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第一章 运动的描述--真题重
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.根据速度定义式,当趋近零时,即为时刻的瞬时速度,这应用了( )
A.等效替代法 B.极限思想
C.微元法 D.控制变量法
2.2022年10月12日下午,神舟十四号飞行乘组在中国空间站开设了“天宫课堂”第三课,航天员刘洋演示了“水球变‘懒’”实验,对比吞入钢珠前后水球的形变情况;航天员陈冬演示了“会调头的扳手”实验,对比两把扳手在空中的不同旋转情况。水球和扳手简化如图所示,则下列说法正确的是( )
A.观察水球的形变时可以将水球看成质点
B.研究两把扳手的旋转情况时可以将扳手看成质点
C.由于空间站体积大,任何时候都不能看成质点
D.研究空间站绕地球运行的轨迹时可以把空间站看成质点
3.据中国载人航天工程办公室消息,北京时间2023年5月30日9时31分,搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射,约10分钟后,神舟十六号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道绕地球运动,航天员乘组状态良好,发射取得圆满成功。根据以上信息,下列说法正确的是( )
A.9时31分指的是时间
B.约10分钟后飞船与火箭成功分离,这10分钟指的是时刻
C.神舟十六号载人飞船环地球椭圆轨道飞行一圈平均速度为零,但它在每一时刻的瞬时速度和平均速率都不为零
D.神舟十六号载人飞船环地球椭圆轨道飞行一圈,它的位移大小等于路程大小
4.如图所示,在距离地面高的位置竖直向上抛出一枚网球,观测到网球上升后回落,最后落回地面。空气阻力忽略不计,规定竖直向上为正方向。以抛出点为坐标原点建立一维坐标系,下列说法正确的是( )
A.最高点的位置坐标为,落地点的位置坐标为
B.网球从抛出点到最高点的位移为
C.网球从抛出点到落地点的位移为
D.网球从最高点到落地点的位移为
5.一实心的长方体,三边长分别是a、b、c如图所示。有一质点,从顶点A沿表面经点E运动到长方体的对角B,关于质点的位移大小下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
6.截止2021年12月5日,我国全海深潜载人潜水器“奋斗者”号共实现了21次万米载人深潜,已有27位科学家通过“奋斗者”号载人潜水器到达过全球海洋最深处。在某次海试中,潜水器做直线运动,加速度方向始终与速度方向相同,但加速度大小逐渐减小至零,则在此过程中,潜水器( )
A.位移逐渐增大,当加速度减小至零时,位移将不再增大
B.位移逐渐减小,当加速度减小至零时,位移达到最小值
C.速度逐渐减小,当加速度减小至零时,速度达到最小值
D.速度逐渐增大,当加速度减小至零时,速度达到最大值
7.如图,某演员为某汽车做广告,他在高速行驶的卡车之间气定神闲摆出“一字马”姿势,下列说法正确的是( )
A.以演员为参考系,卡车运动得很慢 B.以地面为参考系,演员没有动
C.以卡车为参考系,演员没有动 D.以地面为参考系,卡车是静止的
8.如图所示为甲、乙、丙、丁四个物体做直线运动的x—t图像。关于四个物体在0~t1时间内的运动描述,正确的是( )
A.乙物体的位移最小
B.丙物体的路程大于它的位移
C.甲物体和丁物体的路程相等
D.四个物体的平均速度大小都相等,方向也相同
9.一物体做加速度不变的直线运动,某时刻速度大小为2m/s,2s后速度的大小变为10m/s,在这2s内该物体的( )
A.加速度可能为,方向与初速度的方向相反
B.加速度可能为,方向与初速度的方向相同
C.加速度可能为,方向与初速度的方向相同
D.加速度可能为,方向与初速度的方向相反
10.为提高百米赛跑运动员的成绩,教练分析了运动员跑百米全程的录像带,测得:运动员在前7s跑了60.20m,7s末到7.1s末跑了0.92m,跑到终点共用10s,则下列说法正确的是( )
A.运动员在百米赛跑过程中的平均速度是10.00m/s
B.运动员在前7s的平均速度是10.00m/s
C.运动员在7s末的瞬时速度约为9.20m/s
D.运动员冲刺的速度为10.00m/s
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11.(6分)某同学用如图甲所示装置练习使用打点计时器,用得到的纸带上的信息来判断纸带运动的大致情况。
(1)电磁打点计时器应该外接 (选填“直流”或“交流”)电源;
(2)在使用打点计时器测速度时,下列操作正确的是 ;
A.先拉动纸带,再打开计时器开关 B.先打开计时器开关,待稳定后,再拉动纸带
(3)某次得到了如图乙所示的纸带,根据纸带上的信息,可知纸带做 运动(选填“减速”“加速”或“匀速”)。
12.(9分)光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图1所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置,当有滑块从a、b间通过时,光电计时器就可以显示出物体的挡光时间。现有某滑块在斜面上滑行,先后通过光电门1和2,计时器显示的挡光时间分别为、,从光电门1到光电门2所经历的总时间,用最小分度值为1mm的刻度尺测量滑块的长度d,示数如图2所示。
(1)滑块的长度 cm;
(2)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为 m/s、 m/s;(结果保留两位小数)
(3)滑块的平均加速度大小为 ;(结果保留两位小数)
(4)由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的 ,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度 一些(选填“增大”或“减小”)。
13.(8分)美国动画片《猫和老鼠》中的主角是杰瑞(老鼠)和汤姆(猫),两个小精灵的嬉戏打闹场面常使人捧腹。如图是边长为L(数值较大)的立方体盒子,在运动速率v一定时杰瑞想用最短的时间从盒子的一个顶点a沿盒子表面爬到另一个顶点b。假设你是杰瑞,你用最短的时间完成了这次爬行,求:
(1)这次爬行中杰瑞的位移大小;
(2)这次爬行中杰瑞所用的时间;
(3)这次爬行中杰瑞的平均速度大小。
14.(13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,以警醒世人,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时,将会达到这一数值试问:
一辆以的速度行驶的汽车在一次事故中撞向停在路上的大货车上,设大货车没有被撞动,汽车与大货车的碰撞时间为,汽车驾驶员是否有生命危险?
若汽车内装有安全气囊,缓冲时间为,汽车驾驶员是否有生命危险?
15.(18分)天空有近似等高的浓云层。为了测量云层的高度,在水平地面上与观测者的距离为处进行一次爆炸,观测者听到由空气直接传来的爆炸声和由云层反射来的爆炸声时间上相差。试估算云层下表面的高度。已知空气中的声速。
答案和解析
1.B
【详解】根据速度定义式,当趋近零时,即为时刻的瞬时速度,这应用了极限思想。
故选B。
2.D
【详解】A.观察水球的形变时,水球的体积和形状不能忽略,不能看成质点,故A错误;
B.研究两把扳手的旋转情况时,扳手的体积和形状不能忽略,不能看成质点,故B错误;
CD.空间站体积虽然大,但其体积对于所研究的问题无影响或可以忽略时(比如研究空间站绕地球的运动时)可以看成质点,故D正确,C错误。
故选D。
3.C
【详解】A.9时31分指的是时刻,故A错误;
B.约10分钟后飞船与火箭成功分离,这10分钟指的是时间间隔,故B错误;
C.平均速度是位移与通过这段位移所用时间的比值,平均速率是路程与时间的比值,神舟十六号载人飞船环地球椭圆轨道飞行一圈,位移为零,平均速度也为零,但它在每一时刻的瞬时速度和平均速率都不为零,故C正确;
D.神舟十六号载人飞船环地球椭圆轨道飞行一圈,它的位移为零,而路程不等于零,因此它的位移大小不等于路程大小,故D错误。
故选C。
4.C
【详解】A.以抛出点为坐标原点建立坐标系,竖直向上为正方向,从高出地面的位置开始抛出小球,所以落地点的坐标为,网球上升后回落,则最高点的坐标为,故A错误;
B.网球上升后回落,则网球从抛出点到最高点的位移为,故B错误;
C.落地点的坐标为,网球从抛出点到落地点的位移为,故C正确;
D.网球在最高点的坐标为,落地点的坐标为,所以网球从最高点到落地点的位移为,故D错误。
故选C。
5.B
【详解】根据几何知识,从A点到前表面的右侧顶点的距离
所以A点到B点的直线距离为
故选B。
6.D
【详解】
CD.在此过程中,由于加速度的方向始终与速度方向相同,所以潜水器做加速直线运动,速度逐渐增大,当加速度减小到零时,潜水器将做匀速直线运动,速度不变,此时速度达到最大值,C错误,D正确;
AB.由于潜水器做方向不变的直线运动,所以位移逐渐增大,当加速度减小到零时,速度不为零,所以位移继续增大,A、B错误。
故选D。
7.C
【详解】A.以演员为参考系,卡车是静止,故A错误;
BD.以地面为参考系,演员和卡车是运动的,故BD错误;
C.以卡车为参考系,演员相对卡车静止,相对卡车没有动,故C正确。
故选C。
8.CD
【详解】AD.四个物体都做直线运动,由图可知,四个物体的初位置坐标均为x=0、末位置坐标均为x=3m。结合位移为从初位置到末位置的有向线段,可知四个物体的位移相等,均为3m,又因时间相等,根据
可知四个物体的平均速度大小都相等,方向也相同,故A错误,D正确;
BC.在x-t图像中,根据图线斜率的正负表示物体的运动方向可知,甲和丁做的是复返运动,甲先前进了4m,再后退1m,路程为5m。丁先后退1m,再前进4m,路程为5m。乙和丙做单向直线运动,路程等于位移大小,均为3m,故B错误,C正确。
故选CD。
9.BD
【详解】AB.当初、末速度方向相同时,则有
加速度大小为,方向与初速度的方向相同,B正确, A错误;
CD.当初、末速度方向相反时,则有
加速度大小为,方向与初速度的方向相反,C错误,D正确。
故选BD。
10.AC
【详解】A.由题意可知运动员的位移为100m,时间为10s,平均速度
v=m/s=10.00m/s
故A正确;
B.前7s运动员的平均速度为
v1=m/s=8.60m/s
故B错误;
C.7s末到7.1s末跑了0.92m,可得此0.1s时间内的平均速度为9.20m/s,因时间较短,则平均速度可近似为7s末的瞬间时速度,故运动员在7s末的瞬间时速度约为9.20m/s,但无法求出7s末的瞬时速度,故C正确;
D.运动员冲刺的速度为瞬时速度,无法确定,可能大于10.00m/s,故D错误。
故选AC。
11. 交流 B 加速
【详解】(1)[1]根据电磁打点计时器工作原理,应接8V交流电源,故填“交流”;
(2)[2]如果先拉动纸带,再打开计时器开关,会使纸带上开始部分没有点迹,所以应先打开计时器开关,待稳定后,再拉动纸带,故选B;
(3)[3]按时间先后来看,纸带上各点从前(右边的)往后(左边的)间距在增大,说明纸带在做加速运动,故填“加速”。
12. 4.45 0.89 1.48 3.93 平均速度 减小
【详解】(1)[1]由图2可得,滑块的长度为
(2)[2]滑块通过光电门1的速度为
[3]滑块通过光电门2的速度为
(3)[4]滑块的平均加速度大小为
(4)[5][6]根据可知,当越趋近于0时,所求的平均速度越接近于瞬时速度。所以由此测得的滑块的瞬时速度和只是一个近似值,它们实质上是滑块通过光电门1和2的平均速度,要使瞬时速度的测量值更接近真实值,可将滑块的宽度减小一些。
13.(1);(2);(3)
【详解】(1)位移的大小是指初位置指向末位置的有向线段的大小,这次爬行中杰瑞的位移大小是从a点指向b点的有向线段的大小,即为
(2)因为杰瑞的运动速率一定,用最短时间从a点爬到b点,说明杰瑞的运动路程最短,将立方体展开,如图所示
根据“两点之间,线段最短”知,线段AB为最短路程,由勾股定理得
这次爬行中杰瑞所用的时间
(3)这次爬行中杰瑞的平均速度大小
14.(1)有生命危险 (2)无生命危险
【详解】试题分析:选汽车运动的方向为正方向
(1)汽车的加速度:
因加速度大小为,
所以驾驶员有生命危险
(2)在装有气囊的情况下
汽车的加速度
因加速度大小为
所以驾驶员无生命危险
考点:匀变速直线运动速度与时间的关系
点评:速度变化相同,安全气囊可以延长碰撞时间,从而可以减小碰撞是的加速度.
15.2020m
【详解】如图
A表示爆炸处,O表示反射点,S表示观测者所在处,h表示云层下表面的高度。用t1表示爆炸声从A直接传到S处所经时间,则有
用t2表示爆炸声经云层反射到达S处所经历时间,因为入射角等于反射角,故有
已知
解得
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