内容正文:
章末素养测评(一)
第1章 运动的描述
(时间:75分钟 分值:100分)
一、单项选择题(本题共4小题,每小题4分,共16分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的)
1.2024年6月25日14时7分,嫦娥六号返回器携带来自月背的月球样品安全着陆在内蒙古四子王旗预定区域,标志着探月工程嫦娥六号任务取得圆满成功.这次探月工程,突破了月球逆行轨道设计与控制、月背智能快速采样、月背起飞上升等关键技术,首次获取月背的月球样品并顺利返回.如图为某次嫦娥六号为躲避陨石坑的一段飞行路线,下列说法中正确的是 ( )
A.2024年6月25日14时7分指的是时间间隔
B.研究嫦娥六号着陆过程的技术时可以把它简化成质点
C.嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小
D.嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是静止不动的
2.[2025·莆田六中高一期中] 四名运动员在标准田径场上进行400 m赛跑,如图所示,他们从不同起点起跑,均顺利地按照比赛规则要求完成了比赛,下列说法中正确的是 ( )
A.他们跑完全程的位移相同
B.他们跑完全程的路程相等
C.他们跑完全程的平均速度为零
D.最外圈运动员跑完全程的平均速率最大
3.[2024·仙游一中高一月考] 近日科研人员开发出一种纳米探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗心血管疾病、癌症等疾病.若纳米探针沿着边长为200 nm的正六边形的晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过的路程和位移大小分别为 ( )
A.400 nm 200 nm B.200 nm 400 nm
C.200 nm 200 nm D.200 nm 100 nm
4.蹦床是一项既好看又惊险的运动.如图所示,运动员从高处自由落下,以大小为5 m/s的速度着网,与网作用后,沿着竖直方向以大小为9 m/s的速度弹回.已知运动员与网接触的时间t=1 s,那么运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度大小为 ( )
A.5 m/s2 B.9 m/s2
C.4 m/s2 D.14 m/s2
二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.每小题有多项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
5.[2024·南平一中高一月考] 小球的初速度是v1,经过一段时间后速度变为v2,用Δv表示Δt时间内速度的变化量,用有向线段表示速度的变化量Δv及加速度a,则下列各图中,Δv和a的方向表示正确的是 ( )
A
B
C
D
6.[2024·莆田一中高一月考] 如图所示,将弹性小球以10 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出,小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时,向上的速度为7 m/s,小球从A点到B点共用时0.3 s,则此过程中 ( )
A.小球发生的位移大小为0.5 m,方向竖直向下
B.小球速度变化量的大小为3 m/s,方向竖直向下
C.小球平均速度的大小为8.5 m/s,方向竖直向下
D.小球平均加速度的大小约为56.7 m/s2,方向竖直向上
7.雨滴从高空由静止下落,由于空气阻力的作用,雨滴的加速度逐渐减小,直到为零,在此过程中雨滴的运动情况是 ( )
A.速度不断减小,加速度为零时,速度最小
B.速度不断增大,加速度为零时,速度最大
C.速度一直保持不变
D.速度的变化率越来越小
8.[2024·厦门双十中学高一月考] 两辆汽车A、B在平直路面上运动时的位置变化如图甲所示(A车位置为坐标原点),初始时的运动方向如图乙所示,下列说法不正确的是 ( )
A.在0~t1时间内,A车的速度小于B车的速度
B.0~70 s的时间内,A、B两车的平均速度相同
C.t2~t3时间内,若以A车为参照物,B车向东运动
D.0 s计时后,A、B两车共相遇两次
三、填空题(本题共3小题,共9 分)
9.(3分)[2024·漳州一中高一月考] 三辆汽车在平直公路上行驶,甲车内的人看乙车没有动,而乙车内的人看见路旁的树木向西移动,丙车内的人看乙车向西移动,若以大地为参考系,则三辆车运动方向为甲车 ,乙车 ,丙车 .
10.(3分)[2024·永春一中高一期中] 2023年10月26日19时34分,神舟十六号航天员乘组顺利打开“家门”,欢迎远道而来的神舟十七号航天员乘组入驻“天宫”.如图所示,设中国空间站绕地球运动的轨迹是个圆周,轨道半径为R、运动一周的时间为T,则空间站绕地球运动一周过程中,位移为 、平均速度为 、平均速率为 .
11.(3分)[2024·上杭一中高一月考] 一质点沿直线运动,其运动的s⁃t图像如图所示,则:
(1)(1分)质点在 时间内离出发点越来越远;质点在 时间内离出发点越来越近.
A.0~20 s B.20~30 s
C.30~50 s D.40~50 s
(2)(1分)质点离出发点的最远距离是 m.
(3)(1分)质点在10 s时距离出发点 m,质点在 s时回到出发点.
四、实验题(本题共2小题,共12 分)
12.(6分)[2024·武平一中高一月考] 光电计时器是一种常用的计时仪器,其结构如图甲所示,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t1=5×10-2 s、t2=3×10-2 s,从光电门1到光电门2所经历的总时间Δt=0.15 s,用分度值为1 mm的刻度尺测量滑块的长度d,示数如图乙所示.
(1)(1分)滑块的长度d= cm;
(2)(2分)滑块通过光电门1和2的速度大小分别为v1= m/s、v2= m/s;(结果保留两位小数)
(3)(1分)滑块的平均加速度大小为a= m/s2;(结果保留两位小数)
(4)(2分)由此测得的滑块的瞬时速度v1和v2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.(6分)[2024·龙岩连城一中高一月考] 如图所示的是用光电门传感器测定小车瞬时速度的情境,轨道上a、c间距离恰等于小车车身的长度,b是ac中点.某同学采用不同的挡光片做了三次实验,并对测量精确度加以比较.挡光片安装在小车车身的中点处,光电门安装在c点,它测量的是小车前端P抵达 (选填“a”“b”或“c”)点时的瞬时速度;若每次小车从相同位置释放,记录三组数据如表格所示,那么测得瞬时速度较精确的是第 次.
次序
挡光片宽/m
挡光时间/s
速度/(m·s-1)
1
0.040
0.0200
2.00
2
0.030
0.0154
1.95
3
0.020
0.0105
1.90
五、计算题(本题共3小题,共39分.解答应写出必要的文字说明、表达式和重要的演算步骤,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(11分)在世界杯比赛中,运动员在罚点球时,球获得20 m/s的速度并做匀速直线运动.设脚与球作用时间为0.1 s,球在空中飞行0.2 s后被守门员挡出,守门员双手与球接触时间为0.1 s,且球被挡出后以20 m/s的速度沿原路反弹,求:
(1)(5分)罚点球的瞬间,球加速度的大小;
(2)(6分)守门员挡球瞬间,球加速度的大小和方向.
15.(12分)为了提高全民素质,扩大办学规模,商丘市决定新建市级一高.新一高建成之后,办学条件将大幅改善,生活环境和学习环境将更加优美.新校址已经选定:从一高总校区沿归德路向正南前进7 km到华商大道,再沿华商大道东段向东偏北37°方向前进5 km就可到达,如图所示.(一高校园可用点表示,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)(4分)求从一高总校区到一高新校区的位移;
(2)(4分)求从一高总校区到一高新校区的路程.
(3)(4分)若一同学骑自行车的速度是18 km/h,则从一高总校区到一高新校区需要多少分钟?
16.(16分)[2024·福州高一期末] 交通部门常用测速仪来检测车速,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,t=0时刻测速仪发出一超声波脉冲,t=0.6 s时刻测速仪接收到经汽车反射的超声波脉冲,t=1.8 s时刻测速仪再次发出一超声波脉冲,t=2.2 s时刻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,求:
(1)(5分)被测汽车第一次反射超声波脉冲时与测速仪的距离s1;
(2)(5分)被测汽车两次反射超声波脉冲时的时间间隔Δt;
(3)(6分)被测汽车的速度大小.
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章末素养测评(一)
1.C [解析] 2024年6月25日14时7分指的是时刻,故A错误;研究嫦娥六号着陆过程的技术时,研究嫦娥六号的形状、大小不能忽略,不可以把它简化成质点,故B错误;平均速率是指物体的路程和通过这段路程所用时间的比值,平均速度是指物体的位移和通过这段位移所用时间的比值,嫦娥六号由图中O点到B点的路程大小大于由图中O点到B点的位移大小,运动时间相同,故嫦娥六号由图中O点到B点的平均速率一定大于此过程的平均速度的大小,故C正确;嫦娥六号变轨飞向环月轨道的过程中,以嫦娥六号为参考系,月球是运动的,故D错误.
2.B [解析] 由于他们从不同起点起跑,终点可认为相同,则他们跑完全程的位移不相同,故A错误;四名运动员在标准田径场上进行400 m赛跑,他们跑完全程的路程相等,故B正确;他们跑完全程的位移不为0,所以他们跑完全程的平均速度不为零,故C错误;由于他们的路程相同,最外圈运动员跑完全程的时间不一定最小,所以最外圈运动员跑完全程的平均速率不一定最大,故D错误.
3.A [解析] 根据路程的定义可知,从A到B再到C的路程为l=AB+BC=200 nm+200 nm=400 nm,根据位移的定义可知,从A到B再到C位移大小为s=AC=2AB·sin 60°=200 nm,故A正确.
4.D [解析] 以竖直向下为正方向,则v1的方向与正方向相同,v2的方向与正方向相反,根据加速度定义式得a== m/s2=-14 m/s2,负号说明与正方向相反,即加速度方向竖直向上,故D正确.
5.AC [解析] 取v1的方向为正方向,则A图中v2<0,速度的变化量Δv=v2-v1<0,即Δv向左,则加速度a向左,A正确;B图中v2>v1>0 ,速度的变化量Δv=v2-v1>0,即Δv向右,则加速度a向右,B错误;C、D图中v1>v2>0,速度的变化量Δv=v2-v1<0,即Δv向左,则加速度a向左,D错误,C正确.
6.AD [解析] 位移是指起点到终点的有向线段,由图可知,小球发生的位移为0.5 m,方向竖直向下,故A正确;设速度向下为正,则速度变化量Δv=(-7-10) m/s=-17 m/s,负号说明速度变化方向竖直向上,故B错误;物体平均速度v== m/s≈1.67 m/s,方向竖直向下,故C错误;根据加速度的定义可知a== m/s2≈-56.7 m/s2,负号说明加速度方向竖直向上,故D正确.
7.BD [解析] 下落过程中,加速度变为零之前,速度和加速度方向都向下,雨滴做加速运动,随着加速度越来越小,速度的变化率越来越小,但速度一直变大,当加速度变为零时,速度达到最大,故B、D正确.
8.AB [解析] 由图可知,汽车B全程做匀速直线运动,其速度大小为vB= m/s=12 m/s,汽车A在0~30 s内做匀速直线运动,其速度大小为vA1= m/s=20 m/s>vB,所以在0~t1时间内,A车的速度大于B车的速度,故A错误;0~70 s的时间内,A车的位移为零,则平均速度为零,而B车的平均速度的大小为=vB=12 m/s,所以两车的平均速度不相同,故B错误;在t2~t3时间内,A车向西做匀速直线运动,速度大小为vA2= m/s=20 m/s>vB,B车向西运动,所以以A车为参照物,B车向东运动,故C正确;由图可知,位移相等时两车相遇,从最开始到最后停止的时间内,A、B两车在中间相遇一次,70 s时相遇一次,共相遇两次,故D正确.
9.向东 向东 向东
[解析] 甲车内的人看乙车没有动,表明甲、乙相对静止,由于乙车内的人看见路旁的树木向西移动,表明乙向东运动,可知,甲、乙均向东运动;结合上述,乙向东运动,由于丙车内的人看乙车向西移动,则丙必定向东运动,且丙的速度大于乙的速度.
10.0 0
[解析] 空间站绕地球运动一周过程中,位移为0,因位移为0,则空间站绕地球运动一周的平均速度为0; 空间站绕地球运动一周过程中, 路程为2πR,则空间站绕地球运动一周过程的平均速率为==.
11.(1)A D (2)50 (3)10 50
[解析] (1)质点在0~20 s时间内和30~40 s时间内离出发点的位移越来越大,离出发点越来越远,故选A.质点在40~50 s时间内离出发点的位移越来越小,离出发点越来越近,故选D.
(2)由题图知t=40 s时,质点离出发点的距离最远,最远距离为50 m.
(3)从题图上读出质点在10 s时距离出发点10 m.质点在50 s时位移为0,即回到出发点.
12.(1)4.45 (2)0.89 1.48 (3)3.93 (4)平均速度 减小
[解析] (1)由图乙可得,滑块的长度为d=8.45 cm-4.00 cm=4.45 cm.
(2)滑块通过光电门1的速度为v1===0.89 m/s,滑块通过光电门2的速度为v2==≈1.48 m/s.
(3)滑块的平均加速度大小为a==≈3.93 m/s2.
(4)根据v=可知,当Δt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v1和v2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.b 3
[解析] 由题意可知,它测量的是小车前端P抵达b点时的瞬时速度;挡光片宽度越小,则挡光过程的平均速度越接近于瞬时速度,则由表格数据可知第3次的瞬时速度的测量最精确,即测得瞬时速度较精确的值为1.90 m/s.
14.(1)200 m/s2 (2)400 m/s2 与球的初速度方向相反
[解析] 设初速度的方向为正方向,由加速度公式a=可知
罚球瞬间,球的加速度为a1= m/s2=200 m/s2
守门员挡球瞬间,球的加速度为a2= m/s2=-400 m/s2
负号表示加速度方向与球的初速度方向相反
15.(1)4 km,方向为南偏东45° (2)12 km (3)40 min
[解析] (1)向正南方向的位移s1=l1-l2sin 37°=4 km
向正东方向的位移s2=l2cos 37°=4 km
故从一高总校区到一高新校区的位移s==4 km
由于tan θ==1,所以θ=45°,即方向为南偏东45°
(2)从一高总校区到一高新校区的路程l=l1+l2=12 km
(3)从一高总校区到一高新校区所需时间t== h=40 min
16.(1)102 m (2)1.7 s (3)20 m/s
[解析] (1)汽车第一次反射超声波脉冲时,超声波已传播的时间为
t1= s=0.3 s
则汽车第一次反射超声波脉冲时距测速仪的距离为
s1=v声t1=340×0.3 m=102 m
(2)汽车收到第二次超声波脉冲时,第二个超声波已传播的时间为
t2= s=0.2 s
则汽车两次反射超声波脉冲的时间间隔为
Δt=1.8 s+0.2 s-0.3 s=1.7 s
(3)汽车收到第二次超声波脉冲时距测速仪s2=v声t2=340×0.2=68 m
汽车收到两次超声波脉冲时距测速仪的距离差为
s=s1-s2=102 m-68 m=34 m
则汽车的速度v==20 m/s
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