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4.1机械运动
一、选择题
1．甲、乙两辆小车分别从M、N两地同时出发，在水平地面上沿着同一直线同向运动，它们的s﹣t图象分别如图（a）和（b）所示。若两车相遇时，乙车距M点15米，则M、N两点间的距离为（　　）
A．45米 B．30米 C．15米 D．10米
2．地球距离月球约3×108米，人类发射的月球探测器能够在自动导航系统的控制下在月球上行走，且每隔5秒向地球发射一次信号。某时刻，地面控制中心数据显示探测器前方相距32米处存在障碍物，经过5秒，控制中心数据显示探测器距离障碍物22米；再经过5秒，控制中心得到探测器上刹车装置出现故障的信息。为避免探测器撞击障碍物，科学家决定对探测器进行人工刹车遥控操作，科学家输入命令需要3秒。已知电磁波传播速度为3×108米/秒，则探测器收到地面刹车指令时，探测器（ ）
A．已经撞到障碍物 B．距离障碍物2米
C．距离障碍物4米 D．距离障碍物6米
3．战斗机水平飞行时，飞行员从左侧舷窗看到如图甲所示的“天地分界线”，当飞行员从右侧舷窗看到的“天地分界线”如图乙所示时，飞机可能在（　　）
A．斜向上爬升
B．斜向下俯冲
C．竖直向上爬升
D．竖直向下俯冲
4．地铁开动后，在地下轨道上飞驰，小金在座位上；
①若选车厢为参照物，他是运动的；②若选车厢为参照物，他是静止的；
③若选站台为参照物，他是静止的；④若选站台为参照物，他是运动的。
上述说法正确的是（　　）
A．①③ B．①④ C．②③ D．②④
5．数学是描述现实世界最美丽的工具。如图所示，四幅图是表示物体运动的路程（s）或速度（v）与时间（t）的关系图像，能表明物体做匀速直线运动的是（　　）
A．甲和丁 B．乙和丙 C．甲和丙 D．乙和丁
6．甲乙两物体分别以2m/s和3m/s的速度在同一水平直路面上自南向北做匀速直线运动，若以乙物体作为参照物时，甲的速度大小和方向是（ ）
A．2m/s向南 B．5m/s向北 C．1m/s向南 D．1m/s向北
7．下列哪种运动属于机械运动（ ）
A．枯黄的树叶落地
B．电铃声传入人耳
C．太阳光照射大地
D．幼苗逐渐长高
8．下列现象不属于机械运动的是（　　）
A．麦浪滚滚 B．铁水奔流 C．灯光闪烁 D．万里雪飘
9．甲、乙两车同在一平直公路上行驶，甲乙两车从同一位置为0的地方同时出发，两车速度与时间关系如下图所示，下列分析正确的是（　　）
A．乙车做匀速直线运动 B．乙车在1秒时追上甲车
C．甲车上的人相对地面是静止的 D．甲车在3秒内通过了90米
10．下列关于速度的估测与实际不符合的是（　　）
A．人正常步行的速度约为1.2m/s B．光在空气中的传播速度约为3×105m/s
C．中学生跑800米的速度约为4m/s D．15℃时声音在空气中的传播速度约为340m/s
11．“神舟”十号飞船于2013年6月11日成功发射。在火箭推动飞船上升阶段，航天员被固定在飞船座舱内。在此阶段，下列说法正确的是（ ）
A．以飞船为参照物，航天员是静止的
B．以地面为参照物，宇航员是静止的
C．以火箭为参照物，航天员是运动的
D．以火箭为参照物，飞船是运动的
12．2012年6月18日，“神舟九号”飞船与“天宫一号”实施自动交会对接。如图所示为即将对接时的模拟图，成功对接后，“神舟九号”内的航天员看到“天宫一号”纹丝不动，地球在缓缓转动，则航天员选择的参照物是（ ）
A．太阳
B．地球
C．“天宫一号”
D．“神舟九号”
13．如图所示是某小球在水池里下落过程中拍摄的一张照片。已知池壁上每块砖的厚度为a，闪光灯每隔 t时间闪亮一次（即拍摄一次），根据照片你能得出的正确结论是（ ）
①A→C运动是匀速运动
②B→D运动是匀速运动
③A→C平均速度为3a/2△t；
④通过D点时速度为a/△t.
A．①② B．①③
C．②③ D．②③④
二、填空题
14．甲、乙两车在平直路面上运动，他们通过的路程随时间变化的图像如图所示。分析图像可知：
（1）甲车的运动状态为 （选填“匀速直线运动”或“静止”）；在此运动过程中，若以乙车为参照物，甲车是 （选填“运动”或“静止”）的；
（2）由图像可得乙车的运动速度为 米/秒。
15．旅客拿着行李乘自动扶梯，如图所示。如果以身边的行李为参照物，旅客是 的；如果以地面为参照物，旅客是 的。
16．2020年6月21日中国高速磁悬浮列车（以下简称高磁）试跑成功，在高铁的基础上，中国正式吹响向更快进军的冲锋号。高磁试跑时，以高速行驶的列车为参照物，路边的树木是 的（填“运动”或“静止”）。上海到北京的铁路距离约为1400千米，乘坐高铁需要6个小时左右，如果改用高磁，从上海出发只需2小时30分就能到达北京，那么高磁的平均速度为 千米/时。
17．根据回声定位的原理，科学家发明了声呐，利用声呐系统，人们可以探知海洋的深度，绘出水下数千米处的地形图。
（1）一艘科考船对某海域的海底形状利用声呐系统进行了测绘。具体方法是：在经过该海域水平面等间距的A，B，C，D，E五个位置时，向海底定向发射超声波，测得回收信号的时间分别为0.30s、0.16s、0.30s、0.14s、0.30s。根据时间，求出海底与海平面的距离，就可以绘出海底的大致形状，则该海域海底的大致形状如图中的 。
（2）“蛟龙”号是我国首台自主设计、自主集成的载人潜水器，上面装有声呐，可以利用回声测量水深。如果声音在水中的传播速度为1500m/s，“蛟龙”号在某海域向水面的母船发出声音1.6s后接收到了回声，则“蛟龙”号已经下潜的水深为多少米 ？
18．从侧面拍摄一辆以72km/h运动着的汽车，如果底片上汽车有像移动的尺寸不大于0.1mm，底片上的像才不至于模糊，已知汽车车身长5m，在底片上汽车长为2.5cm，那么曝光时间最长为 s。
19．端午节小明和爸爸坐火车一起去探望在外地的外婆。已知火车长200m，当火车以72km/h的速度通过一条隧道时，小明测得自己通过此隧道内运行的时间为90s。假设火车一直匀速行驶，求：
（1）此隧道有多长？
（2）该火车完全通过隧道需多少时间？
三、解答题
20．据统计，全国发生的车祸中，有超过四分之一是超速引起的、今年，某地要推行“区间测速”。所谓的“区间测速”，就是在两监测点安装监控和测速探头，测出同一辆车通过两个监测点的时间，再根据两点间的距离算出该车在这一区间路段的平均车速，如果这个平均车速超过了该路段的最高限速，即被判为超速。若监测点A、B相距30km，一辆轿车通过监测点A的速度为100km/h，通过监测点B的速度为110km/h，通过两个监测点的时间如图所示，该路段最高限速120km/h。
（1）原来检测的方法是监控探头判断通过监测点时的车速。如果按原来的方法，该轿车通过监测点A、B时会不会判为超速？
（2）通过计算说明，采用“区间测速”，这辆轿车会不会被判为超速？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B D B D A C D B
题号 11 12 13
答案 A D D
1．B
【详解】由图象可知，s甲=6m时，t甲=6s；s乙=18m时，t乙=6s；则甲的速度：v甲===1m/s；乙的速度：v乙====3m/s；v甲＜v乙；相遇时，甲通过的路程为：s甲=v甲t=1m/s×t，乙车通过的路程为：s乙=v乙t=3m/s×t，M、N间的距离为：s=s乙﹣s甲=3m/s×t﹣1m/s×t=3m/s×t﹣15m，解得相遇的时间：t=15s，带入M、N间的距离为：s=s乙﹣s甲=3m/s×15s﹣1m/s×15s=30m；故B正确，ACD错误。
2．B
【详解】电磁波从月球传到地球或从地球传到月球所需时间：
△t===1s；
从探测器发现障碍物到发现刹车出现故障的时间t1=5s，探测器前进的路程
s1=32m-22m=10m；
月球探测器行进的速度为：
V探测器===2m/s；
某时刻，地面控制中心数据显示探测器前方相距32m处存在障碍物“，该时刻是“显示“为32m，在此信息传回地球的1秒内，探测器又前进了1s，所以，显示为32m的时刻实际距离是30m；以此类推，5s后，显示为22m，但实际距离是20m；再经过5s，发现故障，此时显示为12m，但实际距离为10m。此后输入指令3s，指令传给探测器1s，共4s，在这4s内，探测器走8m，故答案是10m-8m=2m，故B符合题意。
3．B
【详解】A．当战斗机斜向上爬升时，飞行员以飞机为参照物时，将从右侧舷窗看到的“天地分界线”左低右高，倾斜向下，故A错误；
B．当战斗机斜向下俯冲时，飞行员以飞机为参照物时，将从右侧舷窗看到的“天地分界线”左高右低，倾斜向上，如图乙所示时。故B正确；
C．当战斗机竖直向上爬升，飞行员以飞机为参照物时，将从右侧舷窗看到的“天地分界线”还是水平的，且与飞机的距离越来越远，故C错误；
D．当战斗机竖直向下俯冲时，飞行员以飞机为参照物时，将从右侧舷窗看到的“天地分界线”还是水平的，且与飞机的距离越来越近，故D错误；
故选B。
4．D
【详解】①②若选车厢为参照物，小金在座位上，相对于车厢的位置不发生变化，他是静止的，故②正确，①错误；
③④若选站台为参照物，地贴在运动，小金在座位上相对于站台的位置发生改变，他是运动的，故③错误，④正确；
由以上分析可知，D正确，ABC错误。
故选D。
5．B
【详解】图甲表示随着时间的增加，路程不变，说明物体保持静止；图乙表示随着时间的增大，路程也在变大，路程与时间成正比，物体做匀速直线运动；图丙表示随着时间的增大，速度保持不变，物体做匀速直线运动；图丁表示随着时间的增大，速度越来越大，物体做加速运动，综上所述，能表明物体做匀速直线运动的是图乙和丙，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．C
【详解】若以乙物体作为参照物时，由于甲的速度小于乙的速度，所以甲相对乙向南运动，速度为1m/s。故选C。
7．A
【详解】A． 枯黄的树叶落地，树叶的位置相对于树枝发生了变化，属于机械运动；
B． 电铃声传入人耳，是声音的传播，不属于机械运动；
C． 太阳光照射大地，是光的传播，不属于机械运动；
D．桃树上结了桃子，是植物的生长过程，不属于机械运动。
8．C
【详解】A．麦浪滚滚，麦子相对地面不断发生位置的改变，属于机械运动，故A不符合题意；
B．铁水奔流，铁水的位置发生了改变，属于机械运动，故B不符合题意；
C．灯光闪闪，光的折射现象，与物体运动没有关系，不属于机械运动，故C符合题意；
D．万里雪飘，是雪花的位置发生了变化，属于机械运动，故D不符合题意．
故选C。
9．D
【详解】A．根据乙车的速度与时间关系可知，乙车的速度越来越大，故乙做加速直线运动，故A错误；
B．甲车的速度不随时间的变化而变化，甲车做匀速直线运动，1秒时甲乙两车的速度相同，由于乙车在前1秒内的速度小于甲车的速度，根据s=vt，故1秒时乙车通过的距离小于甲车通过的距离，乙车在1秒时没有追上甲车，故B错误；
C．甲车做匀速直线运动，甲车上的人相对地面的位置发生了变化，故甲车上的人相对地面是运动的， 故C错误；
D．甲车的速度为30m/s，根据速度公式，在3秒内通过的距离为
s=vt=30m/s×3s=90m
故D正确。
故选D。
10．B
【详解】A．成年人正常步行的速度大约在
左右，故A符合实际，不符合题意；
B．光在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B不符合实际，符合题意；
C．跑800米的时间约为200s，平均速度约为
故C符合实际，不符合题意；
D．声音在15℃空气中，传播速度约为340m/s，故D符合实际，不符合题意。
故选B。
11．A
【详解】A． 航天员和飞船之间的位置没发生变化，此时它们是相对静止的，故A正确；
B． 航天员和地面之间的位置发生了变化，故以地面为参照物航天员是运动的。故B错误。
C． 航天员随飞船、火箭一起运动，所以航天员和火箭之间的位置没有发生变化，是静止的，故C错误。
D． 航天员随飞船、火箭一起运动，所以飞船和火箭之间的位置没有发生变化，是静止的。故D错误。
12．D
【详解】天宫一号和神舟九号对接后，“神舟九号”飞船与“天宫一号”飞行器相对于地球或太阳的位置是变化的，也就是说以地球或太阳为参照物，它们是运动的；但“天宫一号”飞行器与“神舟九号”飞船的相对位置没有发生变化，所以“天宫一号”相对于“神舟九号”来说是静止的，即航天员选择的参照物是“神舟九号”；由题知，航天员看到“天宫一号”纹丝不动，这里研究对象是“天宫一号”，不能选研究对象本身为参照物。故ABC不符合题意，D符合题意。
故选D。
13．D
【详解】①A→C的过程中，AB段距离大于BC段距离，而时间间隔是相同的，说明开始速度大，后来速度变小，不是匀速运动；故①是错误的。
②B→D的过程中，BC段和CD段的距离相同，时间间隔一样，说明相同时间内通过的距离相等，是匀速运动，故②是正确的。
③A→C中，因为SAC=3a，tAC=2△t,所以AC段的平均速度是：vAC==，故③是正确的。
④小球在BD段匀速运动，可通过速度公式计算出BD之间的速度，经过D点后速度可能会变，但在通过D点时瞬间的速度是平均速度。故④是正确的。
故D正确。
14． 静止 运动 2
【详解】（1）[1][2]根据图片可知，甲车到起点的距离始终保持10m不变，则甲是静止的。在此过程中，若以乙车为参照物，甲相对乙车的位置不断改变，则甲车是运动的。
（3）[3]乙车的速度为
15． 静止 运动
【详解】[1]旅客拿着行李乘自动扶梯，如果以身边的行李为参照物，旅客的位置不变，是静止的。
[2]旅客拿着行李乘自动扶梯，如果以地面为参照物，旅客的位置改变，是运动的。
16． 运动 560
【详解】[1]高磁试跑时，以高速行驶的列车为参照物，路边的树木相对于列车的位置发生改变，路边的树木是运动的。
[2]高磁的平均速度为
17． C 1200m
【分析】（1）回声测距时，物体到障碍物的距离等于声音传播距离的一半，据此分析不同位置海底的深度大小即可。
（2）根据公式计算下潜的水深。
【详解】（1）[1]根据可知，当声速相同时，时间越长，海底深度越大。根据回收信号的时间可知，A、C、E三点的时间相同，则三点的深度相同；B、D两点的时间都小于0.3s，则两点的深度都小于A、C、E。因为0.16s>0.14s，所以B点的深度大于D点，故选C。
（2）[2]“蛟龙”号已经下潜的水深
。
18．0.002s
【详解】汽车速度
物体长度与像长的比例为
像移动0.1mm所对应的车的路程
因为，所以曝光时间
曝光时间最长为0.002s。
19． 1800 100
【详解】(1)[1]v=72km/h=20m/s=v小明, 小明测得自己通过此隧道内运行的时间为90s．则由v=得，此隧道的长
s=vt=20m/s90s=1800m.
(2)[2]火车完全通过隧道的路程：
s=s隧道+s车=1800m+200m=2000m
由v=得火车完全通过隧道需要的时间
===100s
20．(1)不会；(2)会被判为超速
【详解】解：(1)因为
所以该轿车通过监测点A、B时不会被判为超速。
(2)由图可知，轿车的行驶时间
轿车的平均速度为
故采用“区间测速”，这辆轿车会被判为超速。
答：(1)按原来的方法，这辆轿车通过监测点A、B时不会判为超速；
(2)采用“区间测速”，这辆轿车会被判为超速。
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