初中物理运动快慢的比较综合题

2012年6月16日18时37分21秒，火箭点火。长征二号F运载火箭将“神舟九号”平地托起，直冲云天。神九飞船进入预定轨道后，经过4次变轨，于18日中午抵达距天宫一号后下方52公里处。5公里、400米、140米……飞船在距离天宫一号30米停泊点进行最后一次停泊后，以0.2米/秒的相对速度缓缓接近天宫一号。两个飞行器上的对接机构先后完成捕获、缓冲、拉近和锁紧，独自在太空等待了215天的天宫一号与载客前来的神舟九号稳稳地连接在了一起。神九在与天宫一号在对接以前是相对______(填“运动”或“静止”)的，对接以后它们之间是相对____________(填“运动”或“静止”)的。从30米停泊处到对接的时间大约___________秒。

如图是一个骑自行车的人与一个跑步的人运动时路程随时间变化的图象，根据该图能够获得合理的信息有：

信息一：他们是同时开始运动的；
信息二：      ；
信息三：      等等．

“十一”假期，小明一家驾车外出旅游，途中路过一座公路桥，看到桥头悬挂有交通标示如右图所示，则：

（1）交通标示上的数字“40”的含义是什么？
（2）在不违反交通规则的前提下，通过该公路桥至少要行驶多长时间？

五一假期，小明一家驾车外出旅游．一路上，所学的运动学知识帮助他解决了不少实际问题．
（1）经过如图某交通标志牌时，小明注意到了牌上的标志如图所示．小明想了想，马上就明白了这两个数据的含义：

18的含义：      ；
40的含义：      ．
（2）若小明爸爸驾车通过这段路程用时30min，则车速应为多少？
（3）当汽车行至某高速公路人口处时．小明注意到这段高速公路全长180km，行驶速度要求为：最低限速60km/h，最高限速120km/h，小明看表此时正好是上午10：00，他很快算出并告诉爸爸要跑完这段路程，必须在哪一段时间内到达高速公路出口处才不会违规．请你通过计算，说明小明告诉他爸爸的是哪一段时间．

位于海面下几十米深处的“南海一号”商船被打捞浮出海面，这是中国考古史上的又一突破．“南海一号”商船长约30米，是目前发现的最大的宋代船只，如图所示．其实在很早以前，我国考古队员就利用超声波方向性好的特点制成了一种装置安装在船上，用它发出的超声波对“南海一号”沉船进行了细致的探测．

（1）题中所指探测装置的名称是什么？
（2）已知超声波在海水中的速度为1500m/s，如果探测装置在海面发出信号后，从发出到遇到沉船，再到接受返回信号所用时间是0.24s，则沉船在海面下多深处？
（3）这种装置可用来探究月球等太空中的奥秘吗？为什么？

阅读下面的短文
潜艇的“耳目”――――声呐
潜艇最大的特点是它的隐蔽性，作战时需要长时间在水下潜航，这就决定它不能浮出水面使用雷达观察，而只能依靠声呐进行探测，所以声呐在潜艇上的重要性更为突出，被称为潜艇的“耳目”。
声呐是利用水中声波对水下目标进行探测、定位和通信的电子设备，是水声学中应用广泛的一种重要装置。
声呐能够向水中发射声波，声波的频率大多在10kHz~30kHz之间，由于这种声波的频率较高，可以形成较指向性。声波在水中传播时，如果遇到潜艇、水雷、鱼群等目标，就会被反射回来，反射回来的声波被声呐接收，根据声信号往返时间可以确定目标的距离。
声呐发出声波碰到的目标如果是运动的，反射回来的声波（下称“回声”）的音调就会有所变化，它的变化规律是：如果回声的音调变高，说明目标正向声呐靠拢；如果回声的音调变低，说明目标远离声呐。

请回答以下问题：
（1）人耳能够听到声呐发出的声波的频率范围是      kHz到      kHz。
（2）①如果停在海水中的潜艇A发出的声波信号在10s内接收到经B潜艇反射回来的信号，且信号频率不变，潜艇B与潜艇A的距离s1是       。（设声波在海水中传播速度为1500m/s）
②停在海水中的潜艇A继续监控潜艇B，突然接到潜艇B反射回来的声波频率是变低的，且测出潜艇B的速度是20m/s，方向始终在潜艇A、B的连线上，经一分钟后潜艇B与潜艇A的距离s2为            。
（3）在月球上能否用声呐技术来测量物体间的距离？为什么？

请欣赏下面的一首诗并解答下列问题：
傍晚农村小河旁，姑娘独自洗衣裳，湿衣叠放石板面，棒打衣物响四方，小弟沿河踏歌来，见景一事费思量，棒打衣服悄无声，棒举空中何其响．
（1）这首诗加横线部分的声学知识有      ，      ；（写出两条即可）
（2）若小弟看到“棒打衣物”到“棒举空中”所用时间为0.4s，声音在空气中传播的速度为340m/s，计算小弟与洗衣姑娘之间的距离．

某学习小组对一辆在平直公路上做直线运动的小车进行观测研究．他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了如图所示的路程与时间图象．你从该图象中可获得哪些信息？（至少写出3条）

（1）                                          
（2）                                          
（3）                                           ．

为了中小学生的安全，“长鼻子”校车在全国各地学校大量投入使用，如图所示。

（1）校车行驶过程中，以司机为参照物，路边的树是          的；以校车为参照物，司机是           。（两空均选填“运动”或“静止”）
（2）《校车驾驶员安全管理规定》中明确指出车速不得超过40km／h，“40km／h”是指校车在行驶过程在的         （选填“平均速度”或“最大速度”）；若该校车做匀速直线运动，5min内经过3300m，其速度为        m/s，该校车        （选填“有”或“没有”）超速。
（3）小明早晨7点06分乘校车去上学，7点24分到达学校，设校车行驶的平均速度为30km／h，则小明乘车地点到学校的距离是          km。

阅读短文，回答文后问题．
超声波“看”世界
蝙蝠是利用超声波的高手，它长有一双眼睛，视觉很差，被认为是动物界的“盲人”．
为了研究蝙蝠如何在黑暗的夜晚捕食昆虫，17世纪末，意大利科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里．研究发现，蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物，而猫头鹰会撞上障碍物．后来科学家通过实验发现，如果将蝙蝠的一只耳朵堵住，它就会方向感，不能躲避障碍物．
直到1930年，哈佛大学的一位大学生才利用仪器探测到蝙蝠发出的超声波，从而揭开了蝙蝠捕食之谜．原来，黑暗中飞行的蝙蝠通过鼻腔每秒发射10﹣20次超声波，这种声波可以探察到很小的障碍物，声波遇到障碍物后便会发射，就像我们在大厅里拍手会听到回声一样，蝙蝠根据这种回声的方向和时间，就能了解周围环境，辨别位置和捕食昆虫．
科学家受到回声定位的启发，发明了超声波测速仪．图甲是公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪每隔一定的时间发射一次超声波，显示屏上能显示发出和接收到的超声波信号．并能读出两个信号的时间差，从而测出被测物体的位置和速度．如果发出的超声波遇不到反射物，显示屏上只显示发出的超声波，如图乙中的p₁、p₂所示；如果测速仪正前方有一辆汽车，测速仪将接收到汽车反射回来的超声波，p₁、p₂的发射波n₁、n₂如图丙所示．

（1）频率高于      Hz的声音叫作超声波，频率低于      Hz的声音叫作次声波；
（2）科学家将蝙蝠和猫头鹰一起放在完全黑暗的密室里，发现蝙蝠能轻易地分辨方位、躲避障碍物．这一过程属于科学探究中的
A．提出问题  B．猜想假设  C．进行实验   D．得出结论
（3）蝙蝠用来接收反射超声波的器官是
A．眼睛     B．耳朵     C．鼻子      D．嘴巴
（4）如果图乙和图丙中的p₁、p₂之间的时间间隔△t=0.5s，则测速仪每秒钟发射      次超声波，图丙中p₁、n₁之间的时间间隔t₁=0.2s，超声波在空气中传播速度是v=340m/s，可知超声波第一次发射时汽车离测速仪的距离为      m；
（5）图丙p₁、n₂之间的时间间隔t₂小于之p₁、n₁之间间隔t₁，由此可以判断汽车的运动情况是
A．静止  B．向左运动  C．向右运动  D．无法判断．

小英和小红两家一起自驾游，在路边上看到如图甲所示的交通标志牌，

（1）标志牌上的数字“60”表示的意思是      ，汽车在遵守交通规则的前提下，从此标志牌处到达长江大桥，最快需要      min．从图乙中你还能了解到的信息还有：
例：甲、乙两车同时出发
（2）①       ②      ．

“频闪摄影”是研究物体运动时常用的一种试验方法．摄影在暗室中进行，快门是常开的，但是由于没有光照亮物体，底片并不感光．光源是一只闪光灯，它每隔一定时间闪亮一次，物体就被照亮，底片就记录下这时物体的位置．光源不断闪亮，底片就记录下物体每相隔同样时间的不同位置．两个质量相同的如甲、乙小球，均从位置a竖直下落到位置b，其各自的频闪照片如图所示，试根据照片分析：

（1）甲球做      直线运动，乙球做      直线运动（填“匀速”或“变速”）；
（2）若光源每隔0.02s闪亮一次，则从位置a竖直下落到位置b甲球所用时间为      s．甲球所用时间      乙球所用时间（填“大于”“小于”或“等于”）．

核潜艇（如图1）是国家的战略重器，是维护国家安全的基石之一．

（1）核能是  （填“可”或“不可”）再生能源，核潜艇中的核反应堆发生的链式反应是  （填“可以”或“不可以”）控制的，目前人类大力发展核能、太阳能等能源，可有效缓解全球气候  （填“变暖”或“变冷”）的趋势．
（2）核潜艇在水中水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水上层密度大，下层密度小）时，潜艇会突然下沉，将给潜艇带来安全隐患，此时应立即将潜艇水舱中的水全部排出，使潜艇受到的重力  （填“大于”或“小于”）它的浮力，由于  ，潜艇还会下沉一段距离才会上浮．
（3）核潜艇水平匀速行驶过程中，遇到紧急情况，迅速调整艇身仰角（与水平方向的夹角）至30°开始上浮，上浮过程中潜艇始终以不变的速度沿艇身方向行驶，潜艇的深度计显示的潜艇在海面下的深度随时间变化的关系如图2，潜艇在第75s时受到的海水压强为  Pa（潜艇高度不计），海水密度取1.0³×10³kg/m3），上浮过程中潜艇的速度大小为  m/s．

2015年3月，全球最大的太阳能飞机“阳光动力2号”（如图所示）开始首次环球飞行，途径我国重庆和南京两个城市，此行的重要目的是传播新能源概念。
（1）该飞机白天飞行时，利用高效太阳能电池版将电磁能（太阳能）转化为____________能；夜间飞行时，利用其超轻薄离子电池储备的____________能转化为电能，首次实现昼夜飞行而不耗费一滴燃油。
（2）该机从重庆飞往南京的航程约为1260千米，用时17.5小时。则它的飞行速度为多少千米/小时？
（3）为降低飞行时的能量消耗，该机选用新型轻质材料，取面积为1平方米，厚度为1毫米的新型材料，测得其质量为250克，则该材料的密度为多少？
（4）该机计划从南京起飞后直飞美国夏威夷，是此次环球航行中最具挑战性的一段航程，飞行时间长达120小时，飞行过程中依靠平均功率为10千瓦的电动机提供动力，其消耗的能源全部由电池板吸收的太阳能提供，则此段航行中至少需要吸收多少太阳能？（太阳能电池板的转化功率约为30%）

物体只在重力作用下由静止开始下落的运动，叫做自由落体运动，这种运动只在没有空气的空间才能发生，在有空气的空间，如果空气阻力相对物体的重力比较小，可以忽略，物体的下落也可以近似地看作自由落体运动。
（1）为了探究自由落体运动时间与哪些因素有关，物理学习研究小组（一）提出了如下猜想：
猜想一：物体下落的时间与物体的材料有关；
猜想二：物体下落的时间与物体的质量有关；
猜想三：物体下落的时间与物体下落的高度有关。
为验证猜想的正确性，小组同学用6个金属球做了一系列实验，实验数据记录如下：

实验序号	材 料	质量（g）	下落高度(m)	下落时间(s)
1	铁 球	50	10	1.43
2	铝 球	50	10	1.43
3	铜 球	50	10	1.43
4	铝 球	50	15	1.75
5	铜 球	80	20	2.02
6	铁 球	80	10	1.43

 
①为了验证猜想一，应比较实验序号为_____、_____和_____的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的材料        （选填“有关”或“无关”）。
②为了验证猜想二，应比较实验序号为_____和_____的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体的质量        （选填“有关”或“无关”）。
③为了验证猜想三，应比较实验序号为_____和_____的实验数据；分析可知，物体下落的时间与物体下落的高度        （选填“有关”或“无关”）。
（2）物理学习研究小组（二）也对这个问题进行了研究，他们让质量相等的铁球和纸团同时从同一高度由静止开始下落，他们发现两者下落时间不相等，原因是：           。
（3）下图甲是某实验小组绘制的金属球由静止自由下落的高度h与时间t关系图象；则，图乙中描述重力对该球做功W与时间t关系的四种图象中，正确的图象是          。