运动的描述A-高中物理必修1（人教版2019）

运动的描述A 一、单选题（本题共7小题 每小题4分，共28分。每小题只有一个选项符合题目要求） 1．区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点，原理是基于车辆通过前后两个监控点的时间来计算车辆在该路段上的平均行驶速度，并依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章。图为高速公路的一个交通标志，若一辆汽车以60km/h的速度驶入测速区间，经5分钟后仍以60km/h的速度驶离测速区间，则下列说法中正确的是（　　） A．汽车在该测速区间运行时不可以看成质点 B．在该区间汽车的瞬时速度可能达到80km/h C．标志中的“5.3km”指的是位移 D．因进出测速区间的速度均未超过60km/h，该汽车没有超速 2．如图所示是一边长为10cm的实心立方体木块，一只昆虫从A点爬到G点。下列说法正确的是（   ） A．该昆虫的路程有若干种可能性，其中最短路程为) B．该昆虫的位移为 C．该昆虫的路程有若干种可能性，其中最短路程为 D．该昆虫的位移为 3．如图（a）是停在高速公路上的超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波信号，根据发出和接收到信号间的时间差，测出汽车的速度；图（b）中P1、P2是测速仪先后发出的两个超声波信号，n1、n2分别是测速仪检测到的P1、P2由汽车反射回来的信号。设测速仪匀速扫描P1、P2之间的时间间隔t＝1.8s，超声波在空气中传播的速度是v＝340m/s，若汽车是匀速直线行驶，则根据图（b）可知，下列说法正确的是（　　）    A．图（b）中每小格表示的时间是0.18s B．P1信号传播到被测汽车时，汽车距测速仪的距离是102m C．汽车正在向远离测速仪的方向行驶 D．汽车的匀速时的速度大小是10m/s 4．甲、乙两物体沿同一直线运动，运动过程的位移—时间图象如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0~5s内两物体的平均速度相等 B．0~6s内存在某时刻两物体的速度大小相等 C．0~6s内甲物体做匀变速直线运动 D．0~6s内乙物体的速度逐渐减小 5．交通信号“绿波”控制系统一般被称为“绿波带”，它是根据车辆运行情况对各路口红绿灯进行协调，使车辆通过时能连续获得一路绿灯。在九江一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3，L2与L1相距800m，L3与L2相距400m。每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s，显示红色的时间间隔都是40s。L1与L3同时显示绿色，L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色。规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s。则有（　　） A．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏绿色信号灯的最大速率24m/s B．若有一辆速率10m/s匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，则此汽车能连续获得一路绿灯 C．若有一辆速率20m/s匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，则此汽车能连续获得一路绿灯 D．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏绿灯的最小速率是 6．观察图中屋顶的炊烟和车上的小旗，可知甲、乙两车相对于房子的运动情况，其中正确的是（　　） A．甲、乙两车一定都向左运动 B．甲、乙两车一定都向右运动 C．甲车可能运动，乙车可能向右运动 D．甲车可能静止，乙车一定向左运动 7．如图所示，一个半径为R的半圆形凹槽固定在地面上，一个半径为的圆柱体从凹槽的右端静止释放。假设凹槽内表面足够粗糙，圆柱体在滚动时不会打滑．刚释放时，圆柱体表面的箭头指向凹槽中心O，当时，圆柱体滚动到凹槽最低点时的箭头指向为（    ） A．水平向右 B．水平向左 C．竖直向上 D．竖直向下 二、多选题（本题共3小题 每小题6分，共18分。全部选对得6分，部分选对得3分，错选得0分） 8．在力学界，加速度a的时间变化率已被定义为“jerk”（jerk有急动、猛推等含义），并已在物理期刊中出现。我国力学界已采用“加加速度”这一中译名。用j表示加加速度，则，下面关于j的说法正确的是（　　） A．j是矢量，j为正值且增大则表明a增大 B．j是矢量，其方向与∆a的方向一致 C．如果j是正值，则表示加速度增大 D．无论j是正值还是负值，加速度都有可能增加也有可能减小 9．交通信号“绿波”控制系统一般被称为“绿波带”,它是根据车辆运行情况对各路口红绿灯进行协调,使车辆通过时能连续获得一路绿灯.在南昌一条笔直的公路上依次设置三盏交通信号灯L1、L2和L3，L2与L1相距800m，L3与L2相距400m．每盏信号灯显示绿色的时间间隔都是20s，显示红色的时间间隔都是40s．L1与L3同时显示绿色，L2则在L1显示红色经历了10s时开始显示绿色．规定车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s．则有: A．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率20m/s B．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，则此汽车能不停顿地通过三盏信号灯的最大速率16m/s C．若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是m/s D．若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，则此自行车能不停顿地通过三盏信号灯的最小速率是m/s 10．都沿直线做匀变速运动的一列火车与一辆汽车的速度分别为v1和v2、v1、v2在各个时刻的大小如表所示，在0~4s时间内，从表中数据可以看出（　　） t/s 0 1 2 3 4 v1（m·s-1） 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0 v2（m·s-1） 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6 A．火车的速度变化较快 B．汽车的加速度较大 C．汽车的平均速度较小 D．火车的位移在减小 三、实验题（本大题共18分，每题各9分） 11．（1）电磁打点计时器使用的电源应是 。（填“交流8V左右”或“交流220V”） （2）实验室使用我国民用电（频率50Hz），在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C……，七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度的对应的如图所示 可求出A点到D点的距离是 cm。 （3）由实验数据可得A点到D点的平均速度是 m/s；B点的瞬时速度是 m/s（结果保留两位有效数字） 12．打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题： （1）电磁式打点计时器使用的电源为 （选填“交流”或“直流”）电源，电火花式打点计时器使用的电源为 （选填“交流”或“直流”）电源打点的时间间隔为； （2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是 ； A．先接通电源，后让纸带运动 B．先让纸带运动，再接通电源 C．让纸带运动的同时接通电源 D．先让纸带运动或先接通电源都可以 （3）一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。 ①小车连接在纸带的 （选填：左端、右端）； ②图中标出的相邻两计数点的时间间隔 s； ③计算在打下B点时小车的瞬时速度为 （速度计算结果保留三位有效数字）； ④如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，频率从变成了，而做实验的同学并不知道，仍按照进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比 。（选填：偏大、偏小、不变） 四、解答题（本大题共36分，每题12分） 13．已知一汽车在平直公路上运动，它的位移-时间图象如图甲所示。 （1）根据图甲，请判断汽车在段的运动情况； （2）求汽车在前内的平均速度和内的平均速率； （3）通过计算判断汽车在末的位置坐标并用在乙图中标出。 14．驾车行驶在公路上时经常会看到测速设备，如图所示。测速仪固定，一辆汽车正在向测速仪做匀速直线运动，某一时刻t=0时，测速仪发出一超声波脉冲，t=0.6 s 时测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲，t=1.8 s时测速仪再次发出一超声波脉冲，t=2.2 s时测速仪再次接收到经汽车反射的第二个超声波脉冲。假设超声波的速度为340 m/s，根据以上测量数据，请问被测汽车的车速是多少? 15．如图所示，一条水平长直轨道上有两辆小车，甲车向左速度大小为v1，乙车向右速度大小为v2，甲车上装有一只枪，每隔∆t0时间水平射出一颗子弹，都能击中装在乙车上的靶子，不计子弹的重力和空气阻力，每颗子弹对地速度保持v0不变，每颗子弹击中靶时下一颗子弹已经射出，设两车速度不受子弹射击影响，求： （1）空中相邻两颗子弹间距离s； （2）相邻两颗子弹击中靶的间隔时间∆t的大小。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案： 1．B 【详解】A．汽车的形状和大小在该测速区间内可以忽略，可以看成质点，A错误； B．这里只知道初速度和末速度，中间过程的瞬时速度可能是80km/h，B正确； C．标志中的“5.3km”指的是路程，C错误； D．汽车在测速区间的平均速度 平均速度已达63.6km/h，该汽车已超速60km/h，D错误。 故选B。 2．C 【详解】AC．将面AEFD和面CDFG展开至同一平面内，如图所示，连接AG，则AG的长度就是最短路程，根据几何关系可得最短路程为 故A错误，C正确； BD．该昆虫的位移为 故BD错误。 故选C。 3．B 【详解】A．如图所示，P1、P2之间一共有9格，共1.8s，则每一小格表示 故A错误； B．如图所示，测速仪第一次发出信号到接受到信号所用的时间为 在t1时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第一次相遇的位置反射回去，所以第一次相遇的位置到测速仪的距离为 故B正确； C．如图所示，测速仪第二次发出信号到接受到信号所用的时间为 在t2时间内，超声波从发出到与汽车相遇，再从第二次相遇的位置反射回去，所以第二次相遇的位置到测速仪的距离为 因为 所以汽车正在向靠近测速仪的方向行驶，故C错误； D．汽车与超声波第一次相遇到第二次相遇所用的时间为 汽车与超声波第一次相遇的位置到到第二次相遇的位置的距离为 则汽车的速度为 故D错误。 故选B。 4．B 【详解】A．0~5s内两物体的位移不相等，所以平均速度不相等，故A错误； BD．x-t图像的斜率表示速度，由图像可知t=0时乙的速度小于甲的速度，而t=6s时乙的速度大于甲的速度，在0~6s内乙的速度逐渐增大，而甲的速度不变，所以0~6s内存在某时刻两物体的速度大小相等，故B正确，D错误； C．0~6s内甲物体做匀速直线运动，故C错误。 故选B。 5．C 【详解】AB．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s，则汽车运动30～50s或90～110s时间内通过L2，则通过L2的速度范围是 或 解得 或 在汽车运动60～80s或者120～140s时间内通过L3的速度范围是 或 解得 或 综上所述，汽车的速度在范围内能一路绿灯通过，并且20m/s是最大速度，AB错误； C．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s，则汽车运动20～40s或80～100s时间内通过L2，速度范围是 或 解得 或 在汽车运动50～70s或110s~130s时间内通过L3的速度范围是 或 解得 或 综上所述，一路绿灯的范围是或，最小速率是，C正确，D错误。 故选C。 6．D 【详解】从图上屋顶的炊烟方向可以判断风的方向是向左的，图中甲物体的小旗向左飘，我们可以判断甲物体可以静止，可以向右运动，也可以向左运动，向左的速度必须小于风速；图中乙物体的小旗向右飘，我们可以判断乙物体一定向左运动，且向左运动的速度大于风速。 选项D正确，ABC错误。 故选D。 7．C 【详解】时，圆柱体的周长为 半圆形凹槽最高点到最低点的长度为 先将凹槽拉伸成水平面，初始状态相当于箭头朝上，如图 圆柱体滚动到凹槽最低点时恰好转两周，与轨道接触点在轨道最低点，箭头指向竖直向上，由于圆柱体与轨道不打滑，因此无论从左向右还是从右向左滚到最低点，箭头始终向上。 故选C。 8．BD 【详解】B．j既有大小也有方向，是矢量，其方向与∆a的方向一致，故B正确； ACD．j的正负表示其与规定的正方向同向或者反向，所以无论j是正值还是负值，只要j与a同向，则a增大，只要j与a反向，则a减小，故AC错误，D正确。 故选BD。 9．AD 【详解】AB．若有一辆匀速向前行驶的汽车通过L1的时刻正好是L1刚开始显示绿色的时刻，车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s，则汽车运动30～50 s或90～110 s时间内应通过L2，在汽车运动60～80 s或120～140 s时间内应通过L3．通过L2最大速率 通过L3最大速率 则最大速率20m/s．故A项正确，B项错误． CD．若一辆匀速向前行驶的自行车通过L1的时刻是L1显示绿色经历了10s的时刻，车辆通过三盏信号灯经历的时间不得超过150s，则自行车运动20～40 s或80～100 s时间内应通过L2，自行车运动50～70 s或110～130 s时间内应通过L3．通过L2最小速率 通过L3最小速率 则最小速率 故C项错误，D项正确． 故选AD。 10．BC 【详解】AB．根据表中的数据可得，火车的加速度为 汽车的加速度为 所以汽车的加速度较大，火车的加速度减小，即火车速度变化较慢，故A错误，B正确； C．由表中数据可知，0~4s内火车的速度一直比汽车的速度大，则火车的平均速度较大，汽车的平均速度较小，故C正确； D．由于汽车和火车的速度一直为正值，速度方向不变，则位移均在增加，故D错误。 故选BC。 11． 交流8V左右 4.10##4.11##4.12 0.14 0.13 【详解】（1）[1]电磁打点计时器使用的电源应是交流8V左右。 （2）[2]刻度尺的最小分度是1mm，依据纸带刻度，可知，A到D的距离是 4.11cm。 （3）[3]计数点间时间间隔为 由平均速度等于位移除以时间可以解出AD间的平均速度 [4]时间较短，B点的瞬时速度大小约等于AC间的平均速度大小 12． 交流 交流 A 左端 0.1 0.376 偏小 【详解】（1）[1][2]电磁式打点计时器使用的电源为交流电源，电火花式打点计时器使用的电源为交流电源。 （2）[3]为了打点稳定并且有效利用纸带，在实验时应先接通电源，打点稳定后再让纸带运动。 故选A。 （3）①[4]纸带做加速运动，在相等时间内通过的位移逐渐增大，故小车连接在纸带的左端； ②[5]打点计时器的工作频率为50Hz，每隔 打一次点，每相邻两计数点之间还有4个点未画出，会有5个时间间隔，故相邻两计数点的时间间隔为 ③[6]根据匀变速直线运动推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则在打下B点时小车的瞬时速度为 代入数据解得 ④[7]根据 可知若频率从50Hz变成了60Hz，但仍按50Hz处理，则时间偏大，速度计算出来偏小。 13．（1）段做正向匀速直线运动、段静止、段做反向匀速直线运动； （2）方向与初速方向相同，；（3） 【详解】（1）根据图像分析知，汽车初速方向为正方向，汽车在段做正向匀速直线运动、段静止、段做反向匀速直线运动； （2）根据图甲可知，前内汽车的位移 根据平均速度的定义 方向与初速方向相同，内汽车通过的路程 根据平均速率的定义 （3）根据图像，末汽车在处， 汽车以速度 做反向匀速直线运动，故汽车在末的位置坐标为 如下图所示 14．20 m/s 【详解】汽车收到第一次信号时，经过的时间为： 距测速仪： 波 汽车收到第二次信号时，经过的时间为： 距测速仪： 波 汽车收到两次信号距离测速仪的距离差： 经过时间： 汽车的速度： 15．（1）；（2） 【详解】（1）对于出射子弹在时间∆t0内，有 对于小车甲在时间∆t0内，有 所以相邻两颗子弹的间距为 （2）当一颗子弹击中靶后，下一颗子弹运动的距离为 这一段时间内小车乙运动的距离为 下一颗子弹击中靶时，有 联立解得 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $$