(能力提高练) 第一节 运动的描述-2023年高考物理一轮系统复习学思用

【能力提高练】   第一节 运动的描述

1．(2022·银川一中高三(下)一模)在刚刚结束的第24届冬季奥林匹克运动会上，我国运动员奋力拼搏，展现了更高、更强、更快、更团结的奥林匹克精神。在自由式滑雪女子大跳台项目上，我国18岁的小将谷爱凌以1620跳的高难度动作力压群芳，拿到了金牌。下面相关叙述正确的是(     )

A．裁判在对谷爱凌1620跳的动作进行裁定时可以将运动员看成质点

B．教练员在分析运动员起跳后能到达的最大高度时可以将她看成质点

C．该项目不受天气环境的影响，随时可以进行比赛

D．该项目在完成的过程中满足机械能守恒

【解析】  A．裁判在对运动员的动作进行裁定时，运动员的形状和大小不能忽略，不能看成质点，A错误；

B．教练员在分析运动员起跳后能到达的最大高度时，运动员的形状和大小可以忽略，B正确；

C．降雪带来的新增积雪，会使赛道表面松软，摩擦力增大，不利于选手发挥，C错误；

D．该项目在完成的过程中有摩擦力、空气阻力等其它力做功，机械能不守恒，D错误。

【答案】  B

2．(2022·湖南省长沙市第一中学高三第二次月考)甲．乙两位同学多次进行百米赛跑(如图所示)，每次甲都比乙提前到达终点，现让甲远离起跑点，乙仍在起跑点起跑，则(   )

A．甲先到达终点

B．两人同时到达终点

C．乙先到达终点

D．不能确定

【解析】  运动员先由静止做加速运动，当达到最大速度后保持匀速前进直到冲过终点线，每次甲都比乙提前10m到达终点，说明现在甲的速度大于乙的速度，现让甲远离起跑点10m，乙仍在起跑点同时起跑，在乙跑完全程的时间内是个定值，因为匀速阶段甲物体速度大于乙的速度，所以在这个时间内甲的位移会大于110m；故甲先到达，故A正确．

【答案】  A

3．(2022·福建省漳州一中高三(下)第五次阶段考)一游客在武夷山九曲溪乘竹筏漂流，途经双乳峰附近的M点和玉女峰附近的N点，如图所示。已知该游客从M点漂流到N点的路程为，用时，M、N间的直线距离为，则从M点漂流到N点的过程中(　　)

A．该游客的位移大小为

B．该游客的平均速率为

C．该游客的平均速度大小为

D．若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度为0

【解析】  A．位移指的是从M点漂流到N点的有向线段，故位移大小为，故A错误；

B．从M点漂流到N点的路程为，用时，则平均速率为，故B错误；

C．该游客的平均速度大小为，故C正确；

D．以玉女峰为参考系，所乘竹筏的平均速度为，若以所乘竹筏为参考系，玉女峰的平均速度也为，故D错误；故选C。

【答案】  C

4．(2022·北京市西城区高三(上)期末)下表中记录了三种交通工具在某段时间中的运动情况，根据表中数据可知(　　)

A．飞机的速度变化量最大

B．自行车的速度变化最快

C．火车的速度变化最快

D．火车的加速度最大

【解析】  自行车的速度变化量，火车的速度变化量为，飞机的速度变化量为，可知飞机的加速度为零，火车的加速度为，自行车的加速度为，加速度是表示物体速度变化快慢的物理量，可知B正确，ACD错误。故选B

【答案】  B

5．如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是(　　)．

A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内

B．t2～t3表示时间间隔，称为第3 s内

C．t0～t2表示时间间隔，称为最初2 s内或第2 s内

D．tn－1～tn表示时间间隔，称为第(n－1)s内

【解析】　时刻和时间间隔分别对应于时间轴上的一个点和一条线段．tn是时刻，可表述为第n s末或第(n＋1)s初；n s内不等于第n s内，n s内是指从0～n s末共n s的时间间隔；第n s内是指从(n－1)s末至n s末共1 s的时间间隔，故A、C、D均错，B正确．

【答案】  B

6．如图所示，小球以v1=3 m/s的速度水平向右运动，与一墙壁碰撞经Δt=0.01 s 后以v2=2 m/s的速度沿同一直线反向弹回，小球在这0.01s内的平均加速度是(　)

A．100 m/s2，方向向右          B．100 m/s2，方向向左

C．500 m/s2，方向向左          D．500 m/s2，方向向右

【解析】  取初速度的方向为正方向，由a=得，a=m/s2=-500 m/s2，负号表示方向与v1方向相反，即水平向左，故选项C正确。

【答案】  C

7．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，已知该雷达发射相邻两次电磁波之间的时间间隔为5×10－4 s，某时刻在雷达监视屏上显示的波形如图所示，经过t＝173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4 s，则该飞机的飞行速度大小约为(　　)

A．12 000 m/s    B．900 m/s    C．500 m/s    D．300 m/s

【解析】  从题干图甲可以看出电磁波从发出到接收到用时t1＝4×10－4 s，此时飞机离雷达距离为s1＝ct1＝3×108×2×10－4 m＝6×104 m，t＝173 s后，从题干图乙可求出这一时刻飞机离雷达的距离为s2＝ct2＝3×108×1×10－4 m＝3×104 m，因此飞机的飞行速度大小大约为v＝＝＝＝300 m/s.

【答案】  D

8．用如图所示的计时装置可以近似测出气垫导轨上滑块的瞬时速度。已知固定在滑块上的遮光条的宽度为4.0mm，遮光条经过光电门的遮光时间为0.04s。则滑块经过光电门位置时的速度大小为(　　)

A．0.1 m/s   B．100 m/s

C．4.0 m/s   D．0.4 m/s

【解析】  由于遮光条经过光电门的时间极短，可将该段时间内的平均速度当作滑块经过光电门的瞬时速度，即v＝＝ m/s＝0.1 m/s，A正确。

【答案】  A

9．(多选)一物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4 m/s，1 s后速度的大小变为10 m/s，在这1 s内该物体加速度的大小方向可能为(　　)

A．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相同

B．加速度的大小为6 m/s2，方向与初速度的方向相反

C．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相同

D．加速度的大小为14 m/s2，方向与初速度的方向相反

【解析】 若初、末速度同向，a＝＝ m/s2＝6 m/s2，方向与初速度的方向相同，A正确，B错误；若初、末速度反向，a＝＝ m/s2＝－14 m/s2，方向与初速度的方向相反，C错误，D正确。

【答案】 AD

10．如图所示是某公园水平地面上半径为R的中国古代八卦图，中央“S”形部分是两个直径都为R的半圆，马大爷在晨练时，从A点出发沿曲线ABCOADC行进，当他走到D点时，他的路程和位移的大小分别为(　　)

A．πR　R　　 B．πR　πR   C．2πR　R   D．2πR　2R

【解析】  从A点出发沿曲线ABCOADC行进。当他走到D点时，路程等于轨迹的长度： s=πR+2π+R=πR，位移大小等于首末位置的距离x=，方向由A指向D，选项A正确，B、C、D错误。

【答案】  A

11．一个质点做变速直线运动，以v1＝10m/s的平均速度完成前位移，以v2＝30m/s的平均速度完成剩下的位移，则全过程的平均速度为（　　）

A．20m/s B．18m/s          C．23.3m/s      D．40m/s

【解析】  设全程位移长为x，则前位移所需的时间t1＝，后位移所需的时间t1＝，

所以全程的平均速度＝。联立可得=18 m/s故B正确，ACD错误。

【答案】  B

12．一质点沿直线Ox方向做变速运动，它离开O点的距离x随时间t变化的关系为x＝(5＋2t3) m，该质点在t＝0到t＝2 s间的平均速度和t＝2s到t＝3s间的平均速度的大小分别为(　　)

A．12 m/s，39 m/s   B．8 m/s，38 m/s

C．12 m/s，19.5 m/s   D．8 m/s，13 m/s

【解析】  由x＝5＋2t3可知：t1＝0时，x1＝5 m；t2＝2 s时，x2＝21 m；t3＝3 s时，x3＝59 m；所以：Δx1＝x2－x1＝16 m，Δx2＝x3－x2＝38 m，故平均速度大小分别为：1＝＝8 m/s，2＝＝38 m/s，选项B正确．

【答案】  B

13．汽车沿直线从甲地开往乙地．

(1)若在前一半路程的平均速度为v1，后一半路程的平均速度为v2，则汽车全程的平均速度为多少？

(2)若汽车在全程所用时间的前一半时间的平均速度为v1，后一半时间的平均速度为v2，则全程的平均速度为多少？

(3)若v1≠v2，两种情况下的平均速度哪个大？

【解析】  (1)设甲、乙两地的距离为x，前一半路程所用时间为t1，后一半路程所用时间为t2，根据平均速度的定义式有v＝，又t1＝，t2＝，解得v＝．

(2)设全程所用时间为t，前一半时间的位移为x1＝v1·，后一半时间的位移为x2＝v2·，由平均速度的定义式得v′＝＝．

(3)v′－v＝－＝≥0，

由于v1≠v2，所以v′>v，即后一种情况的平均速度较大．

【答案】  (1)　(2)　(3)后一种情况平均速度较大

14．一辆实验小车可沿水平地面(图中纸面)上的长直轨道匀速向右运动．有一台发出细光束的激光器装在小转台M上，到轨道的距离MN为d＝10m，如图所示．转台匀速转动，使激光束在水平面内扫描，扫描一周的时间为T＝60s，光束转动方向如图中箭头所示．当光束与MN的夹角为45°时，光束正好射到小车上，如果再经过Δt＝2.5s光束又射到小车上，则小车的速度为多少？(结果保留两位有效数字)

【解析】  在Δt内，光束转过角度Δφ＝×360°＝15°①

有两种可能：(1)光束照射小车时，小车正在接近N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为30°，小车走过L1，速度应为v1＝　②

由图可知L1＝d(tan45°－tan30°)　③由②③两式并代入数据得v1＝1.7 m/s.

(2)光束照到小车上，小车正在远离N点，Δt内光束与MN的夹角从45°变为60°，小车走过L2，速度为v2＝　④

由图3可知，L2＝d(tan60°－tan45°)　⑤由④⑤两式并代入数据解得v2＝2.9 m/s.

【答案】  v＝1.7 m/s或2.9 m/s