广西专版2024-2025学年新教材高中物理第2章匀变速直线运动的研究过关检测新人教版必修第一册

其次章过关检测(时间:90分钟满分:100分)一、选择题(本题共10小题,每题4分,共40分。在每小题给出的四个选项中,第1~7题只有一个选项符合题目要求,第8~10题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错或不答的得0分)1.(2024·北京丰台高一期中)最早系统地探讨自由落体运动的物理学家是伽利略,他为了探讨自由落体的规律,采纳“冲淡”重力的方法,将落体试验转化为沿斜面运动的试验。试验中,伽利略不断变更铜球滚下的距离,重复了多次,测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间,发觉位移与时间的二次方成正比;增大斜面倾角,该规律仍旧成立。于是,他外推到倾角为90°的状况得出结论。关于伽利略的探讨,下列说法正确的是()A.“冲淡”重力是指使铜球的重力变小了B.伽利略对倾角为90°的状况进行了测量后得出结论C.“冲淡”重力是指使铜球的加速度变小了D.铜球位移与时间的二次方成正比说明它做变加速直线运动答案C解析“冲淡”重力是指使铜球的加速度变小,不是使重力变小了,故选项A错误,C正确;伽利略测量了铜球在较小倾角斜面上运动的位移和时间,发觉位移与时间的二次方成正比,增大斜面倾角,该规律仍旧成立,对倾角为90°的状况进行了合理的外推得出结论,没有测量,故选项B错误;铜球位移与时间的二次方成正比说明它做匀加速直线运动,故选项D错误。2.下图是某物体做直线运动的v-t图像,由图像可得到的正确结果是()A.t=1s时物体的加速度大小为2m/s2B.物体3s内的平均速度大小为2.5m/sC.物体7s内的位移为12mD.物体第3s内的位移为6m答案C解析v-t图像斜线的斜率代表加速度,由图像可知,a=ΔvΔt=32m/s2=1.5m/s23.两个物体从同一地点同时动身,向同一方向做匀变速直线运动,若它们的初速度不同而加速度相同,则在运动过程中()A.它们的速度之差保持不变 B.它们的速度之差与时间成正比C.它们的位移之差与时间的二次方成正比 D.它们的位移之差与时间成反比答案A解析两物体从同一地点同时动身,沿同一方向做匀变速直线运动,初速度不同,加速度相同。依据匀变速直线运动规律,有v1=v01+at,v2=v02+at,得v2-v1=v02-v01,选项A正确,B错误;又x1=v01t+12at2,x2=v02t+12at2,得x2-x1=(v02-v01)4.如图所示,甲从A地由静止匀加速跑向B地,当甲前进距离为x1时,乙从距A地x2处的C点由静止动身,加速度与甲相同,最终二人同时到达B地,则AB两地距离为()A.x1+x2 B.(C.x124答案B解析设甲前进距离为x1时,速度为v,甲和乙做匀加速直线运动的加速度为a,则有vt+12at2-12at2=x2-x1,依据速度位移公式得v2=2ax1,解得t=x2-x12ax1,则AB5.高速马路的ETC电子收费系统如图所示,ETC通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离。某汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区,ETC天线用了0.3s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发觉自动栏杆没有抬起,于是实行制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.7s,刹车的加速度大小为5m/s2,则该ETC通道的长度约为()A.4.2m B.6.0mC.7.8m D.9.6m答案D解析汽车的初速度v0=21.6km/h=6m/s,汽车在前0.3s+0.7s内做匀速直线运动,位移为x1=v0(t1+t2)=6×(0.3+0.7)=6m,随后汽车做匀减速运动,位移为x2=v022a=622×5m=3.6m,所以该ETC通道的长度为l=x16.一个从地面上竖直上抛的物体,它两次经过一个较低点A的时间间隔是5s,两次经过一个较高点B的时间间隔是3s,则AB之间的距离是(g取10m/s2)()A.80m B.40m C.20m D.初速度未知,无法确定答案C解析小球做竖直上抛运动,依据运动时间的对称性得到物体从最高点自由下落到A点的时间为tA2,最高点到B点的时间为tB2,AB间距离为hAB=12gtA22-12gt7.甲、乙两物体在同始终线上运动的x-t图像如图所示,以甲的动身点为原点,动身时刻为计时起点,则以下说法不正确的是()A.甲、乙同时动身B.乙比甲先动身C.甲起先运动时,乙在甲前面x0处D.甲在中途停了一会儿,但最终还是追上了乙答案B解析匀速直线运动的x-t图像是一条倾斜的直线,直线与纵坐标的交点表示动身时物体离原点的距离。当直线与t轴平行时,表示物体位置不变,处于静止,两直线的交点表示两物体处在同一位置,离原点距离相等。选项A、C、D正确,B错误。8.一列长l的火车以加速度a匀加速经过一座长为x的直桥(l<x),火车通过桥头和桥尾的时间分别是t1和t2,则()A.火车通过桥头的平均速度是lB.火车通过桥头的平均速度是xC.火车头从桥头到桥尾的时间是lD.火车头从桥头到桥尾的时间是l答案AD解析火车通过桥头的时间为t1,依据平均速度公式可知,火车通过桥头的平均速度v1=l故选项B错误,A正确;火车通过桥尾的时间为t2,依据平均速度公式可知,火车通过桥尾的平均速度v2=l依据平均速度定义可知,火车头到桥头的速度v3=v1-at火车头到桥尾的速度v4=v2-at则火车头从桥头到桥尾的时间t=v故选项C错误,D正确。9.汽车A在红绿灯前停住,绿灯亮起时启动,以0.4m/s2的加速度做匀加速直线运动,30s后以该时刻的速度做匀速直线运动;设在绿灯亮的同时,汽车B以8m/s的速度从A车旁边驶过,且始终以此速度做匀速直线运动,运动方向与A车相同,则从绿灯亮时起先()A.A车在加速过程中与B车相遇 B.A、B两车相遇时速度相同C.相遇时A车做匀速运动 D.A车追上B车后,两车不行能再次相遇答案CD解析A车在匀加速直线运动过程中的位移xA1=12aAt12=180m,此过程中B车的位移xB1=vBt1=240m>xA1,故A车在加速过程中没有与B车相遇,选项A错误,C正确;之后因vA=aAt110.物体甲的x-t图像和物体乙的v-t图像分别如图所示,则这两个物体的运动状况是()A.甲在整个t=6s时间内运动方向始终不变,它通过的总位移大小为4mB.甲在整个t=6s时间内有往复运动,它通过的总位移为零C.乙在整个t=6s时间内有往复运动,它通过的总位移为零D.乙在整个t=6s时间内加速度方向始终不变,它通过的总路程为6m答案ACD解析甲的速度v甲=2-(-2)6m/s=23m/s,故甲始终向正方向运动,位移x甲=2m-(-2m)=4m,选项A正确,B错误。乙在0~3s内的位移x1=-3m,3~6s内的位移x2=3m,6s内乙的总位移x=x1+x2=0,且乙先向负向运动,又向正向运动,做往复运动,总路程为|x二、试验题(18分)11.(8分)“探讨匀变速直线运动的规律”的装置如图甲所示,已知打点计时器打点周期T=0.02s。甲(1)打出的一条纸带的一部分如图乙所示,0、1、2、3为计数点,相邻两计数点间还有4个计时点未画出。从纸带上测出x1=3.20cm,x2=4.30cm,则打计数点1时的速度表达式v1=(用x1、x2、T表示),小车加速度大小a=m/s2。(结果保留两位有效数字)

乙(2)若计算出了几个计数点的瞬时速度,建立坐标系,画出的v-t图像如图丙所示,依据图像可得出小车运动的加速度为a=m/s2,0~0.3s内小车通过的位移大小x=m。(结果保留两位有效数字)

丙答案(1)x1+x2(2)1.00.12解析(1)相邻两计数点间还有4个计时点未画出,则计数点间时间间隔为5T=0.1s依据平均速度等于中间时刻的瞬时速度,有v1=x依据运动学公式得a=x2-x1(5T)2=4.(2)v-t图像的斜率表示加速度,则a=ΔvΔt=0.55图像与时间轴围成的面积表示位移,则可知0~0.3s内小车通过的位移大小为x=0.25+0.552×0.12.(10分)用滴水法可以测定重力加速度的值,方法是:在水龙头下面固定一水平挡板,如图甲所示,细致调整水龙头,使得前一个水滴滴在挡板上的同时,下一个水滴刚好起先下落,首先量出水龙头口离挡板的高度h,再用停表计时,计时的方法是:当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时,开启停表起先计时,并数“1”,以后每听到一滴水声,依次数“2、3、4……”,始终数到“n”时,按下停表按钮停止计时,读出停表的读数。甲(1)写出用上述方法测量重力加速度g的表达式g=;

(2)为了减小误差,变更h的数值,测出多组数据,记录在表格中。次数高度h/cm空中运动的时间t/s120.10.2225.20.23332.430.26438.450.285440.3650.120.32表格中的t是水滴从水龙头口到挡板所用的时间,即水滴在空中运动的时间,请在图乙坐标纸中作出适当的图像,并利用图像求出重力加速度的值g=。(要求保留两位有效数字)

乙答案见解析解析(1)水滴在空中的运动时间t=t又h=12gt2,得重力加速度g=2(2)先算出t2值,然后描点画图,作出h-t2图线,如图所示依据h=12gt2知,图线的斜率k=12所以g=2k由图像得g=9.7m/s2。三、计算题(本题共4小题,共42分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最终答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必需明确写出数值和单位)13.(8分)一辆汽车从静止起先做匀加速直线运动,已知途中先后经过相距27m的A、B两点所用时间为2s,汽车经过B点时的速度为15m/s。求:(1)汽车经过A点时的速度大小;(2)汽车从动身点到A点的位移及平均速度大小。答案(1)12m/s(2)48m6m/s解析设汽车运动方向为正方向,则vB=15m/s,tAB=2s,xAB=27m(1)设过A点时速度为vA,则AB段的平均速度v故由xAB=vAB·tAB=vA+解得vA=12m/s。(2)对AB段:a=vB-vAt对OA段(vO=0):由v2-v02=2xOA=vA2平均速度vOA=14.(10分)(2024·山东聊城一中高一期中)姜堤乐园玻璃栈道高20m,长60m,每天有大量游客登上栈道体验“云中闲逛”。在玻璃栈道的一侧设有高空滑梯,游客可通过滑梯滑下,新颖 刺激,很受年轻人的青睐。滑道中某段倾斜滑道如图乙所示。为了计算该段滑道的长度,小明同学让一小滑块从该滑道顶端由静止滑下,加速度a=2m/s2,已知在到达滑道底端前最终1s滑块滑过的距离为该段滑道长度的1136(1)该滑道的长度;(2)滑块到达该段滑道底端时的速度大小。答案(1)36m(2)12m/s解析(1)设滑块在滑道上运动的总时间为t,滑道的长度为L,则由匀变速直线运动位移规律得12at2-12a(t-1s)2=又L=12at解得t=6s,L=36m。(2)滑块到达该滑道底端时的速度为v=at代入数据得v=12m/s。15.(12分)如图所示,同学们在玩接水嬉戏,水平地面O点正上方的滴桶每隔相等的时间就会由静止下落一滴水,当第一滴水由静止起先下落时,O点右侧甲同学(示意图)以a=5.0m/s2的恒定加速度从静止起先向左运动,第一滴水刚好被该同学接住。已知接水时滴桶最低处与水杯最低处的竖直高度为0.8m。忽视空气的阻力,重力加速度g取10m/s2。(1)求第一滴水在空中运动的时间。(2)求甲同学离O点的水平距离。(3)若另一名同学乙与甲同时起先运动,乙到O点的水平距离为2.5m,保持与同学甲相同的加速度由静止起先做匀加速直线运动,刚好接住其次滴水。已知第一滴水下落后,其次滴水马上起先聚集,那么从其次滴水起先聚集到其次滴水起先下落的时间间隔是多少?答案(1)0.4s(2)0.4m(3)0.6s解析(1)设水滴自由下落至甲同学杯内的时间为t,在该时间段内对水滴由运动学公式得h=12gt解得t=0.4s。(2)对甲同学而言,x=v0t+12at解得x1=0.4m。(3)设同学乙运动的时间为T,乙同学在该时间段内的位移为x2,由运动学方程有x2=12aT代入数据可得T=1s其次滴水起先聚集到其次滴水起先下落的时间间隔Δt=T-t代入数据可得Δt=0.6s。16.(12分)(2024·安徽省皖西中学高一期中)下图为无人驾驶汽车A在一段封闭道路上模拟实况行驶的情景。初始时,A、B两车均以v0=12m/s的速度在各自车道内向右行驶,A、B相距(A车车头到B车车尾)L=16m,无人驾驶汽车A打算以a1=4m/s2的加速度超越B车。此时在对向车道中有一辆迎面驶来的汽车C,其速度大小为vC=16m/s。已知无人驾驶汽车A的长度LA=4m,B车的长度LB=12m,B、C车始终做匀速运动,该道路限速为vm=20m/s,无人驾驶汽车A加速、减速过程均视为匀变速直线运动。(1)求无人驾驶汽车A从起先加速到恰好完全超越B车所用时间是多少?(2)无人驾驶汽车A恰好完全超越B车时,车头恰好与C车车头相遇,求A车起先加速时与C车车头距离是多少?(3)若无人驾驶汽车A起先加速后经验2.5s,A车检测到B车想变道到A车所在车道,于是无人驾驶汽车A马上刹车减速,则A车的加速度大小a2至少为多少才不会与B车追尾?(不考虑B车变道的影响)答案(1)5s(2)172m(3)8m/s2解析(1)由题意,依据速度时间关系可知vm=v0+a1t1