2021届高考物理一轮复习核心素养测评一描述运动的基本概念含解析

2021届高考物理一轮复习核心素养测评一描述运动的基本概念含解析

描述运动的基本概念 ‎(45分钟　100分)‎ 一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分，1～6题为单选题，7～9题为多选题)‎ ‎1.2021年，第十四届全运会将在陕西西安举行，下列几种比赛项目中的研究对象可视为质点的是 (　　)‎ A.跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势时 B.研究男子3千米比赛中运动员的位置时 C.研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时 D.100米终点裁判在分析运动员冲线过程时 ‎【解析】选B。跳高比赛中研究运动员跳跃的姿势，不能将运动员视为质点，选项A错误；研究男子3千米比赛中运动员的位置时，可以不考虑其体积，能看成质点，选项B正确；研究投篮过程中篮球能否进入篮筐时，篮球的大小不能忽略，不能看成质点，选项C错误；100米终点裁判在分析运动员冲线过程时，可以是身体的不同位置接触终点线，此时不能看成质点，选项D错误。‎ ‎2.‎2019年1月3日上午10点26分，“嫦娥四号”探测器成功着陆月球背面的预选着陆区，这是人类首次在月球背面软着陆。探测器在地球发射场发射阶段，通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动，此时我们选取的参考系 是 (　　)‎ A.地面　　　　　　　　　B.运载火箭 ‎ C.发射架 D.发射场内的树木 ‎ ‎【解析】选B。探测器在地球发射场发射阶段，通过运载火箭上的摄像头观察到地面正在向下运动，说明地面相对火箭在向下运动，故选择的参考系是运载火箭，选项B正确，A、C、D错误。‎ ‎3.(2020·佛山模拟)近年来，登山步行成为越来越多的人的健康习惯。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 (　　) ‎ 9‎ 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 ‎【解析】选C。物体运动的轨迹的长度是路程，他们选择不同的路线，路程可能不同，选项A错误；位移为初位置到末位置的有向线段，他们的起点与终点是相同的，所以位移相等，选项B错误；平均速度是位移与时间的比值，小王与小张的位移相同，但由于小王用时较短，故小王的平均速度较大，选项C正确；在比较平均速度时，两人的大小可以忽略不计，能看成质点，选项D错误。‎ ‎【加固训练】‎ 如图所示，苏炳添在百米大战中，以 9.91 s获得冠军，再次平了亚洲记录，成为当之无愧的“亚洲第一飞人”。据悉苏炳添的起跑反应时间是0.138 s，也是所有选手中最快的一个。下列说法正确的是 (　　) ‎ A.苏炳添的起跑反应时间 0.138 s指的是时刻 B.在研究苏炳添的起跑技术动作时可以将他看作质点 C.苏炳添这次比赛的平均速度大小约为10.09 m/s D.以其他运动员为参考系，苏炳添总是静止的 ‎【解析】选C。苏炳添的起跑反应时间0.138 s指的是时间，选项A错误；研究起跑动作时，运动员的肢体动作是不能忽略的，故大小和形状不能忽略，不能看作质点，选项B错误；‎ 9‎ 苏炳添这次比赛的平均速度大小约为== m/s=‎ ‎10.09 m/s，选项C正确；以其他运动员为参考系，苏炳添不一定是静止的，选项D错误。‎ ‎4.如图所示，一辆汽车正在平直公路上行驶，下列说法正确的是 (　　)‎ A.若汽车加速度为负值，则汽车减速 ‎ B.汽车加速度减小，汽车可能加速 ‎ C.当汽车加速度减小到零时，汽车静止 ‎ D.当汽车加速度减小到零时，汽车的速度不可能最大 ‎【解析】选B。若汽车加速度为负值，汽车速度也为负值，则汽车做加速直线运动，选项A错误；若汽车加速度减小，但汽车加速度方向与速度方向相同，汽车做加速直线运动，选项B正确；若汽车加速度方向与速度方向相同，当汽车加速度减小到零时，汽车速度最大，选项C、D错误。‎ ‎5.(2020·南开区模拟)核潜艇是战略核威慑手段之一，我国自主研制的“094A”核潜艇在世界上处于比较领先的地位。如图所示，在某次实战训练中“094A”核潜艇遇到情况需要紧急下潜，若在这段时间内5 s末的速度比2 s末的速度小3 m/s，则“094A”核潜艇在这段时间内的加速度大小为(假设这段时间的加速度保持不变) (　　)‎ A.1 m/s2 B.1.5 m/s2 C.2 m/s2 D.3 m/s2 ‎ ‎【解析】选A。设5 s末的速度为v5，2 s末的速度v2=v5+3 m/s，时间Δt=3 s，“094 A”核潜艇在该段时间内的加速度a===-1 m/s2，故“094 A”核潜艇在该段时间内的加速度大小为1 m/s2，故B、C、D错误，A正确。‎ ‎6.在匀速上升的电梯里，一小球从电梯地板被竖直向上弹出后又落回地板，这一过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，下列对这一过程的分析正确的是 (　　)‎ 9‎ A.小球在空中运动的位移大小等于路程 B.小球在空中运动的平均速度大于电梯的速度 C.小球在空中运动的平均速度小于电梯的速度 D.小球在空中运动的平均速度等于电梯的速度 ‎【解析】选D。小球在空中运动时，存在向下运动过程，因此位移一定小于路程，选项A错误；因小球与电梯的位移相同，所以小球的平均速度一定等于电梯的平均速度，选项B、C错误，D正确。‎ ‎7.下面有关平均速度、瞬时速度的说法中正确的是 (　　)‎ A.火车以70 km/h的速度从广州开往上海，这里的70 km/h是指平均速度 ‎ B.子弹以600 m/s的速度从枪口射出，这里的600 m/s是指平均速度 ‎ C.小球在第5 s内的速度是6 m/s，这里的6 m/s是指瞬时速度 ‎ D.汽车通过站牌时的速度是36 km/h，这里的36 km/h 是指瞬时速度 ‎【解析】选A、D。火车以70 km/h的速度从广州开往上海，此速度是运动过程的速度，表示平均速度，选项A正确；子弹以600 m/s的速度从枪口射出，枪口是一个位置，所以此速度表示瞬时速度，选项B错误；小球在第5 s内的速度是6 m/s，第5 s内是一段时间，此速度表示平均速度，选项C错误；汽车通过站牌时的速度是36 km/h，站牌是一个位置，所以此速度表示瞬时速度，选项D正确。‎ ‎【总结提升】区分平均速度、瞬时速度的方法 平均速度与位移和时间有关，表示物体在某段位移或某段时间内的平均快慢程度；瞬时速度与位置或时刻有关，表示物体在某一位置或某一时刻的快慢程度。‎ ‎8.一质点沿一边长为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 (　　) ‎ 9‎ A.第2 s末的瞬时速度是1 m/s B.前2 s内的平均速度为 m/s C.前4 s内的平均速率为0.5 m/s D.前2 s内的平均速度为2 m/s ‎【解析】选A、B。由题意可知，质点做匀速运动的速度大小为1 m/s，A正确；质点第2 s末到达B点，前2 s内的位移大小为xAB= m，故前2 s内的平均速度vAB= m/s，B正确，D错误；因质点运动速度大小不变，故前4 s内的平均速率为1 m/s，C错误。‎ ‎9.汽车沿平直的道路运动，速度从v1变为v2，如图所示。下列关于汽车速度的变化、加速度方向，表示正确的是 (　　)‎ ‎【解析】选A、D。如果v2大于v1，说明汽车做匀加速运动，加速度与初速度同向，无论什么情况，加速度和速度变化量方向相同，选项A正确，B错误；如果v2小于v1，说明汽车做匀减速运动，加速度与初速度反向，无论什么情况，加速度和速度变化量方向相同，选项C错误，D正确。‎ ‎【总结提升】物体加速、减速的判断技巧 示意图 结论 v、a同向，‎ 物体加速 v、a反向，‎ 物体减速 二、计算题(16分，需写出规范的解题步骤)‎ ‎10.(2019·黄冈模拟)汽车遇到意外情况时紧急停车要经历反应和制动两个过程，汽车在反应过程做匀速直线运动，在制动过程做变速直线运动，如图所示。若汽车以20 m/s的速度在平直的公路上行驶，紧急停车时，在反应过程中，汽车行驶了14 m，‎ 9‎ 制动过程中所用的时间为2.3 s。汽车在两个过程中通过的总距离为30 m。求：‎ ‎(1)汽车在反应过程所用的时间；‎ ‎(2)制动过程中的平均速度；‎ ‎(3)紧急停车全程的平均速度。‎ ‎【解题指导】解答本题可按以下思路进行：‎ ‎(1)反应时间可以利用反应距离除以初速度求得。‎ ‎(2)根据= 求制动过程的平均速度。‎ ‎(3)求出反应过程汽车行驶的距离和时间，根据=求全程的平均速度。‎ ‎【解析】(1)由v=得：‎ 在反应过程所用的时间t1== s=0.7 s ‎(2)制动过程中的平均速度 ‎== m/s=6.96 m/s ‎(3)紧急停车全程所用时间 t=t1+t2=0.7 s+2.3 s=3 s 全程的平均速度== m/s=10 m/s 答案：(1)0.7 s　(2)6.96 m/s　(3)10 m/s ‎【加固训练】‎ 如图所示，甲同学以大小v=3.14 m/s的速度沿半径R=100 m的圆形跑道逆时针运动，途径A点时，乙同学从A点出发沿直径AB由静止开始做匀加速直线运动，并恰好在甲同学运动了半个圆周时和甲同学在B点相遇，取π=3.14。求：‎ 9‎ ‎(1)甲同学从A点运动到B点过程中的位移大小x；‎ ‎(2)乙同学从A点运动到B点过程中的平均速度大小。‎ ‎【解析】(1)甲从A到B的位移等于圆的直径，‎ 所以大小为x=2R=2×100 m=200 m ‎(2)甲从A到B的路程：‎ s=πR=3.14×100 m=314 m 甲到达B的时间：‎ t== s=100 s 乙与甲同时到达B点，所用的时间t′也是100 s，乙的位移大小等于直径200 m。‎ 乙的平均速度：‎ ‎== m/s=2 m/s 答案：(1)200 m　(2)2 m/s ‎11.(10分)(2020·抚州模拟)一个质点在t=0时刻从坐标原点O开始沿x轴正方向运动，各个时刻的位置坐标如表，则下列说法中正确的是 (　　)‎ t/s ‎0‎ ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ x/m ‎0‎ ‎5‎ ‎-4‎ ‎-1‎ ‎-7‎ A.前2 s的位移为-9 m B.第3 s的位移为3 m C.第2 s的平均速度大小为2 m/s D.前2 s的平均速率一定为7 m/s ‎【解析】选B。由表格可知，质点在2 s末的位置为-4 m，所以前2 s的位移为-4 m，选项A错误；由表格可知，质点在2 s末的位置为-4 m，3 s 末的位置为-1 m，所以第3 s 9‎ 的位移为：-1 m-(-4) m=3 m，选项B正确；由表格可知，质点在第2 s内的位移为：(-4-5) m=-9 m，平均速度为 m/s=-9 m/s，选项C错误；由表格可知，质点在前2 s内的路程不小于14 m，平均速率不小于 m/s ‎=7 m/s，选项D错误。‎ ‎12.(20分)如图所示，小球从高出地面h0=15 m的位置，在t=0时刻竖直向上抛出，经1 s小球上升到距抛出点5 m的最高处，之后就开始竖直下落，经0.5 s刚好经过距最高点1.25 m 处位置，再经过1.5 s到达地面。求：‎ ‎(1)前1.5 s内平均速度是多少？‎ ‎(2)全过程的平均速率是多少？(结果仅保留一位小数)‎ ‎【解析】(1)由图可知：前1.5 s小球的位移为 x=H-h=5 m-1.25 m=3.75 m 所以前1.5 s内平均速度 ‎== m/s=2.5 m/s ‎(2)由图可知全过程小球的路程为 s=5 m+5 m+15 m=25 m 全过程的平均速率为 ‎′== m/s=8.3 m/s 答案：(1)2.5 m/s　(2)8.3 m/s ‎【加固训练】‎ 一个篮球从高h1=3.05 m的篮筐上由静止开始下落，经t1=1.95 s落到水平地面上，速度v1=19.1 m/s，然后以v2=-4.9 m/s反弹，经t2=0.5 s达到最高点，h2=‎ 9‎ ‎1.23 m。已知篮球与地面碰撞的时间为0.3 s，求：‎ ‎(1)篮球与地面碰撞过程的加速度大小和方向；‎ ‎(2)篮球从空中下落过程的平均速度的大小；‎ ‎(3)篮球从开始下落到反弹至最高点过程的平均速度的大小。‎ ‎【解析】(1)取向下为正方向，则与地面碰撞过程中 a′== m/s2=-80 m/s2，方向竖直向上；‎ ‎(2)下落过程的平均速度 ‎== m/s=1.56 m/s；‎ ‎(3)全程的位移 x′=3.05 m-1.23 m=1.82 m；‎ 全程的时间 t′=1.95 s+0.5 s+0.3 s=2.75 s；‎ 则平均速度 ‎′== m/s=0.66 m/s。‎ 答案：(1)80 m/s2　方向竖直向上 ‎(2)1.56 m/s　 (3)0.66 m/s 9‎