廣西專版2024-2025學年新教材高中物理第2章勻變速直線運動的研究過關(guān)檢測新人教版必修第一冊

其次章過關(guān)檢測(時間:90分鐘滿分:100分)一、選擇題(本題共10小題,每題4分,共40分。在每小題給出的四個選項中,第1~7題只有一個選項符合題目要求,第8~10題有多個選項符合題目要求。全部選對的得4分,選對但不全的得2分,有選錯或不答的得0分)1.(2024·北京豐臺高一期中)最早系統(tǒng)地探討自由落體運動的物理學家是伽利略,他為了探討自由落體的規(guī)律,采納“沖淡”重力的方法,將落體試驗轉(zhuǎn)化為沿斜面運動的試驗。試驗中,伽利略不斷變更銅球滾下的距離,重復(fù)了多次,測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間,發(fā)覺位移與時間的二次方成正比;增大斜面傾角,該規(guī)律仍舊成立。于是,他外推到傾角為90°的狀況得出結(jié)論。關(guān)于伽利略的探討,下列說法正確的是()A.“沖淡”重力是指使銅球的重力變小了B.伽利略對傾角為90°的狀況進行了測量后得出結(jié)論C.“沖淡”重力是指使銅球的加速度變小了D.銅球位移與時間的二次方成正比說明它做變加速直線運動答案C解析“沖淡”重力是指使銅球的加速度變小,不是使重力變小了,故選項A錯誤,C正確;伽利略測量了銅球在較小傾角斜面上運動的位移和時間,發(fā)覺位移與時間的二次方成正比,增大斜面傾角,該規(guī)律仍舊成立,對傾角為90°的狀況進行了合理的外推得出結(jié)論,沒有測量,故選項B錯誤;銅球位移與時間的二次方成正比說明它做勻加速直線運動,故選項D錯誤。2.下圖是某物體做直線運動的v-t圖像,由圖像可得到的正確結(jié)果是()A.t=1s時物體的加速度大小為2m/s2B.物體3s內(nèi)的平均速度大小為2.5m/sC.物體7s內(nèi)的位移為12mD.物體第3s內(nèi)的位移為6m答案C解析v-t圖像斜線的斜率代表加速度,由圖像可知,a=ΔvΔt=32m/s2=1.5m/s23.兩個物體從同一地點同時動身,向同一方向做勻變速直線運動,若它們的初速度不同而加速度相同,則在運動過程中()A.它們的速度之差保持不變 B.它們的速度之差與時間成正比C.它們的位移之差與時間的二次方成正比 D.它們的位移之差與時間成反比答案A解析兩物體從同一地點同時動身,沿同一方向做勻變速直線運動,初速度不同,加速度相同。依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律,有v1=v01+at,v2=v02+at,得v2-v1=v02-v01,選項A正確,B錯誤;又x1=v01t+12at2,x2=v02t+12at2,得x2-x1=(v02-v01)4.如圖所示,甲從A地由靜止勻加速跑向B地,當甲前進距離為x1時,乙從距A地x2處的C點由靜止動身,加速度與甲相同,最終二人同時到達B地,則AB兩地距離為()A.x1+x2 B.(C.x124答案B解析設(shè)甲前進距離為x1時,速度為v,甲和乙做勻加速直線運動的加速度為a,則有vt+12at2-12at2=x2-x1,依據(jù)速度位移公式得v2=2ax1,解得t=x2-x12ax1,則AB5.高速馬路的ETC電子收費系統(tǒng)如圖所示,ETC通道的長度是識別區(qū)起點到自動欄桿的水平距離。某汽車以21.6km/h的速度勻速進入識別區(qū),ETC天線用了0.3s的時間識別車載電子標簽,識別完成后發(fā)出“滴”的一聲,司機發(fā)覺自動欄桿沒有抬起,于是實行制動剎車,汽車剛好沒有撞桿。已知司機的反應(yīng)時間為0.7s,剎車的加速度大小為5m/s2,則該ETC通道的長度約為()A.4.2m B.6.0mC.7.8m D.9.6m答案D解析汽車的初速度v0=21.6km/h=6m/s,汽車在前0.3s+0.7s內(nèi)做勻速直線運動,位移為x1=v0(t1+t2)=6×(0.3+0.7)=6m,隨后汽車做勻減速運動,位移為x2=v022a=622×5m=3.6m,所以該ETC通道的長度為l=x16.一個從地面上豎直上拋的物體,它兩次經(jīng)過一個較低點A的時間間隔是5s,兩次經(jīng)過一個較高點B的時間間隔是3s,則AB之間的距離是(g取10m/s2)()A.80m B.40m C.20m D.初速度未知,無法確定答案C解析小球做豎直上拋運動,依據(jù)運動時間的對稱性得到物體從最高點自由下落到A點的時間為tA2,最高點到B點的時間為tB2,AB間距離為hAB=12gtA22-12gt7.甲、乙兩物體在同始終線上運動的x-t圖像如圖所示,以甲的動身點為原點,動身時刻為計時起點,則以下說法不正確的是()A.甲、乙同時動身B.乙比甲先動身C.甲起先運動時,乙在甲前面x0處D.甲在中途停了一會兒,但最終還是追上了乙答案B解析勻速直線運動的x-t圖像是一條傾斜的直線,直線與縱坐標的交點表示動身時物體離原點的距離。當直線與t軸平行時,表示物體位置不變,處于靜止,兩直線的交點表示兩物體處在同一位置,離原點距離相等。選項A、C、D正確,B錯誤。8.一列長l的火車以加速度a勻加速經(jīng)過一座長為x的直橋(l<x),火車通過橋頭和橋尾的時間分別是t1和t2,則()A.火車通過橋頭的平均速度是lB.火車通過橋頭的平均速度是xC.火車頭從橋頭到橋尾的時間是lD.火車頭從橋頭到橋尾的時間是l答案AD解析火車通過橋頭的時間為t1,依據(jù)平均速度公式可知,火車通過橋頭的平均速度v1=l故選項B錯誤,A正確;火車通過橋尾的時間為t2,依據(jù)平均速度公式可知,火車通過橋尾的平均速度v2=l依據(jù)平均速度定義可知,火車頭到橋頭的速度v3=v1-at火車頭到橋尾的速度v4=v2-at則火車頭從橋頭到橋尾的時間t=v故選項C錯誤,D正確。9.汽車A在紅綠燈前停住,綠燈亮起時啟動,以0.4m/s2的加速度做勻加速直線運動,30s后以該時刻的速度做勻速直線運動;設(shè)在綠燈亮的同時,汽車B以8m/s的速度從A車旁邊駛過,且始終以此速度做勻速直線運動,運動方向與A車相同,則從綠燈亮時起先()A.A車在加速過程中與B車相遇 B.A、B兩車相遇時速度相同C.相遇時A車做勻速運動 D.A車追上B車后,兩車不行能再次相遇答案CD解析A車在勻加速直線運動過程中的位移xA1=12aAt12=180m,此過程中B車的位移xB1=vBt1=240m>xA1,故A車在加速過程中沒有與B車相遇,選項A錯誤,C正確;之后因vA=aAt110.物體甲的x-t圖像和物體乙的v-t圖像分別如圖所示,則這兩個物體的運動狀況是()A.甲在整個t=6s時間內(nèi)運動方向始終不變,它通過的總位移大小為4mB.甲在整個t=6s時間內(nèi)有往復(fù)運動,它通過的總位移為零C.乙在整個t=6s時間內(nèi)有往復(fù)運動,它通過的總位移為零D.乙在整個t=6s時間內(nèi)加速度方向始終不變,它通過的總路程為6m答案ACD解析甲的速度v甲=2-(-2)6m/s=23m/s,故甲始終向正方向運動,位移x甲=2m-(-2m)=4m,選項A正確,B錯誤。乙在0~3s內(nèi)的位移x1=-3m,3~6s內(nèi)的位移x2=3m,6s內(nèi)乙的總位移x=x1+x2=0,且乙先向負向運動,又向正向運動,做往復(fù)運動,總路程為|x二、試驗題(18分)11.(8分)“探討勻變速直線運動的規(guī)律”的裝置如圖甲所示,已知打點計時器打點周期T=0.02s。甲(1)打出的一條紙帶的一部分如圖乙所示,0、1、2、3為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未畫出。從紙帶上測出x1=3.20cm,x2=4.30cm,則打計數(shù)點1時的速度表達式v1=(用x1、x2、T表示),小車加速度大小a=m/s2。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

乙(2)若計算出了幾個計數(shù)點的瞬時速度,建立坐標系,畫出的v-t圖像如圖丙所示,依據(jù)圖像可得出小車運動的加速度為a=m/s2,0~0.3s內(nèi)小車通過的位移大小x=m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

丙答案(1)x1+x2(2)1.00.12解析(1)相鄰兩計數(shù)點間還有4個計時點未畫出,則計數(shù)點間時間間隔為5T=0.1s依據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度,有v1=x依據(jù)運動學公式得a=x2-x1(5T)2=4.(2)v-t圖像的斜率表示加速度,則a=ΔvΔt=0.55圖像與時間軸圍成的面積表示位移,則可知0~0.3s內(nèi)小車通過的位移大小為x=0.25+0.552×0.12.(10分)用滴水法可以測定重力加速度的值,方法是:在水龍頭下面固定一水平擋板,如圖甲所示,細致調(diào)整水龍頭,使得前一個水滴滴在擋板上的同時,下一個水滴剛好起先下落,首先量出水龍頭口離擋板的高度h,再用停表計時,計時的方法是:當聽到某一水滴滴在擋板上的聲音的同時,開啟停表起先計時,并數(shù)“1”,以后每聽到一滴水聲,依次數(shù)“2、3、4……”,始終數(shù)到“n”時,按下停表按鈕停止計時,讀出停表的讀數(shù)。甲(1)寫出用上述方法測量重力加速度g的表達式g=;

(2)為了減小誤差,變更h的數(shù)值,測出多組數(shù)據(jù),記錄在表格中。次數(shù)高度h/cm空中運動的時間t/s120.10.2225.20.23332.430.26438.450.285440.3650.120.32表格中的t是水滴從水龍頭口到擋板所用的時間,即水滴在空中運動的時間,請在圖乙坐標紙中作出適當?shù)膱D像,并利用圖像求出重力加速度的值g=。(要求保留兩位有效數(shù)字)

乙答案見解析解析(1)水滴在空中的運動時間t=t又h=12gt2,得重力加速度g=2(2)先算出t2值,然后描點畫圖,作出h-t2圖線,如圖所示依據(jù)h=12gt2知,圖線的斜率k=12所以g=2k由圖像得g=9.7m/s2。三、計算題(本題共4小題,共42分。解答應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟,只寫出最終答案的不能得分。有數(shù)值計算的題,答案中必需明確寫出數(shù)值和單位)13.(8分)一輛汽車從靜止起先做勻加速直線運動,已知途中先后經(jīng)過相距27m的A、B兩點所用時間為2s,汽車經(jīng)過B點時的速度為15m/s。求:(1)汽車經(jīng)過A點時的速度大小;(2)汽車從動身點到A點的位移及平均速度大小。答案(1)12m/s(2)48m6m/s解析設(shè)汽車運動方向為正方向,則vB=15m/s,tAB=2s,xAB=27m(1)設(shè)過A點時速度為vA,則AB段的平均速度v故由xAB=vAB·tAB=vA+解得vA=12m/s。(2)對AB段:a=vB-vAt對OA段(vO=0):由v2-v02=2xOA=vA2平均速度vOA=14.(10分)(2024·山東聊城一中高一期中)姜堤樂園玻璃棧道高20m,長60m,每天有大量游客登上棧道體驗“云中閑逛”。在玻璃棧道的一側(cè)設(shè)有高空滑梯,游客可通過滑梯滑下,新穎 刺激,很受年輕人的青睞?；乐心扯蝺A斜滑道如圖乙所示。為了計算該段滑道的長度,小明同學讓一小滑塊從該滑道頂端由靜止滑下,加速度a=2m/s2,已知在到達滑道底端前最終1s滑塊滑過的距離為該段滑道長度的1136(1)該滑道的長度;(2)滑塊到達該段滑道底端時的速度大小。答案(1)36m(2)12m/s解析(1)設(shè)滑塊在滑道上運動的總時間為t,滑道的長度為L,則由勻變速直線運動位移規(guī)律得12at2-12a(t-1s)2=又L=12at解得t=6s,L=36m。(2)滑塊到達該滑道底端時的速度為v=at代入數(shù)據(jù)得v=12m/s。15.(12分)如圖所示,同學們在玩接水嬉戲,水平地面O點正上方的滴桶每隔相等的時間就會由靜止下落一滴水,當?shù)谝坏嗡伸o止起先下落時,O點右側(cè)甲同學(示意圖)以a=5.0m/s2的恒定加速度從靜止起先向左運動,第一滴水剛好被該同學接住。已知接水時滴桶最低處與水杯最低處的豎直高度為0.8m。忽視空氣的阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)求第一滴水在空中運動的時間。(2)求甲同學離O點的水平距離。(3)若另一名同學乙與甲同時起先運動,乙到O點的水平距離為2.5m,保持與同學甲相同的加速度由靜止起先做勻加速直線運動,剛好接住其次滴水。已知第一滴水下落后,其次滴水馬上起先聚集,那么從其次滴水起先聚集到其次滴水起先下落的時間間隔是多少?答案(1)0.4s(2)0.4m(3)0.6s解析(1)設(shè)水滴自由下落至甲同學杯內(nèi)的時間為t,在該時間段內(nèi)對水滴由運動學公式得h=12gt解得t=0.4s。(2)對甲同學而言,x=v0t+12at解得x1=0.4m。(3)設(shè)同學乙運動的時間為T,乙同學在該時間段內(nèi)的位移為x2,由運動學方程有x2=12aT代入數(shù)據(jù)可得T=1s其次滴水起先聚集到其次滴水起先下落的時間間隔Δt=T-t代入數(shù)據(jù)可得Δt=0.6s。16.(12分)(2024·安徽省皖西中學高一期中)下圖為無人駕駛汽車A在一段封閉道路上模擬實況行駛的情景。初始時,A、B兩車均以v0=12m/s的速度在各自車道內(nèi)向右行駛,A、B相距(A車車頭到B車車尾)L=16m,無人駕駛汽車A打算以a1=4m/s2的加速度超越B車。此時在對向車道中有一輛迎面駛來的汽車C,其速度大小為vC=16m/s。已知無人駕駛汽車A的長度LA=4m,B車的長度LB=12m,B、C車始終做勻速運動,該道路限速為vm=20m/s,無人駕駛汽車A加速、減速過程均視為勻變速直線運動。(1)求無人駕駛汽車A從起先加速到恰好完全超越B車所用時間是多少?(2)無人駕駛汽車A恰好完全超越B車時,車頭恰好與C車車頭相遇,求A車起先加速時與C車車頭距離是多少?(3)若無人駕駛汽車A起先加速后經(jīng)驗2.5s,A車檢測到B車想變道到A車所在車道,于是無人駕駛汽車A馬上剎車減速,則A車的加速度大小a2至少為多少才不會與B車追尾?(不考慮B車變道的影響)答案(1)5s(2)172m(3)8m/s2解析(1)由題意,依據(jù)速度時間關(guān)系可知vm=v0+a1t1