2026人教版高中物理必修第一册练习--第一章 运动的描述（含解析）
文档属性
| 名称 | 2026人教版高中物理必修第一册练习--第一章 运动的描述（含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 502.4KB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-08-29 21:48:55 | ||
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文档简介
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2026人教版高中物理必修第一册
第一章 运动的描述
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)
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
2.九位小朋友玩丢手绢游戏,其中八位小朋友等间距地围坐在圆周上,示意图如图所示,小明在圆周外侧从1号小朋友的后面出发,沿逆时针方向匀速率跑动。下列说法正确的是( )
A.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的位移相同
B.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度相同
C.小明跑动三圈最后回到出发点,整个过程中平均速度不为零
D.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速率相等
3.在体育课上,一名同学用手接住正前方以大小为4 m/s的水平速度接近他的篮球,并以3 m/s的速度将篮球反向水平抛出,这个过程历时0.5 s,则这个过程中( )
A.篮球的速度变化量的大小是1 m/s
B.篮球的加速度大小为14 m/s2
C.篮球的加速度a的方向和速度变化量Δv的方向相反
D.篮球的加速度a的方向和篮球反向抛出的方向相反
4.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知
( )
A.tc时刻火箭回到地面
B.0~ta段是火箭上升过程,tb~tc段是火箭下落过程
C.tb时刻火箭离地最远
D.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
5.小明是一个象棋爱好者,某次与棋友对弈过程中,在三步棋里把自己的“车”从图中的A位置经过B位置、C位置最后移到了D位置。设象棋棋盘上相邻横线、相邻纵线间的距离都等于a,则下列说法正确的是
( )
A.这三步棋里棋子的总路程为11a
B.这三步棋里棋子路程最大的为第二步,路程为8a
C.这三步棋里棋子的位移大小为a
D.这三步棋里棋子的位移大小为a
6.高速公路的测速有两种:一种是定点测速,定点测速不超过限速的10%不会被处罚;另一种是区间测速,区间测速有两个测速点,分别在区间的起点位置和终点位置,在起点记录通过的时刻,在终点再记录一次通过的时刻,根据区间的里程和前后两次记录时刻的时间间隔,确定该路段是否超速行驶。某段高速路上的定点测速提示牌如图甲所示,该路段的区间测速提示牌如图乙所示,已知提示牌上速度数值的单位均为km/h,该路段区间测速的长度为13 km。下列说法正确的是( )
A.该路段小型车的区间限速为120 m/s
B.图乙中的100是指该区间大型车行驶的最大平均速度
C.若某车通过图甲所示的定点测速位置时的瞬时速度达到35 m/s,则该车一定会受到处罚
D.若小型车通过该区间测速路段的时间为7 min,则该小型车未违反区间测速的限速规定
7.做直线运动的质点的位置坐标x与时间t的关系为x=5t+2(各物理量均采用国际单位制中的单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是5 m
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
D.任意相邻的1 s内的位移差都是1 m
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上从同一地点开始运动的x-t图像,图线甲是一条倾斜的直线,图线乙是起点过原点、4 s时为最高点的开口向下的抛物线,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙均做直线运动
B.0~4 s内乙的速度总比甲的速度大
C.甲车的速度保持10 m/s不变
D.0~4 s内乙的平均速度大小为10 m/s
9.两个声传感器的间距为d,固定在地面上,传感器可以记录连续两次接收到的声音信号的时间间隔。甲、乙两名同学与两传感器共线并分别站立在两个声传感器的左、右两侧(均未站在两传感器之间),与较近的声传感器的距离均为d',同学甲通过发令枪发出声信号,同学乙听到枪声后经一段反应时间,也通过发令枪发出回应,结果发现同学甲一侧的声传感器记录的时间间隔为t甲,同学乙一侧的声传感器记录的时间间隔为t乙,已知声音在空气中传播速度不变。下列说法正确的是( )
A.由题干条件可以计算得出声信号在空气中的传播速度
B.由题干条件可以计算得出同学乙的反应时间
C.若同学乙向远离传感器一侧移动,则t甲-t乙的大小会增大
D.若同学甲向远离传感器一侧移动,则t甲-t乙的大小不受影响
10.图甲是超声波测速示意图,测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号,图乙中的P1、P2、P3是固定的测速仪每隔T0时间发出的脉冲信号,T0足够小,n1、n2、n3是P1、P2、P3经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.汽车正在靠近测速仪 B.汽车正在远离测速仪
C.汽车速度保持不变 D.汽车速度逐渐变大
三、非选择题(本大题共5小题,共54分)
11.(8分)(1)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器是一种计时仪器,电磁打点计时器和电火花计时器工作时使用的都是 (选填“直流电”或“交流电”),已知该实验中打点计时器所接电源的频率为50 Hz,则该打点计时器每隔 s打一个点。
(2)实验过程中,下列做法正确的是 。
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,每5个点取一个计数点,在纸带上确定出O、A、B、C、D共5个计数点,如图所示(其余点迹未画出)。用刻度尺量得OA=1.20 cm,OB=2.80 cm,OC=4.80 cm,OD=7.20 cm,如果小车做加速运动,则应该是纸带的 端(选填“左”或“右”)与小车相连;根据纸带,可以算出打C点时小车的瞬时速度大小为vC= m/s(保留3位有效数字)。
12.(8分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你回答下列有关问题。
(1)如图甲、乙所示两种打点计时器,其中图 所示是电火花计时器(选填“甲”或“乙”)。
(2)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。图丙是打出的一段纸带,图中O、A、B、C、D为计数点,相邻的两个计数点之间还有4个计时点未画出,打点计时器所用电源的频率为50 Hz。
图丙中打相邻两个计数点之间的时间间隔t= s。在打下B点时小车的瞬时速度大小为vB= m/s(打B点时小车的瞬时速度等于AC段的平均速度,计算结果保留3位有效数字)。如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,从50 Hz变成了60 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(10分)某兴趣小组对10米跳台跳水进行模拟研究,将运动员视为质点。运动员从跳台上起跳时获得方向竖直向上、大小v1=1.2 m/s的速度,经t1=0.1 s上升到最高点,再经t2=1.5 s恰好落到水面。已知跳台距水面的高度H=10 m,取竖直向下为正方向,求:
(1)运动员从起跳到上升到最高点的平均加速度大小a1;
(2)运动员从起跳到落到水面的平均速度大小v。
14.(12分)滕王阁,位于江西省南昌市东湖区赣江东岸,地处赣江与抚河故道交汇处,为豫章古文明之象征。滕王阁立面图如图甲所示,已知其屋檐边缘O点到水平地面的高度约为70 m,现以O为原点,竖直向下为正方向建立直线坐标系,如图乙所示,A点为O点在地面上的投影点,设OA长度为70 m,x轴上的B点在地面上方高度为20 m处。现将一小球(可视为质点)从O点由静止释放,第一次与地面接触后刚好能竖直弹起到B点,测得从释放到弹起后运动到B点经历的时间为6 s。求:
(1)A点和B点的坐标;
(2)此过程小球的路程和位移;
(3)此过程小球的平均速率和平均速度的大小。
15.(16分)静止在平静的海面上O点的科考船上装有声呐探测仪,声呐探测仪可利用超声波对水下目标进行探测和定位。已知A点位于O点正下方,声呐探测仪第一次朝静止于A点处的海鱼发出超声波信号,经t1=0.24 s探测仪接收到反射回来的信号。一段时间后该海鱼从A点沿平行于海面的某方向做匀速直线运动;声呐探测仪第二次发出超声波信号,经t2=0.3 s接收到运动至B点处的该海鱼反射回来的信号;声呐探测仪第三次发出超声波信号,经t3=0.4 s接收到运动至C点处的该海鱼反射回来的信号。已知声呐探测仪第二、三次发出超声波信号的时间间隔Δt=8.7 s,超声波在海水中的传播速度大小v1=1 500 m/s,海鱼、科考船均可视为质点。求:
(1)O、A两点间的距离h;
(2)A、B两点间的距离d1;
(3)该海鱼做匀速直线运动的速度大小v2。
答案与分层梯度式解析
1.C 2024年6月25日14时7分指的是时刻,A错误;研究嫦娥六号着陆过程的技术时,嫦娥六号的形状、大小不能忽略,不可以把它简化成质点,B错误;平均速率等于物体的路程和通过这段路程所用时间的比值,平均速度的大小等于物体的位移大小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,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,D错误。
2.D 因为八位小朋友等间距地围坐在圆周上,可知小明在任意两位相邻的小朋友间运动的路程相等,所以平均速率相等,因为位移的方向不同,所以位移不同,所以小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度不相同,A、B错误,D正确。小明跑动三圈最后回到出发点,整个过程中位移为零,则平均速度为零,C错误。
3.B 以篮球接近这名同学时的速度方向为正方向,这个过程中篮球的速度变化量为Δv=(-3-4) m/s=-7 m/s,即篮球的速度变化量大小为7 m/s,方向与篮球初始速度的方向相反,A错误;篮球的加速度为a== m/s2=-14 m/s2,加速度大小为14 m/s2,方向与篮球反向抛出的方向相同,B正确,D错误;篮球的加速度a的方向和速度变化量Δv的方向相同,C错误。
4.D 根据图像可知,0~tc时间内速度v始终大于0,火箭处于上升过程,tc时刻火箭离地最远,A、B、C错误;根据v-t图线的斜率表示加速度,可知0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度,D正确。故选D。
5.D 路程是物体运动轨迹的长度,小明这三步棋里棋子的路程分别为sAB=5a,sBC=9a,sCD=2a,则这三步棋里棋子路程最大的为第二步,路程为9a,三步棋棋子的总路程为s=5a+9a+2a=16a,A、B错误;位移大小是从起点指向终点的有向线段的长度,则这三步棋里棋子的位移大小为x==a,C错误,D正确。
6.D 图乙是区间测速提示牌,该路段小型车的区间限速为120 km/h,不是120 m/s,A错误;图乙中的100是指该区间大型车行驶的最大平均速率,是一个标量,不是平均速度,B错误;某车通过图甲所示的定点测速位置时的瞬时速度大小为35 m/s=126 km/h,未超过定点测速限速的10%,该车不会由于这个受到处罚,C错误;小型车通过13 km区间测速路段的最短时间是t==×60 min=6.5 min<7 min,若小型车通过该区间测速路段的时间为7 min,则该小型车没有违反区间测速的限速规定,D正确。故选D。
7.A 根据x=5t+2可得,质点第1 s内的位移x1=(5×1+2) m-(5×0+2) m=5 m,A正确;前2 s内的位移为x2=(5×2+2) m-(5×0+2) m=10 m,则前2 s内的平均速度为==5 m/s,B错误;位置坐标x与时间t的关系x=5t+2是一次函数,其图线的斜率表示速度,可知该质点做匀速直线运动,速度为v=5 m/s,任意1 s内的速度增量都是0,任意相等时间内的位移都相等,则任意相邻的1 s内的位移差都是0,C、D错误。
8.ACD 位移-时间图像反映物体的位置随时间变化的情况,不是物体的运动轨迹,位移-时间图像只能表示直线运动的规律,所以甲、乙均做直线运动,A正确;x-t图像的切线斜率表示速度,可知甲车的速度保持不变,且v甲==10 m/s,0~4 s内乙的速度先大于甲的速度,后小于甲的速度,B错误,C正确;0~4 s内乙的平均速度大小为v== m/s=10 m/s,D正确。
9.ABD 画出两传感器及两同学位置的草图
设同学乙的反应时间为Δt,对同学甲一侧的声传感器,有t甲=2+Δt,对同学乙一侧的声传感器,有t乙=2+Δt,则声信号在空气中的传播速度v=,可知t甲-t乙与两名同学与声传感器的距离无关,A、D正确,C错误;将速度v代入t甲或t乙的表达式中,可求出反应时间Δt,B正确。
10.BC 如图所示
汽车接收脉冲信号P1时与测速仪的距离x1=,汽车接收脉冲信号P2时与测速仪的距离x2=v脉冲,汽车接收脉冲信号P3时与测速仪的距离x3=v脉冲,可知汽车距离测速仪越来越远,A错误,B正确;汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离Δx=x2-x1=,接收到P2、P3两个信号之间的时间内前进的距离Δx'=x3-x2=,可知Δx=Δx',汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔与接收到P2、P3两个信号的时间间隔相同,都是T0+,即相同时间内的位移相同,汽车速度保持不变,C正确,D错误。
11.答案 (1)交流电(1分) 0.02(1分) (2)BD(2分) (3)左(2分) 0.220(2分)
解析 (1)两种打点计时器工作时使用的都是交流电;该实验中打点计时器所接电源的频率为50 Hz,每隔T==0.02 s打一个点。
(2)使用打点计时器,要先接通电源,待打点计时器打点稳定,再释放纸带,这样可以使纸带上打满点,提高纸带利用率,A错误,B正确;为了有效利用纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,C错误,D正确。
(3)小车做加速运动,初速度较小,纸带左端点比较密集,所以是纸带左端与小车相连;每5个点取一个计数点,打相邻计数点的时间为t=5T=0.1 s,打C点时小车的瞬时速度大小为vC== m/s=0.220 m/s。
12.答案 (1)甲(2分) (2)0.10(2分) 0.376(2分) 偏小(2分)
解析 (1)甲图计时器上有墨粉纸盘,因此甲图所示是电火花计时器。
(2)相邻的两个计数点之间还有4个计时点未画出,打相邻两计数点的时间间隔为t=5T=5×=0.10 s;打下B点时小车的瞬时速度大小为vB==×10-2 m/s≈0.376 m/s;如果当时电网中交变电流的频率从50 Hz变成了60 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz进行数据处理,则时间的测量值大于实际值,导致速度的测量值偏小。
13.答案 (1)12 m/s2 (2)6.25 m/s
解析 (1)运动员从起跳到上升到最高点的过程,
平均加速度大小a1==(3分)
解得a1=12 m/s2(2分)
(2)运动员从起跳到落到水面的位移大小x=H(1分)
运动员所用时间t=t1+t2(1分)
运动员的平均速度大小v=(1分)
解得v=6.25 m/s(2分)
14.答案 (1)xA=70 m xB=50 m (2)90 m 50 m,竖直向下
(3)15 m/s m/s
解析 (1)以O为坐标原点,竖直向下为正方向建立直线坐标系,
则A点的坐标为xA=70 m(2分)
B点的坐标为xB=xA-20 m=50 m(2分)
(2)小球的路程s=xA+20 m=90 m(2分)
位移大小为x=xA-20 m=50 m,方向竖直向下(2分)
(3)此过程小球的平均速率== m/s=15 m/s(2分)
平均速度的大小'== m/s(2分)
15.答案 (1)180 m (2)135 m (3)12 m/s
解析 (1)声呐探测仪第一次朝静止于A点处的海鱼发出超声波到海鱼接收到信号的过程,有h=v1·(2分)
解得O、A两点间的距离h=180 m(1分)
(2)一段时间后该海鱼从A点沿平行于海面的某方向做匀速直线运动,声呐探测仪第二次发出超声波到海鱼接收到信号的过程,有
OB=v1·(2分)
解得OB=225 m(1分)
所以A、B两点间的距离为d1==135 m(2分)
(3)声呐探测仪第三次发出超声波到海鱼接收到信号过程,有
OC=v1·(2分)
A、C两点间的距离d2=(1分)
解得d2=240 m(1分)
该海鱼从B点运动到C点的时间t=Δt+-(1分)
解得t=8.75 s(1分)
该海鱼做匀速直线运动的速度大小为v2=(1分)
解得v2=12 m/s(1分)
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2026人教版高中物理必修第一册
第一章 运动的描述
一、单项选择题(本大题共7小题,每小题4分,共28分。在每小题给出的四个选项中只有一个符合题目要求)
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
2.九位小朋友玩丢手绢游戏,其中八位小朋友等间距地围坐在圆周上,示意图如图所示,小明在圆周外侧从1号小朋友的后面出发,沿逆时针方向匀速率跑动。下列说法正确的是( )
A.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的位移相同
B.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度相同
C.小明跑动三圈最后回到出发点,整个过程中平均速度不为零
D.小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速率相等
3.在体育课上,一名同学用手接住正前方以大小为4 m/s的水平速度接近他的篮球,并以3 m/s的速度将篮球反向水平抛出,这个过程历时0.5 s,则这个过程中( )
A.篮球的速度变化量的大小是1 m/s
B.篮球的加速度大小为14 m/s2
C.篮球的加速度a的方向和速度变化量Δv的方向相反
D.篮球的加速度a的方向和篮球反向抛出的方向相反
4.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知
( )
A.tc时刻火箭回到地面
B.0~ta段是火箭上升过程,tb~tc段是火箭下落过程
C.tb时刻火箭离地最远
D.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
5.小明是一个象棋爱好者,某次与棋友对弈过程中,在三步棋里把自己的“车”从图中的A位置经过B位置、C位置最后移到了D位置。设象棋棋盘上相邻横线、相邻纵线间的距离都等于a,则下列说法正确的是
( )
A.这三步棋里棋子的总路程为11a
B.这三步棋里棋子路程最大的为第二步,路程为8a
C.这三步棋里棋子的位移大小为a
D.这三步棋里棋子的位移大小为a
6.高速公路的测速有两种:一种是定点测速,定点测速不超过限速的10%不会被处罚;另一种是区间测速,区间测速有两个测速点,分别在区间的起点位置和终点位置,在起点记录通过的时刻,在终点再记录一次通过的时刻,根据区间的里程和前后两次记录时刻的时间间隔,确定该路段是否超速行驶。某段高速路上的定点测速提示牌如图甲所示,该路段的区间测速提示牌如图乙所示,已知提示牌上速度数值的单位均为km/h,该路段区间测速的长度为13 km。下列说法正确的是( )
A.该路段小型车的区间限速为120 m/s
B.图乙中的100是指该区间大型车行驶的最大平均速度
C.若某车通过图甲所示的定点测速位置时的瞬时速度达到35 m/s,则该车一定会受到处罚
D.若小型车通过该区间测速路段的时间为7 min,则该小型车未违反区间测速的限速规定
7.做直线运动的质点的位置坐标x与时间t的关系为x=5t+2(各物理量均采用国际单位制中的单位),则该质点( )
A.第1 s内的位移是5 m
B.前2 s内的平均速度是6 m/s
C.任意1 s内的速度增量都是2 m/s
D.任意相邻的1 s内的位移差都是1 m
二、多项选择题(本大题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分)
8.如图所示是甲、乙两辆汽车在平直公路上从同一地点开始运动的x-t图像,图线甲是一条倾斜的直线,图线乙是起点过原点、4 s时为最高点的开口向下的抛物线,则下列说法正确的是( )
A.甲、乙均做直线运动
B.0~4 s内乙的速度总比甲的速度大
C.甲车的速度保持10 m/s不变
D.0~4 s内乙的平均速度大小为10 m/s
9.两个声传感器的间距为d,固定在地面上,传感器可以记录连续两次接收到的声音信号的时间间隔。甲、乙两名同学与两传感器共线并分别站立在两个声传感器的左、右两侧(均未站在两传感器之间),与较近的声传感器的距离均为d',同学甲通过发令枪发出声信号,同学乙听到枪声后经一段反应时间,也通过发令枪发出回应,结果发现同学甲一侧的声传感器记录的时间间隔为t甲,同学乙一侧的声传感器记录的时间间隔为t乙,已知声音在空气中传播速度不变。下列说法正确的是( )
A.由题干条件可以计算得出声信号在空气中的传播速度
B.由题干条件可以计算得出同学乙的反应时间
C.若同学乙向远离传感器一侧移动,则t甲-t乙的大小会增大
D.若同学甲向远离传感器一侧移动,则t甲-t乙的大小不受影响
10.图甲是超声波测速示意图,测速仪发射并能接收所发出的脉冲信号,图乙中的P1、P2、P3是固定的测速仪每隔T0时间发出的脉冲信号,T0足够小,n1、n2、n3是P1、P2、P3经汽车反射回来的信号,各信号之间的时间间隔如图乙所示。则下列判断正确的是( )
A.汽车正在靠近测速仪 B.汽车正在远离测速仪
C.汽车速度保持不变 D.汽车速度逐渐变大
三、非选择题(本大题共5小题,共54分)
11.(8分)(1)在“用打点计时器测速度”的实验中,打点计时器是一种计时仪器,电磁打点计时器和电火花计时器工作时使用的都是 (选填“直流电”或“交流电”),已知该实验中打点计时器所接电源的频率为50 Hz,则该打点计时器每隔 s打一个点。
(2)实验过程中,下列做法正确的是 。
A.先释放小车,再接通电源
B.先接通电源,再释放小车
C.将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D.将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
(3)用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,每5个点取一个计数点,在纸带上确定出O、A、B、C、D共5个计数点,如图所示(其余点迹未画出)。用刻度尺量得OA=1.20 cm,OB=2.80 cm,OC=4.80 cm,OD=7.20 cm,如果小车做加速运动,则应该是纸带的 端(选填“左”或“右”)与小车相连;根据纸带,可以算出打C点时小车的瞬时速度大小为vC= m/s(保留3位有效数字)。
12.(8分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材,请你回答下列有关问题。
(1)如图甲、乙所示两种打点计时器,其中图 所示是电火花计时器(选填“甲”或“乙”)。
(2)一小车在重物牵引下拖着穿过打点计时器的纸带沿平直轨道加速运动。图丙是打出的一段纸带,图中O、A、B、C、D为计数点,相邻的两个计数点之间还有4个计时点未画出,打点计时器所用电源的频率为50 Hz。
图丙中打相邻两个计数点之间的时间间隔t= s。在打下B点时小车的瞬时速度大小为vB= m/s(打B点时小车的瞬时速度等于AC段的平均速度,计算结果保留3位有效数字)。如果当时电网中交变电流的频率稍有增大,从50 Hz变成了60 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz进行数据处理,那么速度的测量值与实际值相比 (选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
13.(10分)某兴趣小组对10米跳台跳水进行模拟研究,将运动员视为质点。运动员从跳台上起跳时获得方向竖直向上、大小v1=1.2 m/s的速度,经t1=0.1 s上升到最高点,再经t2=1.5 s恰好落到水面。已知跳台距水面的高度H=10 m,取竖直向下为正方向,求:
(1)运动员从起跳到上升到最高点的平均加速度大小a1;
(2)运动员从起跳到落到水面的平均速度大小v。
14.(12分)滕王阁,位于江西省南昌市东湖区赣江东岸,地处赣江与抚河故道交汇处,为豫章古文明之象征。滕王阁立面图如图甲所示,已知其屋檐边缘O点到水平地面的高度约为70 m,现以O为原点,竖直向下为正方向建立直线坐标系,如图乙所示,A点为O点在地面上的投影点,设OA长度为70 m,x轴上的B点在地面上方高度为20 m处。现将一小球(可视为质点)从O点由静止释放,第一次与地面接触后刚好能竖直弹起到B点,测得从释放到弹起后运动到B点经历的时间为6 s。求:
(1)A点和B点的坐标;
(2)此过程小球的路程和位移;
(3)此过程小球的平均速率和平均速度的大小。
15.(16分)静止在平静的海面上O点的科考船上装有声呐探测仪,声呐探测仪可利用超声波对水下目标进行探测和定位。已知A点位于O点正下方,声呐探测仪第一次朝静止于A点处的海鱼发出超声波信号,经t1=0.24 s探测仪接收到反射回来的信号。一段时间后该海鱼从A点沿平行于海面的某方向做匀速直线运动;声呐探测仪第二次发出超声波信号,经t2=0.3 s接收到运动至B点处的该海鱼反射回来的信号;声呐探测仪第三次发出超声波信号,经t3=0.4 s接收到运动至C点处的该海鱼反射回来的信号。已知声呐探测仪第二、三次发出超声波信号的时间间隔Δt=8.7 s,超声波在海水中的传播速度大小v1=1 500 m/s,海鱼、科考船均可视为质点。求:
(1)O、A两点间的距离h;
(2)A、B两点间的距离d1;
(3)该海鱼做匀速直线运动的速度大小v2。
答案与分层梯度式解析
1.C 2024年6月25日14时7分指的是时刻,A错误;研究嫦娥六号着陆过程的技术时,嫦娥六号的形状、大小不能忽略,不可以把它简化成质点,B错误;平均速率等于物体的路程和通过这段路程所用时间的比值,平均速度的大小等于物体的位移大小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,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,D错误。
2.D 因为八位小朋友等间距地围坐在圆周上,可知小明在任意两位相邻的小朋友间运动的路程相等,所以平均速率相等,因为位移的方向不同,所以位移不同,所以小明在任意两位相邻的小朋友间运动的平均速度不相同,A、B错误,D正确。小明跑动三圈最后回到出发点,整个过程中位移为零,则平均速度为零,C错误。
3.B 以篮球接近这名同学时的速度方向为正方向,这个过程中篮球的速度变化量为Δv=(-3-4) m/s=-7 m/s,即篮球的速度变化量大小为7 m/s,方向与篮球初始速度的方向相反,A错误;篮球的加速度为a== m/s2=-14 m/s2,加速度大小为14 m/s2,方向与篮球反向抛出的方向相同,B正确,D错误;篮球的加速度a的方向和速度变化量Δv的方向相同,C错误。
4.D 根据图像可知,0~tc时间内速度v始终大于0,火箭处于上升过程,tc时刻火箭离地最远,A、B、C错误;根据v-t图线的斜率表示加速度,可知0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度,D正确。故选D。
5.D 路程是物体运动轨迹的长度,小明这三步棋里棋子的路程分别为sAB=5a,sBC=9a,sCD=2a,则这三步棋里棋子路程最大的为第二步,路程为9a,三步棋棋子的总路程为s=5a+9a+2a=16a,A、B错误;位移大小是从起点指向终点的有向线段的长度,则这三步棋里棋子的位移大小为x==a,C错误,D正确。
6.D 图乙是区间测速提示牌,该路段小型车的区间限速为120 km/h,不是120 m/s,A错误;图乙中的100是指该区间大型车行驶的最大平均速率,是一个标量,不是平均速度,B错误;某车通过图甲所示的定点测速位置时的瞬时速度大小为35 m/s=126 km/h,未超过定点测速限速的10%,该车不会由于这个受到处罚,C错误;小型车通过13 km区间测速路段的最短时间是t==×60 min=6.5 min<7 min,若小型车通过该区间测速路段的时间为7 min,则该小型车没有违反区间测速的限速规定,D正确。故选D。
7.A 根据x=5t+2可得,质点第1 s内的位移x1=(5×1+2) m-(5×0+2) m=5 m,A正确;前2 s内的位移为x2=(5×2+2) m-(5×0+2) m=10 m,则前2 s内的平均速度为==5 m/s,B错误;位置坐标x与时间t的关系x=5t+2是一次函数,其图线的斜率表示速度,可知该质点做匀速直线运动,速度为v=5 m/s,任意1 s内的速度增量都是0,任意相等时间内的位移都相等,则任意相邻的1 s内的位移差都是0,C、D错误。
8.ACD 位移-时间图像反映物体的位置随时间变化的情况,不是物体的运动轨迹,位移-时间图像只能表示直线运动的规律,所以甲、乙均做直线运动,A正确;x-t图像的切线斜率表示速度,可知甲车的速度保持不变,且v甲==10 m/s,0~4 s内乙的速度先大于甲的速度,后小于甲的速度,B错误,C正确;0~4 s内乙的平均速度大小为v== m/s=10 m/s,D正确。
9.ABD 画出两传感器及两同学位置的草图
设同学乙的反应时间为Δt,对同学甲一侧的声传感器,有t甲=2+Δt,对同学乙一侧的声传感器,有t乙=2+Δt,则声信号在空气中的传播速度v=,可知t甲-t乙与两名同学与声传感器的距离无关,A、D正确,C错误;将速度v代入t甲或t乙的表达式中,可求出反应时间Δt,B正确。
10.BC 如图所示
汽车接收脉冲信号P1时与测速仪的距离x1=,汽车接收脉冲信号P2时与测速仪的距离x2=v脉冲,汽车接收脉冲信号P3时与测速仪的距离x3=v脉冲,可知汽车距离测速仪越来越远,A错误,B正确;汽车接收到P1、P2两个信号之间的时间内前进的距离Δx=x2-x1=,接收到P2、P3两个信号之间的时间内前进的距离Δx'=x3-x2=,可知Δx=Δx',汽车接收到P1、P2两个信号的时间间隔与接收到P2、P3两个信号的时间间隔相同,都是T0+,即相同时间内的位移相同,汽车速度保持不变,C正确,D错误。
11.答案 (1)交流电(1分) 0.02(1分) (2)BD(2分) (3)左(2分) 0.220(2分)
解析 (1)两种打点计时器工作时使用的都是交流电;该实验中打点计时器所接电源的频率为50 Hz,每隔T==0.02 s打一个点。
(2)使用打点计时器,要先接通电源,待打点计时器打点稳定,再释放纸带,这样可以使纸带上打满点,提高纸带利用率,A错误,B正确;为了有效利用纸带,在释放小车前,小车要靠近打点计时器,C错误,D正确。
(3)小车做加速运动,初速度较小,纸带左端点比较密集,所以是纸带左端与小车相连;每5个点取一个计数点,打相邻计数点的时间为t=5T=0.1 s,打C点时小车的瞬时速度大小为vC== m/s=0.220 m/s。
12.答案 (1)甲(2分) (2)0.10(2分) 0.376(2分) 偏小(2分)
解析 (1)甲图计时器上有墨粉纸盘,因此甲图所示是电火花计时器。
(2)相邻的两个计数点之间还有4个计时点未画出,打相邻两计数点的时间间隔为t=5T=5×=0.10 s;打下B点时小车的瞬时速度大小为vB==×10-2 m/s≈0.376 m/s;如果当时电网中交变电流的频率从50 Hz变成了60 Hz,而做实验的同学并不知道,仍按照50 Hz进行数据处理,则时间的测量值大于实际值,导致速度的测量值偏小。
13.答案 (1)12 m/s2 (2)6.25 m/s
解析 (1)运动员从起跳到上升到最高点的过程,
平均加速度大小a1==(3分)
解得a1=12 m/s2(2分)
(2)运动员从起跳到落到水面的位移大小x=H(1分)
运动员所用时间t=t1+t2(1分)
运动员的平均速度大小v=(1分)
解得v=6.25 m/s(2分)
14.答案 (1)xA=70 m xB=50 m (2)90 m 50 m,竖直向下
(3)15 m/s m/s
解析 (1)以O为坐标原点,竖直向下为正方向建立直线坐标系,
则A点的坐标为xA=70 m(2分)
B点的坐标为xB=xA-20 m=50 m(2分)
(2)小球的路程s=xA+20 m=90 m(2分)
位移大小为x=xA-20 m=50 m,方向竖直向下(2分)
(3)此过程小球的平均速率== m/s=15 m/s(2分)
平均速度的大小'== m/s(2分)
15.答案 (1)180 m (2)135 m (3)12 m/s
解析 (1)声呐探测仪第一次朝静止于A点处的海鱼发出超声波到海鱼接收到信号的过程,有h=v1·(2分)
解得O、A两点间的距离h=180 m(1分)
(2)一段时间后该海鱼从A点沿平行于海面的某方向做匀速直线运动,声呐探测仪第二次发出超声波到海鱼接收到信号的过程,有
OB=v1·(2分)
解得OB=225 m(1分)
所以A、B两点间的距离为d1==135 m(2分)
(3)声呐探测仪第三次发出超声波到海鱼接收到信号过程,有
OC=v1·(2分)
A、C两点间的距离d2=(1分)
解得d2=240 m(1分)
该海鱼从B点运动到C点的时间t=Δt+-(1分)
解得t=8.75 s(1分)
该海鱼做匀速直线运动的速度大小为v2=(1分)
解得v2=12 m/s(1分)
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