2019届高考物理一轮复习练习:第1章 运动的描述 匀变速直线运动第1讲 描述运动的基本概念(含解析)
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时间:45分钟 满分:100分
一、选择题(本题共10小题,每小题7分,共70分。其中1~6为单选,7~10为多选)
1.下列关于质点的叙述中正确的是( )
A.质点是真实存在的
B.原子很小,所以原子就是质点
C.质点是一种忽略次要因素的理想化模型
D.地球的质量和体积都很大,所以不能看作质点
答案 C
解析 质点是忽略了物体的形状和大小而假想的有质量的点,是一种忽略次要因素的理想化模型,因此A错误,C正确;原子虽然很小,但是在研究其内部结构时,不能将原子看成质点,B错误;地球的质量和体积虽然很大,但在研究地球的公转时地球本身的形状和大小可以忽略,地球可以看成质点,D错误。
2.《西游记》中,常常有孙悟空“腾云驾雾”的镜头,即使在科技日新月异的今天通常也采用“背景拍摄法”:让“孙悟空”站在平台上,做着飞行的动作,在他的背后展现出蓝天和急速飘动的白云,同时加上烟雾效果;摄影师把人物动作和飘动的白云及下面的烟雾等一起摄入镜头。放映时,观众就感受到“孙悟空”在“腾云驾雾”。这时,观众所选的参考系是( )
A.孙悟空 B.平台
C.飘动的白云 D.镜头
答案 C
解析 “背景拍摄法”实际是利用了相对运动的原理,拍摄时“孙悟空”整体不动,而“白云”移动,放映时,观众以“白云”为参考系,认为其“静止”,就会感觉到“孙悟空”在“腾云驾雾”。故C正确。
3.[2018·枣庄模拟]在中国海军护航编队“巢湖”舰、“千岛湖”舰护送下,“河北锦绣”“银河”等13艘货轮从南海顺利抵达亚丁湾西部预定海域。此次护航总航程4500海里。若所有船只运动速率相同,则下列说法正确的是( )
A.“4500海里”指的是护航舰艇的位移
B.研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点
C.以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰一定是运动的
D.根据题中数据可求出此次航行过程中的平均速度
答案 B
解析 “4500海里”指的是护航舰艇的路程,研究舰队平均速度时可将“千岛湖”舰看作质点,但题中未给出位移与时间,无法计算平均速度。因所有船只运动速率相同,若以“千岛湖”舰为参考系,“巢湖”舰不一定是运动的,故B正确。
4.如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电计时装置A、B,A、B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的速度为1 cm/s
B.滑块通过B的速度为2 cm/s
C.滑块的加速度为5 m/s2
D.滑块在A、B间的平均速度为3 m/s
答案 C
解析 滑块通过A点的速度vA== m/s=1 m/s,故A错误;滑块通过B点的速度vB== m/s=2 m/s,故B错误;滑块加速度a== m/s2=5 m/s2,故C正确;滑块在A、B间的平均速度v== m/s=1.5 m/s,故D错误。
5.如图所示,一小球在竖直放置的光滑V形槽中由A点释放,经B点(与B点碰撞所用时间不计)到达与A点等高的C点,设A点距B点的高度为1 m,则全过程中小球通过的路程和位移大小分别为( )
A. m, m B. m, m
C. m, m D. m,1 m
答案 C
解析 小球通过的路程为小球实际运动轨迹的长度,则小球的路程为s=2lAB=2× m= m;位移是由初位置指向末位置的有向线段,则小球的位移大小为x=lAC= m= m。故C正确。
6.[2018·伊春模拟]一个质点做变速直线运动,以v1=10 m/s 的平均速度完成前路程,以v2=30 m/s的平均速度完成剩下的路程,则全过程的平均速度为( )
A.20 m/s B.18 m/s
C.23.3 m/s D.40 m/s
答案 B
解析 设全程长为x,则前路程所需的时间t1=,后路程所需的时间t2=。所以全程的平均速度== m/s=18 m/s,故B正确。
7.[2018·长春模拟]关于匀变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题,下列说法中正确的是( )
A.匀加速直线运动中的加速度方向一定和初速度方向相同
B.匀减速直线运动中加速度一定是负值
C.匀加速直线运动中加速度也有可能取负值
D.只有在规定了初速度方向为正方向的前提下,匀加速直线运动的加速度才取正值
答案 ACD
解析 只有加速度方向与初速度方向相同,物体才会做加速运动,所以A正确;若规定初速度方向为负方向,则减速运动时,加速度为正值,加速运动时,加速度为负值,所以B错误,C、D正确。
8.物体做直线运动时可以用坐标轴上的坐标表示物体的位置,用坐标的变化量Δx表示物体的位移。如图所示,一个物体从A运动到C,它的位移Δx1=-4 m-5 m=-9 m;从C运动到B,它的位移为Δx2=1 m-(-4 m)=5 m。下列说法正确的是( )
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为符号表示位移的方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A到B的合位移Δx=Δx1+Δx2
答案 BD
解析 位移的正负代表方向,不代表大小,所以A到C的位移Δx1大于C到B的位移Δx2,故A、C错误,B正确;A到B的合位移Δx=1 m-5 m=-4 m=Δx1+Δx2,故D正确。
9.一物体做直线运动,在图中所示的位移坐标轴上O、x1、x2、…、xn-1、xn分别为物体在开始和第1 s末、第2 s末、…、第(n-1) s末、第n s末的位置,则下述说法中正确的是( )
A.Ox2为第2 s内的位移,方向由O指向x2
B.Oxn-1为(n-1) s内的位移,方向由O指向xn-1
C.x2xn为前2n s内的位移,方向由x2指向xn
D.xn-1xn为第n s内的位移,方向由xn-1指向xn
答案 BD
解析 题中O、x1、x2、…、xn-1、xn分别为不同位置,分别与各个时刻对应,而题中选项所列位移均与时间对应,其中Ox2为前2 s内的位移,Oxn-1为(n-1) s内的位移,x2xn为从第2 s末到第n s末的位移,xn-1xn为第n s内的位移,故B、D正确。
10.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,称为第3 s内
C.t0~t2表示时间,称为最初2 s内或前2 s内
D.tn-1~tn表示时间,称为第(n-1) s内
答案 BC
解析 时刻和时间分别对应于时间轴上的一个点和一个线段。tn是时刻,可表述为第n s末或第(n+1) s初,A错误;n s内是指从0~n s末共n s的时间,C正确;第n s内是指从(n-1) s末至n s末共1 s的时间,D错误,B正确。
二、非选择题(本题共2小题,共30分)
11.(10分)为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为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。试估算:
(1)滑块的加速度多大?(保留两位有效数字)
(2)两个光电门之间的距离是多少?
答案 (1)0.067 m/s2 (2)0.6 m
解析 (1)遮光板通过第一个光电门的速度
v1== m/s=0.10 m/s
遮光板通过第二个光电门的速度
v2== m/s=0.30 m/s
故滑块的加速度a=≈0.067 m/s2。
(2)两个光电门之间的距离x=Δt=0.6 m。
12.(20分)一个人晨练,走中国古代的八卦图,如图所示,中央的S部分是两个直径为R的半圆,BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进,则当他走到D点时,求他的路程和位移的大小分别为多少?位移的方向如何?
答案 路程和位移的大小分别为πR和R 位移的
方向为东南方向
解析 路程是标量,等于半径为R与半径为的两圆周长之和减去半径为R的圆周长的,即s=2πR+2π·-·2πR=πR。位移是矢量,大小为AD线段的长度,由直角三角形知识得=R,方向由A指向D,即东南方向。