摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦运动的描述,通过昌景黄高铁、短道速滑等真实情境和分层设计(选择Ⅰ基础、选择Ⅱ综合、计算提升),考查质点、速度、加速度等核心概念,适配高中物理第一章复习,落实物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|选择题Ⅰ|15题/45分|质点、参考系、位移、平均速度|结合火车过桥、田径比赛等生活情境,辨析基础概念|
|选择题Ⅱ|3题/12分|矢量、质点条件、相对运动|多选形式,考查科学推理(如火炬手运动与风向分析)|
|计算题|4题/43分|平均速度计算、加速度测量实验、运动轨迹分析|融合实验探究(测量瞬时速度)和实际问题(短道速滑路线对比),提升综合应用能力|
内容正文:
第一章 运动的描述 章节复习
(分层作业-素养提升练)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.一列长100m的火车匀加速通过长1000m的桥梁,火车完全通过此桥梁的时间为100s,列车刚上桥的速度为10m/s,完全离开桥梁的速度为12m/s.则下列说法正确的是
A.研究火车过桥运动时可以将火车视为质点
B.火车上的乘客看见路轨后退的参考系是桥梁
C.火车通过此桥梁的时间平均速度是10m/s
D.火车完全通过此桥梁的加速度为
2.下列说法中不正确的是( )
A.研究体操运动员在做单臂大回环的动作,该运动员不可以视为质点
B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法
C.加速度的定义式为说明加速度与速度变化量成正比,与时间成反比
D.根据速度定义式,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,由此可知,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度,采用了类比的思想方法
3.如图,圆柱高h=30cm,底面直径d=40cm。一蚂蚁从A点竖直向上爬行至D点后又沿半圆弧爬行至C点。取,则蚂蚁( )
A.若沿圆柱侧面到C点,其爬行的最短路程为
B.爬行过程中路程为150cm
C.爬行过程中位移为70cm
D.爬行过程中路程与位移大小相等
4.昌景黄高铁是一条连接江西省南昌市、景德镇市与安徽省黄山市的高速铁路,预计2023年9月建成通车,设计速度是。假设有一辆列车从南昌东站由静止发出,经加速到,整个过程列车的运动可以看成匀加速直线运动,则列车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
5.国庆节前夕某中学举行了田径运动会,关于运动会比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动会会开幕式于早7点开始,早7点指的是时间间隔
B.百米比赛中,一名运动员发现观众在“后退”,他是以大地为参考系
C.运动员跑完800m比赛,800m是路程
D.实心球球运动员的比赛成绩是实心球的位移大小
6.如图所示,子弹和足球的初速度均为,方向向右。设它们分别与木板作用的时间是0.1s,子弹击穿木板后速度大小变为2m/s,足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5m/s,则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是( )
A.足球:,方向向右 B.子弹:,方向向右
C.足球:,方向向左 D.子弹:,方向向左
7.某一物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,根据图像可知,以下说法错误的( )
A.t=1s时物体距离出发点最远
B.前四秒内物体的位移为2m
C.第3s内物体以2m/s向规定正方向的反方向运动
D.前四秒内物体通过的路程10m
8.在一些脍炙人口的诗词中包含着许多物理知识,下列说法不正确的是( )
A.毛泽东诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”说明地球在自转
B.辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?”中月亮的运动是以地面为参考系
C.唐代诗人李白的诗句“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”是以江水为参考系
D.宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风;卧看满天云不动,不知云与我俱东”,其中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,诗人以两岸或两岸的红花、榆树为参考系
9.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,司机见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后6s末的速度为( )
A.50 m/s B.-10 m/s C.0 D.10 m/s
10.关于物理学思想方法,下列叙述不正确的是( )
A.加速度是采取比值法定义的物理量
B.平均速度体现了极限思想
C.将物体看成质点,运用了理想化模型法
D.演示微小形变时,运用了放大法
11.有以下几种情景:①轿车在十字路口转弯,轿车仪表盘上速度计的示数不变;②点火后升空的火箭运动得很慢;③高速公路上沿直线高速行驶的卡车为避免事故紧急刹车;④运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。下列对情景的分析和判断的说法中,正确的是( )
A.汽车仪表盘上速度计的示数不变,说明汽车转弯时速度不变
B.火箭点火后的较短时间内运动得很慢,所以该时间内加速度一定为零
C.卡车紧急刹车的过程,速度变化很快,加速度很大
D.高速行驶的磁悬浮列车因速度很大,所以加速度也一定很大
12.奥运会中,运动员参加200米比赛,20秒末到达终点的速度为12m/s,则全程的平均速度可能是( )
A.10m/s B.11m/s C.8m/s D.12m/s
13.关于质点的说法中,正确的是( )
A.质点就是质量很小的物体
B.质点就是体积很小的物体
C.研究短跑运动员起跑动作和姿势时,运动员可以看成质点
D.如果物体的大小和形状在所研究的问题无关紧要,即可把物体看成质点
14.2019环中国国际公路自行车赛·安顺赛段于9月19日在西秀区举办,假设有甲、乙两参赛车手上午9时0分0秒同时从起点驼宝山广场起点线处出发.甲车手的路线是:(起点)驼宝山广场→黄果树大街→中华南路→屯堡大道→贵安大道→黄果树大街→驼宝山广场(终点);乙车手的路线是:(起点)驼宝山广场→黄果树大街→中华北路→屯堡大道→雷九公路→黄果树大街→驼宝山广场(终点).甲、乙两车手骑行2小时38分50秒并同时到达终点,以下关于两车手全赛段的描述中错误的是:( )
A.在研究两车手的骑行时间时,可以把车手视为质点
B.两车手的路程相同,位移不相同
C.题中所述的“2小时38分50秒”指的是时间,“上午9时0分0秒”指的是时刻
D.两车手的平均速度相同
15.如图所示为某同学一次远足活动的路线图,他用地图计算出直线AC、CB的距离分别为8km、4km。实线为该同学从A点出发的运动轨迹,从A到C用时,在C处休息了,从C到B用时,路标指示该同学从A到C通过的路程为12km,从A到B通过的路程为18km。下列说法正确的是( )
A.“休息了”,这里的“”指的是时刻
B.整个过程中,该同学的位移大小为12km
C.整个过程中,该同学的平均速度大小为
D.整个过程中,该同学的平均速度大小为
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
16.关于质点的描述,下列说法中正确的是( )
A.研究地球的自转时,可以把地球看成质点
B.研究地球公转一周所用的时间时,可以把地球看成质点
C.研究“嫦娥一号”绕月球运行的轨迹时,可把“嫦娥一号”看成质点
D.研究车轮的转动时,可以把车轮看成质点
17.下列物理量中,属于矢量的是( )
A.速度 B.时间 C.位移 D.加速度
18.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节,在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帆和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.乙火炬手一定在向左运动,且向左运动的速度大于风的速度
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能停止了运动,可能向右运动,还可能向左运动,但运动速度小于风的速度
非选择题部分
三、计算题(本大题共4小题,共43分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
19.(8分)一个物体沿直线运动,先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的速度继续行驶30s。求物体在整个运动过程中的位移和平均速度。
20.(10分)一篮球从高h1=4.8m处由静止开始下落,经t1=1.5s落到地面时的速度大小为v1=8m/s,篮球与地面碰撞的时间为,然后以v2=4m/s的速度反弹,经t2=0.4s到达最高点h2=1.6m处。求:
(1)篮球下落过程平均速度的大小和方向;
(2)篮球与地面碰撞过程中加速度的大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点,全程平均速度的大小和方向。
21.(12分)在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中,挡光片通过光电门传感器瞬间的平均速度可近似为小车的瞬时速度。实验中更换不同宽度的挡光片,多次实验。
(1)每一次实验,小车均在斜面上由静止释放。每次的释放位置有何要求?说明理由。
(2)用位移传感器可同时测得小车沿斜面运动的图像,如图所示。是挡光开始时刻,是挡光结束时刻,小车在这段时间内的位移大小为挡光片的宽度。光电门传感器测得的平均速度在图像中如何表示?
(3)实验中更换不同宽度的挡光片。为何挡光片越窄,测得的平均速度越小?利用图分析解释。
22.(13分)2023年6月22日,短道速滑国家训练营青少年公益服务活动在云南昆明红塔体育中心举行,短道速滑国家队发挥模范带头作用,在刻苦训练提升自身竞技水平的同时,利用自身影响力,带动更多的孩子参与到冰雪运动之中。短道速滑的弯道如图所示,A、B、、在同一直线上,为的中点,运动员先后两次分别沿图中的虚线①、②所示的路线运动。路线①为,其中BC、DB'段为直线且长度均为,C点到D点的路线是半径为的半圆;路线②是从A点沿半径为的半圆运动到A'点。假设运动员沿路线①、②运动时的速度大小始终为10m/s,取,求:
(1)运动员沿路线①运动时的路程和位移大小;
(2)运动员沿路线①运动比沿路线②运动节约的时间。
第4页,共13页
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第一章 运动的描述 章节复习
(分层作业-素养提升练)
姓名: 准考证号:
本试题卷分选择题和非选择题两部分,满分100分,考试时间90分钟。
考生注意:
1.答题前,请务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔分别填写在试题卷和答题纸规定的位置上。
2.答题时,请按照答题纸上“注意事项”的要求,在答题纸相应的位置上规范作答,在本试题卷上的作答一律无效。
3.非选择题的答案必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应的区域内,作图时先使用2B铅笔,确定后必须使用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。
4.可能用到的相关参数:重力加速度g取10m/s2。
选择题部分
一、选择题Ⅰ(本题共15小题,每小题3分,共45分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.一列长100m的火车匀加速通过长1000m的桥梁,火车完全通过此桥梁的时间为100s,列车刚上桥的速度为10m/s,完全离开桥梁的速度为12m/s.则下列说法正确的是
A.研究火车过桥运动时可以将火车视为质点
B.火车上的乘客看见路轨后退的参考系是桥梁
C.火车通过此桥梁的时间平均速度是10m/s
D.火车完全通过此桥梁的加速度为
【答案】D
【详解】研究火车过桥运动时,火车的长度与桥的长度相差不大,所以不可以将火车视为质点,故A错误;火车上的乘客看见路轨后退的参考系是火车,故B错误;火车通过此桥梁的时间平均速度是,选项C错误;,故D正确;故选D.
2.下列说法中不正确的是( )
A.研究体操运动员在做单臂大回环的动作,该运动员不可以视为质点
B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法
C.加速度的定义式为说明加速度与速度变化量成正比,与时间成反比
D.根据速度定义式,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,由此可知,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度,采用了类比的思想方法
【答案】C
【详解】A.研究体操运动员在做单臂大回环的动作时不能忽略运动员得形状和大小,所以不能看作质点,故A正确;
B.根据速度定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义采用了极限法,故B正确;
C.加速度的定义式为
加速度与速度的变化量和时间无关,故C错误;
D.根据速度定义式,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时速度,由此可知,当极短时,就可以表示物体在该时刻的瞬时加速度,采用了类比的思想方法,故D正确。
该题选择错误选项,故选C。
3.如图,圆柱高h=30cm,底面直径d=40cm。一蚂蚁从A点竖直向上爬行至D点后又沿半圆弧爬行至C点。取,则蚂蚁( )
A.若沿圆柱侧面到C点,其爬行的最短路程为
B.爬行过程中路程为150cm
C.爬行过程中位移为70cm
D.爬行过程中路程与位移大小相等
【答案】A
【详解】A.若沿圆柱侧面到C点,将圆柱展开,如图所示
则最短路程为,故A正确;
BCD.由图可知,AD=h=30cm,根据几何关系,半圆弧的长度为
故蚂蚁爬行过程中路程为
由图可知,CD=d=40cm,位移的大小为,故BCD错误。
故选A。
4.昌景黄高铁是一条连接江西省南昌市、景德镇市与安徽省黄山市的高速铁路,预计2023年9月建成通车,设计速度是。假设有一辆列车从南昌东站由静止发出,经加速到,整个过程列车的运动可以看成匀加速直线运动,则列车的加速度大小为( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】列出的最大速度
由加速度的定义得
故B正确,ACD错误。
故选B。
5.国庆节前夕某中学举行了田径运动会,关于运动会比赛的论述,下列说法正确的是( )
A.运动会会开幕式于早7点开始,早7点指的是时间间隔
B.百米比赛中,一名运动员发现观众在“后退”,他是以大地为参考系
C.运动员跑完800m比赛,800m是路程
D.实心球球运动员的比赛成绩是实心球的位移大小
【答案】C
【详解】A.运动会会开幕式于早7点开始,早7点指的是时刻,选项A错误;
B.百米比赛中,一名运动员发现观众在“后退”,他是以他自己为参考系,选项B错误;
C.运动员跑完800m比赛,800m是路程,选项C正确;
D.掷实心球运动员的比赛成绩指的是水平位移的大小,而实心球的位移是指实心球从出手点到落地点的位移,故D错误。
故选C。
6.如图所示,子弹和足球的初速度均为,方向向右。设它们分别与木板作用的时间是0.1s,子弹击穿木板后速度大小变为2m/s,足球与木板作用后反向弹回的速度大小为5m/s,则下列有关子弹和足球作用木板时的加速度大小及方向正确的是( )
A.足球:,方向向右 B.子弹:,方向向右
C.足球:,方向向左 D.子弹:,方向向左
【答案】D
【详解】设向右为正方向,则子弹的加速度,方向向左;
足球的加速度,方向向左;
故选D。
7.某一物体做直线运动的位移—时间图像如图所示,根据图像可知,以下说法错误的( )
A.t=1s时物体距离出发点最远
B.前四秒内物体的位移为2m
C.第3s内物体以2m/s向规定正方向的反方向运动
D.前四秒内物体通过的路程10m
【答案】B
【详解】A.由位移—时间图像可知,t=1s时物体距离出发点最远,为4m,故A正确;
B.前四秒内物体的位移为
位移为矢量,负号表示与规定的正方向相反,故B错误;
C.第3s内物体做匀速直线运动,故速度为
负号表示与规定的正方向相反,故C正确;
D.前四秒内物体通过的路程为
故D正确。
本题选错误项,故选B。
8.在一些脍炙人口的诗词中包含着许多物理知识,下列说法不正确的是( )
A.毛泽东诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”说明地球在自转
B.辛弃疾描写月亮的诗句“飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?”中月亮的运动是以地面为参考系
C.唐代诗人李白的诗句“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还”是以江水为参考系
D.宋代诗人陈与义的诗句“飞花两岸照船红,百里榆堤半日风;卧看满天云不动,不知云与我俱东”,其中“云与我俱东”意思是说诗人和云都向东运动,诗人以两岸或两岸的红花、榆树为参考系
【答案】C
【详解】A.诗句“坐地日行八万里,巡天遥看一千河”可知地球在自转,故A正确,不符合题意;
B.“飞镜无根谁系?姮娥不嫁谁留?”中月亮的运动是以地面为参考系,故B正确,不符合题意;
C.“千里江陵一日还”是以地面为参考系,故C错误,符合题意;
D.诗中“卧看满天云不动”是指“云与我”保持相对静止,即“云与我”以相同的速度相对于地球向东运动,所以诗中关于“云不动”描述时所选取的参考系是船,故D正确,不符合题意。
故选C。
9.汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,司机见前方有障碍物立即刹车,刹车后加速度大小为5m/s2,则汽车刹车后6s末的速度为( )
A.50 m/s B.-10 m/s C.0 D.10 m/s
【答案】C
【解析】略
10.关于物理学思想方法,下列叙述不正确的是( )
A.加速度是采取比值法定义的物理量
B.平均速度体现了极限思想
C.将物体看成质点,运用了理想化模型法
D.演示微小形变时,运用了放大法
【答案】B
【详解】A.加速度是速度变化量与时间的比值,采用比值定义法,A正确,不符题意;
B.平均速度是位移与所用时间的比值,也是比值定义法,B错误,符合题意;
C.将物体看成质点,运用了理想化模型法,C正确,不符题意;
D.演示微小形变时,运用了放大法,D正确,不符题意。
故选B。
11.有以下几种情景:①轿车在十字路口转弯,轿车仪表盘上速度计的示数不变;②点火后升空的火箭运动得很慢;③高速公路上沿直线高速行驶的卡车为避免事故紧急刹车;④运行的磁悬浮列车在轨道上高速行驶。下列对情景的分析和判断的说法中,正确的是( )
A.汽车仪表盘上速度计的示数不变,说明汽车转弯时速度不变
B.火箭点火后的较短时间内运动得很慢,所以该时间内加速度一定为零
C.卡车紧急刹车的过程,速度变化很快,加速度很大
D.高速行驶的磁悬浮列车因速度很大,所以加速度也一定很大
【答案】C
【详解】A.轿车在十字路口转弯,轿车仪表盘上速度计的示数不变表示汽车速度大小不变,但是速度的方向发生变化,速度是矢量,所以速度发生变化,故A错误;
B.火箭点火启动时,初速度为零,但是下一时刻速度不为零;因为,所以加速度不为零,故B错误;
C.根据加速度表示速度变化的快慢可知,轿车紧急刹车,速度变化很快,加速度很大,故C正确;
D.运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶,速度很大,加速度不一定很大,如匀速运动,加速度为零,故D错误。
故选C。
12.奥运会中,运动员参加200米比赛,20秒末到达终点的速度为12m/s,则全程的平均速度可能是( )
A.10m/s B.11m/s C.8m/s D.12m/s
【答案】C
【详解】平均速度是位移与时间的比,200m比赛中有一段是弯道,因此位移小于200m,用时间20s,因此平均速度小于10m/s,从答案中选,只可能为8m/s,C正确,ABD错误。
故选C。
13.关于质点的说法中,正确的是( )
A.质点就是质量很小的物体
B.质点就是体积很小的物体
C.研究短跑运动员起跑动作和姿势时,运动员可以看成质点
D.如果物体的大小和形状在所研究的问题无关紧要,即可把物体看成质点
【答案】D
【详解】ABD.能否看作质点物体本身无关,要看所研究问题的性质,看物体的形状和大小在所研究的问题中是否可以忽略.不是说质量很小、体积很小、或密度很小就可看作质点,所以AB错误D正确;
C.研究短跑运动员的起跑动作,运动员的姿态、动作不能忽略,不能将其看作质点,故C错误;
故选D。
14.2019环中国国际公路自行车赛·安顺赛段于9月19日在西秀区举办,假设有甲、乙两参赛车手上午9时0分0秒同时从起点驼宝山广场起点线处出发.甲车手的路线是:(起点)驼宝山广场→黄果树大街→中华南路→屯堡大道→贵安大道→黄果树大街→驼宝山广场(终点);乙车手的路线是:(起点)驼宝山广场→黄果树大街→中华北路→屯堡大道→雷九公路→黄果树大街→驼宝山广场(终点).甲、乙两车手骑行2小时38分50秒并同时到达终点,以下关于两车手全赛段的描述中错误的是:( )
A.在研究两车手的骑行时间时,可以把车手视为质点
B.两车手的路程相同,位移不相同
C.题中所述的“2小时38分50秒”指的是时间,“上午9时0分0秒”指的是时刻
D.两车手的平均速度相同
【答案】B
【详解】A.由于路程较长,车手的大小和形状对研究骑行时间的影响可忽略不计,可以把车手视为质点;故A项正确,则A项不合题意.
B.两车手骑行的起点与终点均相同,则位移相同,而路线长度不同,路程不同;故B错误,则B项符合题意.
C.“2小时38分50秒”指的是运动的时间,是时刻间的间隔,“上午9时0分0秒”指的是时刻;故C正确,则C项不合题意.
D.两船的位移相同,运动时间相同,由平均速度公式,分析可知两船的平均速度相同;故D项正确,则D项不合题意.
15.如图所示为某同学一次远足活动的路线图,他用地图计算出直线AC、CB的距离分别为8km、4km。实线为该同学从A点出发的运动轨迹,从A到C用时,在C处休息了,从C到B用时,路标指示该同学从A到C通过的路程为12km,从A到B通过的路程为18km。下列说法正确的是( )
A.“休息了”,这里的“”指的是时刻
B.整个过程中,该同学的位移大小为12km
C.整个过程中,该同学的平均速度大小为
D.整个过程中,该同学的平均速度大小为
【答案】B
【详解】A.“休息了”,这里的“”是指时间,故A错误;
B.整个过程中,该同学的位移大小为
故B正确;
CD.整个过程中,该同学的平均速度大小为
故CD错误;
故选B。
二、选择题Ⅱ(本题共3小题,每小题4分,共12分。每小题列出的四个备选项中至少有一个是符合题目要求的。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分)
16.关于质点的描述,下列说法中正确的是( )
A.研究地球的自转时,可以把地球看成质点
B.研究地球公转一周所用的时间时,可以把地球看成质点
C.研究“嫦娥一号”绕月球运行的轨迹时,可把“嫦娥一号”看成质点
D.研究车轮的转动时,可以把车轮看成质点
【答案】BC
【详解】A.研究地球的自转时,地球上各个点的运动情况不一样,不能用一个点代替整个地球,故A错误;
B.地球的大小和日地距离比较,可以忽略,所以可以把地球看成质点,故B正确;
C.“嫦娥一号”的形状和大小在研究绕月球运行的轨迹时可以忽略,可看成质点,故C正确;
D.车轮上各点的运动情况不同,不能用一个点来代替车轮,故D错误。
故选BC。
17.下列物理量中,属于矢量的是( )
A.速度 B.时间 C.位移 D.加速度
【答案】ACD
【详解】ACD.有大小有方向,并且相加时遵从平行四边形定则的物理量,叫矢量。速度、位移、加速度,即有大小又有方向,且相加时遵从平行四边形定则的物理量,所以是矢量,ACD正确;
B.只有大小,没有方向,且相加时遵从算术相加定则的物理量是标量,时间只有大小,没有方向,相加时按算术相加,所以是标量,B错误。
故选ACD。
18.火炬传递是各种重大体育赛事的重要环节,在某次运动会火炬传递中,观察到同一地点的旗帆和甲、乙两火炬手所传递的圣火火焰如图所示。关于甲、乙两火炬手相对于静止旗杆的运动情况,下列说法中正确的是( )
A.甲、乙两火炬手一定都在向右运动
B.乙火炬手一定在向左运动,且向左运动的速度大于风的速度
C.甲火炬手一定向右运动,乙火炬手一定向左运动
D.甲火炬手可能停止了运动,可能向右运动,还可能向左运动,但运动速度小于风的速度
【答案】BD
【详解】由国旗的飘扬方向可知风向左吹,甲图火焰向左飘,那么甲物体可以静止;也可以向右运动;还可以向左运动,但是向左运动的速度小于风速;
乙图火焰向右飘,则乙物体只能向左运动,且向左运动的速度大于风的速度。
故选BD。
非选择题部分
三、计算题(本大题共4小题,共43分,解答过程请写出必要的文字说明和必需的物理演算过程,只写出最终结果的不得分)
19.(8分)一个物体沿直线运动,先以3m/s的速度运动60m,又以2m/s的速度继续行驶30s。求物体在整个运动过程中的位移和平均速度。
【答案】120m;2.4m/s
【详解】前位移的时间为
后时间内的位移为
整个过程中的位移为
整个运动过程的平均速度
20.(10分)一篮球从高h1=4.8m处由静止开始下落,经t1=1.5s落到地面时的速度大小为v1=8m/s,篮球与地面碰撞的时间为,然后以v2=4m/s的速度反弹,经t2=0.4s到达最高点h2=1.6m处。求:
(1)篮球下落过程平均速度的大小和方向;
(2)篮球与地面碰撞过程中加速度的大小和方向;
(3)篮球从开始下落到反弹至最高点,全程平均速度的大小和方向。
【答案】(1)
(2),方向竖直向上
(3),方向竖直向下。
【详解】(1)由平均速度的定义式有
得篮球下落过程的平均速度大小为,方向竖直向下。
(2)选竖直向下为正方向,由加速度的定义式有
故篮球与地面碰撞过程中的加速度大小为,方向竖直向上。
(3)选竖直向下为正,篮球从开始下落到反弹至最高点的总位移为
总时间为
由平均速度的定义式有
方向竖直向下。
21.(12分)在“测量做直线运动物体的瞬时速度”的实验中,挡光片通过光电门传感器瞬间的平均速度可近似为小车的瞬时速度。实验中更换不同宽度的挡光片,多次实验。
(1)每一次实验,小车均在斜面上由静止释放。每次的释放位置有何要求?说明理由。
(2)用位移传感器可同时测得小车沿斜面运动的图像,如图所示。是挡光开始时刻,是挡光结束时刻,小车在这段时间内的位移大小为挡光片的宽度。光电门传感器测得的平均速度在图像中如何表示?
(3)实验中更换不同宽度的挡光片。为何挡光片越窄,测得的平均速度越小?利用图分析解释。
【答案】见解析
【详解】(1)由题意知,每次小车均在斜面上同一位置由静止释放,才能保证每次小车经过光电门时的速度相同;
(2)因为平均速度指的是某一段时间内位移与时间的比值,所以图像中光电门传感器测得的平均速度应该是与两时刻对应图像上两点的连线所在割线的斜率;
(3)由图可得,挡光片越窄,则与之间的时间间隔越小,对应的平均速度就会越接近切线对应的斜率即瞬时速度。
22.(13分)2023年6月22日,短道速滑国家训练营青少年公益服务活动在云南昆明红塔体育中心举行,短道速滑国家队发挥模范带头作用,在刻苦训练提升自身竞技水平的同时,利用自身影响力,带动更多的孩子参与到冰雪运动之中。短道速滑的弯道如图所示,A、B、、在同一直线上,为的中点,运动员先后两次分别沿图中的虚线①、②所示的路线运动。路线①为,其中BC、DB'段为直线且长度均为,C点到D点的路线是半径为的半圆;路线②是从A点沿半径为的半圆运动到A'点。假设运动员沿路线①、②运动时的速度大小始终为10m/s,取,求:
(1)运动员沿路线①运动时的路程和位移大小;
(2)运动员沿路线①运动比沿路线②运动节约的时间。
【答案】(1),
(2)
【详解】(1)运动员沿路线①运动时的路程
位移大小
解得,
(2)运动员沿路线①运动比沿路线②运动少运动的路程
节约的时间
解得
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