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第一章 机械运动
1.用同一把刻度尺测量一物体的长度,一般要测量三次或更多次,这样做的是为了( )
A.减少由于刻度不精密而产生的误差
B.避免测量中可能出现的错误
C.减少观察刻度线时由于视线不垂直而产生的误差
D.减少由于读数时估计值偏大或偏小而产生的误差
2.小明坐在爸爸驾驶的小汽车上,看到前方一辆同向行驶的大客车向自己“倒退”而来,由此现象可推断小汽车的速度比大客车的速度( )
A.一定大 B.一定小 C.一定相等 D.无法判断
3.根据匀速直线运动公式v=,可知( )
A.速度跟路程成正比 B.速度跟时间成反比
C.速度不变,路程跟时间成反比 D.以上说法都不对
4.在体育比赛过程中,以下选项正确的是( )
A.跳远比赛时,必须选用分度值为1mm的刻度尺进行测量
B.小红在100m比赛中,看到旁边的看台向后运动,选取的参照物是跑道
C.小明50m比赛的成绩是7s,则他的平均速度为6.25m/s
D.在1000m比赛中,小刘的平均速度为5m/s、小邱的成绩是240s,则小刘跑得更快
参考答案:1.D; 2.A;3.D;4D.
易错点1 求测量的平均值
典例1 :五名同学分别用刻度尺测量同一物体的长度,测量值分别为1.24cm、1.25cm、1.23cm、1.54cm、1.25cm,为了减小误差,需要对五次测量的结果求平均值,则这个物体的长度是 cm。
[错解]答案:1.30 ,理由: L=
[析错]用刻度尺多次测量物体长度时,偏差较大的数据是错误的,应该要去掉出现错误的数值,剩余的测量数值取平均值并保留到与测量数值位数一样,这样更接近物体长度的真实值。
[正解]选C,理由:由题可知,1.54 cm与其他数据相差较大,所以1.54 cm是错误的,应该去掉,
则这个物体的长度为L== 1.2425cm≈1.24cm
易错点2:运动和静止的相对性
典例2:(2021 无锡)飞机研制中,需将飞机模型固定在“风洞”中,让风迎面吹来,模拟飞机在空中的飞行情况。下列说法中正确的是( )
A.风相对于风洞是静止的 B.风相对于飞机模型是静止的
C.飞机模型相对于风是运动的 D.飞机模型相对于风洞是运动的
[错解]选D,理由:飞机模型固定在风洞中,飞机和风之间了发生位置的改变,所以飞机模型相对于风洞是运动的。
[析错]一个物体运动状态的确定,关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的相对位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。
[正解]选C,理由:A、风从风洞中通过时,风与风洞的位置不断发生变化,所以风相对于风洞是运动的,故A错误;BC、飞机模型和迎面吹来的风之间发生了位置的改变,所以飞机模型和风是相对运动的,故B错误,C正确;D、飞机模型固定在风洞中,飞机和风洞之间没有发生位置的改变,所以飞机模型相对于风洞是静止的,故D错误。故选:C。
易错点3:速度的单位换算
典例3:火车的速度为72km/h时,汽车的速度为18m/s,汽艇在静水中每分钟行驶900m,则( )
A.火车的速度大 B.汽车的速度大
C.汽艇的速度大 D.无法比较
[错解]选c,理由:900
[析错]未统一单位进行比较。
[正解]选A,理由:以m/s为单位数据分别为20、18、 15,故选A。
易错点:路程的确定
典例4 :用斜面和滑块做“测物体的平均速度”实验,如图所示.当滑块自斜面顶端出发开始计时,滑至斜面底端时停止计时.在此过程中,滑块的速度是( )
A. 10 cm/s B.9 cm/s
C. 8 cm/s D. 7 cm/s
[错解]选C,理由:路程S误以为是40cm 。
[析错]路程应该是45cm
[正解]选B,理由根据公式,故选B。
易错点5:求平均速度
典例5:(2021 兴安盟)如图为某物体沿直线运动的路程s随时间t变化的图象,下列对该物体在0~5s内运动情况分析正确的是( )
A.物体在1~3s内做匀速直线运动
B.物体在1~3s内的平均速度为0.5m/s
C.物体在0~5s内运动的路程为2m
D.物体在0~5s内的平均速度为0.67m/s
[错解]选D,理由:第1S-第3S未运动时间不计算在内,按实际运动时3S进行计算。
[析错]应该根据平均速度等于总路程除以总时间
[正解]选C,理由:A、物体在1~3s内路程不变,处于静止状态,故A错误;B、物体在1~3s内处于静止状态,速度为0,故B错误;C、由图像可知,物体在0~5s内运动的路程为2m,故C正确;D、物体在0~5s内的平均速度为:,故D错误。故选:C。
易错点6:机械运动的图象的区分
典例6:甲、乙两人同时从同一起跑线出发,同向做匀速直线运动,某时刻他们的位置如图所示,图中能正确反映两人运动距离与时间关系的是( )
【错解】选B,理由:乙在前面就认为选B
【析错】匀速直线运动路程和时间图像为正比例函数
【正解】选D,理由:乙在前面表明乙的速度要大于甲的速度,故选D。
知识点分布 考查频率 考点内容 命题趋势
1.长度的测量 ★★★★ 1.了解长度和时间的单位及换算、估测及单位换算。 2.了解测量有误差,明确误差和错误的区别,掌握减小测量误差的方法. 3.了解参照物和运动和静止的相对性。 4.能区别匀速直线运动和变速直线运动,5.了解速度的概念、单位以及速度单位的换算。 6.运用速度公式进行简单的计算。 长度和时间的估测、运动的相对性、速度公式的运用是历年中考的必考内容,在中考中一般为2-3道题,分值为3-7分,多以选择、计算、实验形式出现, 长度和时间的估测、速度计算是历年中考的热点
2.时间的测量 ★★★
3.运动的描述 ★★★★
4.速度的大小 ★★★★★
知识点一:长度的测量
典例1. (2021 鄂州)如图是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是( )
A.5.7cm B.5.65cm C.3.65cm D.3.6cm
使用刻度尺测量物体长度之前,要明确其零刻线、量程和分度值;刻度尺上最小的一格代表的长度是此刻度尺的分度值;使用刻度尺测量物体长度时,测量结果要估读到分度值的下一位。
变式1(2020 惠阳区模拟)如图所示,用两把尺子测同一物体的长度,则A尺的读数为2.4cm,B尺的读数为2.35cm。
(1)刻度尺A的分度值即相邻两刻线间的距离是0.5cm,测量是从4.0cm开始测起的,末端刻度值在6cm和7cm之间偏向6cm一侧,估读为6.4cm,所以物体的长度为6.4cm-4.0cm=2.4cm;
(2)刻度尺B的分度值是1mm,测量时是从4.00cm刻度线开始测起的,末端刻度值在6.3cm和6.4cm中间,估读为6.35cm,所以物体的长度为6.35cm-4.00cm=2.35cm。
故答案为:2.4;2.35。
知识点二:时间的测量
典例2(2021 越秀区)如图所示,秒表的读数为 s。
在秒表的中间表盘上,1min中间有两个小格,所以一个小格代表0.5min,所以分针指示的时间为4min;在秒表的大表盘上,秒针走一圈的时间为30s,1s分为10个小格,则一个小格代表0.1s,分钟表盘没有过半,所以秒针示数不可能大余30秒,指针在7.5s处,所以秒针指示的时间为7.5s,即秒表的读数4min7.5s=247.5s。故答案为:247.5。。
变式2.(2019 江西)清晨,王爷爷绕小区花园步行锻炼身体,借助手机中的秒表测量了自己步行一圈的时间为2min24s,如图所示,秒表外圈示数的单位为 ,分度值为 s。
由“时间为2min24s”结合秒表示意图知,秒表外圈示数的单位是s;在1s之间平均分成5等份,所以一份是0.2s,也就是秒表的分度值是0.2s。
故答案为:s;0.2。
知识点三:运动的描述
典例3. (2021 海南一模)国庆节小丽和妈妈到“大润发”逛商场,她们正乘自动扶梯下楼(如图),妈妈说:“小丽,站着别动。”妈妈劝小丽不动选择的参照物是( )
A.小丽
B.自动扶梯
C.商场里走动的人
D.地面
研究同一物体的运动状态,关键是看被研究的物体与所选的标准,即参照物之间的位置是否发生了改变,如果发生改变,则物体是运动的;如果未发生变化,则物体是静止的。A、研究物体运动状态,不能选择研究对象本身为参照物。故A不符合题意;B、小丽相对于自动扶梯的位置没有发生变化,以自动扶梯为参照物,小丽是静止的。故B符合题意;CD、相对于商场里走动的人、地面,小丽的位置不断发生变化,以商场里走动的人、地面为参照物,小丽是运动的。故CD不符合题意。故选:B。
变式3. (2020 烟台)南朝诗人萧绎在《早发龙巢》有诗句“不疑行船动,唯看远树来”,其中“唯看远树来”的参照物可能的是( )
A.河岸 B.行船 C.岸边的房屋 D.远处的树
诗句“不疑行船动,唯看远树来”,其中“唯看远树来”是说树是运动的,则所选的参照物可能是行船或船上的人。故ACD错误,B正确。故选:B。
知识点四:运动的快慢
典例4. (2021 龙岩模拟)甲乙两物体相向运动即两个物体各自朝对方的方向运动。它们的s-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.甲的运动速度为10 m/s
B.甲、乙是同时出发的
C.相遇时甲通过的路程为400 m
D.0-40s内甲、乙均做匀速直线运动
(1)由图像可知,甲物体做匀速直线运动,在30s内通过的路程为300m,根据
计算出速度;(2)由图像可知,在0-10s内,甲做匀速直线运动,而乙处于静止状态;10s-30s,甲乙均做匀速直线运动;所以乙比甲要晚10s出发;(3)由图像可知,相遇时(即两图线相交);(4)由图像可知,在10s内,乙处于静止状态;在10s后乙物体才做匀速直线运动。由图像可知,甲物体做匀速直线运动,在 30s 内通过的路程为300m,甲的运动速度为,故A正确
变式4. (2020春 金水区)甲、乙、丙三位同学在平直的路面上均向东运动,他们运动的图象如图(a)、(b)所示,由图可知,甲同学比乙同学运动得 (选填“快”或“慢”);以甲同学为参照物,丙同学向 (选填“东”或“西”)运动。
解析:
(1)根据图象可知,甲乙同学运动的s-t图象都为正比例图象,即甲乙都做匀速直线运动;
在5s时,甲同学前进了25m,而乙同学前进了25m-10m=15m,
即相同时间内,甲同学前进的路程多,所以甲同学比乙同学运动得快。
(2)根据图象A可知在5s时,甲前进的路程为s甲=25m,
所以甲同学的速度为:v甲==,
由图象B可知,丙同学的速度为:v丙=4m/s,
比较可知,甲同学的速度大于丙同学的速度,因他们在平直的路面上均向东运动,所以,以甲同学为参照物,丙同学向西运动。故填:快;西。
知识点五:测量平均速度
典例5. (2021 任城区一模)物体A、B沿同一条直线向东运动,其相对点O的运动距离s随时间t变化的图像如图所示,以下说法正确的是( )
①0-3s内,以B为参照物,A是静止的;
②t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处;
③从第3s末开始,vA>vB,5s末A、B相遇;
④前5s内,A、B的平均速度相等
A.②③正确 B.③④正确 C.①③正确 D.①④正确
①要判断静止或运动,关键要看该物体相对于参照物的位置是否发生变化;
②纵坐标表示A点与O点的距离;③根据斜率可判断速度的大小,当A、B与O点距离相等时,二者相遇;④根据计算出二者的平均速度,然后进行比较。
①由图知,0-3s内,A与O点的距离始终为0,而B与O点的距离由5m处运动到了10m处,所以这个过程,A、B两点的相对位置发生了变化,以B为参照物,A时运动的,故①说法错误;②由图知,t=0时刻,A在O点,B在距离O点5m处,故②说法正确;③在s-t图像中图线的斜率等于速度,从t=3s起,A的斜率大、速度大,即有vA>vB,第5s时A、B的路程相同、相遇,故③说法正确;④由图知,5s内A通过的路程为10m,B通过的路程为10m-5m=5m,因为平均速度等于路程与时间之比,所以A的平均速度大,故④说法错误。综上所述,②③说法正确。故选:A。
变式5. (2020 连云港一模)体育课上,小明和小红在操场上沿直线进行跑步训练。在某次训练中,他们通过的路程随时间变化的图象如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.两人都做匀速直线运动
B.小红做匀速直线运动,小明做变速直线运动
C.前2s内,小明跑得较快
D.全程中,小红的平均速度等于小明的平均速度
【分析】
(1)物体做匀速直线运动时,路程与时间是成正比的,在图象上表现为一条直线;
(2)要判断前2s内谁跑得快,我们可采取相同时间比较路程,谁在相同时间内运动的路程长,谁就跑得快;
(3)用全程除以跑完全程的时间,即得到两人全程中的平均速度,从而进行比较。
AB、由图象可知,小明的路程和时间关系图象是一条直线,表明路程和时间成正比,所以小明做的是匀速直线运动;而小红的路程和时间关系图象是一条曲线,表明路程和时间不成正比,所以小红做的是变速直线运动,故AB错误;
C、由图象可知,在前2s内,小红运动的距离比小明长,所以小红跑得较快,故C错误;
D、由图象可知,两人跑的全程都为40m,而且他们所用的时间都为8s,所以他们在全程中的平均速度都为v===5m/s,故小红的平均速度等于小明的平均速度,故D正确。
故选:D。
1.(2021 济南)“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还。两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”李白这首脍炙人口的七言绝句,描绘了一幅闸述运动相对性的完美画卷,诗中的意境如图所示。从物理学的角度看,我们说舟中人是静止的,所选的参照物是( )
A.白帝 B.江陵 C.两岸 D.轻舟
2.(2021 徐州)小明乘坐地铁时,看到站台上的信息牌向后运动,他选取的参照物可能是( )
A.地铁车厢 B.信息牌 C.候车椅 D.进站楼梯
3.(2021 盐城)2020年12月31日,盐通高铁正式开通,小华乘坐高铁前往上海,列车行驶过程中,若说坐在座椅上的小华是静止的,则选择的参照物可能是( )
A.地面上的大树 B.迎面行驶过来的列车
C.列车里的座椅 D.列车里行走的乘务员
4.(2021 黄石)鲁迅的《社戏》中有这样的描写:“漆黑的起伏的连山,仿佛是踊跃的铁的兽脊似的,都远远地向船尾跑去了……”,其中“山…向船尾跑去了”所选的参照物是( )
A.山 B.船 C.流水 D.河岸
5.(2021 牡丹江)甲、乙两列火车在两条平行的铁轨上匀速行驶,两车交会时,甲车上的乘客从车窗看到地面上的树木向东运动,看到乙车向西运动。则下列判断正确的是( )
A.甲车向西运动,乙车向东运动 B.甲车向东运动,乙车向西运动
C.甲、乙两车都向西运动 D.甲、乙两车都向东运动
6.(2021 常州)2021年1月,我国生物学家在浙江丽水发现两栖动物新物种—百山祖角蟾。由图可知,趴在成人大拇指上的百山祖角蟾体长约为( )
A.3m B.3dm C.3cm D.3mm
7.(2021 大连)小红坐在行驶的火车上,如果认为她是静止的,所选的参照物是( )
A.所坐的座椅 B.铁路边的树
C.远处的房屋 D.身边走过的人
8.(2021 桂林)球场上的篮球架相对下列哪个物体是运动的( )
A.地面 B.树木 C.行人 D.教学楼
9.(2021 山西)3月12日植树节这一天,学校组织九年级同学参加植树造林活动。根据图片信息,对图中这棵小树的高度估测合理的是( )
A.0.5m B.1m C.2m D.4m
10.(2021 柳州)中国设计制造的高铁列车,其平稳性处于国际领先水平。在列车运行过程中,有外国记者将硬币竖立在车厢的窗台上(如图所示),发现硬币能长时间保持静止,他选择的参照物是( )
A.站台 B.铁轨
C.车厢的窗台 D.路边的树木
11.(2021 镇江)如图五峰山大桥是公路、铁路两用大桥,它横跨长江,毗邻镇江的五峰山。以下列哪个物体为参照物,五峰山大桥是静止的?( )
A.岸边矗立的山峰 B.桥上行驶的列车
C.江上航行的轮船 D.缓缓流淌的江水
12.(2021 南通)周末,同学们乘大巴去张謇纪念馆参观。在大巴行驶过程中,小华觉得自己是静止的,他所选的参照物是( )
A.路边的树木 B.迎面而来的汽车
C.身旁的同学 D.后方超越的汽车
13.(2021 兰州)甲、乙两物体同时由同一位置开始在水平面上向东运动,它们的s﹣t图像如图所示。下列说法中正确的是( )
A.第2s末物体乙开始做匀速直线运动
B.第4s末两物体的运动速度恰好相等
C.前2s内,以物体乙为参照物,物体甲在向东运动
D.前4s内,甲、乙两物体的平均速度大小相等
14.(2021 宿迁)我们的生活已经步入高铁时代,长约200m的复兴号列车,若以288km/h的速度匀速通过长约6000m的隧道,对此分析符合实际的有( )
①以隧道为参照物,列车是静止的
②以列车为参照物,隧道是运动的
③列车完全通过隧道的时间约为75s
④列车全部在隧道内行驶的时间约为72.5s
A.①③ B.②③ C.①④ D.②④
15.(2021 鄂州)如图是用刻度尺测长度的实验,所记录的测量结果正确的是( )
A.5.7cm B.5.65cm C.3.65cm D.3.6cm
16.(2021 玉林)选择下列哪个物体作为参照物,可以认为地球同步通信卫星是静止的( )
A.月亮 B.地球 C.太阳 D.火星
17.(2021 襄阳)下列s﹣t图象中描述物体做匀速直线运动的是( )
A.B. C.D.
18.(2021 兰州)如图所示,能正确反映物体做匀速直线运动的图像是( )
A.B. C.D.
19.(2021 南京)小明和家人在玄武湖划船游玩,若认为小明是静止的,所选参照物是( )
A.岸上的亭子 B.水边的柳树 C.飞过的白鹭 D.小明划的船
20.(2021 菏泽)小明乘船在湖上游玩,船行驶在平静的湖面上,他看到相邻的乘客静止不动。他选择的参照物是( )
A.他们乘坐的小船 B.湖水面
C.湖岸 D.湖中的小岛
21.(2021 天津)如图是某单位组织党日活动时的合影,根据照片信息可判断出他们所用党旗的规格是( )
A.长96cm,宽64cm B.长144cm,宽96cm
C.长192cm,宽128cm D.长288cm,宽192cm
22.(2021 绵阳)甲、乙两辆汽车在某段公路上行驶,它们的路程s随时间t变化的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A.0~10min,甲车平均速度大于乙车平均速度
B.10~20min,甲车平均速度等于乙车平均速度
C.20~30min,甲车平均速度小于乙车平均速度
D.0~30min,甲车平均速度大于乙车平均速度
23.(2021 德州)如图是甲、乙两车在同一平直公路上行驶的s﹣t图象。下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车都做匀速直线运动,且v甲>v乙
B.由图象得,甲、乙两车速度之比为4:9
C.若它们相对地面均向东行驶,以甲车为参照物,乙车向东行驶
D.甲车2小时行驶的路程,乙车需行驶3小时
24.(2021 凉山州)小强同学在一次测量某物体长度时,正确记录了四次测量结果,即18.12cm,18.13cm,18.11cm,18.14cm,则该物体的长度应为( )
A.18.125cm B.18.1cm C.18.13cm D.18.12cm
25.(2021 湘西州)小明在学校举行的体育运动会百米赛跑中,前50米用时6秒,后50米用时8秒,小明百米赛跑全程的平均速度约为( )
A.16.7m/s B.12.5m/s C.7.1m/s D.7.3m/s
26.(2021 烟台)如图所示,两列火车并排停在站台上,小红坐在车厢向另一列火车观望。突然她觉得自己乘坐的列车开始前进了,但是“驶过”对面列车的车尾时,小红发现她乘坐的列车还停在站台上,原来是对面的列车向反方向开去了。“开始前进了”和“停在站台上”是因为小红所选的参照物是( )
A.另一列火车 自己乘坐的火车 B.自己乘坐的火车 站台
C.站台 另一列火车 D.另一列火车 站台
27.(2021 十堰)小红和小华站在公交站台等公交车,小红对小华说自己是运动的,她选择的参照物是( )
A.公交站台 B.小华 C.路边的树木 D.行驶过来的公交车
28.(2021 玉林)如图所示,是汽车通过某一平直公路时绘制的s﹣t图象,下列说法正确的是( )
A.0﹣t1时间内汽车做加速运动
B.t1﹣t2时间内汽车做匀速运动
C.t1﹣t2时间内汽车处于静止状态
D.t2﹣t3时间内汽车做减速运动
29.(2021 柳州)在纸板上扎一个小孔,将纸板与地面平行放置,当阳光直射地面时,在地面上可观察到圆形的光斑,经测量,光斑的直径为2cm,纸板与地面距离为2m,已知太阳光从太阳传到地球需要500s,光的传播速度为3×108m/s,根据以上信息估算,太阳到地球的距离为 m,太阳的直径为 m。
30.(2021 梧州)2021年5月29日,“长征七号遥三运载火箭”托举着“天舟二号”货运飞船直冲云霄,飞船与火箭分离后,再与“天和”核心舱对接成功,完成了“送货上门”服务,飞船直冲云霄中,以地球为参照物,飞船是 的;飞船与天和核心舱对接成功,形成组合体一起运动,以“天和”核心舱为参照物,飞船是 的。
31.(2021 百色)如图所示是空中加油机在给战斗机加油的情景,以加油机为参照物,战斗机是 (选填“运动”或“静止”)的;它们在5s内飞过了1250m的距离,则飞行速度为 km/h。
32.(2021 湘潭)如图所示,铅笔长为 cm。
33.(2021 丹东)小明在“测量小车的平均速度”实验中,使小车从带刻度尺的斜面上由静止下滑,如图所示。
(1)该实验的原理是 。
(2)AB段距离sAB= cm,小车在AC段平均速度vAC= m/s。
(3)如果不小心让小车过了A点才开始计时,则所测AC段的平均速度会 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
(4)下列图象中能正确反映小车在斜面上运动情况的是 。
(5)小明进一步实验测得小车在斜面上运动时,前半程平均速度为v1,后半程平均速度为v2,则小车全程平均速度v= (用字母v1和v2表示)。
34.(2021 山西)小丽在朋友圈分享了自己外出旅行时的照片,其中两张是坐在平直行驶车内连续拍摄的照片,如图所示。网友判断小丽乘坐的车正在向东行驶。请你分析网友的判断是 (选填“正确”或“错误”)的,理由是 。
35.(2021 常州)常州地铁1号线的开通,为市民出行提供了极大的便利,如表为地铁1号线从茶山站到常州火车站的运行时刻表,问:
站名 茶山 清凉寺 同济桥 文化宫 博爱路 常州火车站
到站时刻/(时:分) —— 6:01 6:03 6:05 6:07 6:09
发车时间/(时:分) 6:00 6:02 6:04 6:06 6:08 ——
路程/km 0 1.2 2.3 3.3 4.4 5.4
(1)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,用时多长?
(2)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,平均速度为多少千米每小时?合多少米每秒?
36.(2021 苏州)光速的测定在物理学中有多种方法。迈克耳逊曾用类似于下述方法在地球上较精确测定了光速。
将激光发射器和接收装置按图示位置固定,装置a是四个侧面均镀有高反光涂层的正方体,可绕固定的中心轴转动(图示为俯视图)。当正方体转动到图示位置静止时,激光束恰能以45°角照射到某侧面中心P点处,反射到相距几十公里外的一个山顶上,经此处的光反射器(内部结构未画出,不计光在其中的传播时间)反射后,平行于原光线射到正方体另一侧面中心Q点处,最终被接收装置接收到。
(1)若光速为3×105km/s,正方体到光反射器之间的距离为30km,则光从P点射出到射回Q点所用的时间为 s;
(2)正方体快速转动一周,光反射器能接收到 次激光的照射;
(3)当正方体的转速为n圈/秒时,接收装置可接收到激光,正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则测得的光速可能为 m/s(填写选项符号)
A.8nd B.12nd C.16nd D.20nd
37.(2020 北京)请阅读《科学重器一原子钟》并回答32题。
科学重器﹣原子钟
星空浩瀚,地球转动,四季更替,草木枯荣。从人类意识觉醒开始,“时间”便如影随形。从太阳升落、日晷、沙漏、水钟、机械钟、石英钟到目前最准确的计时工具原子钟,这些计时方法与工具的发展体现了不同时代劳动人民的智慧。计时工具大多是以某种规则运动的周期(完成一次规则运动所用的时间)为基准计时的,比如日晷以日地相对运动的周期为基准;机械摆钟以摆的振荡周期为基准;石英钟以石英晶体有规则的振荡周期为基准。选作时钟基准的运动周期越稳定,测量时间的精准度就越高,基于此科学家制造出了原子钟(如图所示)。它以原子释放能量时发出电磁波的振荡周期为基准,由于电磁波的振荡周期很稳定,使得原子钟的计时精准度可达每百万年才差1秒。
人们通常选取自然界中比较稳定、世界各国都能接受的事物作为测量标准。正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,适合作为时间的测量标准,于是在1967年,国际计量大会将“1秒”重新定义为铯133原子辐射电磁波荡9192631770个周期的持续时间。时间单位“秒”作为国际通用的测量语言,是人类描述和定义时空的标尺。
虽然制定了统一的时间测量标准,但若各地时间不能同步,也会给人们带来麻烦。比如,若电网调节时间不同步,可能会烧坏电机;金融市场时间不同步,可能会导致巨大的经济损失。这就需要有一个时间基准,用于实现时间的同步,就像日常生活中,我们常常根据电视台播报的时间来校准自己的时间一样。在我国,提供校准时间的是位于西安的国家授时中心的原子钟,它被用作基准钟向电视、广播、网络等提供报时服务。在导航系统中,如果导航定位的精准度为1米,则要求卫星上原子钟的时间同步必须在3×10﹣9s之内,这需要卫星上的原子钟和地面上的基准钟定期校准,以保证定位的精准度。我国自主研制的北斗导航系统中,原子钟堪称“导航卫星的心脏”,使我国在导航精准度方面达到厘米级,处于全球领先水准。北斗导航系统可以给安装了芯片的共享单车设定电子围栏,也可以判断汽车行驶在哪个车道,甚至还可以实现送货的无人机精准地降落在客户的阳台上。计时工具的演变,展现了人类”时间文化”的进程,更彰显出人类精益求精、不断探索、追求卓越的科学精神。
请根据上述材料,回答下列问题:
(1)原子钟可以作为时间同步的基准钟,依据的是原子辐射电磁波振荡周期的 。
(2)下列物体相比较,最适合提供计时基准的是 (填写正确选项前的字母)。
A.摆动的小球 B.沿直线运动的汽车 C.静止的书本
(3)在实际生活中会出现各种”标准”。请你结合对文中时间”标准”的理解,除文中提到的实例外,再列举一个“标准”并说明该“标准”在具体实例中是如何应用的。
38.(2020 江西)如图所示,是小丽开车即将到达隧道口时所发现的交通标志牌。
(1)请你解释两标志牌上数字的含义;
(2)若匀速通过该隧道所用的时间为3min,请你用两种不同的方法,通过计算判断小丽开车是否超速。
39.(2021 怀化)张吉怀高速铁路预计2021年底通车,让怀化人们去往张家界又多了一种出行方式。张吉怀高速铁路总长246km,设计最高速度为350km/h。假设通车后,小君和她家人从怀化坐高速列车去张家界旅游,若该次高速列车的平均速度为307.5km/h。求:
站名 到达时间 开车时间
怀化 始发站 09:08
吉首 10:38 10:44
张家界 12:29 12:40
…… …… ……
(1)小君和她家人经过多少分钟到达张家界;
(2)如表中为目前怀化站到北京西站的K268次列车运行时刻表(部分),请比较,小君和她家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省多少分钟。
参考答案与试题解析
1.【解答】 从物理学的角度看,我们说乘船的人是静止的,即人相对于船的相对位置没有改变,故是选择船(轻舟)为参照物的,故ABC不符合题意;
故选:D。
2.【解答】 当地铁启动时,小明在地铁内看到站台的信息牌是向后运动的,信息牌和地铁之间发生了位置的改变,所以信息牌向后退是以地铁为参照物的,故A正确;
站台的信息牌与候车椅及进站楼梯之间的位置没有发生变化,以信息牌、候车椅以及进站楼梯为参照物,站台的信息牌是静止的,故BCD错误。
故选:A。
3.【解答】 ABD、小华坐在行驶的列车内,相对于地面上的大树、迎面行驶过来的列车及列车内行走的乘务员的位置都发生了改变,所以以地面上的大树、迎面行驶过来的列车及列车内行走的乘务员为参照物,小华是运动的,故ABD不符合题意;
C、以列车里的座椅为参照物,小华相对于列车里的座椅的位置没有发生改变,所以小华相对于列车里的座椅是静止的,故C符合题意。
故选:C。
4.【解答】 由题意可知,题中的研究对象是“山”,它的运动状态是“向船尾跑去了”,即山在“运动”。以船为参照物,船与山之间的距离发生了变化,而且船向前行,以船为参照物,山在“后退”,故所选的参照物是船。
故选:B。
5.【解答】 甲车座位上的乘客从车窗看到地面上的树木向东运动,说明甲车是向西运动的,又因为是两车交会,所以乙向西,所以选项A、B、D不符合题意。
故选:C。
6.【解答】 由图可知,趴在成人大拇指上的百山祖角蟾,其体长约为拇指甲长度的2倍,即约3cm。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
7.【解答】 A、如果选取所坐的座椅为参照物,则小红与座椅之间相对位置没有发生变化,所以小红是静止的,故A正确;
B、如果选取铁路边的树为参照物,则小红与树之间相对位置会发生变化,所以小红是运动的,故B错误;
C、如果选取远处的房屋为参照物,则小红与房屋之间相对位置会发生变化,所以小红是运动的,故C错误;
D、如果选取身边走过的人为参照物,则小红与身边走过的人相对位置会发生变化,所以小红是运动的,故D错误;
故选:A。
8.【解答】 球场上的篮球架与地面、树木、教学楼之间没有发生位置的变化,所以相对于地面、树木、教学楼球场上的篮球架是静止的,故ABD不合题意;
球场上的篮球架与行人之间有位置的变化,所以相对于行人球场上的篮球架是运动的,选项C符合题意。
故选:C。
9.【解答】 九年级同学的身高约1.7m,小树的高度略大于身高,接近2m。
故ABD错误,C正确。
故选:C。
10.【解答】 列车上的硬币相对于站台、铁轨、路边的树木位置都发生了改变,因此是运动的,而硬币相对于车厢的窗台的位置没有发生改变,所以是静止的。故只有选项C符合题意。
故选:C。
11.【解答】 A、以岸边矗立的山峰为参照物,大桥的位置没有变化,所以是静止的。故A符合题意;
BCD、以桥上行驶的列车、江上航行的轮船和缓缓流淌的江水为参照物,大桥的位置不断变化,所以是运动的。故BCD不符合题意。
故选:A。
12.【解答】 在大巴行驶过程中,小华相对于身旁的同学位置没有变化,以身旁的同学为参照物,小华是静止的;
在大巴行驶过程中,路边的树木、迎面而来的汽车、后方超越的汽车与小华相的位置不断变化,以路边的树木、迎面而来的汽车、后方超越的汽车为参照物,小华是运动的,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选:C。
13.【解答】 由图像知,甲是一条过原点的直线,说明甲通过的路程与其时间成正比,即甲保持匀速直线运动;
前2s,乙是一条过原点的直线,所以做匀速直线运动;2s后乙的位置没有变化,所以处于静止状态,即乙是先匀速直线运动后静止。
A、第2s末,乙的路程没有发生变化,所以乙是静止状态,故A错误;
B、4s 时甲是匀速直线运动状态,乙是静止状态,速度不同,故B错误;
C、由图可知,甲的速度为v===2 m/s;乙的速度为v′===4m/s,
甲乙都向东匀速运动,v′>v,所以以乙为参照物,甲向西5运动,故C错误;
D、由图知:前4s内甲、乙两物体运动的路程都是8m,时间都是 4s,所以甲、乙两物体的平均速度大小相等,故D正确。
故选:D。
14.【解答】 ①以隧道为参照物,列车与隧道之间发生了位置的变化,是运动的,故①错误;
②以列车为参照物,隧道与列车之间发生了位置的变化,是运动的,故②正确;
③列车完全通过隧道通过路程:s=6000m+200m=6200m,v=288km/h=80m/s;列车完全通过隧道时间:t===77.5s;故③错误;
④列车完全在隧道通过的路程:s'=6000m﹣200m=5800m,v=288km/h=80m/s;列车完全通过隧道时间:t'===72.5s;故④正确。
故选:D。
15.【解答】 由图知,在刻度尺的1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即该刻度尺的分度值为1mm;
测量时起始端从2.00cm开始,把2.00cm处当作“0”刻度,右侧示数为5.65cm,减去2.00cm即为物体长度,所以物体的长度为5.65cm﹣2.00cm=3.65cm。
故选:C。
16.【解答】 A、以月亮为参照物,地球同步通信卫星的位置不断变化,所以是运动的。故A不符合题意;
B、以地球为参照物,地球同步通信卫星的位置没有变化,所以是静止的。故B符合题意;
C、以太阳为参照物,地球同步通信卫星的位置不断变化,所以是运动的。故C不符合题意;
D、以火星为参照物,地球同步通信卫星的位置不断变化,所以是运动的。故D不符合题意。
故选:B。
17.【解答】 A、图象表示随着时间的增大,路程也在变大,路程与时间成正比,物体做匀速运动。故A符合题意;
B、图象表示随着时间的增大,路程越来越大,但是路程与时间不成正比,物体不做匀速运动。故B不符合题意;
C、图象表示随着时间的增大,路程越来越大,但是路程与时间不成正比,物体不做匀速运动。故C不符合题意;
D、图象表示随着时间的增加,路程不变,说明物体保持静止。故D不符合题意。
故选:A。
18.【解答】 ABD、s﹣t图象反映物体的路程随时间变化的关系,由图可知,
A中物体保持静止;
B中物体路程与时间成正比,物体做匀速直线运动;
D中物体做变加速直线运动。故A、D不符合题意,B符合题意;
C、v﹣t图象反应物体的速度随时间的变化关系,由图可知,C中物体速度与时间成正比,故物体在做匀加速直线运动。故C不符合题意。
故选:B。
19.【解答】 小明和家人在玄武湖划船游玩,小明相对于岸上的亭子、水边的柳树、飞过的白鹭的位置不断发生变化,以岸上的亭子、水边的柳树、飞过的白鹭为参照物,小明是运动的,小明相对于自己划的船的位置没有发生变化,以小明划的船为参照物,小明是静止的,故D符合题意。
故选:D。
20.【解答】 小明乘船在湖上游玩,船行驶在平静的湖面上,小明相邻的乘客相对于他们乘坐的小船的位置没有发生变化,以他们乘坐的小船为参照物,小明相邻的乘客是静止的,小明相邻的乘客相对于湖水面、湖岸、湖中的小岛的位置不断发生变化,以湖水面、湖岸、湖中的小岛为参照物,小明相邻的乘客是运动的,故A符合题意。
故选:A。
21.【解答】 成年人的身高在170cm左右。由图知,党旗的长度略大于身高,宽度略小于身高,所以分别在192cm,宽128cm左右。
故选:C。
22.【解答】 A、由图可知,0~10min,甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程,所以甲车平均速度小于乙车平均速度,故A错误;
B、10~20min,乙车的路程没有变化,所以乙车处于静止状态,而甲车的路程有变化,所以甲车平均速度大于乙车平均速度,故B错误;
C、20~30min,甲车行驶的路程小于乙车行驶的路程,所以甲车平均速度小于乙车平均速度,故C正确;
D、0~30min,甲乙两车行驶的路程相等,所以甲车平均速度等于乙车平均速度,故D错误。
故选:C。
23.【解答】 AB、甲乙的s﹣t图像都是一条倾斜的直线,所以乙两车都做匀速直线运动,
由图可知甲的速度:v1===90km/h,乙的速度:v2===40km/h,所以v甲>v乙,甲、乙两车速度之比为9:4,故A正确,B错误;
C、若它们相对地面均向东行驶,因v甲>v乙,所以以甲车为参照物,乙车向西行驶,故C错误;
D、由图可知甲2小时行驶的路程为180km,乙3小时行驶的路程为120km,路程不相等,故D错误。
故选:A。
24.【解答】
测量的四次测量结果为18.12cm,18.13cm,18.11cm,18.14cm,为了减小误差,取四次的平均值:≈18.13cm,故C正确、ABD错误。
故选:C。
25.【解答】 百米全程用时:t=t1+t2=6s+8s=14s;
则百米全程的平均速度为:v==≈7.1m/s。
故选:C。
26.【解答】 小红坐在车厢向另一列火车观望,突然她觉得自己乘坐的列车开始前进了,是以另一列火车为参照物,另一列火车反方向运动时,觉得自己的列车开始前进;后来以站台为参照物,发现自己坐的列车没动;先后不同的感觉是因为选择的参照物不同造成的,这就是运动和静止的相对性,故D正确。
故选:D。
27.【解答】 小红和小华站在公交站台等公交车,小红相对于公交站台、小华、路边的树木的位置没有发生变化,以公交站台、小华、路边的树木为参照物,小红是静止的,小红相对于行驶过来的公交车的位置不断发生变化,以行驶过来的公交车为参照物,小红是运动的,故D符合题意。
故选:D。
28.【解答】 AD、0﹣t1时间内汽车做匀速直线运动,t2﹣t3时间内汽车做匀速直线运动但速度方向与0﹣t1时间内相反,故A、D选项错误;
BC、t1﹣t2时间内是平行于时间轴的直线,路程没有变化,汽车此时速度为零,处于静止状态,故B选项错误,C选项正确。
故选:C。
29.【解答】 由v=得太阳到地球的距离为:s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m;
光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值。根据光线传播的可逆性可知:太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值,且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等。
太阳的直径:d=×1.5×1011m=×1.5×1011cm=1.5×109m。
故答案为:1.5×1011;1.5×109。
30.【解答】 以地球为参照物,飞船的位置不断变化,所以是运动的;
飞船与天和核心舱对接成功,形成组合体一起运动,以“天和”核心舱为参照物,飞船的位置没有变化,所以是静止的。
故答案为:运动;静止。
31.【解答】 (1)加油机在空中给战斗机加油时,加油机与战斗机之间的位置没有发生改变,以加油机为参照物,战斗机是静止;
(2)加油机与战斗机飞行速度为:v===250m/s=900km/h。
故答案为:静止;900。
32.【解答】 由图知:刻度尺上1cm之间有10个小格,所以一个小格代表1mm,即刻度尺的分度值为1mm;铅笔左侧对应的示数为2.00cm,右侧对应的示数为7.35cm,所以铅笔的长度为L=7.35cm﹣2.00cm=5.35cm。
故答案为:5.35。
33.【解答】 (1)测量平均速度的原理:v=;
(2)根据图示可知,刻度尺的分度值为2cm,则
AB间的长度:sAB=40cm;AC间的长度:sAC=90cm;
AC段所用的时间:tAC=3s;
AC段的平均速度:vAC===30cm/s=0.3m/s;
(3)如果让小车过了A点后才开始计时,计时晚,所计时间偏短,而路程不变,由v=可得,所测AC段的平均速度偏大;
(4)小车在斜面上运动速度越来越快,做加速直线运动,
A.图中v﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明速度大小不变,小车做匀速直线运动,故A不符合题意;
B.图中v﹣t图象为一过原点的直线,说明速度与时间成正比,小车做加速直线运动,故B符合题意;
C.图中s﹣t图象为一条平行于横轴的直线,说明小车位置相对于O点没有变化,处于静止状态,故C不符合题意;
D.图中s﹣t图象为一过原点的直线,说明做匀速直线运动,通过的距离与时间成正比,故D不符合题意。
故选:B。
(5)由v=可知,前半程所用时间:t1=,后前半程所用时间:t2=,
则小车全程平均速度v====。
故答案为:(1)v=;(2)40.0;0.3;(3)偏大;(4)B;(5)。
34.【解答】 要研究是向西还向东运动,我们以塔为参照物,小丽与塔的位置在靠近,说明车正在向西运动,网友的判断是错误的。
故答案为:错误;以塔为参照物,小丽与塔的位置在靠近,说明车正在向西运动。
35.【解答】 (1)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,用时t=6:09﹣6:00=9min=0.15h;
(2)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,路程s=5.4km,
平均速度v===36km/h=10m/s。
答:(1)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,用时0.15h;
(2)地铁从茶山站出发直至抵达常州火车站,平均速度为36千米每小时,合10米每秒。
36.【解答】 (1)正方体到光反射器之间的距离为30km,则光所走的路程为2×30km=60km,光从P点射出到射回Q点所用的时间为:t===2×10﹣4 s;
(2)正方体有四个侧面,则有四个侧面中心点处,由图可知正方体快速转动一周,光反射器能接收到4次激光的照射;
(3)正方体与对面山顶光反射器间距离用d(单位:m)表示,则每反射一次光所走的路程为2d,正方体快速转动一周,光反射器能接收到4次激光的照射,当正方体的转速为n圈/秒时,光每秒所走的路程为2d×4×n=8nd,故选:A。
故答案为:(1)2×10﹣4;(2)4;(3)A。
37.【解答】 (1)根据题中信息“正是由于原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,适合作为时间的测量标准”知因为原子辐射电磁波振荡周期的高稳定性,所以原子钟可以作为时间同步的基准钟;
(2)计时工具大多是以某种规则运动的周期(完成一次规则运动所用的时间)为基准计时的,A中摆动的小球可以以小球的振荡周期为基准来计时,故A符合题意,而沿直线运动的汽车和静止的书本没有运动周期,不适合做计时基准,故BC不符合题意;
故选:A;
(3)1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准,身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车的待遇,身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。
故答案为:(1)高稳定性;(2)A;(3)1.30m是儿童免费乘坐北京地铁的身高标准,身高低于1.30m的儿童可享受免费乘车的待遇,身高不低于1.30m的则不能享受免费乘车待遇。
38.【解答】
(1)标志牌上的数字“80”表示的意思:汽车通过该隧道时,行驶速度不能超过80km/h,
“××隧道3600m”,是指隧道全长3600m;
(2)已知t=3min=0.05h,隧道全长s=3600m=3.6km,
方法一:若匀速通过该隧道所用的时间为3min,其速度v===72km/h<80km/h,故没有超速;
方法二:汽车以80km/h的速度行驶的路程s′=v最大t=80km/h×0.05h=4km>3.6km,故没有超速;
方法三:汽车若以80km/h的速度通过隧道所用时间t′===2.7min<3min,故没有超速。
答:(1)标志牌上的数字“80”表示的意思:汽车通过该隧道时,行驶速度不能超过80km/h,
“××隧道3600m”,是指隧道全长3600m;
(2)小丽开车没有超速。
39.【解答】 (1)由v=得,小君和她家人到达张家界的时间:
t===0.8h=48min;
(2)从K268次列车运行时刻表中可以看出,K268次列车从怀化到张家界的运动时间为:
t′=12:29﹣9:08=3:21=201min,
节省的时间为:
△t=t﹣t′=201min﹣48min=153min。
答:(1)小君和她家人经过48分钟到达张家界;
(2)小君和她家人坐高速列车去张家界比坐K268次列车去张家界节省153分钟。
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