2021届山东新高考物理一轮复习课后限时集训1描述运动的基本概念Word版含解析

2021届山东新高考物理一轮复习课后限时集训1描述运动的基本概念Word版含解析

描述运动的基本概念 建议用时： 45 分钟 1．(多选 )我国第四颗月球探测器“嫦娥四号”于北京时间 2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分成功发射。与“嫦娥三号”在月球西经 19.51 度、北纬 44.12 度的 虹湾以东区域着陆不同，“嫦娥四号”实现了人类首次月球背面软着陆和巡视 探测。下列说法正确的是 ( ) A．“嫦娥四号”绕月球做椭圆运动，是以地球为参考系来描述的 B．在观测“嫦娥四号”绕月球运行周期时可将其看成质点 C．2018 年 12 月 8 日是时间， 2 时 23 分是时刻 D．西经 19.51 度、北纬 44.12 度表示位置 BD [“嫦娥四号 ”绕月球做椭圆运动是以月球中心为参考系来描述的， 故 A 错；观测其绕月球飞行周期可将其看成质点，故 B 对； 2018 年 12 月 8 日 2 时 23 分整体表示时刻， 故 C 错；西经 19.51 度、北纬 44.12 度表示位置， 故 D 对。 ] 2.近年来， 登山步行成为越来越多的人的健身习惯。 如图为某地生态公园的 登山步行道线路图，从图中可以看出，从丁家楼子村到目的地九仙山观景台可 以选择不同的路线，小王和小张两人选择了不同的路线，结果小王比小张先到 达目的地。对于此过程，下列说法正确的是 ( ) A．小王与小张的路程相同 B．小王的位移小于小张的位移 C．小王的平均速度大于小张的平均速度 D．在比较平均速度时，两人不能看成质点 C [路程是物体运动实际轨迹的长度， 小王和小张两人的路线不同， 故路程 不同，但两人的初、末位置相同，故两人的位移相同，选项 A、B 错误；因小王 先到达，所用时间较短，小王的平均速度较大，选项 C 正确；研究平均速度只 考虑位移和时间， 人的形状和线度可以忽略， 故两人可看成质点， 选项 D 错误。 ] 3．(2019 ·扬州模拟 )关于速度的描述，下列说法中正确的是 ( ) 甲 乙 丙 丁 A．图甲中，电动车限速 20 km/h ，指的是平均速度大小 B．图乙中，子弹射出枪口时的速度大小为 500 m/s，指的是平均速度大小 C．图丙中，某运动员百米跑的成绩是 10 s，则他冲刺时的速度大小一定为 10 m/s D．图丁中， 京沪高速铁路测试时列车最高时速可达 484 km/h ，指的是瞬时 速度大小 D [瞬时速度与某一时刻或某一位置相对应，选项 A、B、D 中的速度均为 瞬时速度，故 A、B 两项错误， D 项正确； C 项中平均速度是 10 m/s，但冲刺时 的速度为瞬时速度，不能确定，故选项 C 错误。 ] 4．如图所示，汽车在做直线运动过程中，原来的速度是 v 1，经过一小段时 间 Δt 以后，速度变为 v 2，则下列说法正确的是 ( ) A．图中 a 是矢量， Δv 是标量 B．图甲中汽车速度 v1 的方向与加速度 a 的方向相反 C．图甲中汽车速度 v1 的方向与加速度 a 的方向相同 D．图乙中汽车速度 v1 的方向与加速度 a 的方向相同 C [速度、速度变化量以及加速度均是矢量，选项 A 错误；题图甲中汽车 做加速运动，则速度 v 1 的方向与加速度 a 的方向相同，选项 B 错误， C 正确； 题图乙中汽车做减速运动，则速度 v 1 的方向与加速度 a 的方向相反，选项 D 错 误。 ] 5.如图所示，“ 50TFSI”为某品牌汽车的尾部标识，其中“ 50”称为 G 值， G 值越大，加速越快。 G 值的大小为车辆从静止加速到 100 km/h( 百公里加速 ) 的平均加速度的 10 倍。某车百公里加速时间为 6.2 s，由此推算，该车的新尾标 应该是 ( ) A．30TFSI B．35TFSI C．40TFSI D．45TFSI D [根据加速度定义可得汽车的加速度为 a＝Δv Δt ＝ 100 3.6×6.2 m/s2＝4.5 m/s2， 则可知， 该车的 G 值为 4.5×10＝45，所以其新尾标应为 45TFSI ，选项 D 正确。 ] 6．一位女士由于驾车超速而被警察拦住，警察走过来对她说：“太太，您 刚才的车速是 60 公里每小时！”这位女士反驳说：“不可能的！我才开了 6 分 钟，还不到一小时，怎么可能走了 60 公里呢？”根据以上对话及下图，下列说 法正确的是 ( ) A．女士说的 6 分钟是时间， 60 公里是位移 B．警察说的 60 公里每小时是指平均速度 C．图中的○ 50指的是瞬时速度 D．图中的○ 50指汽车在 1 小时内行驶的路程不能超过 50 公里 C [○50指瞬时速度不能超过 50 km/h ，其他选项均错误。 ] 7．为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为 d＝3.0 cm 的 遮光板，如图所示。滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的 数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为 Δt1＝0.30 s，通过第二个光 电门的时间为 Δt2＝0.10 s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光 电门的时间为 Δt＝3.0 s，则滑块的加速度约为 ( ) A．0.067 m/s2 B．0.67 m/s2 C．6.7 m/s2 D．不能计算出 A [ 遮光板 (滑块 ) 通过第一个光电门时的速度 v 1＝ d Δt1＝ 0.03 0.30 m/s＝0.10 m/s，遮光板 (滑块 )通过第二个光电门时的速度 v 2＝ d Δt2＝ 0.03 0.10 m/s＝0.30 m/s，故 滑块的加速度 a＝ v 2－v 1 Δt ≈0.067 m/s2，选项 A 正确。 ] 8．(多选 )(2019 ·荆州调研 )沿直线做匀变速运动的一列火车和一辆汽车的速 度分别为 v 1 和 v 2，v1、v 2 在各个时刻的大小如表所示， 从表中数据可以看出 ( ) t/s 0 1 2 3 4 v1/(m ·s－1) 18.0 17.5 17.0 16.5 16.0 v2/(m ·s－1) 9.8 11.0 12.2 13.4 14.6 A.火车的速度变化较慢 B．汽车的加速度较小 C．火车的位移在减小 D．汽车的位移在增加 AD [根据表中数据可以看出，火车加速度 a1＝－ 0.5 m/s2，汽车加速度 a2 ＝1.2 m/s2，汽车的加速度较大，火车的加速度较小，火车的速度变化较慢， A 正确， B 错误；火车做匀减速直线运动，汽车做匀加速直线运动，二者位移都在 增加， C 错误， D 正确。 ] 9．(多选 )我国新研制的隐形战机歼 -20 已经开始挂弹飞行。在某次试飞中， 由静止开始加速，当加速度 a 不断减小至零时，飞机刚好起飞，则此过程中飞 机的 ( ) A．速度不断增大，位移不断减小 B．速度不断增大，位移不断增大 C．速度增加越来越快，位移增加越来越慢 D．速度增加越来越慢，位移增加越来越快 BD [根据题意，飞机速度与加速度同向，飞机速度和位移都在增大，选项 A 错误，选项 B 正确；由于加速度减小，所以速度增加越来越慢，而速度增大， 会使位移变化越来越快，选项 C 错误，选项 D 正确。 ] 10.(多选 )一质点沿一边长为 2 m 的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动 1 m， 初始位置在 bc 边的中点 A，由 b 向 c 运动，如图所示， A、B、C、D 分别是 bc、 cd、 da、ab 边的中点，则下列说法正确的是 ( ) A．第 2 s 末的瞬时速度大小是 1 m/s B．前 2 s内的平均速度大小为 2 2 m/s C．前 4 s 内的平均速率为 0.5 m/s D．前 4 s 内的平均速度大小为 2 m/s AB [质点每秒钟匀速移动 1 m，故第 2 s末瞬时速度大小为 1 m/s，A 正确； 前 2 s 内的位移大小为 x1＝|AB|＝ Ac2＋Bc2＝ 12＋12 m＝ 2 m，平均速度 v ＝ x1 t1＝ 2 2 m/s，B 正确；前 4 s 内质点通过的路程为 4 m，平均速率为 1 m/s，在 第 4 s 末到达 C 点，平均速度为 v 2 ＝ x2 t2 ＝ 2 4 m/s＝0.5 m/s，C、D 错误。 ] 11.(多选 )(2019 ·绍兴模拟 )有人提出“加速度的变化率”的概念， 基于你的理 解，下列说法正确的是 ( ) A．“加速度的变化率”的单位应是 m/s3 B．加速度的变化率为零的运动是匀速直线运动 C．若加速度与速度同方向，如图所示的 a-t 图象，表示的是物体的速度在 减小 D．若加速度与速度同方向，如图所示的 a-t 图象，已知物体在 t＝0 时速度 为 5 m/s，则 2 s 末的速度大小为 8 m/s AD [根据力学单位制可以知道，加速度的变化率 Δa Δt的单位为 m/s2 s ＝m/s3， A 正确；加速度的变化率为零，说明物体的加速度不变，做匀变速直线运动， B 错误；若加速度与速度同向，即使加速度减小，物体的速度仍然增大， C 错误； 加速度图线与 t 轴所围面积表示速度的变化量，故物体在 2 s 末的速度大小 v＝5 m/s＋ 1 2×2×3 m/s＝8 m/s，D 正确。 ] 12.(多选 )如图所示，物体以 5 m/s 的初速度沿光滑的斜面向上做减速运动， 经过 2 s，速度大小变为 3 m/s，则物体的加速度 ( ) A．大小为 1 m/s2，方向沿斜面向上 B．大小为 1 m/s2，方向沿斜面向下 C．大小为 4 m/s2，方向沿斜面向下 D．大小为 4 m/s2，方向沿斜面向上 BC [取初速度方向为正方向，则 v 0＝5 m/s。若 2 s 后的速度方向沿斜面向 上， v＝3 m/s，则 a＝ Δv Δt ＝ v－v 0 Δt ＝ 3－5 2 m/s2＝－ 1 m/s2，即加速度大小为 1 m/s2， 方向沿斜面向下； 若 2 s 后的速度方向沿斜面向下， v＝－3 m/s，则 a＝ Δv Δt ＝ v－v0 Δt ＝ －3－5 2 m/s2＝－ 4 m/s2，即加速度大小为 4 m/s2，方向沿斜面向下。 故选项 A、 D 错误， B、C 正确。 ] 13．(多选 )如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中， B 为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子 B 向被测物体发出短暂的超 声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被 B 盒接收，从 B 盒发射超声波开始计 时，经时间 Δt0 再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移 —时 间图象。则下列说法正确的是 ( ) 甲 乙 A．超声波的速率为 v 声 ＝2x1 t1 B．超声波的速率为 v 声 ＝2x2 t2 C．物体的平均速度为 v ＝ 2 x2－x1 t2－t1＋2Δt0 D．物体的平均速度为 v ＝ 2 x2－x1 t2－t1＋Δt0 AD [小盒子 B 向被测物体发出短暂的超声波脉冲后，超声波经过 1 2t1 时间 到达被测物体并被反射折回，再经过 1 2t1 时间回到小盒子 B，该过程中，超声波 经过的路程为 2x1，所以超声波的速度为 v 声 ＝2x1 t1 ，A 项正确；从 B 盒发射超声 波开始计时，经时间 Δt0 再次发射超声波脉冲，超声波经过 1 2(t2－Δt0)时间到达被 测物体并被反射折回，再经过 1 2(t2－Δt0)回到小盒子 B，该过程中，超声波经过的 路程为 2x2，所以超声波的速度为 v 声 ＝ 2x2 t2－Δt0 ，B 项错误；被测物体在 1 2t1 时刻 第一次接收到超声波， 在 Δt0＋ 1 2(t2－Δt0)即 1 2(t2＋Δt0)时刻第二次接收到超 声波， 该 过 程 中 被 测 物 体 发 生 的 位 移 为 x2 － x1 ， 所 以 物 体 的 平 均 速 度 为 v ＝ x2－x1 1 2 t2＋Δt0 － 1 2t1 ＝ 2 x2－x1 t2－t1＋Δt0 ，C 项错误， D 项正确。 ] 14．一质点在 x 轴上运动，在 t0＝0 时刻质点处于位置 x0＝0 处，然后质点 沿 x 轴正方向运动，在 t1＝ 2 s时刻质点处于位置 x1＝10 m 处，此后质点沿 x 轴 负方向运动，在 t2＝4 s 时刻质点处于位置 x2＝－10 m 处，求： (1)质点在 0～ 4 s 内的平均速率； (2)后 2 s 内质点的平均速度和 0～4 s 内的平均速度。 [解析 ] (1)质点在 0～4 s内通过的路程 s＝|x1－x0|＋|x2－x1|＝30 m 质点在 0～4 s 内的平均速率为 v ＝s t＝30 4 m/s＝7.5 m/s。 (2)后 2 s 内质点通过的位移 x′＝x2－x1＝－10 m－10 m＝－ 20 m 平均速度 v 1＝－20 2 m/s＝－10 m/s，负号表示沿 x 轴负方向 质点在 0～4 s 内通过的位移 x″＝x2－x0＝－ 10 m，质点在 0～4 s内的平均 速度 v 2＝ －10 4 m/s＝－ 2.5 m/s，负号表示沿 x 轴负方向。 [答案 ] (1)7.5 m/s (2)－10 m/s，沿 x 轴负方向 －2.5 m/s，沿 x 轴负方向 15．有些国家的交通管理部门为了交通安全，特别制定了死亡加速度为 500g(g 取 10 m/s2)，以醒世人， 意思是如果行车加速度超过此值， 将有生命危险， 那么大的加速度，一般情况下车辆是达不到的，但如果发生交通事故时，将会 达到这一数值。试问： (1)若一辆以 72 km/h 的速度行驶的大货车与一辆以 54 km/h 的速度行驶的 摩托车相向而行发生碰撞， 碰撞时间为 2.1×10－3 s，摩托车驾驶员是否有生命危 险； (2)为了防止碰撞，两车的驾驶员同时紧急刹车，大货车、摩托车急刹车后 到完全静止所需时间分别为 4 s、3 s，大货车的加速度与摩托车的加速度之比为 多少？ [解析 ] (1)两车碰撞过程中，取摩托车的初速度方向为正方向， 摩托车的速 度变化量约为 Δv＝v 2－v 1＝－ 72 km/h －54 km/h ＝ －20 m/s－15 m/s＝－35 m/s 两车相碰撞时摩托车的加速度为 a＝ Δv Δt ＝ －35 2.1×10－3 m/s2≈－16 667 m/s2 负号表示与选取的正方向相反， 由于 16 667 m/s2>500 g，因此摩托车驾驶员 有生命危险。 (2)设货车、 摩托车的加速度大小分别为 a1、a2，根据加速度定义得： a1＝ Δv 1 Δt1 ， a2＝Δv2 Δt2 所以 a1∶a2＝ Δv 1 Δt1 ∶Δv 2 Δt2 ＝20 4 ∶15 3 ＝1∶1。 [答案 ] 见解析