第一章 运动的描述（综合训练）（四川专用）（教师版）

第一章运动的描述（考试时间：75分钟试卷满分：100分）注意事项：1．答卷前，考生务必将自己的姓名、准考证号填写在答题卡上。2．回答选择题时，选出每小题答案后，用铅笔把答题卡对应题目的答案标号涂黑。如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。回答非选择题时，将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。3．考试结束后，将本试卷和答题卡一并交回。一、单项选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是最符合题目要求的。1.自行车运动员参加绵阳环仙海湖自行车赛，全程16.5km。下列说法中正确的是（）A．研究自行车车轮绕车轴的转动，可将车轮视为质点B．研究运动员完成全赛程的运动轨迹，可将运动员视为质点C．研究运动员上坡过程中的站立式蹬踏动作，可将运动员视为质点D．研究某时刻自行车的重心相对车体的具体位置，可将自行车视为质点【答案】B【详解】A．研究自行车车轮绕车轴的转动，车轮大小形状不能忽略，不可将车轮视为质点，选项A错误；B．研究运动员完成全赛程的运动轨迹，运动员大小和形状可忽略不计，可将运动员视为质点，选项B正确；C．研究运动员上坡过程中的站立式蹬踏动作，运动员大小和形状不可忽略不计，不可将运动员视为质点，选项C错误；D．研究某时刻自行车的重心相对车体的具体位置，自行车大小形状不能忽略，不可将自行车视为质点，选项D错误。故选B。2.北京时间2024年4月25日20时59分，“神舟十八号”载人飞船在酒泉卫星发射中心点火发射，之后与空间站“天和”核心舱成功对接。下列说法正确的是（）A．研究飞船的运动轨迹时不能将其视为质点B．北京时间“2024年4月25日20时59分”指的是时间C．成功对接后，以“天和”核心舱为参考系，“神舟十八号”飞船是静止的D．“神舟十八号”载人飞船从发射到成功对接的过程中其路程等于位移的大小【答案】C【详解】A．研究飞船的运动轨迹时，其大小和形状对轨迹的影响可以忽略，因此可视为质点，A错误；B．“2024年4月25日20时59分”是具体瞬间，属于时刻而非时间（时间段），B错误；C．对接成功后，飞船与核心舱相对静止，以核心舱为参考系时，飞船是静止的，C正确；D．路程是运动轨迹总长度，而位移是起点到终点的直线距离。飞船运动轨迹为曲线，路程必然大于位移大小，D错误。故选C。3．某同学参加800m体测，需要在学校的400m标准操场跑两圈，该同学在内圈的400m跑道上，第1圈用时1分40秒，平均速度大小记作v₁，第2圈用时2分05秒，平均速度大小记作v₂，全程的平均速度大小记作v₃，则下列关系正确的是（）A．v1>v2>v3 B．【答案】D【详解】围着400m标准操场跑1圈，位移为0，根据平均速度v=x故选D。4.在高速公路行驶时，司机发现前方障碍物后立即刹车。已知汽车以20m/s的速度匀速行驶，司机的反应时间为0.5s，刹车后汽车做匀减速直线运动，加速度大小为4A．汽车在反应时间内行驶的距离为15mB．刹车后汽车经过2.5s停止C．若障碍物距离汽车45m，则会发生碰撞D．汽车从发现障碍物到停止的总位移为50m【答案】C【详解】A．在反应时间内，汽车做匀速运动，行驶距离为x故A错误；B．停止时，末速度为0，则车停下来用时t故B错误；CD．刹车后行驶的距离x停止的总位移为x若障碍物距离汽车45m，则会发生碰撞，故C正确，D错误。故选C。5．普通的小型轿车和旅客列车，速度都能达到．但是，它们起步后达到这样的速度所需的时间是不同的．例如某小型轿车需用约，某旅客列车需用约．下列说法正确的是（）A．列车和轿车的速度变化量相同 B．轿车的速度变化率较小C．列车的加速度大小约为 D．轿车的加速度大小约为【答案】A【解析】速度都是从零增大到100km/h，速度变化量相同，A正确；根据a=△v/△t知，速度的变化量相同，小型轿车所用的时间短，则小型轿车的加速度大，即速度变化率大，B错误；代入数据得，列车的加速度约为0.056m/s2，轿车的加速度约为1.39m/s2，C、D错误．6.如图所示的四幅图分别为四个物体做直线运动的图像，下列说法正确的是（）A．甲图中，物体在0∼t0B．乙图中，物体的加速度大小为2C．丙图中，阴影面积表示t1D．丁图中，t=3s时物体的位移大小为【答案】C【详解】A．甲图中，若物体做匀加速直线运动，则v=v02由图可知物体做加速度减小的加速直线运动，在B．根据v2=2ax结合乙图，可得2a=k=15C．根据a=ΔvΔt解得Δv=aΔt可知丙图中，阴影面积表示D．根据x=v0t+12at2解得xt=v7.中国国产隐身战斗机歼-20是一款具备高隐身性、高态势感知、高机动性等能力的隐形第五代制空战斗机。某次试飞过程中，歼-20以2.6马赫（声音在空气中传播速度的2.6倍）的速度沿水平方向匀速飞行，已知歼-20距地面的高度为4080m，声音在空气中传播的速度为340m/s，则当歼-20运动轨迹正下方的人刚听到战斗机声音时，战斗机与人之间的距离为（）A．8160m B．9792m C．10608m D．11366m【答案】C【详解】如图所示战斗机从左向右飞行，过A点作直线AB与战斗机的轨迹交于B点，使cos在B点左侧任取一点C，战斗机在C点发出的声音传到A点的时间t战斗机从C点飞到B点后发出的声音传到A点的总时间t在B点右侧任取一点D，战斗机在B点发出的声音传到A点的时间t战斗机从B点飞到D点后，发出的声音传到A点的总时间t显然战斗机在B点发出的声音先到达人耳，传播的时间t所以BM=(340×2.6×13)则AM=BM联立解得AM=10608故选C。多项选择题：本题共3个小题。每小题6分，共18分。每小题有多项符合题目要求，全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。8．雨滴从高空由静止下落，由于空气阻力作用，其加速度逐渐减小，直到为零，在此过程中雨滴的运动情况是()A．速度不断减小，加速度为零时，速度最小B．速度不断增大，加速度为零时，速度最大C．速度一直保持不变D．速度的变化率越来越小【答案】BD【解析】下落过程中，加速度变为零之前，速度和加速度方向都向下，雨滴做加速运动。随着加速度越来越小，速度的变化率越来越小，但速度越来越大，当加速度变为零后，速度不再变化，雨滴做匀速运动，所以B、D正确，A、C错误。9．国庆期间，小明到成都海昌极地海洋公园观看了海狮抛球表演，海狮从水面将可视为质点的球以8m/s的初速度竖直向上顶出，经过一段时间后在同一位置接住球，忽略空气阻力，gA．小球在最高点不受外力作用B．小球每秒钟速度变化量大小为10C．球被顶出到再次被海狮接住用时1.6D．球在运动过程中第1个0.4s内和第2个0.4s【答案】BC【详解】A．小球在最高点受到重力作用，故A错误；B．根据Δ可知小球每秒钟速度变化量大小为10mC．球被顶出到最高点所用时间为t根据对称性可知，球被顶出到再次被海狮接住用时t=2故C正确；D．球被顶出到最高点所用时间为0.8s，根据逆向思维看成球做初速度为0的匀加速直线运动，根据初速度为0的匀变速直线运动在相等时间通过的位移规律可知，球在运动过程中第1个0.4s内和第2个0.4s故选BC。10.一汽车沿平直公路匀速行驶，当汽车经过A树时，正前方B树上一小鸟向汽车水平匀速飞来，到达汽车正上方就立即折返，以原有速率返回B树，一段时间后汽车也到达B树。以小鸟起飞开始计时，它们的位置随时间变化的规律如图所示，则0∼2tA．小鸟返回时的速率为3x02C．小鸟和汽车的路程相等 D．小鸟和汽车的位移相等【答案】AB【详解】AB．汽车的速率是v设小鸟的速率是v1，小鸟从出发到与汽车相遇的时间与小鸟返回的时间相同，故它们相向运动的时间为12即v对于汽车来说有v联立以上两式可得v小鸟的最大位移为x=故AB正确；C．小鸟飞行的总路程为x故C错误；D．小鸟回到出发点，故小鸟的位移为0，而汽车的位移不为零，故D错误。故选AB。三、非选择题：本题共5小题，共54分。其中后三小题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤：有数值计算时，答案中必须明确写出数值和单位。11.(6分)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，实验装置如图甲所示，某同学将电火花计时器接在频率为50Hz的电源上。在打出的纸带上每5个点取一个计数点，共取了1、2、3、4、5、6六个计数点，如图乙所示。(1)(1分)图甲中电火花计时器所接的电源为(选填“8V”或“220V”)交流电源。

(2)(1分)图乙中计数点2的读数为cm。

(3)(2分)打下图乙中计数点3时，小车的速度为m/s(结果保留2位有效数字)。

(4)(2分)该同学从每一个计数点处将纸带剪开分成几段，将这些纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在坐标系中，如图丙所示，最后将纸带上端中心连起来，于是得到v－t图像，用该图像探究小车速度随时间变化的规律是否可行？(选填“可行”或“不可行”)。

【答案】(1)220V(2)3.65(3.64、3.66、3.67、3.68均可)(3)0.28(或0.27)(4)可行【解析】(1)电火花计时器接220V交流电源。(2)刻度尺最小刻度为毫米，估读一位，所以计数点2的读数为3.65cm。(3)打计数点3时，小车的速度大小为v＝9.15cm−3.65cm2×0.1s(4)因为纸带的长度除以时间是这一段的平均速度，而平均速度可看成中间时刻的瞬时速度，因为剪后每条纸带对应的时间都是0.1s，所以可以用纸带的长度代替速度，所以此方案可行。12.实验小组利用如图甲所示的装置探究小车速度随时间变化的规律，打点计时器所接交流电源的频率为50Hz。(1)(2分)实验操作前，平衡阻力(选填“需要”或“不需要”)。

(2)(2+2分)规范操作后，得到一条纸带，以纸带上能够看清的某个点作为0点，每5个点取一个计数点，测量各计数点与0点的距离，如图乙所示，则纸带上打计数点2时小车速度大小v2＝m/s；小车运动的加速度大小a＝m/s2(结果均保留3位有效数字)。

(3)(2+2分)某次实验中交流电源的频率发生了变动，频率变成了49Hz，但做实验的同学仍按照50Hz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”)，该误差属于(选填“系统”或者“偶然”)误差。

【答案】(1)不需要(2)0.5041.50(3)偏大系统【解析】(1)本实验是探究小车速度随时间变化的规律，因此不需要平衡阻力。(2)相邻两计数点间的时间间隔为T＝0.1s，打计数点2时小车速度大小v2＝x03−x加速度大小a＝x06−2x039(3)根据频率与周期之间的关系T＝1f可知，频率变小，则周期变大，发生相同位移所用的时间变长，因此仍按50Hz三、计算题(本题共3小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位)13．（10分）中国科学院研制的电磁弹射微重力实验室，是亚洲首个采用电磁弹射技术实现地面微重力环境的实验装置。整个装置像一个高44.5m的“大电梯”，高2m的实验舱在精确的电磁系统控制下可以在这个“大电梯”内沿竖直方向运动。某次实验中，实验舱从装置底部由静止开始竖直向上做匀加速直线运动，当到某位置速度刚好为20m/s时撤去电磁控制，此后实验舱只在重力作用下运动；当实验舱回到该位置时重新加以电磁控制，让它减速回落到地面。重力加速度g取10m/s2。求：(1)实验舱只在重力作用下运动的总时间；(2)为了保证实验舱的安全，实验舱不能与装置顶部相碰。求实验舱向上匀加速运动的最小加速度。【答案】(1)4s(2)8.9【详解】（1）设实验舱只在重力作用下向上运动时间为t1，只在重力作用下运动总时间为t，则t1=v则t=2t1=4（2）为了保证实验舱的安全，实验舱不能到达装置顶部，或者达到顶部时速度刚好为零。设实验舱只在重力作用下向上运动的位移为x1，则x1=v0设装置高为H，实验舱高为h，则实验舱在电磁控制下向上匀加速运动最大位移为x2，对应的最小加速度为a，则x2=H−ℎ−x1又x2=v解得a=809m/s14.（12分）2025年春节期间，重庆“两江四岸”2025架无人机腾空而起，将夜空装点得美轮美奂（如图1）。如图2所示，两架无人机a、b分别悬停在空中A、B处，A点在B点正上方且AB=ℎ0。t=0时刻，a沿与水平方向夹θ=30°角的AC方向匀速运动，同时b做初速度为零的匀加速直线运动。t=t0时刻，a、b在C点相遇，且AC=2ℎ(1)a飞行的速度大小；(2)b飞行的加速度大小，以及b刚到达C处时的速度大小。【答案】(1)v(2)27ℎ【详解】（1）设a飞飞行的速度大小为v0，由2ℎ0解得v0=2（2）设b飞行的加速度大小为a，从B点运动到C点的位移大小为x由几何关系可得x2=2解得x=7ℎ0又由x=12a解得a=因此，b刚到达C点时的速度大小vC=at15.（16分）位移传感器是把物体运动的位移、时间转换成电信号，经过计算机的处理，可以立刻在屏幕