精品解析:湖北仙桃市第三中学2026-2027学年上学期八年级物理开学自测物理试卷
2026-10-23
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内容正文:
八年级物理试卷
本卷可能用到的物理量:;g取10N/kg
(本试用共3大题,14小题,答题时间为60min,满分100分)
选择题(本大题共7小题。每小题只有一个符合题意的选项,请将正确选项前面的字母代号填在答题卡上。每小题5分,计36分)
1. 小明利用实验室内的示波器,将几种不同发声体的振动情况显示在屏幕上,关于这四种声音说法错误的是( )
A. 从物理学的角度看,乙是噪声,其余的属于乐音
B. 甲和丙具有相同的响度,但丙的音调更低
C. 乙和丙具有不同的音调和音色
D. 乙和丁的响度、音色不一样,但音调一样
2. 下列关于测量,正确的是( )
A. 测一张纸的厚度d:用刻度尺测出书(除去封面和封底)的厚度D,记录书本的页数n,则:
B. 测自行车通过的路程S:先用皮尺绕车轮一周测出其周长L,再记录车轮转过的圈数n,则
C. 一把易发生“热胀冷缩”的金属尺受热后,测同一物体的长度,测量的结果偏大
D. 用刻度尺测量一只铅笔的长度,读数时视线没与刻度线垂直,结果会产生误差
3. 如图是2025年9月3日我国纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵时的情景,展现了中国军人的精神风貌,体现了国家的强大与威严。关于阅兵现场中的一些物理量,下列估测明显不合理的是( )
A. 中国军人正步走的速度约为
B. 阅兵时军人听到的进行曲响度约为
C. 升国旗时演奏一遍国歌的时间约为50s
D. 徒步方队的国旗的长度约为
4. 某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的A点开始,在每隔相等距离的海面上B、C……G点处进行测量,各个点均在同一条直线上,测量船发出的超声波的方向垂直海面向下,仪器记录从发出声音到接收到回声的时间t,如下表所示。图中水平直线表示海面,曲线表示海底的起伏状况。根据上述信息,图中合理的是( )
采样位置
A
B
C
D
E
F
G
0.15
0.10
0.10
0.15
0.20
0.05
0.15
A. B.
C. D.
5. 在如图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中,从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅示意图可能反映了温度计的示数随时间变化的情况( )
A. B.
C. D.
6. 图中的一系列圆为我国正在研制的新一代战机在高空水平飞行的过程中,每隔1s产生的声波在某时刻所到达的位置。已知圆A的半径为380m,圆B的半径为700m,AB两圆圆心间的距离为700m,AC两圆圆心间的距离为1480m,下列说法正确的是( )
A. 该战机在水平向右做加速直线运动
B. 战机在AC段的平均速度为740m/s
C. 声音在高空中传播的速度为340m/s
D. 声波在圆C处的半径大小为780m
7. 有一支温度计的刻度均匀但示数不标准,将它放入1标准大气压下的沸水中,读数98℃,放入冰水混合物中,读数为8℃。现把该温度计悬挂在房间里的墙上,观察它在某一天内读数的变化,最高读数为34℃,最低读数为16℃,则这一天内,房间里的最高温度比最低温度高出( )
A. 17℃ B. 18℃ C. 20℃ D. 22℃
二、填空实验题(每空2分,共28分)
8. 在学校开展自制温度计比赛中,小聪和文文分别展示他们的作品:
(1)如图甲是小聪自制的温度计,把它从热水中取出,再放入冷水中,可观察到细管中液面的位置缓慢______(选填“升高”或“降低”)。
(2)如图乙是文文设计的温度计的示意图。瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分中间有一段液柱:
①这个温度计是根据______(选填“液体”或“气体”)热胀冷缩的性质来测量温度的;
②A、B两处刻度对应的温度的关系:A处的温度______(选填“<”“=”或“>”)B处的温度;
③将该温度计放在冰水混合物里,液柱在A位置,已知液柱在B、C位置时温度都与A差2℃,则液柱在C时,温度计的示数为______℃。
④为了提高此温度计的灵敏度,使读数更精确,请提出一条改进措施:______。
9.
(1)汽车行驶在高速公路上,公路两侧安装有板墙是为了在______减小噪声的影响。在某一路段设置有噪声监测设备,若某一时刻该装置的显示屏显示53.3的数据,这个数据的单位是______(用符号表示)。
do
re
mi
fa
sol
La
si
261.6Hz
293.6Hz
329.6Hz
349.2Hz
392Hz
440Hz
493.8Hz
(2)如图所示,网红“音乐公路”的路面上建有一条条宽度深度不一的凹槽,汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次,每条凹槽就像一个音符,如果汽车驶入该公路时的速度为36km/h,之后加油门,过后的一小段时间听到音乐的______(填写声音的特性)会很明显逐渐变______,假设该音乐公路规定的行驶速度是72km/h,且对应的相邻凹槽间的距离为6.8cm,则该汽车发出的音符近似为______。
10. 如图(a)所示,停在公路旁的保安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速,在图(b)中,、是测速仪先后发出的超声波信号,、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,与之间的时间间隔为1.8秒,超声波在空气中传播的速度为340m/s,则:图(b)中每小格表示的时间是______s;汽车的速度是______m/s。
11. 7个小球等间距排成一列,总长度为L,沿水平面以速度v0向右匀速运动,依次过斜坡AB运动到另一个足够长的水平面上继续运动,各小球通过斜坡前后的速度变化如图乙所示,已知第1个小球到达斜坡底端B时,第4个小球刚好运动到斜坡顶端A,不计摩擦并忽略球的大小,则每个小球通过斜坡的时间为______,最终7个小球分布的总长度为______(用题中所给字母表示)。
三、计算题(10+12+15=37分)
12. 山城重庆的车辆世界闻名,能上天入地、穿楼穿隧道。如图所示,一辆洒水车一直匀速直线行驶进行洒水工作。
(1)在进入隧道前,距隧道口519m处鸣笛,司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为340m/s,则洒水车行驶的速度是多少m/s。
(2)在进入隧道前,洒水车距隧道口360m时,步行于隧道内某处的赵洋刚好听到洒水车的音乐声,她立刻向隧道前或后两个方向跑,都刚好能跑出隧道进入开阔地带,避免水溅到身上。如果赵洋跑动的速度恒为3m/s,则该隧道的长度为多少m。
13. 如图所示,传送带的速度恒为,转轮A和B的大小不计,米(即传送带的总长度为3米)。某偷油老鼠跳到点,并以相对传送带的速度向点爬去,到达点后立即回头仍以相对传送带的速度返回A点。回到A点后,该老鼠将再次向B点爬去,到达B点后再次返回…如此反复下去,且老鼠相对传送带的速度始终为。老鼠在A、B两端点速度转向所需的时间不计,并认为老鼠身上有足够多的油污染传送带,求:
(1)老鼠第一次从A到达B需要多长时间?
(2)老鼠第一次从A点爬到B点的时间内,传送带被油渍污染的长度是多少?
(3)从该老鼠由A点出发时开始计时,经过多长时间,传送带上将都会被老鼠身上的油渍污染?
14. 2024年9月25日8点44分,中国人民解放军火箭军从海南文昌向太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,此导弹如一道璀璨的流星,划破天际,于9点11分在南太平洋公海轰然爆炸,全程飞行距离约达1.2万公里。洲际导弹的飞行之旅分为上升段、中段与末端段。上升段与末端段皆极难拦截,唯有飞行中段,在导弹发动机熄火后,于大气层外凭借惯性飞行,此阶段飞行时间相对较长,轨迹较为稳定,虽理论上为反导系统提供了一定拦截窗口,但由于导弹速度很快,自带反拦截系统等原因,故依旧很难拦截。
回答下列关于洲际导弹的问题:
(1)求该洲际导弹全程飞行的平均速度为多少m/s?(保留整数)
(2)距发射点5.1km处的市民听到发射的巨响时,此时导弹飞行的距离为多少km,假设在此段时间内导弹飞行的平均速度为500m/s;(声速取340m/s)
(3)假如本次洲际导弹末端段飞行时间为2min,平均速度为10km/s,此阶段无法拦截,飞行中段速度为8.5km/s。若某国想模拟在爆炸点附近部署中段防御系统进行拦截,该系统最远预警距离为4880km,当导弹进入该范围时系统会自动预警,但预警后需至少50s的判断和准备时间才能发射反导导弹,假设反导导弹飞行速度为8km/s,请你计算洲际导弹至少需要在距离爆炸点多远范围内开启反拦截系统?(本题中洲际导弹和反导导弹飞行轨迹均近似直线处理)。
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八年级物理试卷
本卷可能用到的物理量:;g取10N/kg
(本试用共3大题,14小题,答题时间为60min,满分100分)
选择题(本大题共7小题。每小题只有一个符合题意的选项,请将正确选项前面的字母代号填在答题卡上。每小题5分,计36分)
1. 小明利用实验室内的示波器,将几种不同发声体的振动情况显示在屏幕上,关于这四种声音说法错误的是( )
A. 从物理学的角度看,乙是噪声,其余的属于乐音
B. 甲和丙具有相同的响度,但丙的音调更低
C. 乙和丙具有不同的音调和音色
D. 乙和丁的响度、音色不一样,但音调一样
【答案】A
【解析】
【详解】A.由图知,甲、乙、丙、丁的波形很有规律,从物理学角度分析均属于乐音,故A错误,符合题意;
B.由图知,甲和丙的振幅相同,响度相同,相同时间内甲、丙振动的次数不相同,即它们振动的频率不相同,则音调不同,在相同时间内丙振动次数更少,丙的音调更低,故B正确,不符合题意;
C.相同时间内,乙、丙振动的次数不相同,即它们振动的频率不相同,则音调不同;波形不同,音色不同,故C正确,不符合题意;
D.乙和丁的振幅不相同,响度不同,波形不同,音色不同,相同时间内振动的次数相同,即它们振动的频率相同,音调相同,故D正确,不符合题意。
故选A。
2. 下列关于测量,正确的是( )
A. 测一张纸的厚度d:用刻度尺测出书(除去封面和封底)的厚度D,记录书本的页数n,则:
B. 测自行车通过的路程S:先用皮尺绕车轮一周测出其周长L,再记录车轮转过的圈数n,则
C. 一把易发生“热胀冷缩”的金属尺受热后,测同一物体的长度,测量的结果偏大
D. 用刻度尺测量一只铅笔的长度,读数时视线没与刻度线垂直,结果会产生误差
【答案】B
【解析】
【详解】A.书本页数n对应纸张数为,故,故A错误;
B.总路程等于车轮周长乘以转过的圈数,即,故B正确;
C.金属尺受热膨胀,刻度间距变大,测量同一物体时读数比真实值偏小,故C错误;
D.读数视线未与刻度线垂直属于操作错误,不属于误差,故D错误。
故选B。
3. 如图是2025年9月3日我国纪念中国人民抗日战争暨世界反法西斯战争胜利80周年阅兵时的情景,展现了中国军人的精神风貌,体现了国家的强大与威严。关于阅兵现场中的一些物理量,下列估测明显不合理的是( )
A. 中国军人正步走的速度约为
B. 阅兵时军人听到的进行曲响度约为
C. 升国旗时演奏一遍国歌的时间约为50s
D. 徒步方队的国旗的长度约为
【答案】B
【解析】
【详解】A.人正常步行速度约为,正步走速度与此接近,约为,故A不符合题意;
B.相当于普通室内谈话声,阅兵现场声音响亮,响度远大于,故B符合题意;
C.演奏一遍国歌的时间约为,接近,故C不符合题意;
D.成年人身高约为,国旗长度略大于人身高,约为,故D不符合题意。
故选B。
4. 某测量船利用回声探测海洋深度。该测量船从海面上的A点开始,在每隔相等距离的海面上B、C……G点处进行测量,各个点均在同一条直线上,测量船发出的超声波的方向垂直海面向下,仪器记录从发出声音到接收到回声的时间t,如下表所示。图中水平直线表示海面,曲线表示海底的起伏状况。根据上述信息,图中合理的是( )
采样位置
A
B
C
D
E
F
G
0.15
0.10
0.10
0.15
0.20
0.05
0.15
A. B.
C. D.
【答案】C
【解析】
【详解】由可知,在声速一定时,海洋深度与回声时间成正比,越大,深度越大,海底离海面越远(图像越靠下);越小,深度越小,海底离海面越近(图像越靠上)。
由表格数据可知,为最大值,故最大,E点处海底离海面最远;为最小值,故最小,F点处海底离海面最近。
A.图中E点曲线最靠上(最浅),与最大,E点处海底离海面最远不符,故A不符合题意;
B.图中BC处为波峰(最浅),与最小,F点处海底离海面最近不符,故B不符合题意;
C.图中E处曲线最靠下(最深),F处曲线最靠上(最浅,且高于BC处),符合 的关系,故C符合题意;
D.图中A点最靠上(最浅),即与海面距离最近,与最小,F点处海底离海面最近不符,故D不符合题意。
故选C。
5. 在如图温度计所示的恒温环境下进行实验。将温度计放入一杯冰水混合物中,从温度计放入开始计时,放入时间足够长,下列哪幅示意图可能反映了温度计的示数随时间变化的情况( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】
【详解】由图知,温度计的示数是25℃,说明环境温度是25℃;冰水混合物的温度是0℃,冰水混合物放在这一环境中会吸收热量,其中的冰会熔化,并且在熔化过程中温度保持不变,直到冰全部熔化成水;所以将温度计放入冰水混合物中,开始时冰水混合物温度为0℃,温度计中液体温度较高,放出热量体积收缩,温度计示数变小,直到与冰水混合物温度相同;当冰全部熔化成水,温度升高,温度计中液体温度也随着升高,直到与环境温度相同。所以温度计示数先降低,接着保持不变,然后再升高,最后保持不变。故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
6. 图中的一系列圆为我国正在研制的新一代战机在高空水平飞行的过程中,每隔1s产生的声波在某时刻所到达的位置。已知圆A的半径为380m,圆B的半径为700m,AB两圆圆心间的距离为700m,AC两圆圆心间的距离为1480m,下列说法正确的是( )
A. 该战机在水平向右做加速直线运动
B. 战机在AC段的平均速度为740m/s
C. 声音在高空中传播的速度为340m/s
D. 声波在圆C处的半径大小为780m
【答案】B
【解析】
【详解】A.圆心A、B、C代表战机在不同时刻的位置。声音的传播需要时间,时间越长传播的距离越远,在圆C的圆心产生的声音传播的半径大于在圆A的圆心产生的声音的传播半径,故声音在圆C处产生的早,所以飞机向左飞行。战机每隔1s发出一列声波。战机从位置C运动到位置B用时1s,运动的距离,根据速度计算公式,可得此过程中的平均速度
战机从位置B运动到位置A用时1s,运动的距离为700m,根据速度计算公式,可得此过程中的平均速度
因为,所以战机的速度在减小,该战机在水平向左做减速直线运动,故A错误;
B.战机从位置C运动到位置A的总路程为1480m,总时间为2s。根据平均速度公式,战机在AC段的平均速度为,故B正确;
C.圆的半径表示声波从发出到被观测时刻所传播的距离,圆A和圆B的声波发出时间相隔1s,在这1s的时间差内,声波传播的距离差等于两圆的半径差,声音的传播速度,故C错误;
D.圆B和圆C的声波发出时间也相隔1s,因此,圆C的半径应比圆B的半径大一个1s内声波传播的距离,圆C的半径,故D错误。
故选B。
7. 有一支温度计的刻度均匀但示数不标准,将它放入1标准大气压下的沸水中,读数98℃,放入冰水混合物中,读数为8℃。现把该温度计悬挂在房间里的墙上,观察它在某一天内读数的变化,最高读数为34℃,最低读数为16℃,则这一天内,房间里的最高温度比最低温度高出( )
A. 17℃ B. 18℃ C. 20℃ D. 22℃
【答案】C
【解析】
【详解】该温度计刻度均匀,将它放入1标准大气压下的沸水中,实际温度为100℃,液面在第98个格,放入冰水混合物中,实际温度为0℃,液面在第8个格,则每小格的真实温度为
一天内,用该温度计测出的最高温度比最低温度高出的格数为
则这一天内,房间里的最高温度比最低温度高出
故选C。
二、填空实验题(每空2分,共28分)
8. 在学校开展自制温度计比赛中,小聪和文文分别展示他们的作品:
(1)如图甲是小聪自制的温度计,把它从热水中取出,再放入冷水中,可观察到细管中液面的位置缓慢______(选填“升高”或“降低”)。
(2)如图乙是文文设计的温度计的示意图。瓶中装的是气体,瓶塞不漏气,弯管水平部分中间有一段液柱:
①这个温度计是根据______(选填“液体”或“气体”)热胀冷缩的性质来测量温度的;
②A、B两处刻度对应的温度的关系:A处的温度______(选填“<”“=”或“>”)B处的温度;
③将该温度计放在冰水混合物里,液柱在A位置,已知液柱在B、C位置时温度都与A差2℃,则液柱在C时,温度计的示数为______℃。
④为了提高此温度计的灵敏度,使读数更精确,请提出一条改进措施:______。
【答案】(1)降低 (2) ①. 气体 ②. ③. 2 ④. 换用更细的弯管
【解析】
【小问1详解】
图甲是液体温度计,原理是液体的热胀冷缩。将它从热水放入冷水中,瓶内煤油遇冷收缩,体积变小,因此细管内液面位置缓慢降低。
【小问2详解】
图乙的温度计瓶内装的是气体,依靠瓶内气体的热胀冷缩带动液柱移动,因此是根据气体热胀冷缩的性质测温。
当温度升高时,瓶内气体受热膨胀,会把液柱向左推,因此液柱越靠近A,对应温度越高,即A处温度大于B处。
冰水混合物的温度为0℃,此时液柱在A位置,说明A对应0℃;B位置比A更靠近烧瓶,对应温度比A低2℃,即-2℃;C位置在A的左侧,对应温度比A高2℃,因此示数为2℃。
提高灵敏度的原理是让温度发生微小变化时,液柱的移动距离更大,换用更细的弯管,相同体积变化下液柱移动的距离会更大;或换用容积更大的烧瓶,相同温度变化时瓶内气体的体积变化量更大,都能让读数更精确。
9.
(1)汽车行驶在高速公路上,公路两侧安装有板墙是为了在______减小噪声的影响。在某一路段设置有噪声监测设备,若某一时刻该装置的显示屏显示53.3的数据,这个数据的单位是______(用符号表示)。
do
re
mi
fa
sol
La
si
261.6Hz
293.6Hz
329.6Hz
349.2Hz
392Hz
440Hz
493.8Hz
(2)如图所示,网红“音乐公路”的路面上建有一条条宽度深度不一的凹槽,汽车每经过一个凹槽就会上下振动一次,每条凹槽就像一个音符,如果汽车驶入该公路时的速度为36km/h,之后加油门,过后的一小段时间听到音乐的______(填写声音的特性)会很明显逐渐变______,假设该音乐公路规定的行驶速度是72km/h,且对应的相邻凹槽间的距离为6.8cm,则该汽车发出的音符近似为______。
【答案】(1) ①.
传播过程中 ②.
dB (2) ①.
音调 ②.
高 ③.
re
【解析】
【小问1详解】
高速两侧的板墙可以阻挡、反射汽车产生的噪声,是在噪声从声源向人耳传播的过程中减弱噪声,即传播过程中控制噪声;噪声监测设备测量的是声音的响度,响度的专用单位是分贝,符号为。
【小问2详解】
汽车加速时,单位时间内轮胎碾过的凹槽数量变多,汽车振动的频率随之升高,而音调由频率决定,因此听到音乐的音调会明显逐渐变高。 速度,相邻凹槽间距,每秒碾过的凹槽数也就是振动频率
对照表格的音符频率,该数值和re的293.6Hz非常接近,故近似对应音符re。
10. 如图(a)所示,停在公路旁的保安巡逻车利用超声波可以监测车速:巡逻车上的测速仪发出并接收超声波脉冲信号,根据发出和接收到的信号间的时间差就能测出车速,在图(b)中,、是测速仪先后发出的超声波信号,、分别是测速仪检测到的、经反射后的信号。设测速仪匀速扫描,与之间的时间间隔为1.8秒,超声波在空气中传播的速度为340m/s,则:图(b)中每小格表示的时间是______s;汽车的速度是______m/s。
【答案】 ①.
0.2 ②.
20
【解析】
【详解】[1]由图b可知,与之间有9个小格,且两者时间间隔为1.8s,所以每小格表示的时间为
[2]由图b可知,到间有3个小格,则第一次超声波往返时间为
单程的时间为,此时汽车与测速仪的距离为
由图b可知,到间有2个小格,则第二次超声波往返时间为
单程的时间为,此时汽车与测速仪的距离为
因此汽车行驶的距离为
由于第一次相遇在发出后时刻,第二次相遇在发出后时刻,且比晚发出1.8s,可知汽车行驶时间为
所以汽车的速度为
11. 7个小球等间距排成一列,总长度为L,沿水平面以速度v0向右匀速运动,依次过斜坡AB运动到另一个足够长的水平面上继续运动,各小球通过斜坡前后的速度变化如图乙所示,已知第1个小球到达斜坡底端B时,第4个小球刚好运动到斜坡顶端A,不计摩擦并忽略球的大小,则每个小球通过斜坡的时间为______,最终7个小球分布的总长度为______(用题中所给字母表示)。
【答案】 ①. ②. 3L
【解析】
【详解】[1]由图知,小球在通过斜面时,为匀加速运动,小球间的距离
第1个小球到达斜坡底端B时,第4个小球走过的距离
所以小球通过斜坡的时间为
[2]第1个小球到达B点时到第7个小球运动到B点所需时间为第7个小球通过三个小球间距和通过斜坡所用时间之和,即
因此当第7个小球运动到B点,第一个小球再次运动的距离为
此时所有小球速度相等,相对位置不变,7个小球分布的总长度即第一个小球和第7个小球的间距,为3L。
三、计算题(10+12+15=37分)
12. 山城重庆的车辆世界闻名,能上天入地、穿楼穿隧道。如图所示,一辆洒水车一直匀速直线行驶进行洒水工作。
(1)在进入隧道前,距隧道口519m处鸣笛,司机在鸣笛3s后听到隧道口处山崖反射的回声,声音在空气中的速度为340m/s,则洒水车行驶的速度是多少m/s。
(2)在进入隧道前,洒水车距隧道口360m时,步行于隧道内某处的赵洋刚好听到洒水车的音乐声,她立刻向隧道前或后两个方向跑,都刚好能跑出隧道进入开阔地带,避免水溅到身上。如果赵洋跑动的速度恒为3m/s,则该隧道的长度为多少m。
【答案】(1)6m/s
(2)720m
【解析】
【小问1详解】
3s内声音传播的路程
3s内洒水车行驶的路程
洒水车行驶的速度
【小问2详解】
当赵洋向左跑时:
因为刚好能跑出隧道,所以此时洒水车运动的路程
此时洒水车行驶的时间
此时赵洋运动的路程
当赵洋向右跑时:
赵洋和洒水车运动的时间
此时赵洋运动的路程
则该隧道的长度
13. 如图所示,传送带的速度恒为,转轮A和B的大小不计,米(即传送带的总长度为3米)。某偷油老鼠跳到点,并以相对传送带的速度向点爬去,到达点后立即回头仍以相对传送带的速度返回A点。回到A点后,该老鼠将再次向B点爬去,到达B点后再次返回…如此反复下去,且老鼠相对传送带的速度始终为。老鼠在A、B两端点速度转向所需的时间不计,并认为老鼠身上有足够多的油污染传送带,求:
(1)老鼠第一次从A到达B需要多长时间?
(2)老鼠第一次从A点爬到B点的时间内,传送带被油渍污染的长度是多少?
(3)从该老鼠由A点出发时开始计时,经过多长时间,传送带上将都会被老鼠身上的油渍污染?
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【分析】分段分析老鼠每次往返过程中新增的污染长度,判断每次往返后未被污染的剩余长度,直到剩余长度可以在某一段运动中被完全污染,再将各段运动时间累加,得到总时间。
【小问1详解】
老鼠向B运动时,相对地面的速度为
得运动时间
【小问2详解】
污染长度等于老鼠相对传送带运动的路程
【小问3详解】
第一次返回A点, 老鼠返回时相对地面速度
运动时间
老鼠相对传送带路程
新增污染,累计污染,剩余未污染;
第二次从A去B, 用时与第一次去B相同,,路径均为已污染区域;
第二次返回A,用时与第一次返回相同,,新增污染,剩余未污染;
老鼠第三次去B用时,路径均为已污染区域;
第三次返回A,剩余未污染全部被污染,老鼠相对传送带需要运动的路程
运动时间
总时间为
14. 2024年9月25日8点44分,中国人民解放军火箭军从海南文昌向太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹,此导弹如一道璀璨的流星,划破天际,于9点11分在南太平洋公海轰然爆炸,全程飞行距离约达1.2万公里。洲际导弹的飞行之旅分为上升段、中段与末端段。上升段与末端段皆极难拦截,唯有飞行中段,在导弹发动机熄火后,于大气层外凭借惯性飞行,此阶段飞行时间相对较长,轨迹较为稳定,虽理论上为反导系统提供了一定拦截窗口,但由于导弹速度很快,自带反拦截系统等原因,故依旧很难拦截。
回答下列关于洲际导弹的问题:
(1)求该洲际导弹全程飞行的平均速度为多少m/s?(保留整数)
(2)距发射点5.1km处的市民听到发射的巨响时,此时导弹飞行的距离为多少km,假设在此段时间内导弹飞行的平均速度为500m/s;(声速取340m/s)
(3)假如本次洲际导弹末端段飞行时间为2min,平均速度为10km/s,此阶段无法拦截,飞行中段速度为8.5km/s。若某国想模拟在爆炸点附近部署中段防御系统进行拦截,该系统最远预警距离为4880km,当导弹进入该范围时系统会自动预警,但预警后需至少50s的判断和准备时间才能发射反导导弹,假设反导导弹飞行速度为8km/s,请你计算洲际导弹至少需要在距离爆炸点多远范围内开启反拦截系统?(本题中洲际导弹和反导导弹飞行轨迹均近似直线处理)。
【答案】(1)
(2)
(3)
【解析】
【小问1详解】
全程路程
飞行时间
平均速度
【小问2详解】
市民距发射点,声速 ,导弹平均速度 。
根据 可得,声音传播时间
这段时间导弹飞行的距离
【小问3详解】
由题意,末端段无法拦截,因此需先计算末端段长度(即末端段起点到爆炸点的距离):已知末端段时间
速度 ,得
即距离爆炸点小于等于为无法拦截区域。若反导刚好在末端段起点拦截导弹,反导飞行路程为,反导速度,得反导飞行时间:
从预警到相遇的总时间为准备时间加反导飞行时间
导弹中段速度,总时间内导弹飞行的路程
因此,预警时导弹距离爆炸点的距离:
即洲际导弹需要在距离爆炸点范围内开启反拦截系统,反导无法在末端段前完成拦截。
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