摘要:
**基本信息**
初中物理机械运动单元基础卷,以生活实例(人步行速度估测)和科技情境(中国空间站对接)为载体,覆盖速度、参照物等核心知识点,适配单元复习,强化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|12/26|速度估测、误差、参照物(中国空间站对接)|结合科技前沿,区分单选与多选|
|填空题|5/24|参照物判断、速度比较、长度测量(多次测量求平均值)|联系生活场景,注重基础概念|
|实验探究题|3/32|长度测量(铜丝直径)、摆的周期探究、平均速度测量|强调科学探究,设计误差分析|
|综合应用题|2/18|速度计算(隧道/大桥情境)|结合实际运动问题,考查科学推理|
内容正文:
第一章 机械运动 单元测试卷(基础卷)
(满分:100分)
一、选择题(本大题共12小题,共26分。第1~10小题,每小题只有一个选项是最符合题目要求的,每题2分;第11、12小题为多项选择,每小题至少有两个选项是符合题目要求的,每题3分,全部选择正确得3分,选择正确但不全得1分,不选、多选或错选得0分。)
1.下面是小明同学对相关物理量的估测,与实际接近的是( )
A.人步行正常的速度约为1.2m/s
B.正常人脉脉搏跳动约120次/min
C.手指甲的厚度约为1.0cm
D.中学生的课桌高度约50cm
2.下列有关误差的说法中,正确的是( )
A.误差都是测量工具的不精密造成的
B.选用精密仪器测量可以减小误差
C.只要认真测量,就可以避免误差
D.误差是不遵守仪器的使用规则产生的
3.中国空间站的梦天实验舱与天和核心舱成功对接,形成空间站“T’字基本构型。若以天和核心舱为参照物,下列物体处于静止状态的是( )
A.地球
B.梦天实验舱
C.对接过程中的货运飞船
D.出舱行走的航天员
4.若两火车车头朝向一致,坐在甲火车中的小丽在车窗里先看到乙火车的车头,过一会儿,她又在车窗里看到乙火车的车尾。关于它们运动情况的判断,不可能的是( )
A.甲火车停在轨道上,乙火车向前运动
B.两列火车均向后倒车,但甲火车运动较慢
C.甲火车向后倒车,乙火车停在轨道上
D.两列火车均向前运动,但甲火车运动较慢
5.关于匀速直线运动的速度公式v=,下列说法中正确的是( )
A.物体通过的路程s越大,运动的速度v越大
B.物体通过的时间t越大,运动的速度v越小
C.物体运动的速度v和路程s成正比,与时间t成反比
D.物体运动的速度可以利用v=计算,但与s、t的大小无关
6.在平直的公路上,小明坐在车上用停表从汽车驶过第1根电线杆时开始计时,记下了汽车连续通过5根电线杆的时间为10s,相邻电线杆的距离为50m,则汽车的平均速度为( )
A.90km/h B.72km/h C.50km/h D.40km/h
7.甲、乙两个物体都做匀速直线运动,它们的速度之比是3:1,如果乙通过的路程是甲通过路程的2倍,则甲、乙两个物体所用的时间之比是( )
A.6:1 B.1:6 C.1:3 D.1:1
8.一运动物体在前3s内的平均速度为4m/s,后2s内的平均速度为6m/s,该物体在5s内的平均速度为( )
A.4m/s B.4.8m/s C.5m/s D.6m/s
9.如图为某次手机导航的画面。已知该地图的比例尺(地图上线段的长度与实地相应线段长度之比)为1:100000,则在从起点至终点的过程中车辆行驶的平均速度可能为( )
A.20km/h B.40km/h C.60km/h D.80km/h
10.图甲是某品牌无人驾驶汽车,某次测试时沿直线行驶的s-t图像如图乙。关于该无人驾驶汽车的说法正确的是( )
A.在AB段做变速直线运动
B.在BC段行驶的速度为12.5m/s
C.整个过程的平均速度为15m/s
D.以BC段速度行驶10min通过路程9000m
11.关于运动和静止,下列说法正确的是( )
A.站在地球上的人认为地球同步卫星在空中静止不动,是因为他以月球为参照物
B.极限跳伞运动员随伞竖直降落时,以运动员为参照物,地面向上运动
C.“忽然月羞躲云中,原是晚云遮明月”,其中以“云”为参照物,“月”是静止的
D.我国技术人员在研发高铁时,要进行风洞测试,即将高铁列车模型放在风洞中固定,让风高速迎面吹来,以风为参照物,列车模型是运动的
12.甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其s-t图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.乙车的速度大小为5m/s
B.在t=2s时,甲车与乙车速度相等
C.以甲车为参照物,乙车向后行驶
D.在2s前,乙车比甲车快;2s后,甲车比乙车快
二、填空题(本大题共5小题,每空2分,共24分)
13.在我国古代小说《镜花缘》里写道:“去年一阵大风,把我家院内的一口井,忽然吹到篱笆外去。”以地面为参照物水井是_______的,水井被风吹到篱笆外面去了,这是以_______为参照物的。
14.如图所示,运动会上,短跑比赛正在紧张的进行着,___________用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢;物理学上用_________的方法比较物体运动的快慢(均选填“观众”或“裁判”)。
15.有五位同学,使用同一把刻度尺测量同一作业本的长度,五次测量记录分别是:L1=18.82cm、L2=18.83cm、L3=18.81cm、L4=18.805cm、L5=18.80cm。(1)这把刻度尺的分度值是_______;(2)一位同学测量结果不合理的是_________;(3)这本作业本长度是_________cm。
16.长沙到广州路程约为648km,乘坐高铁约需3个小时,则高铁的平均速度是______km/h;若骑自行车的平均速度为5m/s,则骑完此段路程需要_______h。
17.下图记录了两辆汽车在平直的公路上行驶时,在相同的时间内通过的路程。
(1)甲图中的汽车在做_______________运动,其速度大小为_________m/s。
(2)在0~40s这段时间里,图乙中汽车的平均速度大小是_________m/s。
三、实验探究题(本大题共3小题,每空2分,共32分)
18.(一)图甲中所测铅笔的长度是________cm。图乙中秒表的读数是__________s。
(二)晓欣同学要测一根细铜丝的直径,他的实验步骤如下:
A.将细铜丝拉直,用刻度尺测出细铜丝的长度为L1;
B.用刻度尺测出铅笔杆上n匝细铜丝的长度为L2;
C.用细铜丝的长度L1除以匝数n,即得细铜丝的直径为;
D.将细铜丝紧密缠绕在铅笔杆上;
E.数出缠绕在铅笔杆上细铜丝的匝数为n。
请你完成下列内容:
(1)①以上实验步骤中,没有必要的步骤是__________(填写步骤字母);
②有错误的步骤应改正为:____________________________________________________________。
(2)改正错误后,实验步骤合理的顺序应是____________。
(3)若他在铅笔杆上缠绕细铜丝时,匝与匝之间有间隙,则测量值会偏___________。(选填“大”“小”)
19.学习了伽利略对摆的研究,小明想进一步探究关于摆动的一些问题。他在一条细绳的一端系一个小铁块就做成了一个摆,摆动一个来回所用的时间称为摆的一个周期。当摆动幅度较小时,可以认为摆的周期是相同的。
(1)为了测量摆的周期,除了细线、小铁块外还需要的器材是_________。
(2)摆动幅度较小时,改变摆动的幅度,测得摆的周期_______(填“一样”或“不一样”),能证明“摆的等时性”。
(3)要探究摆的周期与摆锤的质量是否有关,应选取质量不同的摆锤,实验中用同一条摆绳是为了控制_______不变。
(4)为了探究摆角较小时摆的周期与细线长度的关系,小明改变摆绳长度三次,分别测出摆的周期。为了准确测量摆的周期,小明让摆在较小摆角摆动,用停表测出摆动10个来回的时间,再求出摆动1次的时间(周期)。请你设计出记录数据的表格。
20.小李同学利用图中的装置研究小车在斜面上的运动,测量小车的平均速度。
(1)实验中选用的斜面坡度较小,这是为了方便测量小车在斜面上运动的___________(选填“路程”或“时间”)。
(2)他将小车从斜面顶端A处由静止释放,测出小车从A滑到斜面底端C处的时间t1=2.5s;再次将小车从A处静止释放,测出小车从A滑到中点B处的时间t2=1.8s。通过测量数据可以判断,小车在前半段AB的平均速度________(选填“大于”“等于”或“小于”)全程AC的平均速度。
(3)小李想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从________(选填“A”或“B”)处静止释放,并在B处开始计时,在C处停止计时。
(4)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测得AB段的平均速度会_______(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
(5)物体运动的情况还可以通过另一种办法即时测定、显现出来。如图乙所示,位置传感器利用超声波测出不同时刻小车与它的距离,计算机就可以算出小车在不同位置的速度。屏幕图像如图丙所示,横轴为时间,纵轴为速度,通过图像可以看出小车在斜面上滑下时是________(选填“匀速”或“加速”)运动的;小车到达斜面底端时的速度为________m/s。
四、综合应用题(本题共2小题,第21题8分,第22题10分,共18分)
21.暑期小明坐大巴去旅游。乘坐的专车总长为12m,以72km/h的速度匀速直线行驶,如果途中乘客通过一条隧道的时间为30s,求
(1)此隧道的长度;
(2)所乘坐的专车完全通过隧道需要的时间;
(3)专车以同样的速度通过一座长为800m的大桥时,该车完全在桥上的时间。
22.如图为很多城市巡警使用的电动巡逻车。该巡逻车的最高速度为40km/h,充满电后,能以最高速度连续行驶120km。在某次巡逻中,巡逻车先以8m/s的速度运行150s,然后停车75s,再以10m/s的速度运行5min。试求:
(1)巡逻车充满电后,以最高速度行驶,可以连续行驶多少小时?
(2)在这次巡逻中,巡逻车前150s中通过的路程是多少米?
(3)在这次巡逻中,巡逻车全程的平均速度是多少m/s?
【答案与解析】
1.A 【解析】步行正常的速度范围约为1.0~1.5m/s,故A正确;正常情况下,人的脉搏跳动一次的时间接近1s,1min跳动的次数在60~70次左右,故B不正确;一枚一角硬币的厚度约2.0mm,手指甲的厚度大约是此数值的一半,在1.0mm左右,故C不正确;中学生的身高在160cm左右,课桌的高度大约是中学生身高的一半,在80cm左右,故D不正确。
2.B 【解析】误差是测量值与真实值之间的差别,误差不可避免,精密仪器也会造成误差,故A错误;误差虽然不可避免,但是我们可以用更精密的测量仪器,或者多次测量取平均值的方法来减小误差,故B正确;认真测量可以减小误差,但误差是不可避免的,故C错误;不遵守仪器的使用规则产生的是错误,不是误差,故D错误。
3.B 【解析】若以核心舱为参照物,地球、对接过程中的货运飞船、出舱行走的宇航员与核心舱之间有位置的变化,因此地球、对接过程中的货运飞船、出舱行走的宇航员是运动的;实验舱与核心舱之间没有位置的改变,是静止的,处于平衡状态,故B正确,ACD错误。
4.B 【解析】小华先看到乙车的车头,后看到乙车车尾,以甲车为参照物乙车是向前运动。
甲车有三种情况:如果甲车静止,乙车是向前运动的;如果甲车向前行驶,乙车也向前运动,乙车的运动速度比甲车大;如果甲车是向后倒车,乙车可能是静止、可能是向前运动、也可能是倒车但是比甲车的倒车速度小。
5.D 【解析】匀速直线运动的运动速度保持不变,与路程、时间无关,故D正确。
6.B 【解析】由题意知,小明在汽车驶过第1根电线杆时开始计时,在汽车驶过第5根电线杆时停止计时,则汽车通过的路程(4个间隔距离):s=4×50m=200m,汽车的平均速度:v===20m/s=72km/h,故B正确。
7.B 【解析】由公式可知,甲、乙两个物体所用的时间之比:
,故B正确。
8.B 【解析】物体在前3s内的行驶的路程:s1=v1t1=4m/s×3s=12m,物体在后2s内的行驶的路程:s2=v2t2=6m/s×2s=12m,该物体在5s内的总路程:s=s1+s2=12m+12m=24m,该物体在5s内的平均速度:v==4.8m/s。
9.C 【解析】地图上经过路线的长度约:L=6cm,由比例尺得出实际路程:s=6×100000cm=600000cm=6km,
车辆行驶的平均速度:v==60km/h。
10.D 【解析】s-t图像中,倾斜直线表示物体做匀速运动,AB段为倾斜直线,故无人驾驶汽车在AB段做匀速直线运动,故A错误;由图像可知,汽车在BC段行驶的路程sBC=500m-50m=450m,行驶的时间tBC=40s-10s=30s,汽车在BC段行驶的速度:vBC==15m/s,故B错误;由图像可知,汽车在全程AC段行驶的路程sAC=500m,行驶的时间tAC=40s,汽车在AC段行驶的速度:vAC==12.5m/s,故C错误;以BC段速度行驶10min通过路程:s=vBCt=15m/s×10×60s=9000m,故D正确。
11.BD 【解析】同步卫星与地球同步转动,与地面的位置保持不变,站在地球上的人认为地球同步卫星在空中静止不动,是因为他以地面为参照物,若以月球为参照物,卫星的位置在改变,是运动的;极限跳伞运动员随伞竖直降落时,以运动员为参照物,地面越来越靠近运动员,地面向上运动,故B正确;“忽然月羞躲云中,原是晚云遮明月”,其中以“云”为参照物,“月”的位置改变,是运动的,故C错误;我国技术人员在研发高铁时,要进行风洞测试,即将高铁列车模型放在风洞中固定,让风高速迎面吹来,以风为参照物,列车模型位置改变,是运动的,故D正确。
12.AC 【解析】由图知,甲、乙两车的s-t图像都是一条直线,所以两车均做匀速直线运动,乙车的速度为v乙==5m/s,甲车的速度为v甲==10m/s,所以甲车一直比乙车快,故A正确,D错误;在t=2s时,甲车与乙车相遇,但是两车的速度不相等,故B错误;结合图像可知甲车的速度大于乙车的速度,以甲车为参照物,乙车向后行驶,故C正确。
13.静止 篱笆 【解析】井之所以大风前在“我家院里”,而大风后,看到“井”会被“吹到篱笆外去”,说明说这句话的人是以篱笆为参照物的,井的位置发生了变化;如果以地面为参照物,井相对于地面的位置没有发生变化,所以井是静止的。
14.观众 观众
【解析】比赛时,观众看到跑在前面的运动员跑得快,说明了在相同的时间内,运动员的路程越大,运动员跑得越快,即观众是用“相同的时间比路程”的方法比较运动的快慢;在物理学中,是根据单位时间内通过的路程(物体通过路程与所用时间的比)来比较运动的快慢,相当于相同的时间比路程,与观众的方法相同。
15.(1)1mm (2)18.805cm (3)18.82
【解析】(1)从L1=18.82cm;L2=18.83cm;L3=18.81cm;L5=18.80cm可以看出倒数第二位对应的单位是mm,所以刻度尺的分度值为1mm;
(2)L4=18.805cm的分度值是0.1mm,测量结果不合理;
(3)为了减小误差,应该求四次测量的平均值,这本作业本的长度为:
L==18.815cm≈18.82cm。
16.216 36
【解析】高铁的平均速度是v==216km/h;若骑自行车的平均速度为 5m/s,则骑完此段路程需要的时间为t′==36h。
17.匀速直线 30 (2)30
【解析】由图甲可知,在相同的时间内甲车通过的路程相同,因此甲车做匀速直线运动;0~40s内甲车通过的路程为s甲=1200m,所用的t甲=40s,所以甲车的速度:v甲===30m/s;根据图乙可知,从0s到40s,乙车通过的路程为s乙=1200m,所用的时间为t乙=40s,所以乙车的平均速度:v乙===30m/s。
18.(一)5.80 337.5 (二)A;用细铜丝绕圈的总长度除以细铜丝的圈数,即得细铜丝的直径为 DBEC 大
【解析】(一)图甲中,刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表的长度是0.1cm=1mm,即此刻度尺的分度值为1mm;物体左侧与0.00cm对齐,右侧与5.80cm对齐,故物体的长度为5.80cm;
图中,秒表小盘的分度值是0.5min,指针在5min和6min之间,偏过中线;大盘的分度值是0.1s,而大盘指针在37.5s,因此秒表读数为5min37.5s,即337.5s;
(二):测量一根细铜丝的直径,正确测量方法是:
找一支圆铅笔,把细铜丝拉直,将细铜丝在铅笔上依次紧密排绕适当的圈数n,
用刻度尺测出铅笔杆上n匝细铜丝的长度为L2,
再将铜丝绕圈长除以圈数所得的商就是细铜丝的直径,
由以上可知,没有必要的步骤是A,错误的步骤是C,
C步骤应该为:用细铜丝绕圈的总长度除以细铜丝的圈数,即得细铜丝的直径为;
(2)改正错误后,由以上分析可知,实验步骤的合理顺序应是DBEC;
(3)若在绕细铜丝时,没有密排绕而是留有间隙,会使测量的线圈长度偏大,导致测得的直径偏大。
19.(1)秒表 (2)一样 (3)摆长(4)见解析
【解析】(1)为了测量摆的周期,除了细线、小铁块外还需要的器材是测量时间的秒表。
(2)已知当摆动幅度较小时,可以认为摆的周期是相同的,因而摆动幅度较小时,改变摆动的幅度,测得摆的周期一样,能证明“摆的等时性”。
(3)要探究摆的周期与摆锤的质量是否有关,需要改变质量,因而必须用天平测量质量,。实验中用同一条摆绳是为了控制摆长不变。
(4)为了探究摆角较小时摆的周期与细线长度的关系,小明改变摆绳长度三次,分别测出摆的周期。为了准确测量摆的周期,小明让摆在较小摆角摆动,用停表测出摆动10个来回的时间,再求出摆动1次的时间(周期)。需要三次实验,测出摆长和10次的时间,计算周期,列表如下:
测量值次数
细绳长度(cm)
10个周期(s)
周期(s)
1
2
3
20.(1)时间 (2)小于 (3)A (4)偏小 (5)加速 0.8
【解析】(1)测量小车的平均速度的实验中,需要通过测量长度和时间,再利用速度公式计算得到平均速度,所以该实验的原理是v=;
实验中,如果斜面坡度较大,小车运动会比较快,那么小车在斜面上运动的时间就会比较短,在测量时间的时候误差会较大,所以使斜面保持较小的坡度是为了便于测量时间。
(2)前半段AB的平均速度vAB===,
全程AC的平均速度vAC==,
所以vAB<vAC,即小车在前半段AB的平均速度小于全程AC的平均速度。
(3)小李想测量小车在整个运动过程中后半段的平均速度,他应该将小车从A静止释放,这样才能保证测出的小车在BC半段的平均速度为整个运动过程中后半段的平均速度;
(4)如果让小车过了B点才停止计时,会导致时间的测量结果偏大,由公式v=知,平均速度会偏小;
(5)由图丙可知,该图像为v﹣t图像,横坐标表示时间,纵坐标表示速度,速度随时间的增大而增大,所以小车在斜面上滑下时是加速运动的;由(2)可知小车到达斜面底端时的时间为2.5s,由图丙可知对应的速度为0.8m/s。
21.解:(1)专车速度:v=72km/h=72×m/s=20m/s;
根据v=可得隧道长为:s=vt=20m/s×30s=600m;
(2)所乘坐的专车完全通过隧道通过的路程:s′=s+s车=600m+12m=612m,
由v=可知,所乘坐的专车完全通过隧道需要的时间:t′===30.6s;
(3)该车完全在桥上行驶通过的路程:s″=s桥﹣s车=800m﹣12m=788m,
该车完全在桥上的时间:t″===39.4s。
22.解:(1)由v=可知,巡逻车充满电后,以最高速度行驶,可以行驶的最长时间;t===3h;
(2)由v=可知,巡逻车以8m/s的速度运行150s通过的路程:s1=v1t1=8m/s×150s=1200m;
(3)巡逻车以10m/s的速度运行5min通过的路程:s2=v2t2=10m/s×5×60s=3000m,
则巡逻车在这一地段的总路程s′=s1+s2=1200m+3000m=4200m,
巡逻车在这一地段所用的总时间:t′=t1+t2+t3=150s+300s+75s=525s,
巡逻车在这一地段的平均速度:v′===8m/s。
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