2019-2020年新教材高中物理 章末綜合測(cè)評(píng)2 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究（含解析）新人教版必修1

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1、章末綜合測(cè)評(píng)(二)　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 (時(shí)間：90分鐘　分值：100分) 一、選擇題(本題共10小題，每小題4分，共40分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，第1～6題只有一項(xiàng)符合題目要求，第7～10題有多項(xiàng)符合題目要求．全部選對(duì)的得4分，選對(duì)但不全的得2分，有選錯(cuò)的得0分) 1．下列四幅圖中，能大致反映自由落體運(yùn)動(dòng)圖像的是(　　) A　　　 　B　　　　　C　　　　　D D　[自由落體運(yùn)動(dòng)是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，故它的v-t圖像是一過原點(diǎn)的傾斜直線，a-t圖像是一平行時(shí)間軸的直線，故D對(duì)，A、C錯(cuò)；B圖中的圖像表示物體勻速下落．故選D.] 2．做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)在第一個(gè)

2、7 s內(nèi)的平均速度比它在第一個(gè)3 s內(nèi)的平均速度大6 m/s，則質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為(　　) A．1 m/s2　　　　 B．1.5 m/s2 C．3 m/s2 D．4 m/s2 C　[根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律可知，第一個(gè)3 s內(nèi)的平均速度為第1.5 s末的速度；第一個(gè)7 s內(nèi)的平均速度為第3.5 s末的速度；則有：a＝＝ m/s＝3 m/s2，故選C.] 3．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其位移—時(shí)間圖像如圖所示，則下列說法正確的是(　　) A．該質(zhì)點(diǎn)的加速度大小為2 m/s2 B．該質(zhì)點(diǎn)在t＝1 s時(shí)的速度大小為2 m/s C．該質(zhì)點(diǎn)在t＝0到t＝2 s時(shí)間內(nèi)的位移大

3、小為6 m D．該質(zhì)點(diǎn)在t＝0時(shí)速度為零 D　[質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)t＝0時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度為v0，加速度為a，由題圖知t1＝1 s時(shí)，x1＝2 m，t2＝2 s時(shí)，x2＝8 m，利用公式x＝v0t＋at2得x1＝v0t1＋at，x2＝v0t2＋at，代入數(shù)據(jù)解得a＝4 m/s2，v0＝0，t＝1 s時(shí)的速度大小為4 m/s，故只有D正確．] 4.甲、乙兩車從同一地點(diǎn)沿同一方向出發(fā)，如圖所示是甲、乙兩車的速度—時(shí)間圖像，由圖可知(　　) A．甲車的加速度大于乙車的加速度 B．t1時(shí)刻甲、乙兩車的加速度相等 C．t1時(shí)刻甲、乙兩車相遇 D．0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車的平均速度大于乙車的

4、平均速度 D　[由所給甲、乙兩車的速度—時(shí)間圖像的斜率知，甲車的加速度小于乙車的加速度，A、B錯(cuò)誤；t1時(shí)刻甲、乙兩車速度相等，由于之前甲車的速度一直大于乙車的速度，故此時(shí)甲車位于乙車的前方，C錯(cuò)誤；由甲、乙兩車的速度—時(shí)間圖像與時(shí)間軸所圍圖形的面積知，0～t1時(shí)間內(nèi)，甲車比乙車的位移大，故該段時(shí)間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車的平均速度，D正確．] 5．a(chǎn)、b兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動(dòng)，它們的v-t圖像如圖所示，下列說法正確的是(　　) A．a(chǎn)、b加速時(shí)，物體a的加速度大于物體b的加速度 B．20 s時(shí)，a、b兩物體相距最遠(yuǎn) C．60 s時(shí)，物體a在物體b的前方 D．40 s時(shí)

5、，a、b兩物體速度相等，相距200 m C　[由圖像可知a、b加速時(shí)，a的加速度大小為 m/s2＝1.5 m/s2，b的加速度大小為 m/s2＝2 m/s2，A錯(cuò)誤；t＝20 s時(shí)，a的速度為40 m/s，而b的速度為0，在繼續(xù)運(yùn)動(dòng)的過程中，兩者距離繼續(xù)增大，B錯(cuò)誤；t＝40 s時(shí)，a、b兩物體速度相同，a、b兩物體相距最遠(yuǎn)；v-t圖像中，圖線與t軸所圍的面積表示位移，故面積之差表示位移之差，所以最大間距為×20 m＋×20 m＝900 m，故D錯(cuò)誤；t＝60 s時(shí)，圖線a與t軸圍成的面積大于圖線b與t軸圍成的面積，故a物體的位移大于b物體的位移，C正確．] 6．如圖所示，光滑斜面被分成四

6、個(gè)長(zhǎng)度相等的部分AB、BC、CD、DE，一個(gè)物體由A點(diǎn)靜止釋放，下面結(jié)論中不正確的是(　　) A．物體到達(dá)各點(diǎn)的速度vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2 B．物體到達(dá)各點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間tB∶tC∶tD∶tE＝1∶∶∶2 C．物體從A到E的平均速度＝vB D．通過每一部分時(shí)，其速度增量均相等 D　[設(shè)每一部分的長(zhǎng)度為x，根據(jù)v2－v＝2ax得v＝2ax，v＝2a·2x，v＝2a·3x，v＝2a·4x，所以vB∶vC∶vD∶vE＝1∶∶∶2，A正確；根據(jù)x＝at2得tB＝，tC＝，tD＝，tE＝，所以tB∶tC∶tD∶tE＝1∶∶∶2，B正確；從A到E的平均速度等于中間時(shí)刻的速度，從A到

7、E的時(shí)間為tE＝，中間時(shí)刻為tE＝＝＝tB，所以＝vB，C正確；由vB、vC、vD、vE之比可知每一部分的速度增量不相等，D錯(cuò)誤．故本題應(yīng)選D.] 7．一物體從一行星表面的某高度處自由下落(不計(jì)表層大氣阻力)．自開始下落計(jì)時(shí)，得到物體離行星表面的高度h隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，則(　　) A．行星表面的重力加速度大小為8 m/s2 B．行星表面的重力加速度大小為10 m/s2 C．物體落到行星表面時(shí)的速度大小為20 m/s D．物體落到行星表面時(shí)的速度大小為25 m/s AC　[設(shè)物體下落的加速度為a，物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，從圖中可以看出下落高度h＝25 m，所用

8、的時(shí)間t＝2.5 s，由位移時(shí)間關(guān)系式：h＝at2，解得：a＝8 m/s2，故A正確；物體做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，由速度時(shí)間關(guān)系式得：v＝at＝20 m/s，故C正確，故選A、C.] 8．如圖所示，放在水平地面上相距9 m的兩個(gè)物體A、B，分別以大小vA＝6 m/s和vB＝2 m/s的初速度同時(shí)相向減速滑行，若兩物體因受地面阻力而產(chǎn)生的加速度大小均為2 m/s2，且不計(jì)兩物體的大小，取g＝10 m/s2.則(　　) A．它們經(jīng)過2 s相遇 B．它們經(jīng)過4 s相遇 C．它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)8 m處相遇 D．它們?cè)诰嚯x物體A出發(fā)點(diǎn)5 m處相遇 AC　[設(shè)B速度減為0時(shí)的位移

9、為xB，則0－v＝－2axB，得xB＝1 m．設(shè)B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為tB，則0＝vB－atB，得tB＝1 s．在1 s內(nèi)，A的位移為xA＝vAtB－at＝5 m，顯然當(dāng)B停止時(shí)兩者相距3 m．設(shè)經(jīng)過時(shí)間t，兩者相遇，則s－xB＝vAt－at2，解得t＝2 s(t＝4 s不符合實(shí)際，舍去)．故經(jīng)過2 s相遇，相遇處在距離物體A出發(fā)點(diǎn)8 m處，選項(xiàng)A、C正確．] 9．如圖所示，汽車以10 m/s的速度勻速駛向路口，當(dāng)行駛至距路口停車線20 m處時(shí)，綠燈還有3 s熄滅．而該汽車在綠燈熄滅時(shí)剛好停在停車線處，則汽車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像可能是(　　) A　　　　B　　　　C　　　　D BC　[v-t

10、圖線與時(shí)間坐標(biāo)軸所圍“面積”表示位移，A、D選項(xiàng)中v-t圖像的“面積”不等于20 m，A、D錯(cuò)誤；B中v-t圖像的“面積”可能等于20 m，B正確；C中v-t圖像的“面積”正好等于20 m，C正確．] 10．將甲、乙兩小球先后以同樣的速度在距地面不同高度處豎直向上拋出，拋出時(shí)間間隔2 s，它們運(yùn)動(dòng)的v-t圖像分別如圖中直線甲、乙所示．則(　　) A．t＝2 s時(shí)，兩球高度相差一定為40 m B．t＝4 s時(shí)，兩球相對(duì)于各自拋出點(diǎn)的位移相等 C．兩球從拋出至落到地面所用的時(shí)間相等 D．甲球與乙球從拋出至到達(dá)最高點(diǎn)的時(shí)間相等 BD　[t＝2 s時(shí)，兩球運(yùn)動(dòng)的位移相差40 m，但兩小

11、球是從距地面不同高度處豎直向上拋出，故無法判斷兩小球的高度差，A錯(cuò)；根據(jù)v-t圖像中圖線與t軸包圍的面積表示位移知，t＝4 s時(shí)兩球的位移都是40 m，B對(duì)；兩小球是從距地面不同高度處豎直向上拋出的，落地的時(shí)間不確定，C錯(cuò)；兩小球豎直向上的初速度相同，由v＝v0＋at，其中a＝－g，解得t＝，用時(shí)相等，D對(duì)．] 二、非選擇題(本題共6小題，共60分) 11．(6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＝50 g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，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示． 甲 (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?/p>

12、其中的空白部分： ①實(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＝2.60 cm，x2＝4.14 cm，x3＝5.69 cm，x4＝7.22 cm，x5＝8.75 cm，x6＝10.29 cm，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)間隔T＝0.02 s，則重錘運(yùn)動(dòng)的加速度計(jì)算表達(dá)式為a＝____

13、____，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a＝________m/s2.(計(jì)算結(jié)果保留3位有效數(shù)字) 乙 (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： _______________________________________________________ _______________________________________________________ ______________________________________________________.

14、 [答案]　(1)①接通電源　實(shí)驗(yàn)結(jié)束關(guān)閉電源 ②　9.60　(2)將重錘換成較大質(zhì)量的重錘(或者采用頻閃照相法) 12．(6分)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出一條紙帶．A、B、C、D、E為我們?cè)诩垘纤x的計(jì)數(shù)點(diǎn)．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，各點(diǎn)間的距離如圖所示，則打D點(diǎn)時(shí)，小車的速度為________m/s.小車的加速度大小為________m/s2.若當(dāng)交流電的實(shí)際頻率小于50 Hz時(shí)，仍按50 Hz計(jì)算，則測(cè)量的加速度值比真實(shí)的加速度值________(選填“偏大”“偏小”或“不變”)． [解析]　T＝0.1 s，vD＝＝ m/s＝0.34

15、 m/s，vB＝＝0.26 m/s，a＝＝0.4 m/s2.交流電實(shí)際頻率變小時(shí)，T較真實(shí)值偏小，則測(cè)量的加速度較真實(shí)值偏大． [答案]　0.34　0.4　偏大 13.(12分)雨后，屋檐上還在不斷滴著水滴，如圖所示．小紅認(rèn)真觀察后發(fā)現(xiàn)，這些水滴都是在質(zhì)量積累到足夠大時(shí)才由靜止開始下落．她測(cè)得屋檐到窗臺(tái)的距離H＝3.2 m，窗戶的高度為h＝1.4 m．g取10 m/s2，試計(jì)算： (1)水滴下落到窗臺(tái)時(shí)的速度大??； (2)水滴經(jīng)過窗戶的時(shí)間． [解析]　(1)水滴下落至窗臺(tái)通過的距離為H＝3.2 m 由v2＝2gH得v＝＝ m/s＝8 m/s. (2)水滴下落至窗戶上邊緣的時(shí)

16、間為 t1＝＝ s＝0.6 s 水滴下落至窗臺(tái)的時(shí)間為 t2＝＝ s＝0.8 s 水滴經(jīng)過窗戶的時(shí)間為 Δt＝t2－t1＝0.8 s－0.6 s＝0.2 s. [答案]　(1)8 m/s　(2)0.2 s 14．(12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. [解析]　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＝a1t，s2＝v1t2

17、＋a2t 總距離為s＝s1＋s2 解得：a2＝　t2＝. [答案]　　 15．(12分)一電梯啟動(dòng)時(shí)勻加速上升，加速度為2 m/s2；制動(dòng)時(shí)勻減速上升，加速度為－1 m/s2，樓高52 m. (1)若上升的最大速度為6 m/s，電梯上升到樓頂?shù)淖疃虝r(shí)間是多少？ (2)如果電梯先加速上升，然后勻速上升，最后減速上升，全程共用時(shí)間為16 s，則上升的最大速度是多少？ [解析]　(1)要使時(shí)間最短，就要使電梯以v＝6 m/s的速度上升的時(shí)間盡量多．啟動(dòng)加速的時(shí)間t1＝＝3 s，制動(dòng)減速的時(shí)間t3＝＝6 s，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，因?yàn)閤＝t1＋vt2＋t3，解得t2＝ s，故tmin＝t

18、1＋t2＋t3＝ s≈13.17 s. (2)因t′2＝t′－t′1－t′3＝t′－－，又x＝＋v′t′2＋，整理可得3v′2－64v′＋208＝0，解得v′＝4 m/s . [答案]　(1)13.17 s　(2)4 m/s 16．(12分)近年來隧道交通事故成為道路交通事故的熱點(diǎn)之一．某日，一轎車A因故障恰停在某隧道內(nèi)離隧道入口50 m的位置．此時(shí)另一轎車B正以v0＝90 km/h的速度勻速向隧道口駛來，轎車B到達(dá)隧道口時(shí)駕駛員才發(fā)現(xiàn)停在前方的轎車A并立即采取制動(dòng)措施．假設(shè)該駕駛員的反應(yīng)時(shí)間t1＝0.57 s，轎車制動(dòng)系統(tǒng)響應(yīng)時(shí)間(開始踏下制動(dòng)踏板到實(shí)際制動(dòng))t2＝0.03 s，轎車

19、制動(dòng)時(shí)加速度大小a＝7.5 m/s.問： (1)轎車B是否會(huì)與停在前方的轎車A相撞？ (2)若會(huì)相撞，撞前轎車B的速度大小為多少？若不會(huì)相撞，停止時(shí)轎車B與轎車A的距離是多少？ [解析]　(1)轎車B在實(shí)際制動(dòng)前做勻速直線運(yùn)動(dòng)，設(shè)其發(fā)生的位移為x1，由題意可知：x1＝v0(t1＋t2)＝15 m 實(shí)際制動(dòng)后，轎車B做勻減速運(yùn)動(dòng)，位移為x2，有v＝2ax2，則x2＝41.7 m， 轎車A離隧道口的距離為d＝50 m，因x1＋x2>d，故轎車B會(huì)與停在前方的轎車A相撞． (2)設(shè)撞前轎車B的速度為v，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v－v2＝2a(d－x1)， 解得v＝10 m/s. [答案]　(1)會(huì)，理由見解析　(2)10 m/s - 8 -