成都华兴外国语学校高中物理必修一第一章《运动的描述》测试题(答案解析)
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一、选择题
1.如图所示,足球比赛中,某运动员将向左冲来的足球向右踢回,踢球前后足球的速度大小分别为2m/s和5m/s,脚对球的作用时间为0.5s,此过程中足球的加速度为()
A.2
6m/s,方向向左
6m/s,方向向右B.2
C.2
14m/s,方向向左
14m/s,方向向右D.2
2.甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动,位移—时间图象如图所示,则在0~t1时间内()
A.甲的速度总比乙大
B.甲、乙平均速度相同
C.乙物体做曲线运动
D.甲、乙均做加速运动
3.2008年8月16日,在国家体育场“鸟巢”进行的北京奥运会男子100米决赛中,尤塞恩·博尔特以9秒69的成绩夺取金牌,冲过终点线时的速度为9.5m/s,打破了这个项目的奥运会纪录和世界纪录。
下列说法正确的是()
A.博尔特冲过终点线的瞬时速度大小不是9.5m/s
B.博尔特冲过终点线的瞬时速度大小为10.3m/s
C.博尔特在百米赛跑中的平均速度大小为9.5m/s
D.博尔特在百米赛跑中的平均速度大小为10.3m/s
4.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5、…所示小球运动过程中每次曝光的位置,连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。
根据图中的信息,下列判断不正确的是()
A .位置“1”是小球释放的初始位置
B .小球做匀加速直线运动
C .小球下落的加速度为
2
d T D .小球在位置“3”的速度为72d
T
5.下面关于加速度的描述正确的是( ) A .列车启动时的速率为零,加速度也为零 B .加速度逐渐减小时,物体一定在做减速运动 C .加速度与运动方向相反时,物体一定在做减速运动 D .匀速行驶的高速列车,由于其速度很大,所以加速度很大
6.测得某短跑运动员在100m 跑步比赛中5s 末的速度为10.4m/s ,10s 末到达终点的速度是10.2m/s 此运动员在这100m 中的平均速度为( ) A .10.4m/s B .10.3m/s C .10.2m/s
D .10m/s
7.对于下列体育比赛的论述,说法正确的是( ) A .某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min ,指的是时刻
B .某运动员铅球成绩为4.50m ,指的是铅球在空中运动的位移大小为4.50m
C .足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,该硬币可以看做质点
D .运动员跑完1500m 比赛,指的是路程大小为1500m
8.一辆小车沿某一方向做变速直线运动,全程的平均速度为6m/s 。
若小车全程的总位移为x ,已知前2
3
x 的平均速度为5m/s ,则后13x 的平均速度为( )
A .8m/s
B .9m/s
C .10m/s
D .11m/s
9.如图是一辆汽车做直线运动的s ﹣t 图像,对线段OA 、AB 、BC 、CD 所表示的运动,下列说法正确的是( )
A.OA段运动速度最大
B.AB段物体做匀速运动
C.CD段的运动方向与初始运动方向相反
D.运动4h汽车的位移大小为60km
10.木星是太阳系八大行星中体积最大、自转最快的行星,自转一周只需要9小时50分30秒,下列说法正确的是()
A.题中“9小时50分30秒”是指时刻
B.由于木星体积和质量太大,研究木星公转时不能看作质点,研究自转时可以将其看作质点
C.比较木星、地球运行速度的大小,应当以太阳系为参照系
D.木星公转一周的位移要比地球公转一周的位移大
11.下列有关运动的描述中,参考系的选取符合描述的是()
A.诗句“飞流直下三千尺”是以“飞流”作为参考系的
B.“桥流水不流”中的“桥流”是以水为参考系的
C.升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以“国旗”为参考系的
D.“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”是以“潮水”为参考系的
12.如图所示,将弹性小球以10m/s的速度从距地面2m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直向上反弹,经过距地面1.5m高的B点时,向上的速度为7m/s,从A到B过程,小球共用时0.3s,则此过程中()
A.小球的位移大小为0.5m,方向竖直向上
B.小球速度变化量的大小为3m/s,方向竖直向下
C.小球平均速度的大小为8.5m/s,方向竖直向下
D.小球平均加速度的大小约为2
56.7m/s,方向竖直向上
二、填空题
13.2019年6月17日22时55分,四川省长宁县发生6级地震,成都市提前61s收到预警,如图所示,180所学校、110个社区收到预警信息后及时进行了疏散。
地震发生时,跑得快的是强度较小的纵波,速度约7km/s,而破坏性更大的横波由于传播速度相对较慢(约4km/s),则会延后数十秒到达地表。
设地震时震源同吋发出的纵波传播速度为1v,横波传播速度为2v,某地震探测仪检测到的两波到达探测仪的时间差为t ,则震源到探测仪的距离为___________。
若要确定源的位置,则这样的探测仪至少需要___________个。
14.有一摄影记者用照相机拍下了某一运动员的冲刺身影,若摄影记者使用的照相机的光
圈(控制进光量的多少)是16,快门(曝光时间)是△t=1
60
s,得到照片后测得照片中运
动员的高度为h,号码布上模糊部分的宽度是△L,如果该运动员实际身高为H,由以上数据可知该选手的冲线速度大小为______。
15.一个人晨练,按图所示走半径为R的中国古代的八卦图,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。
他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,他的路程的大小分别为______,位移的大小为______。
16.电磁打点计时器是一种计时仪器,它使用_______电源,当电源的频率是50Hz时。
如图所示纸带是某同学练习使用电磁打点计时器时得到的,打下的点迹的分布情况如图所示。
从打下A点到打下B点共14个点迹,历时__________s。
17.质点和自由落体运动是由实际问题构建了________。
平均速度、力的合成中都体现了______的物理思想,用光电门测瞬时速度体现了_____的物理思维。
18.小球沿斜面上滑的初速度为5m /s ,经过2s ,小球沿斜面向下运动,速度大小为
4m /s ,此过程中小球的加速度为_________2m /s 。
19.沿直线运动的质点,在第1s 内以10m /s 的速度做匀速直线运动,在随后的2s 内以
7m /s 的速度做匀速运动,那么,在第2s 末物体的瞬时速度是_________m /s ,在这3s 内的平均速度是_____________m /s 。
20.如图所示,两路灯灯杆A 、B 相距40m ,一辆汽车用3.2s 时间通过这两根路灯灯杆,据此可以计算出汽车在这段位移中的______速度为______m/s 。
若灯杆A 的近旁相距0.42m 处有一块路牌,汽车驶过路牌和灯杆的这一小段距离只用了0.03s ,在这段时间里的平均速度为_____m/s ,可以认为汽车驶过灯杆时的_____速度为________m/s 。
三、解答题
21.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 /s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 坐标x /m 0
1
2
4
8
12
16
20
25
速度v /(m/s )
0 1 3 5 6 6 5 1 0
(1)汽车在第2s 末的瞬时速度大小; (2)汽车在前3s 平均加速度大小; (3)汽车在第4s 内的平均速度大小。
22.某高速公路自动测速仪装置如甲所示,雷达向汽车驶来的方向发射不连续的电磁波,每次发射时间约为610s ,相邻两次发射时间间隔为t ,当雷达向汽车发射无线电波时,在显示屏上呈现出一个尘形波;在接收到反射回来的无线电波时,在荧光屏上呈现出第二个尘形波,根据两个波的距离,可以计算出汽车距雷达的距离,自动打下的纸带如图乙所示,请根据给出的1t 、t 、2t 、c (波速)求出汽车车速的表达式。
23.如图为某物体的位移—时间关系图像,则:
(1)物体在0~4s内速度是多大?
(2)物体在6~10s内做何种运动?
(3)物体在第11s内的速度是多大?
(4)画出物体在0~11s内的v-t图像。
24.一辆客车在某高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动.司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5s后听到回声;听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度,看客车是否超速行驶,以便提醒司机安全行驶.已知此高速公路的最高限速为110km/h (如图所示),声音在空中的传播速度为340m/s.
25.如图所示是一种运动传感器的原理图,这个系统由A、B两个小盒子组成,A盒装有红外线发射器和超声波发射器,B盒装有红外线接收器和超声波接收器,A盒固定在被测的运动物体上,测量时A向B同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲(即持续时间极短的一束红外线和一束超声波),B盒收到红外线脉冲时开始计时,收到超声波脉冲时计时停止.已知系统进行第一次测量的时间差为1t,经过短暂的时间t 后,系统进行第二次测量的时间差为2t,若超声波在空气中的传播速度为0v,被测物体的运动是匀速运动,求被测物体的运动速度.(提示:红外线传播速度为光速,传播时间极短可忽略)
26.如图所示为某高速公路限速标志,一辆小轿车在此高速公路上行驶,在经过某直线路段时,司机驾车做匀速直线运动。
司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道,于是鸣笛,5s后,听到回声,听到回声后又行驶10s司机第二次鸣笛,3s后听到回声。
请根据以上数据计算一下小轿车的速度,看小轿车是否超速行驶。
(声音在空气中的传播速度为340m/s)
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
一、选择题 1.C 解析:C
取向左的初速度方向为正方向,则有0s =2m/v ,5m/s t v =-,根据加速度的定义公式可得加速度为
205214m/s 0.5
t v v v a t t -∆--=
===-∆ 所以加速度大小为214m/s ,方向向右,则C 正确;ABD 错误; 故选C 。
2.B
解析:B
AD .0~t 1时间内,甲的斜率不变,则速度不变,做匀速直线运动。
乙图线的斜率先小于甲后大于甲,即乙的速度先小于甲后大于甲,乙图线切线斜率不断增大,则乙做加速运动,AD 错误。
B .0~t 1时间内,甲、乙的起点和终点都相同,则位移相同,甲、乙平均速度相同,B 正确;
C .根据 x-t 图像的物理意义,知图线甲、乙均表示直线运动,C 错误。
故选B 。
3.D
解析:D
AB .瞬时速度是物体在某一时刻或某一位置的速度,平均速度是物体的位移与发生这一位移所用时间的比值。
博尔特在冲过终点线时描述的是一个状态,表示的是博尔特在某一时刻冲过终点线,是在终点线这个位置冲过终点,故博尔特冲过终点线的瞬时速度为9.5m/s ,故AB 错误;
CD .博尔特在男子100米决赛中,位移是100米,所用时间为9秒69,故博尔特在百米赛跑中的平均速度为
100
m /s 10.3m /s 9.69
x v t =
== 故C 错误,D 正确。
故选D 。
4.A
解析:A
BC .由题图可知,连续相等时间内为位移差相等,所以小球做匀加速直线运动,小球下落的加速度为
22
x d a T T ∆=
= BC 正确;
D .小球在位置3的瞬时速度的大小为
243722x d v T T
=
= D 正确; A .由于
312v v a T =+⋅
2
d a T =
解得132d
v T
=,A 错误。
故选A 。
5.C
解析:C
A .列车启动时的速率为零,但加速度不为零,速度即将发生变化,故A 错误;
B .加速度减小时,说明速度变化更慢了,此时物体也可能是速度增加的变慢了,故B 错误;
C .加速度与运动方向相反时,物体的速度将减小,物体一定在做减速运动,故C 正确;
D .匀速行驶的高速列车,速度不变化,故加速度为零,故D 错误; 故选C 。
6.D
解析:D
运动员在这100m 中的平均速度为
100m/s 10m/s 10
x v t =
== 故选D 。
7.D
解析:D
A. 某场篮球比赛打了两个加时赛,共需10min ,指的是从比赛开始到比赛结束的时间,A 错误;
B. 某运动员铅球成绩为4.50m ,指的是铅球抛出点到落地点的水平距离,不是在空中运动的位移大小,B 错误
C. 足球比赛挑边时,上抛的硬币落回地面猜测正反面,涉及硬币的形状,该硬币不可以看做质点,C 错误;
D. 运动员跑完1500m 比赛,1500m 是路径的长度,路程大小为1500m ,D 正确。
故选D 。
8.C
解析:C
全程的运动时间,根据
6m/s x
v t =
= 解得
6
x t =
前
2
3
x 的运动时间 '
1
235m/s x v t ==
解得
1215
t x =
后
1
3
x 的运动时间 201130
t t t x =-=
则后
1
3
x 的平均速度 2
13''10m/s x
v t ==
故选C 。
9.C
解析:C
A .由图看出,CD 段的斜率最大,运动速度的大小最大,A 错误;
B .AB 段物体的位移不随时间而变化,物体处于静止状态,B 错误;
C .OA 段物体沿正方向运动,C
D 段物体沿负方向运动,所以CD 段的运动方向与OA 段的运动方向相反,C 正确;
D .运动4h 汽车的位移大小为0,D 错误。
故选C 。
10.C
解析:C
A .“9小时50分30秒”是木星自转一周的时间,选项A 错误;
B .木星是否可被看作质点与研究的问题有关,研究木星公转,可视为质点,研究木星自转不能把它视为质点,选项B 错误;
C .比较木星、地球运行速度的大小,应取太阳系为参考系,选项C 正确;
D .木星和地球公转一周,位移都为零,选项D 错误; 故选C 。
11.B
解析:B
A .诗句“飞流直下三千尺”是说明飞流相对于大地在高速运动,是以大地为参考系的,故A 错误;
B .“桥流水不流”中的“桥流”是以水为参考系,桥相对于流水是运动的,故B 正确;
C .升国旗时,观察到国旗冉冉升起,观察者是以大地为参考系的,故C 错误;
D .“钱塘观潮时,观众只觉得潮水扑面而来”,是描述潮水相对于观众在运动,是以观众为参考系的,故D 错误。
故选B 。
12.D
解析:D
A .位移是初位置指向末位置的有向线段,从题中可以看出,小球从A 到
B 位移为0.5m ,方向指向末位置,即方向竖直向下,A 错误;
B .速度变化量等于末速度减初速度,规定向下为正,则
Δv =−7m/s−10m/s=−17m/s
负号表示与规定方向相反,即速度变化量的方向竖直向上,B 错误;
C .平均速度等于位移与时间的比值,小球的位移为0.5m ,方向竖直向下,所以小球的平均速度大小
0.55m m 0.33
x v t =
== 方向竖直向下,C 错误;
D .规定向下的方向为正方向,由加速度公式x
a t
∆=
∆可知 222710170m m 56.7m 0.33
x a t ∆--=
==-≈-∆ 小球平均加速度的大小约−56.7m/s 2,负号表示方向竖直向上,D 正确。
故选D 。
二、填空题
13.1212
Δv v t
v v -
设震源到探测仪器的距离为x ,则
21
x x
t v v -=∆ 解得
1212
Δv x v t v v -= 根据探测地震原理可知,纵波传播速度v 1大于横波传播速度v 2,根据二者达到地震的时间差可测,通过对比地震走时曲线就可得到台站和震中的距离,那么地震发生在以台站为中心,距离x 为半径的圆上,三个台站记录到地震波后,可在地图上画个圆,三个圆的交点就是地震发生位置,故需三个探测仪。
14.60H L h
⋅∆ 由比例关系和速度公式
H x h L
=∆ x v t =∆ 解得
60H L v h
⋅∆= 15.5R
解析:5R
[1]从A 点出发沿曲线ABCOADC 行进。
当他走到D 点时,路程
2 2.522
R R s R R πππ
π=++= [2]位移大小为
x ==
16.低压交流026s
解析:低压交流 0.26s
[1]电磁打点计时器和电火花打点计时器都是一种计时仪器,电磁打点计时器使用的是低压交流电源,其工作电压一般在6V 左右,而电火花打点计时器使用的是220V 的交流电源。
[2]当电源的频率是50Hz 时,电磁打点计时器每隔0.02s 打一次点,从打下A 点到打下B 点共14个点迹,即为13个时间间隔,故历时
130.02s 0.26s t =⨯=
17.理想模型等效替代极限
解析:理想模型 等效替代 极限
[1]自由落体运动:从静止开始只受重力的运动,而在实际生活中只受重力的物体是没有的,只是在空气阻力相对物体的重力可以忽略时的一种运动,所以是一种理想化的模型。
质点研究问题不需要考虑物体本身大小和形状时,可以将物体视为有质量的点,从而将问题简化。
所以质点是一种理想化的模型;
[2]效替代法是在保证某种效果相同的前提下,将实际的、复杂的物理问题和物理过程转化为等效的、简单的、易于研究的物理问题和物理过程来研究和处理的方法,故平均速度为
等效替代法;力的合成与分解实验中合力与分力是等效替代的关系,因此物理思想是等效替代法;
[3]为研究某一时刻或某一位置时的速度,我们采用了取时间非常小,即让时间趋向无穷小时的平均速度作为瞬时速度,即采用了极限思维法。
18. 4.5-
选小球沿斜面上滑的初速度方向为正方向,即初速度为5m /s ,那么小球沿斜面向下运动的速度为-4m /s ,则此过程中小球的加速度为
2245m/s 4.5m/s 2
v a t ∆--===-∆ 19.8
解析:8
[1][2] 在第1s 内以10m /s 的速度做匀速直线运动,在随后的2s 内以7m /s 的速度做匀速运动,那么,在第2s 末物体的瞬时速度是7m /s ,在这3s 内的位移
11027m 24m x =⨯+⨯=
在这3s 内的平均速度是
8m/s x v t
== 20.平均12514瞬时14
解析:平均 12.5 14 瞬时 14
[1][2]AB 间的平均速度为
40m/s=12.5m/s 3.2
x v t =
= [2][3][4]通过路牌的平均速度为 ''
'0.42m/s 14m/s 0.03x v t === 由于时间较短,则可以认为汽车驶过灯杆时的瞬时速度为14m/s
三、解答题
21.(1)3 m/s ;(2)2
5m/s 3;(3)4m/s
(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)汽车在t =0时的速度v 0=0, t =3 s 时的速度v 3=5 m/s ,所以前3 s 的平均加速度 2305m/s 3
v v a t -== (3)第3 s 末的位置坐标34m x = ,第4 s 末的位置坐标为48m x =,所以汽车在第4 s 内的平均速度为
43384m/s 4m/s 1
x x v t --===
22.()122c t t t -
汽车行驶的位移等于两次发射电磁波时汽车距离雷达的路程差,则有
()121212222
c t t ct ct x s s -=-=
-= 对应的时间为 t t ∆=
则汽车的速度
x v t
=
∆ 联立可得 ()
122c t t v t -=
23.(1)1.5m/s ;(2)静止;(3)4m/s ;(4)
(1)在x -t 图像中斜率表示速度,由图像可得物体在0~4s 内的速度为
v 1=
11604
x t ∆-=∆m/s=1.5m/s (2)物体在6~10s 内静止不动
(3)物体在第11s 内的速度为 v 2=22041110
x t ∆-=∆-m/s=-4m/s 负号表示速度方向与正方向相反
(4)由图像可得物体在4~6s 内速度为
v 3=
334664
x t ∆-=∆-m/s=-1m/s 负号表示速度方向与正方向相反
根据各时间段速度值作物体的v -t 图像如图所示
24.87.4km/h ;客车未超速
设客车的速度为1v ,声音的速度为2v ,第一次鸣笛时客车离隧道口的距离为1L ,第二次鸣笛时客车离隧道口的距离为2L ,
在第一次鸣笛到听到回声的过程中,则有:
211112v t L v t =-
在第一次鸣笛到听到回声的过程中,则有:
232132v t L v t =-
又因为:
21112()L L v t t =-+
联立可得:
2124.29m/s 87.4km/h 110km/h 14
v v =
≈≈< 故客车未超速. 25.210t t v t
-∆ 由于红外线以光速传播,因此红外线的传播时间可以忽略; 第一次测量时A 盒与B 盒之间的距离
101x v t =
第二次测量时A 盒与B 盒之间的距离
202x v t =
两次测量的时间间隔为t ∆,因此被测物体的速度:
21210x x t t v v t t
--=
=∆∆. 26.未超速 设小轿车的行驶速度为1v ,声速为2v ,小轿车第一次鸣笛时距悬崖的距离为L ,由题知:
11122t t L v v -=
当小轿车第二次鸣笛时,设小轿车距悬崖的距离为L ',则:
122t v t L v 33'-=
又因为:
112()L L v t t '=-+ 联立方程解得:2124.3m /s 87.48km /h 100km /h 14v v =≈=<,故小轿车未超速。