专题一 《运动的描述》信息优化卷（能力B）-备战高考物理一轮复习单元信息优化AB卷

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（考试时间90分钟 试卷满分100分）
注意事项：
1．本试卷分第Ⅰ卷（选择题）和第Ⅱ卷（非选择题）两部分。
2．测试范围：人教版（2019）必修第一册 第一章《运动的描述》
第 Ⅰ 卷（选择题）
一、选择题：本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第1~8题只有一项符合题目要求，第9~12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不答的得0分。
1．神舟十五号载人飞船（以下简称“飞船”）于北京时间2022年11月29日23时08分在酒泉卫星发射中心成功点火发射。约10分钟后，船箭分离进入预定轨道。于11月30日5时42分，成功对接空间站天和核心舱，整个对接历时约6.5小时。三名航天员顺利与神舟十四号航天员乘组首次实现“太空会师”。下列说法正确的是（ ）
A．“北京时间2022年11月29日23时08分”指的是时间间隔
B．“历时约6.5小时”指的是时刻
C．“飞船”与天和核心舱对接后，以天和核心舱为参考系，“飞船”是静止的
D．研究“飞船”与天和核心舱对接时，可以将天和核心舱看成质点
1．【答案】C
【详解】时刻是时间点，指的是某一瞬间，而时间是时间间隔，是两个时刻之间的时间段，“2022年11月1日4时27分”是某一瞬间，指的是时刻，“约13小时”指的是时间间隔，故AB错误；梦天实验舱与天和核心舱对接之后，以天和核心舱为参考系，梦天实验舱相对天和核心舱没有相对运动，故梦天实验舱是静止的，故C正确；研究梦天实验舱与天和核心舱对接时，需要调整梦天实验舱与天和核心舱的姿态，不可以将天和核心舱看成质点，D错误。故选C。
2．如图，自行车在水平地面上做匀速直线运动。车轮外边缘半径为，气门芯距轮心的距离为，自行车行驶过程中轮胎不打滑，初始时刻气门芯在最高点，不考虑车轮的形变。气门芯从初始时刻到第一次运动至最低点过程位移的大小为（ ）
A．B．
C．D．
2．【答案】D
【详解】当气门芯由轮子的正上方第一次运动到轮子的正下方时，轮子向前运动半个周长，气门芯的初位置与末位置
由几何知识得，气门芯的位移大小为，故选D。
3．学校举行远足活动，指挥部通过现代通信设备，在屏幕上观察到甲、乙两小分队在如图的平面内的具体远足路线，两小分队同时由O点出发，最后同时到达A点。下列说法正确的是（ ）
A．图像的斜率表示加速度B．两小分队的位移：
C．两小分队的平均速率：D．两小分队的平均速度：
3．【答案】D
【详解】图像反映甲、乙两小分队运动的轨迹图，斜率不表示加速度；故A错误；由图可知，两小分队的时间和位移均相等，根据,可知两小分队平均速度相等；因为甲的路程大于乙的路程，故甲的平均速率大于乙，故BC错误，D正确。故选D。
4．激光测速仪能够测量运动物体的瞬时速率。其测量精度较高，广泛应用于交通管理等领域。如图所示，测速仪向汽车发射一束激光，经反射后被接收装置接收。只要测出从发射到接收所经历的时间，便可得到测速仪到汽车的距离。在测量时，测速仪在较短时间内分别发射两束激光，对汽车进行两次这样的距离测量、，已知测速仪高，则汽车的速度为（ ）
A．B．C．D．
4．【答案】C
【详解】由图中几何关系可知，在时间内，汽车前进的位移为,因为很小，故汽车的速度可认为等于时间内的平均速度，则有,故选C。
5．将一条长为L的纸带扭转180°后连接两端就构成了一个莫比乌斯环，不考虑连接纸带时的长度损失．一只蚂蚁以恒定的速率v从P点沿纸带中线向前爬行，当其再一次来到P点的整个过程中，蚂蚁的( )
A．路程为L B．位移的大小为L
C．加速度始终为零 D．平均速度为零
5．【答案】D
【详解】从P点出发到再次来到P点，路程为2L，位移为零，A、B错误；由于速度方向不断改变，即速度在变化，故加速度不为零，C错误；由eq \x\t(v)＝eq \f(x,t)可知，位移为零，平均速度为零，D正确．
6．某驾校学员在教练的指导下沿直线路段练习驾驶技术，汽车的位置x与时间t的关系如图所示，则汽车行驶速度v与时间t的关系图像可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
6．【答案】A
【详解】图象斜率的物理意义是速度，在时间内，图象斜率增大，汽车的速度增大；在时间内，图象斜率不变，汽车的速度不变；在时间内，图象的斜率减小，汽车做减速运动，综上所述可知A中图象可能正确。
故选A。
7．如图，气垫导轨上装有两个光电计时装置A与B，AB间距离为L＝30 cm，为了测量滑块的加速度，在滑块上安装了一个宽度为d＝1 cm的遮光条，现让滑块以某一加速度通过A、B，记录遮光条通过A、B的时间分别为0.010 s、0.005 s，滑块从A到B所用时间为
0.200 s，则下列说法正确的是( )
A．滑块通过A的速度大小为1 cm/s
B．滑块通过B的速度大小为2 cm/s
C．滑块的加速度大小为5 m/s2
D．滑块在A、B间的平均速度大小为3 m/s
7．【答案】C
【详解】 滑块通过A点时的速度大小为vA＝eq \f(d,tA)＝eq \f(1,0.010) cm/s＝100 cm/s，故A错误；滑块通过B点时的速度大小为vB＝eq \f(d,tB)＝eq \f(1,0.005) cm/s＝200 cm/s，故B错误；滑块的加速度大小为a＝eq \f(vB－vA,t)＝eq \f(2－1,0.200) m/s2＝5 m/s2，故C正确；
滑块在A、B间的平均速度大小为eq \x\t(v)＝eq \f(L,t)＝eq \f(0.3,0.200) m/s＝1.5 m/s，故D错误．
8．利用超声波遇到物体发生反射的特性，可测定物体运动的速度，图甲中仪器A和B通过电缆线连接，B为超声波发射与接收一体化装置，仪器A提供超声波信号源，且能将B接收到的超声波信号进行处理并在屏幕上显示其波形。现固定装置B，并将它对准匀速行驶的小车C，使其每隔固定时间发射一短促的超声波脉冲，图乙中1，2，3为B发射的超声波信号，，，为对应的反射波信号，接收的反射波滞后时间已在图中标出，其中和已知，超声波在空气中的速度为，则根据所给信息可判断小车的运动方向和速度大小为（ ）
A．向右， B．向左，
C．向右， D．向左，
8．【答案】A
【详解】根据图乙中发射和接收到的波形时间间隔可以发现，时间间隔在增大，所以小车远离接收器，因此小车向右运动；由图乙可知，第一个超声波发射到碰到小车的距离为,第二个超声波发射到碰到小车的距离为,因此小车前进的距离为，在结合图像，可得前进的时间为，联立可得，小车的速度为，故选A。
9．小张用同一个打点计时器在固定频率下，测量小车拉动纸带甲、乙、丙、丁的运动速度，每次小车都是自右向左运动，四段纸带的长度都相同，如图，则下列叙述正确的是（ ）
A．纸带甲打点均匀，表示小车的运动可能是匀速的
B．纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显示的平均速度
C．纸带丙表示的小车的运动可能是先快后慢
D．纸带丁表示的小车的运动可能是先慢后快
9．【答案】AB
【详解】纸带甲中相邻的计时点的距离相等，所以表示车子的运动是匀速的，加速度是零，故A正确；四段纸带的长度都相同，其中纸带乙花费的时间最少，所以纸带乙表示小车的平均速度最大，则纸带乙显示的平均速度一定大于纸带甲显示的平均速度，故B正确；纸带丙相邻的计时点的距离增大，所以表示的小车的运动速度增大，故C错误；纸带丁相邻的计时点的距离减小，所以表示的小车的运动速度减小，故D错误。故选AB。
10．如图所示是科大著名服务机器人“可佳”，现要执行一项任务，给它设定了如下动作程序:机器人在平面坐标系内，由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3 m，1 m)，然后又由点(3 m，1 m)沿直线运动到点(1 m，4 m)，然后又由点(1 m，4 m)沿直线运动到点(5 m，5 m)，然后又由点(5 m，5 m)沿直线运动到点(2 m，2 m)，这个过程中机器人所用时间是2 s。则（ ）
A．机器人的运动轨迹是一条直线
B．机器人不会两次通过同一点
C．整个过程中机器人的位移大小为2 m
D．整个过程中机器人的平均速率大于1 m/s
10．【答案】CD
【详解】根据描点法先作出题中给定的几个坐标位置,然后用直线连接相邻两个位置，即得机器人的运动轨迹如图所示
由图可知机器人的运动轨迹不是一条直线，机器人会两次通过同一点，故AB错误；起点在坐标原点,终点在点(2 m,2 m),位移大小是这两点连线的长度,故位移大小为m，故C正确；由AB分析中的机器人运动轨迹图像可知，机器人在整个过程中运动的路程为，则整个过程中机器人的平均速率，故D正确。故选CD。
11．甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图象分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶。下列说法正确的是（ ）。
A．两车在t1时刻也并排行驶B．在t1时刻甲车在后，乙车在前
C．甲车的加速度大小先增大后减小D．乙车的加速度大小先减小后增大
11．【答案】BD
【详解】0~t1时间内，t1~t2时间内，t2时刻两车相遇，但0~t1时间内两者的位移差小于t1~t2时间内两者的位移差，则t1时刻甲在乙的后面，A错误B正确；由图象的斜率知，甲、乙两车的加速度均先减小后增大，C错误D正确。故选BD。
12．宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车和电梯的设计等多种工作都用到急动度的概念，急动度用表示，用来描述加速度变化的快慢，其方向与加速度的变化方向相同，一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法中不正确的是（ ）
A．时质点的急动度是
B．时质点的急动度和时质点的急动度等大反向
C．时质点的速度方向改变
D．末质点的速度大小为
12．【答案】ABC
【详解】加速度对时间的变化率称为急动度，其方向与加速度的变化方向相同，在a-t图像中图线的斜率等于急动度，所以时急动度为故A错误；2s~6s内的a-t图象的斜率相同，所以时质点的急动度和时质点的急动度相同，故B错误；由v－t图线与t轴所围成的面积表示位移类比可知：a－t图线与t轴所围成的面积表示速度变化量，又由题知质点从静止开始做直线运动，则0～4s内质点做加速度方向不变的加速运动，4～6s做加速度反向但速度方向不变的减速运动，因此时质点的速度方向未改变，故C错误；由于质点从静止开始做直线运动，根据a－t图线与t轴所围成的面积表示速度变化量可得，故选ABC。
第Ⅱ卷（非选择题）
二、实验题
13．(14分)打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：
（1）电磁式打点计时器使用的电源为 （选填“交流”或“直流”）电源，电火花式打点计时器使用的电源为 （选填“交流”或“直流”）电源打点的时间间隔为；
（2）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是 ；
A．先接通电源，后让纸带运动
B．先让纸带运动，再接通电源
C．让纸带运动的同时接通电源
D．先让纸带运动或先接通电源都可以
（3）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。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为。
①小车连接在纸带的 （选填：左端、右端）；
②图中标出的相邻两计数点的时间间隔 s；
③计算在打下B点时小车的瞬时速度为 （速度计算结果保留三位有效数字）；
④如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，频率从变成了，而做实验的同学并不知道，仍按照进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比 。（选填：偏大、偏小、不变）
13．（14分）
【答案】 交流 交流 A 左端 0.1 0.376 偏小（每空2分）
【详解】（1）[1][2]电磁式打点计时器使用的电源为交流电源，电火花式打点计时器使用的电源为交流电源。
为了打点稳定并且有效利用纸带，在实验时应先接通电源，打点稳定后再让纸带运动。故选A。
①纸带做加速运动，在相等时间内通过的位移逐渐增大，故小车连接在纸带的左端；②打点计时器的工作频率为50Hz，每隔；打一次点，每相邻两计数点之间还有4个点未画出，会有5个时间间隔，故相邻两计数点的时间间隔为。
③根据匀变速直线运动推论，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则在打下B点时小车的瞬时速度为，代入数据解得。④根据，可知若频率从50Hz变成了60Hz，但仍按50Hz处理，则时间偏大，速度计算出来偏小。
三、计算题
14．（8分）一实心木块，体积为（），如图所示，有蚂蚁（可视为质点）在木块表面自A点运动到B点，求：
(1)最短路程；
(2)蚂蚁的位移大小。
14．（8分）
【答案】(1)；(2)
【详解】(1)蚂蚁从A点运动到B点由数学知识可知，若将立方体的上表面转至与前表面在同一平面，则A、B连线的长度为从A点运动到B点的最短路程（如图中实线），则
(2)位移大小就是A、B两点的连线长度（如图中虚线），则
15．（9分）已知一汽车在平直公路上运动，它的位移－时间(x－t)图象如图所示。
（1）根据图甲在图乙所示的位置坐标轴上标出A、D、E各点代表的汽车的位置；
（2）求出汽车在前8 h内的路程和位移大小；
（3）求出汽车4 h末到8 h末的平均速度大小和方向。
15.（9分）
【答案】（1）；（2）200km，0；（3）25km/h，沿负方向
【解析】
（1）甲、乙图结合，O、A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置如图所示
（2）根据图象可知汽车在前8 h内的路程为200 km，位移大小为0。
（3）汽车4 h末到8 h末位移为 x＝0－100 km＝－100 km
负号表示速度沿负方向。
16.（9分）一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动。司机发现其将要通过正前方高山悬崖下的隧道，于是鸣笛，5 s后听到回声，听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声．已知此高速公路的最高限速为120 km/h，声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶．
16.（9分）
【答案】见解析
【详解】客车行驶示意图如图所示，设客车行驶速度为v1，声速为v2，客车第一次鸣笛时与悬崖距离为L，由题意有2L－v1×5 s＝v2×5 s.
当客车第二次鸣笛时，客车距悬崖为L′，
则2L′－v1×3 s＝v2×3 s.
又L′＝L－v1×15 s，由以上各式，
解得v1＝v214≈24.3 m/s＝87.48 km/h