，故A错误；
B．图像的交点表示相遇，则甲图中物体1和物体2在时刻相遇，故B正确；
C．乙图中物体4在时刻速度大于零，向正方向运动，故C错误；
D．甲图中物体1和物体2在0~时间内始末位置相同，位移相等，所用时间相同，根据可知物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等，故D正确。
故选BD。
第二部分 非选择题 (共54分)
二、实验探究题(本题共2个小题。每空2分。共14分)
11．某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。
(1)图甲为________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为________（填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）。
(2)下列操作正确或必需的是（ ）
A．实验时，应将小车靠近定滑轮
B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车
【答案】(1) 电磁打点计时器 8V左右的交流电
(2)B
【详解】（1）[1][2]图甲为电磁打点计时器，其工作电压为8V左右的交流电。
（2）A．实验时，应将小车靠近打点计时器，远离定滑轮，A错误；
B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车，B正确。
故选B。
12．（1）为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为1cm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为t1=0.010s，通过第二个光电门的时间为t2=0.005s，挡光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为t=0.5s。则滑块通过第一个光电门时的速度为________m/s，滑块通过第二个光电门的速度为________m/s。滑块的加速度为________m/s2。（本题结果均保留两位有效数字）
（2）为使速度的测量值更接近瞬时速度，正确的措施是_________；

A．换用宽度更宽的遮光条
B．换用宽度更窄的遮光条
C．使滑块的释放点更靠近光电门
D．使滑块的释放点更远离光电门
【答案】 1.0 2.0 2.0 BD
【详解】（1）[1] [2] [3] 根据速度的定义式
滑块通过第一个光电门时的速度为
滑块通过第二个光电门时的速度为
滑块的加速度为
（2）[4]根据速度的定义式可知遮光条越窄越接近瞬时速度，滑块的释放点距离光电门越远，滑块经过光电门的时间越短，那么挡光条在挡光时间里的平均速度更接近该位置的瞬时速度，故正确的措施应选BD。
三、计算题(本题共3个小题。13 题10分，14 题12分，15题18分，共40分；要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)
13．【原创】在一次模拟演练中，我们将机械臂视为刚体，其末端执行器（抓取点）绕固定转轴在水平面内做匀速圆周运动。已知机械臂长度 ，末端执行器从初始位置 点出发，沿逆时针方向运动，经过 恰好转过 到达位置 点（取 ）。求：
(1) 该过程中，末端执行器的路程和位移的大小；
(2) 该过程中，末端执行器的平均速度的大小
【答案】(1) 路程为 15.7m，位移大小为 14.14m (或 )；
(2) 平均速度的大小为 3.54m/s (或 )。
【详解】(1) 求路程和位移的大小
机械臂末端做圆周运动，半径 。
路程 ( )：路程是物体运动轨迹的长度。
物体转过了 （即 圆周），所以路程为圆周长的四分之一。
代入数据：
位移 ( )：位移是从初位置指向末位置的有向线段，其大小为线段 的长度。
如图所示（想象一个直角扇形）， 、 两点与圆心 构成等腰直角三角形。根据勾股定理：
代入数据（取 ）：
(2) 求平均速度的大小
平均速度等于位移与时间的比值（注意：不是路程与时间的比值，那是平均速率）。
计算：
由第(1)问可知位移大小 ，时间 。
(注：若保留根号形式，则 )
14．汽车在制造完成出厂之前，都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点由静止出发沿轴做直线运动，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
坐标
速度
(1)汽车在第末的瞬时速度大小；
(2)汽车在前和最后的平均加速度大小；
(3)汽车在第内的平均速度大小。
【答案】(1)
(2)和
(3)
【详解】（1）从表格可以看出，汽车2s末的速度为
（2）汽车在时刻的速度为 时的速度为，故前的平均加速度为
最后2s内，初速度为，末速度为，最后2s的平均加速度为
加速度大小为，“”表示加速度方向与速度方向相反
（3）第3s末的位置坐标；第4s末的位置坐标为，所以汽车在第4s内的平均速度为
15．十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为，且车长为，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽。若汽车启动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为，达到后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）。另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。（提示：绿灯亮起时，行人从A走向B，第辆汽车从朝向行驶。）
请回答下列问题：
（1）按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？
（2）按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下？
（3）路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？
【答案】（1）36；（2）1.76s；（3）18
【详解】（1）汽车加速的时间
在绿灯亮的40s时间内汽车能行驶的位移为
n量车的长度为
当时能通过路口，解得
当时，
根据题意可知，能有36辆汽车通过路口。
（2）记，当显示灯刚亮出“”时，第37辆汽车前面一共有36量车，36量车此时的总长度为
所以第37量车距离停车线的距离为
则该汽车刹车后停下来应满足
解得
（3）汽车加速时间内行驶的位移大小为
行人加速的时间为
行人加速的位移为
行人通过横道线的时间为
在行人通过横道线的时间内汽车的位移为
能到达横道线的车辆数n，n量车的长度
解得，其中18量车的长度为
即18量车与停车线的距离为
即第18辆车车身的一部分是行人离开横道线后从侧边离开的，因此可知，行人在通过横道线的过程中与18辆车擦肩而过。
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页/ 让教学更有效 精品试卷 | 物理学科
第一章《运动的描述》单元自测卷
注意事项：
1.本次考试是物理，75分钟完成。物理满分100分。
2.考试范围第一章
第一部分 选择题(共46分)
一、选择题(本题共10 个小题。1~7题每小题4分，只有一个选项最符合题目要求；8~10题每小题6分，有多个选项符合题目要求，全部选对得6分，选对但不全得3分，有错误得0分。共46分)
1．【原创】 中国航天领域捷报频传，从“嫦娥六号”实现人类首次月背采样，到国产大飞机C919飞越山川，科技力量不断刷新着我们对“运动”的认知。下列情景中，不属于物理学中“机械运动”的是（　　）
A．“嫦娥六号”探测器在月球背面缓缓展开太阳能翼板
B．国产C919大飞机从上海虹桥机场起飞，爬升至万米高空
C．“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟匀速下潜
D．“中国天眼”（FAST）的反射面在观测时实时调整形状
2．学校开展艺术节晚会，晚上7∶30开始，经过2个小时结束，分别指的是（ ）
A．时间间隔、时间间隔 B．时刻、时刻
C．时刻、时间间隔 D．时间间隔、时刻
3．某地空轨是国内首条悬挂式单轨系统，它凭借“人在空中游，景在脚下飞”的独特体验，以及全自动无人驾驶、人脸识别、无感通行等创新应用吸引海内外游客。如图所示，空轨列车正在平稳运行，乘客有“景在脚下飞”的体验，则乘客选取的参照物是（　　）
A．列车 B．地面 C．路边的树木 D．空轨的轨道
4．下列关于矢量和标量的说法正确的是（ ）
A．描述矢量既要说明大小，又要指明方向
B．同一个物理量可以是矢量，也可以是标量
C．矢量和标量的运算遵循法则相同
D．方向是区分矢量和标量的标准，有正、有负的物理量一定是矢量
5．如图是9月3日阅兵时歼击机梯队以整齐的编队飞过天安门广场的情景，体现了中国空军的训练水平和装备实力，也彰显了国防力量的发展成果。下列有关歼击机的说法正确的是（ ）
A．以天安门为参考系，歼击机梯队是静止的 B．相对于机内的飞行员，歼击机梯队是运动的
C．研究歼击机的动作时可以将歼击机看成质点 D．研究歼击机的飞行轨迹时能将歼击机看成质点
6．某同学健身时，哑铃被举高后再回到原位置，如图所示。如此重复10次，哑铃的位移大小为（ ）
A．0 B． C． D．
7．如图所示，一根长0.8m的直杆AO竖直放置，现有一内径略大于杆直径的环，从杆的上端点A向下滑动，杆上B点到A的距离为0.6m，取杆的下端点O为坐标原点，以竖直向下为正方向建立坐标系。则下列说法正确的是（　　）
A．A点坐标为0.8m B．B点坐标为0.2m
C．环从B点到O点的位移为0.2m D．环从A点到B点的位移为
8．【原创】位于贵州的500米口径球面射电望远镜（FAST）被誉为“中国天眼”。其核心部件——馈源舱的精密定位离不开高性能的电磁阻尼器。某质检小组在实验室利用电火花计时器对阻尼器的运动特性进行测试，以验证其是否符合设计指标。关于该实验仪器的使用与原理，下列说法错误的是（　　）
A．电火花计时器与电磁打点计时器工作原理相同，均需接在4V~6V的低压交流电源上
B．为了减小纸带运动时的阻力，电火花计时器利用火花放电打点，实验误差比电磁打点计时器更小
C．实验操作中，为了保证打点稳定，应先释放连接阻尼器的纸带，待其运动平稳后再接通电源
D．若实验室交流电频率实际为49Hz，但在数据处理时仍按50Hz计算，则测得的速度值将比真实值偏小
9．中国机器人在运动性、灵巧性等方面实现重大突破。在某宾馆，送餐机器人在一段时间内沿直线运动的x-t图像如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．在0~15 s内，机器人通过的路程为30 m B．在0~15 s内，机器人的平均速度大小为2 m/s
C．机器人在第7 s末时的速度与加速度方向相反 D．机器人在第12 s末时的速度与加速度方向相反
10．如图所示的四条图线。分别代表1、2、3、4四个不同物体的运动情况，关于图线的物理意义，下列说法正确的是（　　）
A．物体2和物体4做曲线运动 B．物体1和物体2在时刻相遇
C．物体4在时刻已向负方向运动 D．物体1和物体2在0~时间内的平均速度相等
第二部分 非选择题 (共54分)
二、实验探究题(本题共2个小题。每空2分。共14分)
11．某实验小组的同学在利用打点计时器研究小车匀变速直线运动的规律时，其装置如图丙所示，实验室为其提供了下列两种打点计时器。
(1)图甲为________（填“电磁打点计时器”或“电火花计时器”），其工作电压为________（填“8V左右的直流电”“8V左右的交流电”“220V的直流电”或“220V的交流电”）。
(2)下列操作正确或必需的是（ ）
A．实验时，应将小车靠近定滑轮
B．实验时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后再释放小车
12．（1）为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为1cm的挡光条，如图所示，滑块在牵引力作用下，先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为t1=0.010s，通过第二个光电门的时间为t2=0.005s，挡光条从第一个光电门到第二个光电门之间的时间间隔为t=0.5s。则滑块通过第一个光电门时的速度为________m/s，滑块通过第二个光电门的速度为________m/s。滑块的加速度为________m/s2。（本题结果均保留两位有效数字）
（2）为使速度的测量值更接近瞬时速度，正确的措施是_________；

A．换用宽度更宽的遮光条 B．换用宽度更窄的遮光条
C．使滑块的释放点更靠近光电门 D．使滑块的释放点更远离光电门
三、计算题(本题共3个小题。13 题10分，14 题12分，15题18分，共40分；要求写出必要的步骤、相关公式和文字说明)
13．【原创】在一次模拟演练中，我们将机械臂视为刚体，其末端执行器（抓取点）绕固定转轴在水平面内做匀速圆周运动。已知机械臂长度 ，末端执行器从初始位置 点出发，沿逆时针方向运动，经过 恰好转过 到达位置 点（取 ）。求：
(1) 该过程中，末端执行器的路程和位移的大小；
(2) 该过程中，末端执行器的平均速度的大小
14．汽车在制造完成出厂之前，都要经过严格的技术检测。一辆汽车从原点由静止出发沿轴做直线运动，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
坐标
速度
(1)汽车在第末的瞬时速度大小；
(2)汽车在前和最后的平均加速度大小；
(3)汽车在第内的平均速度大小。
15．十字路口红灯亮起，汽车和行人停止前行。拦停的汽车排成笔直的一列，最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端间距均为，且车长为，最前面的行人站在横道线边缘，已知横道线宽。若汽车启动时都以的加速度做匀加速直线运动，加速到后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为，达到后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间，而且有按倒计时显示的时间显示灯（无黄灯）。另外交通法规定：原在绿灯时通行的汽车，红灯亮起时，车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯，因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。（提示：绿灯亮起时，行人从A走向B，第辆汽车从朝向行驶。）
请回答下列问题：
（1）按题述情景，亮绿灯的这段时间里最多能有多少辆车通过路口？
（2）按题述情景，不能通过路口的第一辆汽车司机，在时间显示灯刚亮出“”时开始刹车，使车匀减速运动，结果车的前端与停车线相齐，求该汽车刹车后经多少时间停下？
（3）路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过？
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