3.1 机械运动 同步练习（含解析）

机械运动
一、选择题
1．山山家窗外有条公路。他看到窗外的情景由图甲变为图乙，于是判断轿车是运动的。他选择的参照物不可能（　　）
A．房子的窗户 B．路边的灯杆 C．行驶的卡车 D．轿车的司机
2．已知声音在铁、水和空气中的传播速度分别为5200米/秒、1500米/秒、340米/秒，人耳能分辨前后两次声音的时间间隔大于0.1秒。有一段长18米的铁管装满水。将你的耳朵贴在装满水的铁管一端，请人在另一端敲击一下，你能听到的敲击声的次数是（　　）
A．1次 B．2次 C．3次 D．4次
3．坐在行驶着的列车中的乘客，我们说他是静止的，是以下列哪个物体为参照物（　　）
A．路边的树木 B．走动的列车员
C．停在车站上的另一辆车 D．火车车箱
4．声速测量仪器可测量声波在不同环境中的传播速度，使用时，将A、B两个声波采集器和发射器放在同一条直线上，当声波发射器发出声波时，通过调节图中S的距离，声波到达两个采集器的时间就会不同，声速测量仪器上的显示屏则能显示出声波到达两个采集器的时间差，显示屏上显示的时间单位为ms，（1ms＝10﹣3s）。下图是声速测量仪器某次在教室里测量声速时的情景，其中s＝34cm，液晶显示器上显示的时间差为1ms，下列对此过程说法错误的是（　　）
A．这次测量声波先被A采集器接收到
B．保持上图距离不变，测量声速时教室的温度为15℃，则A、B间的距离为102cm
C．若声速增大，则液晶显示器上显示的时间差会变小
D．若声波发射器逐渐靠近A，则液晶显示器上显示的时间差逐渐变小
5．两辆列车如图所示，复兴号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶。如果以地面为参照物，下列情况不可能发生的是（　　）
A．复兴号静止，和谐号向东行驶
B．和谐号静止，复兴号向西行驶
C．两车都向西行驶，复兴号行驶得较快
D．两车都向东行驶，和谐号行驶得较慢
6．公路边有一农舍，它的烟囱正冒着烟，插有旗帜的a、b两车在农舍旁的马路上，观察图中情况，判断以下关于a、b两车相对于房子的运动情况的说法中，正确的是（　　）
A．a、b两车一定向左运动
B．a、b两车一定向右运动
C．a车可能运动，b车向右运动
D．a车可能静止，b车向左运动
7．宁波市机场高架建成后，极大地方便了市民出行，小明驾驶一辆汽车在高架桥上由南向北行驶，则（　　）
A．以该汽车为参照物，司机是运动的 B．以高架桥参照物，该汽车是静止的
C．以桥上路灯为参照物，该司机向南运动 D．以司机为参照物，桥上路灯是运动的
8．现在你安静地坐考场里答题，如果说你是静止的，选择的参照物是（　　）
A．来回走动的监考员 B．从窗外飞过的小鸟
C．从窗外走过的巡视员 D．黑板前的讲台桌
9．甲、乙两人同时沿同一直线开始做匀速直线运动，其中甲的s-t图像如图所示，乙的速度为1米/秒。若运动3秒时两人相距1米，则甲、乙两人出发点之间的距离不可能是（　　）
A．6.8米 B．4.8米 C．2.8米 D．0.8米
10．15℃时，声音在空气中的传播速度为340米/秒，而人耳能分清先后两个声音的时间间隔大于0.1秒，据此，要听到回声，人离障碍物的距离应（　　）
A．大于34米 B．小于34米
C．大于17米 D．小于17米
11．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如下图所示，图中和的面积分别为和，初始时，甲车在乙车前方处，下列说法不正确的是（　　）
A．若，两车不会相遇 B．若，两车相遇2次
C．若，两车相遇1次 D．若，两车相遇1次
12．站在百米赛跑终点的记时员，他听到起跑的枪声后立即开始记时，测得李明同学的百米时间为，若声音在空气中的传播速度为，则李明百米跑的真实成绩应该是（　　）
A． B． C． D．无法确定
13．如图是甲、乙两辆同时从同一地点出发的小车的s-t图像，由图像可知（　　）
A．7~20秒钟乙车做匀速直线运动
B．在0~5秒时间内，甲车的速度比乙车的速度大
C．第10秒钟时，甲、乙两车通过的路程相同
D．经过5秒钟，甲车通过的路程比乙车大
14．2020年12月17日凌晨2点，经过23天的太空之旅后，嫦娥五号返回器携带2kg月壤样品成功在内蒙古着陆。当嫦娥五号从空中下降时，说嫦娥五号是静止的，所选参照物是（　　）
A．月壤样品 B．月球 C．嫦娥五号 D．太阳
15．甲、乙、丙三辆车行驶在东西方向的平直公路上，甲车上的人看到丙车在匀速向东运动，乙车上的人看到甲车匀速向西运动，丙车上的人看到乙车和路边的树都以同样的速度匀速向东运动（各车上的人均以自己所在的车为参照物），则各车相对地面的运动情况中，下列说法正确的是（　　）
A．甲车向东运动 B．乙车向东运动 C．丙车向西运动 D．乙车向西运动
16．在一个水深10m的湖面的正上方，有一名跳伞运动员从高50m的空中以4m/s的速度下降，下列说法正确的是（　　）
A．运动员下降到10m的高度时，才能成像
B．运动员在水中的像以8m/s的速度向他本人靠拢
C．运动员在下降的过程中，他的像越来越大
D．这时成像的反射面是平坦的湖底
17．短跑运动员在某次百米赛跑中测得6秒末的速度为9．0m/s，10秒末到达终点的速度为10．2m/s，则下列说法正确的是（ ）
A．在前5秒内运动员的平均速度为4．5m/s
B．在后5秒内运动员的平均速度为5．4m/s
C．在本次百米赛跑中运动员的平均速度为10．0m/s
D．在本次百米赛跑中运动员的平均速度为9．6m/s
18．两列火车如图所示，西子号列车上的乘客看到和谐号列车正在向东行驶，如果以地面为参照物，则下列说法正确的是（　　）
A．若西子号静止，则和谐号可能向西行驶
B．若两车都向西行驶，则西子号行驶得较慢
C．若西子号向东行驶，则和谐号一定静止
D．若西子号向东行驶，则和谐号一定也向东行驶
19．一篇科普文章中写道，即使大阳突然消失，人类也不能“第一时间”发现，因为尽管阳光信使一路狂奔，当他来到我们面前时已经过去8.333333分钟！据此估算大阳与地球之间的距离最接近下列选项中的（　　）
A．1.5亿千米 B．150亿千米 C． D．
20．短跑运动员在某次百米赛跑中测得5秒末的速度为，10秒末到达终点的速度为，则下列说法正确的是（　　）
A．在前5秒内运动员的平均速度为
B．在后5秒内运动员的平均速度为
C．在本次百米赛跑中运动员平均速度为
D．本次百米赛跑中运动员的平均速度为
二、填空题
21．甲、乙两小车同时同地向东做匀速直线运动，它们的路程s与时间t的关系如图所示。当t=5秒时两车相距________米；以甲车为参照物，乙车在向_______（选填“东”或“西”）运动。
22．如图所示是跳伞运动员从高空跳下打开降落伞后的情景。地面上的人看到跳伞员不断地向下降落，他们是以___________为参照物；下落过程中有的路程匀速直线下落，用时，该过程中下落的速度为___________。
23．声音在不同介质中的传播速度一般是不同的，阅读下表回答问题：
介质 声速v（m·s-1） 介质 声速v（m·s-1）
空气（0℃） 331 蒸馏水（25℃） 1497
空气（15℃） 340 铝（25℃） 5000
空气（25℃） 346 铁（25℃） 5200
煤油（25℃） 1324 铜（25℃） 3750
（1）指出声音在介质中的传播速度可能有的规律：______（写出一条即可）。
（2）某测量员在空气温度是15℃的环境中利用回声测距离：他站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过1.00秒钟第一次听到回声，又过0.50秒钟再次听到回声，回声测距是利用了声波的______，已知声速为340米/秒，则两峭壁间的距离为______米。
24．如图所示为两物体做直线运动的图像，据图回答下列问题：
（1）如图甲所示，0~2s内，物体做___________运动，第3s时，物体处于___________状态，0~4s内，甲物体通过的路程为___________m。
（2）如图乙所示，物体在___________s内处于匀速直线运动状态，2~4s内、物体通过的路程为___________m。
25．如表是一些介质中的声速v（m/s）。
空气（0℃） 331 冰 3230
空气（15℃） 340 铜 3750
煤油（25℃） 1324 铝 5000
水（常温） 1500 铁 5200
（1）声音在介质中的传播速度有什么规律（写出两条）______；______。
（2）常温下，在水面用超声测位仪向水底垂直发生声波，经过2s后收到回波，请问水深为多少______？
26．一条小船相对于水以3米/秒的速度沿河逆流而上，水流速为1米/秒。当小船在一座桥下经过时，船上的一只木箱被碰落水中，假设木箱落水后立即顺水漂向下游方向，过了1分钟才被船上的人发现。发现后立即调转船头，仍以相对于水3米/秒的速度去追木箱。则从调头开始到追上木箱需要的时间为___________分钟。
27．2015年1月，科学家在南极洲发现一个陨石凹坑，形状如圆形平底锅，如图所示。小科在圆心A点大喊一声，经过8．5s听到回声（声速约为340m/s）。则圆形凹坑的直径为________m。
28．“智能手环”是种穿戴式智能设备，具有计步统计、能量消耗统计和心率监测等功能。
（1）如图甲所示，小榕在跑步时，以佩戴智能手环的手腕为参照物，智能手环是___________（选填“运动”或“静止”）的。运动过程中感到腿部肌肉酸痛，是由于细胞进行___________产生的某种物质所致。
（2）图乙所示为我国研发的“柔性、可裁剪碲化铋（）纤维素复合热点薄膜电池”，它能充分贴合人体体表，实现利用体表散热为智能手环供电。在碲化铋（）中，碲元素的化合价为-2价，则铋元素的化合价为___________价。
29．弹钢琴时手指按压不同的琴键是为了改变声音的_____；利用超声波清洗眼镜说明声波能够传递_____；利用声纳系统向海底垂直发射声波，经2s后收到回波，已知声音在海水中的传播速度为1531m/s，则此处海水的深度为_____m；利用此种方法不能测量地球和月球之间的距离，这是因为______。
30．在“信息高速公路”上，信息是以光速传播的，光在空气中的速度接近真空中的速度为___________米/秒；若北京到贵州的传输距离为3000千米，通过信息高速公路，贵州接收到北京的信息需要___________秒。
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参考答案
1．D
【详解】
选择房子的窗户、路边的灯杆、行驶的卡车作为参照物，轿车的位置都改变了，则轿车是运动的；选择轿车的司机作为参照物，轿车的位置不变，则轿车是静止的。山山判断轿车是运动的，则他选择的参照物不可能是轿车的司机。
故选D。
2．A
【详解】
声音在铁、水、空气中传播18m所用的时间分别为：
由三次时间比较可以看出，相差不到0.1s，所以人耳是分辨不出来的，只能听到混在一起的一次声音。
故选A。
3．D
【详解】
坐在行驶着的列车中的乘客，我们说他是静止的，若选择路边的树木、走动的列车员、停止车站上的另一辆车任意一者为参照物，则乘客和它们之间都发生了位置的变化，以它们为参照物，乘客都是运动的，若以车厢为参照物，乘客和车厢之间没有发生位置的变化，以车厢为参照物，乘客是静止的，故D符合题意。
故选D。
4．D
【详解】
A．由图可以看出，声波发射器距A采集器的距离小于到B采集器的距离，由于声波的传播速度相同，根据t＝可得这次测量声波先被A采集器接收到，故A正确，不符合题意；
B．设AB间的距离是s根据题意可得：
-s
解得
s＝1.02m＝102cm
故B正确，不符合题意；
C．因为路程一定，当声速增大时，所用时间变小，所以液晶显示器上显示的时间差会变小，故C正确，不符合题意；
D．因为AB间距离一定， 若声波发射器逐渐靠近A则声波传递到A的时间越短，则距B的距离越远声波传递到B所用的时间越长，所以液晶显示器上显示的时间差逐渐变大，故D错误，符合题意；
故选C。
5．D
【详解】
A．复兴号静止，和谐号向东行驶时，复兴号列车上的乘客看到和谐号列车向东行驶，故A不符合题意；
B．和谐号静止，复兴号向西行驶，复兴号列车上的乘客看到和谐号列车向东行驶，故B不符合题意；
C．两车都向西行驶，复兴号行驶得较快，复兴号列车上的乘客看到和谐号列车向东行驶，故C不符合题意；
D．两车都向东行驶，和谐号行驶得较慢，复兴号列车上的乘客看到和谐号列车向西行驶，故D符合题意。
故选D。
6．D
【详解】
由图中的信息可以判断出：因为房子的烟向左飘，所以风是向左吹，所以a车旗向左飘，运动状态有三种可能向右运动、静止、向左运动，车速小于风速；因为b车旗向右飘，所以b车只能向左运动，且速度要大于风的速度。
故选D。
7．D
【详解】
A．汽车正在高架桥上向北行驶，司机与汽车的位置没有变化，以该汽车为参照物，司机是静止的，故A不符合题意；
B．汽车正在高架桥上向北行驶，汽车与高架桥的位置不断发生变化变化，以高架桥为参照物，汽车是运动的，故B不符合题意；
C．汽车正在高架桥上向北行驶，以桥上路灯为参照物，该司机向北运动，故C不符合题意；
D．汽车正在高架桥上向北行驶，桥上路灯与司机的位置不断发生变化，以司机为参照物，桥上路灯是运动的，故D符合题意。
故选D。
8．D
【详解】
A．如果选择来回走动的监考员为参照物,你和来回走动的监考员之间的相对位置发生了改变，那么，你是运动的，故A不符合题意；
B．如果选择从窗外飞过的小鸟为参照物，你和从窗外飞过的小鸟之间的相对位置发生了改变，那么，你是运动的，故B不符合题意；
C．如果选择从窗外走过的巡视员为参照物，你和从窗外走过的巡视员之间的相对位置发生了改变，那么，你是运动的，故C不符合题意；
D．如果选择黑板前的讲台桌为参照物，那么你和黑板前的讲台桌之间的相对位置没有发生改变，所以你是静止的，故D符合题意。
故选D。
9．B
【分析】
当两人同向运动时，甲可能在前，乙可能在前；二者可能反方向运动，据此分析判断。
【详解】
根据图像可知，甲的速度为
运动3s，二人通过的距离：根据图像可知，甲为4.8m，乙为
s乙=v乙t乙=1m/s×3=3m
①S相距=4.8m-3m-1m=0.8m，即二者同向，且乙在甲前面0.8m；
②S相距=4.8m-3m+1m=2.8m，即二者同向，且乙在甲前面2.8m；
③S相距=4.8m+3m-1m=6.8m，二者反向，两人相距6.8m。
二者的距离不可能是4.8m。
故选B。
10．C
【详解】
人耳能分清两个声音的时间间隔大于0.1s，则人离障碍物的距离至少为
则要听到回声，人离障碍物的距离应大于17米。
故选C。
11．D
【详解】
由图线可知：在T时间内，甲车前进了s2，乙车前进了s1+s2。
A．若
s0=s1+s2
则
s0＞s1
则
s0+s2＞s1+s2
即乙车没有赶上甲车，故两车不会相遇，故A正确，不符合题意；
B．若
s0则
s0+s2＜s1+s2
即在T时刻之前，乙车会超过甲车。但甲车速度增加的快，所以甲车还会超过乙车，则两车会相遇2次，故B正确，不符合题意；
C．若
s0=s1
则
s0+s2=s1+s2
即在T时刻时，乙车刚好赶上甲车，此时相遇。但甲车速度增加的快，所以T时刻以后，乙车将一直落后甲车，即两车只能相遇一次，所以C正确，不符合题意；
D．若
s0=s2
则
s0+s2=s2+s2＞s1+s2
即乙车没有赶上甲车，故两车不会相遇，故D错误，符合题意。
故选D。
12．B
【详解】
终点计时员听到枪声再开始计时时成绩会比实际时间减少，减少的时间近似为声传播100m的时间，所以，李明百米赛跑的实际时间为
故选B。
13．C
【详解】
A．由图可知，7~20秒钟乙车的路程没有改变，说明在这段时间内乙车静止，故A不符合题意；
BD．由图可知，经过5秒钟，乙车通过的路程比甲车大，根据v=可知，在0~5秒时间内，乙车的速度比甲车的速度大。故BD不符合题意；
C．由图可知，第10秒钟时，甲车和乙车通过的路程都是20m，即甲、乙两车通过的路程相同。故C正确。
故选C。
14．A
【详解】
A．“嫦娥五号”从空中下降时，相对月壤没有位置变化，故以月壤为参照物，“嫦娥五号”是静止的，故A符合题意；
B．“嫦娥五号”从空中下降时，相对月球有位置变化，故以月球为参照物，“嫦娥五号”是运动的；故B不符合题意；
C．参照物不能选自身，故C不符合题意；
D．“嫦娥五号”从空中下降时，相对太阳有位置变化，故以太阳为参照物，“嫦娥五号”是运动的；故D不符合题意。
故选A。
15．C
【详解】
①丙车上的人看到乙车和路边的树都以同样的速度匀速向东运动，那么丙车一定是相对地面向西运动的，“乙车和路边的树都以同样的速度”，说明乙车是静止的。
②当甲车上的人看到丙车在匀速向东运动时，说明甲车有可能向西运动而且速度大于丙车。
综上分析，只有选项C正确。
故选C。
16．B
【详解】
A.运动员从一开始的50米高就能成像，故A错误。
B.平静的湖面相当于平面镜，运动员以4m/s的速度向下运动，运动员在水面下的像也要以4m/s的速度向上运动，如果以运动员为参照物，他们的距离每秒种靠近了8m，所以相对于运动员本人，其像的速度是8m/s，方向向上，故B正确。
C.运动员在下降的过程中，像的大小不变，故C错误。
D.平静的湖面相当于平面镜，故这时成像的反射面湖面而不是湖底，故D错误。
故选B。
17．C
【详解】
A.前5s内的路程未知，所以不能根据平均速度的公式求出前5s内的平均速度，故A错误。
B.后5s内的路程未知，所以不能根据平均速度的公式求出后5s内的平均速度，故B错误。
CD.百米赛跑的路程是100m，时间是10s，所以平均速度v==10m/s，故C正确，D错误。
故选C。
18．D
【详解】
A．若西子号静止，以地面为参照物，和谐号向西行驶的话，西子号列车上的乘客会看到和谐号向西行驶，故A不符合题意；
B．若两车都向西行驶，且西子号行驶得较慢，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，不可能看到和谐号列车正在向东行驶，故B不符合题意；
C．如果以地面为参照物，若西子号向东行驶，和谐号静止，则西子号上的乘客应该看到和谐号向西行驶，故C不符合题意；
D．若西子号向东行驶，和谐号也向东行驶且速度更快时，西子号上的乘客可以看到和谐号向东行驶，故D符合题意。
故选D。
19．A
【详解】
8.333333分钟≈500s
所以太阳与地球之间的距离为
s=vt=3×108m/s×500s=1.5×1011m= 1.5亿千米。
故选A。
20．C
【详解】
A．前5s内的路程未知，所以不能根据平均速度的公式求出前5s内的平均速度。故A错误；
B．后5s内的路程未知，所以不能根据平均速度的公式求出后5s内的平均速度。故B错误；
CD．百米赛跑的路程是100m，时间是10s，所以平均速度
故C正确，D错误。
故选C。
21．40 西
【详解】
[1]由图可知，t=5s时，乙路程为60m，甲车的速度
t=5s时，甲车路程
所以两车相距
[2]由图可知，在相同的时间内，甲车行驶的距离长，则以甲车为参照物，乙车在向西运动。
22．地面 20
【详解】
[1]地面上的人看到跳伞员不断地向下降落，跳伞运动员和地面之间的位置不断发生变化，故人们以地面为参照物。
[2]该过程中下落的速度为
23．见解析 反射 425
【详解】
(1)[1]分析数据表得出声音在介质中传播速度的规律：
①一般情况下，声音在不同介质中的传播速度不同。
②声音在同种介质中的传播速度与温度有关。
③声音在固体中的传播速度比液体、气体中的大。
(2)[2][3]回声测距是利用了声波的反射，人站在两平行峭壁间某一位置鸣枪，经过t1=1.00s第一次听到回声，则此峭壁离人的距离
s1=v×=340m/s×=170m
又经过t2=0.50s再次听到回声，即为从开始计时算起一共用了1.5s听到回声，则此峭壁离人的距离
s2=v×=340m/s×=255m
则两峭壁间的距离
s=s1+s2=170m+255m=425m
24．匀速直线 静止 40 2～4 80
【详解】
（1）[1]甲图为通过的路程与时间的变化关系图，可知0～2s内，路程与时间的变化图象为过原点的直线，故物体做匀速直线运动。
[2]2～4s，物体通过的距离没有发生变化，处于静止状态，则第3s时，物体处于静止状态。
[3]0～4s内甲物体通过的路程，即0～2s通过的距离为40m。
（2）[4][5]如图乙为速度随时间变化图象，所示，物体在2～4s内速度大小为40m/s，处于匀速直线运动状态，2~4s内，物体通过的路程为
s=vt=40m/s×2s=80m
25．声音在固体中的传播速度最快，在液体中的传播速度次之，在气体中传播的较慢 声音在同一介质中的传播速度还与温度有关，温度越高，传播越快 1500m
【详解】
（1）[1]观察表中数据，不难发现：声音在固体中的传播速度最快，在液体中的传播速度次之，在气体中传播的较慢。
[2]声音在同一介质中的传播速度还与温度有关，温度越高，传播越快。
（2）[3]从超声波发出到接到回波，水深是声音的传播路程的倍，水中的传播速度
v=1500m/s
声波从水面到水低时间
t=×2s=1s
水深为
s=vt=1500m/s×1s=1500m。
26．1
【详解】
[1]以河水为参照物，河水静止，木箱落入水中顺流漂向下游方向，因此木箱与水保持静止状态，
而船逆流和顺流时相对于河水的速度都为3m/s，因此木箱与船的相对速度为3m/s。发现木箱落水时船与箱子的距离
s=vt=3m/s×60s=180m
追上木箱需要的时间为
27．2890
【详解】
根据题意知道，声音到凹坑壁的时间
从A点到凹坑壁的距离即半径
r=vt=340m/s×4.25s=1445m
所以，圆形凹坑的直径
d=2r=2×1445m=2890m
28．静止 无氧呼吸 +3
【详解】
（1）[1]小榕在跑步时，以佩戴智能手环的手腕为参照物，智能运动手环相当于手腕的位置没有发生变化，智能运动手环是静止的。
[2]运动过程中，由于细胞进行无氧呼吸产生乳酸并积累使肌肉酸痛。
（2）[3]碲元素的化合价为-2价，设铋元素的化合价是x，根据在化合物中正负化合价代数和为零，可得
2x+(-2)×3=0
x=+3
29．音调 能量 1531 真空不能传声
【详解】
（1）弦乐的音调跟频率有关，频率跟松紧、长度、粗细有关，调节二胡的松紧程度，改变了弦的松紧，改变了振动频率，改变声音的音调；
（2）利用超声波清洗钟表仪器，说明声波能够传递能量；
（3）声音到达海底的时间为：
t=2s/2=1s，
由v=s/t可得，海洋的深度为：
s=vt=1500m/s×1s=1500m．
超声波的传播需要介质，因为地球到月亮之间是真空，所以超声波不能传播，不能用超声波测量地月距离．
30．3×108 0.01
【详解】
[1]光的传播不需要介质，光在真空中的传播速度最大，为3×108m/s。
[2] 信息是以光速传播的，所以信息传播的速度3×108m/s，北京到贵州的传输距离为3000km，由知道，贵州接收到北京的信息需要
答案第1页，共2页
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