新教材高中物理第二章勻變速直線運動的研究水平測評新人教版必修第一冊

其次章水平測評本試卷分第Ⅰ卷(選擇題)和第Ⅱ卷(非選擇題)兩部分，滿分100分，考試時間90分鐘。第Ⅰ卷(選擇題，共48分)一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1～8題只有一項符合題目要求，第9～12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分)1．(2024·大名一中月考)在物理學(xué)的重大發(fā)覺中科學(xué)家們創(chuàng)建出了很多物理學(xué)方法，如比值法、志向試驗法、限制變量法、極限思想法、類比法、科學(xué)假說法和建立物理模型法等，以下關(guān)于所用物理學(xué)探討方法的敘述不正確的是()A．在推導(dǎo)勻變速直線運動位移公式時，把整個運動過程劃分成很多小段，每一小段近似看作勻速直線運動，然后把各小段的位移相加，這里采納了微元法B．依據(jù)速度定義式v＝eq\f(Δx,Δt)，當Δt特別小時，eq\f(Δx,Δt)就可以表示物體在t時刻的瞬時速度，該定義應(yīng)用了極限思想方法C．在不須要考慮物體本身的大小和形態(tài)時，用質(zhì)點來代替物體的方法叫假設(shè)法D．伽利略對自由落體運動的探討，應(yīng)用了將試驗和邏輯推理相結(jié)合的方法答案C解析質(zhì)點概念的引入，利用了建立志向物理模型的方法，C錯誤；A、B、D中說法正確。故選C。2．高空墜物會對人身和財產(chǎn)平安造成嚴峻危害。假如一個花盆從45m高處的陽臺意外墜落，忽視空氣阻力，取重力加速度為10m/s2，則花盆落到地面所需時間為()A．1sB．3sC．5sD．7s答案B解析做自由落體運動的物體的加速度等于重力加速度g，所以h＝eq\f(1,2)gt2，解得t＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×45,10))s＝3s，B正確，A、C、D錯誤。3．由靜止起先做勻加速直線運動的汽車，第1秒內(nèi)通過0.4m路程，以下說法不正確的是()A．第1s末的速度為0.8m/sB．加速度為0.8m/s2C．第2s內(nèi)通過的路程為1.2mD．前2s內(nèi)通過的路程為1.8m答案D解析設(shè)加速度為a，則由x1＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,1)得a＝eq\f(2x1,t\o\al(2,1))＝0.8m/s2，所以第1s末速度v1＝at1＝0.8×1m/s＝0.8m/s，前2s內(nèi)通過的路程為x2＝eq\f(1,2)ateq\o\al(2,2)＝1.6m，第2s內(nèi)通過的路程為x2′＝x2－x1＝1.2m，故A、B、C正確，D錯誤。4．如圖所示，航空母艦是大規(guī)模斗爭的重要武器，敏捷起降的飛機是它的主要攻擊力之一。民航客機起飛時要在2.5min內(nèi)使飛機從靜止加速到44m/s；而艦載飛機借助于助推裝置，在2s內(nèi)就可把飛機從靜止加速到82.5m/s，設(shè)飛機起飛時在跑道上做勻加速直線運動，則供客機起飛的跑道長度約是航空母艦甲板跑道長度的()A．800倍B．80倍C．400倍D．40倍答案D解析由x＝eq\f(1,2)(v0＋v)t得eq\f(x1,x2)＝eq\f(\f(1,2)×44×2.5×60,\f(1,2)×82.5×2)＝40，D正確。5．滑板愛好者由靜止起先沿一斜坡勻加速下滑，經(jīng)過斜坡中點時的速度為v，則到達斜坡底端時的速度為()A.eq\r(2)vB.eq\r(3)vC．2vD.eq\r(5)v答案A解析由勻變速直線運動的中間位置的速度公式veq\s\do5(\f(x,2))＝eq\r(\f(v\o\al(2,0)＋v2,2))，有v＝eq\r(\f(0＋v\o\al(2,底),2))，得v底＝eq\r(2)v，所以A正確。6．如圖所示為物體做直線運動的v-t圖像。若將該物體的運動過程用x-t圖像表示出來(其中x為物體相對動身點的位移)，則下面的四幅圖描述正確的是()答案C解析0～t1時間內(nèi)物體沿正方向勻速運動，故A錯誤；t1～t2時間內(nèi)，物體靜止，位移不變，且此時離動身點有肯定距離，B、D錯誤；t2～t3時間內(nèi)，物體沿負方向運動，且速度大小仍為v1，即x-t圖像中，0～t1和t2～t3兩段時間內(nèi)的圖線斜率的肯定值相等，故C正確。7．關(guān)于自由落體運動，下列說法中不正確的是()A．自由落體運動是豎直方向的勻加速直線運動B．前1s、前2s、前3s豎直方向的位移滿意x1∶x2∶x3＝1∶4∶9的運動肯定是自由落體運動C．自由落體運動在起先的連續(xù)三個2s內(nèi)的位移之比是1∶3∶5D．自由落體運動在起先的連續(xù)三個2s末的速度之比是1∶2∶3答案B解析自由落體運動是豎直方向上初速度v0＝0、加速度a＝g的勻加速直線運動，滿意初速度為零的勻加速直線運動的規(guī)律，故A、C、D均正確。對B項，水平方向有無運動不清晰，豎直方向的加速度是否為g也不明確，故B錯誤。8.如圖所示為兩個物體A和B在同始終線上沿同一方向同時起先運動的v-t圖線，已知在第3s末兩個物體在途中相遇，則()A．A、B兩物體是從同一地點動身B．3s內(nèi)物體A的平均速度比物體B的大C．A、B兩物體在減速階段的加速度大小之比為3∶1D．t＝1s時，兩物體第一次相遇答案D解析由v-t圖像與t軸圍成的面積表示位移，可知兩物體在3s內(nèi)的位移不相等，而在第3s末兩個物體相遇，可推斷出兩物體動身點不同，故A錯誤；由圖像與t軸圍成的面積表示位移，可知在3s內(nèi)B的位移大于A的位移，則B的平均速度大于A的平均速度，故B錯誤；圖像的斜率表示加速度，則A在減速階段的加速度大小a1＝eq\f(4－2,1)m/s2＝2m/s2，B在減速階段的加速度大小a2＝eq\f(4－2,2)m/s2＝1m/s2，故C錯誤；1～3s內(nèi)B的位移xB＝eq\f(1,2)×(4＋2)×2m＝6m，A的位移xA＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(1,2)×2×2＋2×2))m＝6m，且第3s末兩物體在途中相遇，所以t＝1s時，兩物體第一次相遇，D正確。9．做勻變速直線運動的質(zhì)點，先后經(jīng)過A、B、C三點，已知xAB＝xBC＝d，質(zhì)點在AB段和BC段的平均速度分別為v1和v2，依據(jù)以上條件可以求出()A．質(zhì)點在AC段的運動時間為eq\f(d,v1)＋eq\f(d,v2)B．質(zhì)點在AC段的平均速度為eq\f(v1＋v2,2)C．質(zhì)點運動的加速度為eq\f(v\o\al(2,2)－v\o\al(2,1),2d)D．質(zhì)點在C點的瞬時速度為v2＋eq\f(v1v2－v1,v1＋v2)答案AD解析由題設(shè)知，AB段用時為t1＝eq\f(d,v1)，BC段用時為t2＝eq\f(d,v2)，質(zhì)點在AC段的運動時間t＝t1＋t2＝eq\f(d,v1)＋eq\f(d,v2)，A正確；質(zhì)點在AC段的平均速度eq\x\to(v)＝eq\f(2d,t)＝eq\f(2v1v2,v1＋v2)，B錯誤；由v2＝v1＋aeq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(t1,2)＋\f(t2,2)))，得a＝eq\f(2v2－v1v1v2,dv1＋v2)，C錯誤；vC＝v2＋a·eq\f(t2,2)＝v2＋eq\f(v1v2－v1,v1＋v2)，D正確。10．新交通法規(guī)定“車讓人”，否則駕駛員將受到懲罰。若以8m/s勻速行駛的汽車即將通過路口，駕駛員發(fā)覺有行人正在過人行橫道，此時汽車的前端距停車線8m，該車減速時的加速度大小為5m/s2。下列說法中正確的是()A．駕駛員馬上剎車制動，則至少需1.6s汽車才能停止B．在距停車線6m處才起先剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處C．若經(jīng)0.2s后才起先剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處D．若經(jīng)0.4s后才起先剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處答案AC解析車從起先剎車到停止所需時間t＝eq\f(v0,a)＝eq\f(8,5)s＝1.6s，A正確；對車的剎車過程有0－veq\o\al(2,0)＝－2ax0，解得剎車距離x0＝6.4m，即在距停車線6.4m處起先剎車制動，汽車前端恰能止于停車線處，B錯誤；由上述結(jié)論可得，若汽車前端恰能止于停車線處，汽車還能勻速行駛的時間Δt＝eq\f(x－x0,v0)＝0.2s，C正確，D錯誤。11．如圖所示，小球從豎直磚墻旁某位置靜止釋放，用頻閃照相機在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5…所示小球運動過程中每次曝光的位置。連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為T，每塊磚的厚度均為d。依據(jù)圖中的信息，下列推斷正確的是()A．位置“1”是小球釋放的初始位置B．小球做勻加速直線運動C．小球下落的加速度為eq\f(d,T2)D．小球在位置“3”的速度為eq\f(7d,2T)答案BCD解析因為連續(xù)相等時間間隔內(nèi)的位移之差Δx＝d＝aT2，得a＝eq\f(d,T2)，所以小球做勻加速直線運動，B、C正確；從位置“1”起先連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為2∶3∶4∶5，所以位置“1”不是小球釋放的初始位置，A錯誤；小球在位置“3”的速度為v3＝eq\f(3d＋4d,2T)＝eq\f(7d,2T)，D正確。12．如圖所示，t＝0時，質(zhì)量為0.5kg的物體從光滑斜面上的A點由靜止起先下滑，經(jīng)過B點后進入水平面(經(jīng)過B點前后速度大小不變)，最終停在C點，已知物體在AB、BC上分別做勻變速直線運動。每隔2s將物體的瞬時速度記錄在下表中，重力加速度g＝10m/s2，則下列說法中正確的是()t/s0246v/(m·s－1)08128A．t＝3s時刻物體恰好經(jīng)過B點B．t＝10s時刻物體恰好停在C點C．物體運動過程中的最大速度為12m/sD．A、B間的距離小于B、C間的距離答案BD解析依據(jù)表中的數(shù)據(jù)，可以求出物體下滑的加速度a1＝eq\f(8－0,2－0)m/s2＝4m/s2，則t＝4s時物體已在水平面BC上，物體在水平面上的加速度a2＝eq\f(8－12,6－4)m/s2＝－2m/s2。在2～4s內(nèi)，設(shè)勻加速時間為t1，勻減速時間為t2，依據(jù)運動學(xué)公式得，t＝4s時的速度v4＝8m/s＋a1t1＋a2t2＝12m/s，又t1＋t2＝2s，解得t1＝eq\f(4,3)s，知從起先運動經(jīng)過tB＝t1＋2s＝eq\f(10,3)s到達B點，A錯誤。到達B點時的速度vB＝a1tB＝eq\f(40,3)m/s，C錯誤。第6s末的速度是8m/s，到停下來還須要的時間t′＝eq\f(0－8,－2)s＝4s，所以停到C點的時間為t＝10s，故B正確。依據(jù)v2－veq\o\al(2,0)＝2ax，求出AB段的長度為eq\f(200,9)m，BC段長度為eq\f(400,9)m，則A、B間的距離小于B、C間的距離，故D正確。第Ⅱ卷(非選擇題，共52分)二、試驗題(本題共2小題，共12分)13．(4分)如圖甲所示是小格同學(xué)測定當?shù)刂亓铀俣鹊难b置圖，他進行了如下操作：先安裝好電磁打點計時器，打點計時器兩個接線頭與8V50Hz交變電源相連，給紙帶下端固定一重錘，并穿過打點計時器的限位孔，用夾子夾住紙帶上端使重錘穩(wěn)定于圖示位置。松開夾子后快速接通電源打點，之后將打好點的紙帶取下打算處理數(shù)據(jù)。(1)上述操作中不當之處有________(填正確答案標號)。A．打點計時器接在低壓電源上了B．打點計時器安裝位置過高，使重錘初始位置離打點計時器太遠C．先放紙帶后接通電源(2)小格同學(xué)依據(jù)正確的操作得到了一條較為志向的紙帶，選擇某一點為0，依次每隔四個點取一個計數(shù)點編號為1、2、3、4、5…，由于不當心，紙帶被撕斷了，如圖乙所示，請在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段：________(填正確答案標號)。(3)依據(jù)小格打出的紙帶求得當?shù)刂亓铀俣却笮開_______m/s2(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案(1)BC(2)D(3)9.74解析(1)電磁打點計時器應(yīng)運用低壓交變電源，故A操作得當；重錘的初始位置應(yīng)靠近打點計時器，以使紙帶得到充分利用，故B操作不當；試驗時應(yīng)先接通電源，后釋放紙帶，以使紙帶得到充分利用，故C操作不當。本題要求選操作不當?shù)?，故選B、C。(2)相鄰相等時間內(nèi)的位移之差Δx＝16.48cm－6.74cm＝9.74cm，則4、5點間的距離x45＝x12＋3Δx＝16.48m＋9.74×3cm＝45.70cm，故D正確。(3)依據(jù)Δx＝aT2得，a＝eq\f(Δx,T2)＝9.74m/s2。14．(8分)在“探究小車速度隨時間改變的規(guī)律”試驗中：(1)試驗供應(yīng)了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交變電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計，其中在本試驗中不須要的器材是________。(2)如圖甲所示是某同學(xué)由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出，打點計時器打點的時間間隔T＝0.02s，則相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為________s。其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm。如下表列出了打點計時器打下B、C、E、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D點時小車的瞬時速度。位置BCDEF速度/(m·s－1)0.7370.8010.9280.994(3)以A點為計時起點，在圖乙所示坐標系中作出小車的速度—時間關(guān)系的圖線。(4)計算出小車的加速度a＝________m/s2(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。(5)圖線的縱軸截距的物理意義是__________________________________。答案(1)彈簧測力計(2)0.100.864(3)圖見解析(4)0.64(±0.01均可)(5)計數(shù)點A對應(yīng)的速度解析(1)本試驗中不須要測量力的大小，因此不須要的器材是彈簧測力計。(2)相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02s×5＝0.10s。依據(jù)某點的瞬時速度可用該點前后一段時間內(nèi)的平均速度來代替知：vD＝eq\f(x3＋x4,2×5T)＝eq\f(8.33＋8.95×10－2,2×0.10)m/s＝0.864m/s。(3)小車的速度—時間關(guān)系圖線如圖所示。(4)在v-t圖像中，圖線的斜率表示加速度，則a＝eq\f(Δv,Δt)＝0.64m/s2。(5)將v-t圖線延長與縱軸相交，縱軸截距表示計數(shù)點A對應(yīng)的速度。三、計算題(本題共4小題，共40分。要有必要的文字說明和解題步驟，有數(shù)值計算的要注明單位)15．(8分)西成高速鐵路是國家八縱八橫高鐵網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中“京昆通道”的重要組成部分，于2017年12月6日開通運營，西安至成都的運行時間由普快11個小時縮短為4小時。某列從成都東站勻加速開出的列車，經(jīng)2分45秒速度達到237.6km/h。求該列車(1)從成都東站開出過程中的加速度大?。?2)在這2分45秒的時間內(nèi)通過的距離。答案(1)0.4m/s2(2)5445m解析(1)由加速度公式：a＝eq\f(v－v0,Δt)，代入數(shù)據(jù)得：a＝0.4m/s2。(2)由運動學(xué)公式：x＝eq\f(1,2)at2，代入數(shù)據(jù)得：x＝5445m。16．(8分)(2024·佛山期末)曉筱同學(xué)在一次觀看跳水競賽時，想到一個問題：水池的水至少要多深，才能保證運動員的平安？他做了如下假設(shè)：競賽時，運動員在距水面10m的跳臺向上跳起，到達最高點時重心離跳臺約1.25m，然后自由下落。忽視空氣阻力，將運動員看作質(zhì)點，其在水中做減速直線運動，上網(wǎng)查得平均加速度大小為25m/s2，g取10m/s2。請你幫曉筱計算：(1)運動員落至水面時的速度；(2)為了避開運動員與池底碰撞，水池的最小水深。答案(1)15m/s(2)4.5m解析(1)由題意知運動員從運動的最高點至水面做自由落體運動，由H＋h＝eq\f(1,2)gt2且v＝gt，得：v＝eq\r(2gH＋h)，將數(shù)據(jù)代入解得v＝15m/s。(2)運動員恰好與池底不碰撞時，到達池底的末速度為0，設(shè)水池的最小水深為H0，則0－v2＝2aH0，解得H0＝4.5m。17．(12分)如圖為某一路段的俯視圖，該路段全程限速12.5m/s，一輛汽車以9m/s的速度勻速行駛，前方要通過一路口，綠燈還有2s將熄滅變?yōu)榧t燈，此時汽車距離停車線為19m。已知該車加速時最大加速度大小為2m/s2，剎車時最大加速度大小為5m/s2。(1)若汽車此時馬上以最大加速度始終加速通過路口，通過計算推斷汽車車頭能否在綠燈變?yōu)榧t燈前通過停車線？此過程中汽車是否違章？(2)為保證平安，汽車不急于通過路口，為防止闖紅燈，則汽車最多可接著行駛多遠就應(yīng)起先剎車？答案(1)能汽車違章(2)10.9m解析(1)汽車做勻加速直線運動，v0＝9m/s，a1＝2m/s2t＝2s內(nèi)的位移x＝v0t＋eq\f(1,2)a1t2，解得：x＝22m>19m，汽車車頭可以在綠燈變?yōu)榧t燈前通過停車線。設(shè)汽車運動x0＝19m時對應(yīng)的速度為v，由v2－veq\o\al(2,0)＝2a1x0得v＝eq\r