高中物理人教版第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 2023年第二章單元測(cè)試卷及答案

衡陽縣一中高一物理第二章《勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究》測(cè)試卷本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時(shí)間90分鐘．學(xué)號(hào)________姓名________分?jǐn)?shù)________第Ⅰ卷(選擇題，共40分)一、選擇題(本大題共14小題，每題4分，滿分56分．在每小題給出的選項(xiàng)中，第1題和第10題有多個(gè)選項(xiàng)正確．全部選對(duì)的得4分，選不全的得2分，有錯(cuò)選或不選的得0分，其余的題只有一個(gè)選項(xiàng)正確。)1．在物理學(xué)的重大發(fā)現(xiàn)中，科學(xué)家總結(jié)出了許多物理學(xué)方法，如理想實(shí)驗(yàn)法、控制變量法、極限思維法、類比法、科學(xué)假說法和建立物理模型法等，以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中正確的是（）ABDA．在不需要考慮物體本身的大小和形狀時(shí)，用質(zhì)點(diǎn)來代替物體的方法叫建立物理模型法B．根據(jù)速度的定義式，當(dāng)Δt非常小時(shí)，就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度，該定義運(yùn)用了極限思維法C．伽利略為了探究自由落體的規(guī)律，將落體實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為著名的“斜面實(shí)驗(yàn)”，這運(yùn)用了類比法D．在推導(dǎo)勻變速直線運(yùn)動(dòng)位移公式時(shí)，把整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程等分成很多小段，每小段近似看作勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后把各小段的位移相加，這里運(yùn)用了微元法2．某同學(xué)在實(shí)驗(yàn)室做了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，鐵質(zhì)小球被電磁鐵吸附，斷開電磁鐵的電源，小球自由下落，已知小球的直徑為0.5cm，該同學(xué)從計(jì)時(shí)器上讀出小球通過光電門的時(shí)間為×10－3s，g取10m/s2，則小球開始下落的位置距光電門的距離為（）BA．1m B．1.25mC．0.4m D．1.5m【解析】小球通過光電門的時(shí)間很短，這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可看成瞬時(shí)速度，v＝eq\f(x,t)＝5m/s，由自由落體運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知h＝eq\f(v2,2g)＝1.25m，B正確．【答案】B3．一物體以初速度v0＝20m/s沿光滑斜面勻減速向上滑動(dòng)，當(dāng)上滑距離x0＝30m時(shí)，速度減為10mA．40mB．50mC．32【答案】A【解析】根據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝2ax求出物體的加速度為a＝eq\f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(v0,2)))2－v\o\al(2,0),2x0)＝eq\f(102－202,2×30)m/s2＝－5m/s2，物體到達(dá)斜面頂部時(shí)速度為0，則斜面長(zhǎng)度L＝eq\f(0－v\o\al(2,0),2a)＝40m，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)BCD錯(cuò)誤．4．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做方向不變的直線運(yùn)動(dòng)，加速度的方向始終與速度方向相同，但加速度大小逐漸減小直至為零，則在此過程中（）BA．速度逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最小值B．速度逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，速度達(dá)到最大值C．位移逐漸增大，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移將不再增大D．位移逐漸減小，當(dāng)加速度減小到零時(shí)，位移達(dá)到最小值5．一物體從靜止開始運(yùn)動(dòng)，其速度—時(shí)間圖象如圖所示，那么物體在0～t0和t0～2t0兩段時(shí)間內(nèi)（）BA．加速度大小之比為1∶1B．位移大小之比為1∶1C．平均速度大小之比為2∶1D．平均速度大小之比為1∶2【答案】B【解析】由圖象可得，a1＝eq\f(v0,t0)，a2＝eq\f(－2v0－v0,t0)＝－eq\f(3v0,t0)，eq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(a1,a2)))＝eq\f(1,3)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤.eq\f(x1,x2)＝eq\f(\f(v0,2)t0,\f(2v0,2)×\f(2,3)t0－\f(v0,2)×\f(1,3)t0)＝eq\f(1,1)，選項(xiàng)B正確．根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)推論可知：eq\o(v,\s\up6(－))1＝eq\o(v,\s\up6(－))2＝eq\f(v0,2)，選項(xiàng)CD錯(cuò)誤．6．一質(zhì)點(diǎn)從t＝0開始沿x軸做直線運(yùn)動(dòng)，其位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系式為x＝2t3－8t＋1(x和t的單位分別為m和s)，則下列說法中正確的是（）DA．質(zhì)點(diǎn)一直向x軸正方向運(yùn)動(dòng)B．質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的平均速度的大小為3m/sD．質(zhì)點(diǎn)在前2s內(nèi)的位移為零【解析】利用位置坐標(biāo)與時(shí)間的關(guān)系得出各個(gè)時(shí)刻的位置坐標(biāo)，可知A錯(cuò)誤．由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移與時(shí)間的關(guān)系式可知B錯(cuò)誤．根據(jù)平均速度的定義式結(jié)合題目所給關(guān)系式可知，質(zhì)點(diǎn)在第2s內(nèi)的平均速度的大小不是3m/s，C錯(cuò)誤．t＝0時(shí)x0＝1m；t1＝1s時(shí)x1＝－5m；t2＝2s時(shí)x2＝1m；故D正確．【答案】D7．從同一高度處同時(shí)將a、b兩個(gè)完全相同的小球分別豎直上拋和豎直下拋，它們的初速度大小也相同，下列說法正確的是(不計(jì)空氣阻力)（）AA．在空中運(yùn)動(dòng)過程中，兩小球的加速度相同B．兩小球觸地瞬時(shí)的速度不同C．兩小球運(yùn)動(dòng)的位移不同D．兩小球運(yùn)動(dòng)的路程相同8．汽車以20m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng)，剎車后的加速度大小為5m/s2。那么開始剎車后2s與開始剎車后6s汽車通過的位移之比為（A．1:1 B．3:1 C．3:4 D．4:39．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)，通過某一段距離x的時(shí)間為t1，通過下一段同樣長(zhǎng)距離x的時(shí)間為t2，求質(zhì)點(diǎn)的加速度（）AA．B．C．D．10．某一時(shí)刻a、b兩物體以不同的速度經(jīng)過某一點(diǎn)，并沿同一方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，已知兩物體的加速度相同，則在運(yùn)動(dòng)過程中（）ACA．a(chǎn)、b兩物體速度之差保持不變B．a(chǎn)、b兩物體速度之差與時(shí)間成正比C．a(chǎn)、b兩物體位移之差與時(shí)間成正比D．a(chǎn)、b兩物體位移之差與時(shí)間的平方成正比11．某動(dòng)車組列車以平均速度v從甲地開到乙地所需的時(shí)間為t，該列車以速度v0從甲地出發(fā)勻速前進(jìn)，途中接到緊急停車命令緊急剎車，列車停車后又立即勻加速到v0繼續(xù)勻速前進(jìn)，從開始剎車至加速到v0的時(shí)間是t0(列車剎車過程與加速過程中的加速度大小相等)，若列車仍要在t時(shí)間內(nèi)到達(dá)乙地，則動(dòng)車組列車勻速運(yùn)動(dòng)的速度v0應(yīng)為（）\f(vt,t－t0)\f(vt,t＋t0)\f(vt,t－\f(1,2)t0)\f(vt,t＋\f(1,2)t0)【答案】C【解析】從開始剎車至加速到v0的過程中，列車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，總位移大小為eq\f(1,2)v0t0，根據(jù)題意有vt＝eq\f(1,2)v0t0＋v0(t－t0)，解得：v0＝eq\f(vt,t－\f(1,2)t0)，選項(xiàng)C正確．12．如圖所示為一質(zhì)點(diǎn)從t＝0時(shí)刻開始，做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移—時(shí)間圖象，圖中斜虛線為t＝4s時(shí)對(duì)應(yīng)圖象中的點(diǎn)的切線，交時(shí)間軸于t＝2s處，由此可知該質(zhì)點(diǎn)做勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為（）A．2m/s2\f(1,2)m/s2C．eq\f(3,2)m/s2\f(2,3)m/s2【答案】B【解析】由題圖可知，t＝4s時(shí)圖象的切線斜率為該時(shí)刻的速度，則v＝2m/s，故加速度a＝eq\f(v,t)＝eq\f(1,2)m/s2，B正確．13．一根輕質(zhì)細(xì)線將2個(gè)薄鐵墊片A、B連接起來，一同學(xué)用手固定B，此時(shí)A、B間距為3L，A距地面為L(zhǎng)，如圖所示．由靜止釋放A、B，不計(jì)空氣阻力，且A、B落地后均不再彈起．從開始釋放到A落地歷時(shí)t1，A落地前的瞬時(shí)速率為v1，從A落地到B落在A上歷時(shí)t2，B落在A上前的瞬時(shí)速率為v2，則（）A．t1>t2B．t1<t2C．v1∶v2＝1∶2D．v1∶v2＝1∶3【答案】C【解析】A墊片下落用時(shí)t1等于B墊片開始下落L用時(shí)，B墊片再下落3L用時(shí)t2，由于t1、t2時(shí)間內(nèi)B下落的位移滿足1∶3的關(guān)系，故t1＝t2，v1∶v2＝1∶2，所以只有C正確14．A、B兩輛汽車在平直公路上朝同一方向運(yùn)動(dòng)，如圖所示為兩車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，下面對(duì)陰影部分的說法正確的是（）A．若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，它表示兩車再次相遇前的最大距離B．若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，它表示兩車再次相遇前的最小距離C．若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，它表示兩車再次相遇時(shí)離出發(fā)點(diǎn)的距離D．表示兩車出發(fā)時(shí)相隔的距離【答案】A【解析】在v—t圖象中，圖象與時(shí)間軸所包圍的圖形的“面積”表示位移，兩條線的交點(diǎn)為二者速度相等的時(shí)刻，若兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，則題圖中陰影部分的“面積”就表示兩車再次相遇前的最大距離，故A正確．第Ⅱ卷(非選擇題，共44分)二、非選擇題(本題共6小題，共44分，15題6分、16題7分、17題6分、18題7分、19、20題各9分，計(jì)算題要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要注明單位。)15．(6分)如圖為接在50Hz低壓交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，在紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的一條紙帶，圖中所示的是每打5個(gè)點(diǎn)所取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，但第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)沒有畫出．由圖中數(shù)據(jù)可求得：(1)該物體的加速度為________m/s2.(2)第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離約為________cm.(3)打第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)該物體的速度為________m/s.【解析】(1)設(shè)1、2間的位移為x1，2、3間的位移為x2，3、4間的位移為x3，4、5間的位移為x4；因?yàn)橹芷跒閟，且每打5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，所以每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T＝s；由勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論xm－xn＝(m－n)aT2得：x4－x1＝3aT2，代入數(shù)據(jù)得：－×10－2＝a×3×，解得a＝0.74m/s2.(2)第3個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與第2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離為x2，x2－x1＝aT2，x2＝x1＋aT2，代入數(shù)據(jù)解得x2＝0.0436m＝4.36cm.(3)由中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間內(nèi)的平均速度可知：v2＝eq\f(x1＋x2,2T)＝0.399m/s.【答案】(1)(2)(3)16．（7分）某學(xué)生利用“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)裝置來測(cè)量一個(gè)質(zhì)量為m＝50g的重錘下落時(shí)的加速度值，該學(xué)生將重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，(1)以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程，請(qǐng)?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑孩賹?shí)驗(yàn)操作：________，釋放紙帶，讓重錘自由落下，________________________________________________________________________.②取下紙帶，取其中的一段標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)如圖乙所示，測(cè)出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1＝2.60cm，x2＝4.14cm，x3＝5.69cm，x4＝7.22cm，x5＝8.75cm，x6＝10.29cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T＝s，則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a＝(2)該同學(xué)從實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，重錘下落時(shí)的加速度比實(shí)際的重力加速度小，為了有效地縮小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，請(qǐng)你提出一個(gè)有效的改進(jìn)方法：________________________________________________________________________【答案】(1)①接通電源實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源②eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,36T2)(2)將重錘換成較大質(zhì)量的重錘(或者采用頻閃照相法)【解析】(1)①實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，再釋放紙帶，實(shí)驗(yàn)結(jié)束，應(yīng)立即關(guān)閉電源．②由逐差法求解重錘下落的加速度：a＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,9×4T2)＝eq\f(x4＋x5＋x6－x1＋x2＋x3,36T2)＝9.60m/s2.(2)重錘下落時(shí)的加速度比實(shí)際的重力加速度小，是因?yàn)橹劐N下落時(shí)所受空氣阻力過大或者紙帶與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器限位孔之間的摩擦阻力過大．為了有效地縮小這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，可以將重錘換成較大質(zhì)量的重錘(或者采用頻閃照相法)．17．（6分）如圖所示，小球以6m/s的速度由足夠長(zhǎng)的斜面中部沿著斜面向上滑．已知小球在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為2m/s2，則小球的速度大小何時(shí)達(dá)到3m/s？(小球在光滑斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)【答案】s或s【解析】小球先沿斜面向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，速度由6m/s逐漸減小為零，然后又反向做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，取沿斜面向上的方向?yàn)檎较颍瑒tv0＝6m/s，a＝－2m/s2，小球的速度大小為3m/s有兩種情況：向上滑時(shí)v1＝3m/s，向下滑時(shí)v2＝－3m/s.由公式v＝v0＋at得t＝eq\f(v－v0,a)，所以t1＝eq\f(v1－v0,a)＝eq\f(3－6,－2)s＝s，t2＝eq\f(v2－v0,a)＝eq\f(－3－6,－2)s＝s.18．（7分）飛機(jī)起飛過程可分為兩個(gè)勻加速運(yùn)動(dòng)階段，其中第一階段飛機(jī)的加速度為a1，運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t1.當(dāng)?shù)诙A段結(jié)束時(shí)，飛機(jī)剛好達(dá)到規(guī)定的起飛速度v0.飛機(jī)起飛過程中，在水平直跑道上通過的路程為s.求第二階段飛機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度a2和時(shí)間t2.【解】第一、二階段結(jié)束時(shí)飛機(jī)運(yùn)動(dòng)速度分別為：v1＝a1t1，v0＝v1＋a2t2運(yùn)動(dòng)距離分別為：s1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)，s2＝v1t2＋eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,2)總距離為s＝s1＋s2解得：a2＝eq\f(v\o\al(2,0)－a\o\al(2,1)t\o\al(2,1),2s－a1t\o\al(2,1))，t2＝eq\f(2s－a1t\o\al(2,1),v0＋a1t1)19．（9分）人類為了探測(cè)距離地球大約×105km的月球，發(fā)射了月球探測(cè)器（即月球車）．它能夠在自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)的控制下行走，且每隔10s向地球發(fā)射一次信號(hào)．探測(cè)器上還裝著兩個(gè)相同的減速器(其中一個(gè)是備用的)，這種減速器可提供的最大加速度為5m／s2．在某次探測(cè)實(shí)驗(yàn)中探測(cè)器的自動(dòng)導(dǎo)航系統(tǒng)出現(xiàn)故障，從而使探測(cè)器只能勻速前進(jìn)而不能自動(dòng)避開障礙物．此時(shí)地球上的科學(xué)家必須對(duì)探測(cè)器進(jìn)行人工遙控操作．下表為控制中心的顯示屏上顯示的數(shù)據(jù)（無線電信號(hào)在地月之間傳播的時(shí)間可以忽略不計(jì)）已知控制中心的信號(hào)發(fā)射與接收設(shè)備工作速度極快．科學(xué)家每次分析數(shù)據(jù)并輸入命令最少需要（1）探測(cè)器勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度（2）經(jīng)過數(shù)據(jù)分析，你認(rèn)為減速器是否執(zhí)行了減速命令

（3）假如你是控制中心的工作人員，應(yīng)采取怎樣的措施？加速度需滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說明收到信號(hào)時(shí)間與前方障礙物距離(單位：m)9：10分20秒529：10分30秒32發(fā)射信號(hào)時(shí)間給減速器設(shè)定的加速度(單位：m／s2)9：10分33秒2收到信號(hào)時(shí)間與前方障礙物距離(單位：m)9：10分40秒12【解析】（1）9：10分20秒到9：10分30秒勻速運(yùn)動(dòng)位移x=52﹣32=20m，運(yùn)動(dòng)時(shí)間t=10s，則由x=vt得：v=2m／s；……（2分）（2）9：10分30秒到9：10分40秒月球探測(cè)器的位移為x=20m，說