2022版高中物理 第三章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究檢測(cè)試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第三章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究檢測(cè)試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與責(zé)任 勻變速直線運(yùn)動(dòng)基本規(guī)律 2(易),4(易),6(易), 7(易),8(中),12(中), 15(易),16(中) 6(易) 12(中) 自由落體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)及規(guī)律 1(易),3(易),10(中) 1(易),14(中) 1(易),10(中) vt圖象的特點(diǎn)及應(yīng)用 5(易),9(中),11(中) 追及、相遇類問題 17(中),18(難) 17(中),18(難) 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn) 13(

2、中),14(中) 13(中),14(中) 一、選擇題(第1～6題為單項(xiàng)選擇題,第7～12題為多項(xiàng)選擇題,每小題4分,共48分) 1.如圖是某研究者在地面上拍攝的小球做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片.假設(shè)在月球上使用相同的設(shè)備,并保持頻閃光源閃光的時(shí)間間隔不變,拍攝小球在月球表面做自由落體運(yùn)動(dòng)的頻閃照片,可能是圖中的(　C　) 解析:因月球表面的重力加速度為地球重力加速度的;由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=gt可得,在月球上速度的增加量要小,相同時(shí)間內(nèi)通過的位移也小,故只有C正確. 2.做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體,下列說法正確的是(　C　) A.在t秒內(nèi)的位移決定于末速度大小 B.第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、

3、第3秒內(nèi)的位移之比是1∶2∶3 C.連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)的位移之差相等 D.初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)連續(xù)相等位移的時(shí)間之比為1∶3∶5 解析:根據(jù)s= t知,t秒內(nèi)的位移決定于平均速度的大小,故A錯(cuò)誤;初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)在第1秒內(nèi)、第2秒內(nèi)、第3秒內(nèi)的位移之比是1∶3∶5,故B錯(cuò)誤;勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移在連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移差為一定值,即Δs=aT2,故C正確;初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過連續(xù)相等位移的時(shí)間比為1∶(-1)∶(-),故D 錯(cuò)誤. 3.一物體從離地面H高處自由下落,下落位移為h時(shí),物體的速度恰好是它著地時(shí)速度的一半,則h等于(　B　) A. B. C.

4、 D. 解析:設(shè)落地時(shí)的速度為v,有v2=2gH,()2=2gh,聯(lián)立兩式得,h=,故選項(xiàng)B正確. 4.某一物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng).當(dāng)t=0時(shí),物體的速度大小為10 m/s,方向向東,當(dāng)t=6 s時(shí),物體的速度大小為2 m/s,方向向西,則在t為多少時(shí),物體的速度大小為4 m/s(　D　) A.4 s B.5 s C.8 s D.7 s 解析:物體運(yùn)動(dòng)的加速度為a== m/s2=-2 m/s2, 當(dāng)末速度與初速度同向時(shí),所用時(shí)間t1== s=3 s, 當(dāng)末速度與初速度方向相反時(shí),所用時(shí)間t2== s=7 s, 故D正確. 5.甲、乙兩個(gè)物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們的速度

5、圖象如圖所示,下列說法正確的是(　B　) A.在0～t1時(shí)間內(nèi),甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反 B.在0～t1時(shí)間內(nèi),甲、乙加速度方向相同 C.在0～t2時(shí)間內(nèi),甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相同 D.在0～t2時(shí)間內(nèi),甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同 解析:速度圖象的斜率等于加速度,在0～t1時(shí)間內(nèi),甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率,而且均為正值,則甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;在0～t1時(shí)間內(nèi),甲的速度為正值,說明甲物體均沿正方向運(yùn)動(dòng),乙物體的速度為負(fù)值,說明乙沿負(fù)方向運(yùn)動(dòng),兩者運(yùn)動(dòng)方向相反,t1～t2時(shí)間內(nèi)兩者速度均沿正方向,方向相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;在0

6、～t2時(shí)間內(nèi),甲圖線的斜率小于乙圖線的斜率,而且均為正值,加速度均沿正方向,則甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。 6.從三亞飛往西安的波音737航班,到達(dá)咸陽國(guó)際機(jī)場(chǎng)著陸的速度為60 m/s,然后以大小為5 m/s2的加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直到停下,則飛機(jī)在著陸后第14 s 內(nèi)的位移為(　A　) A.0 B.350 m C.360 m D.1 330 m 解析:飛機(jī)著陸后到停止所需的時(shí)間t0== s=12 s<14 s.所以飛機(jī)在第14 s內(nèi)是靜止的,位移等于0,故選項(xiàng)A正確. 7.某物體的運(yùn)動(dòng)經(jīng)儀器監(jiān)控掃描,輸入計(jì)算機(jī)后得到物體的位移s(m)和時(shí)間t(s)

7、的關(guān)系式為s=6t-t2.則物體(　AC　) A.初速度為6 m/s B.加速度為1 m/s2 C.前4 s的位移是8 m D.前4 s的路程是8 m 解析:根據(jù)s=v0t+at2=6t-t2得,物體的初速度v0=6 m/s,加速度a= -2 m/s2,故A正確,B錯(cuò)誤.前4 s內(nèi)的位移s=(6×4-16)m=8 m,故C正確.物體速度減為零的位移s1== m=9 m,速度減為零的時(shí)間t1= = s=3 s,則反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t2=(4-3)s=1 s,則反向勻加速直線運(yùn)動(dòng)的位移大小s2=a=×2×1 m=1 m,前4 s內(nèi)的路程s0=s1+s2=(9+1)m=10 m

8、,故D錯(cuò)誤. 8.一輛汽車從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),然后保持勻速運(yùn)動(dòng),最后勻減速直線運(yùn)動(dòng),直到停止,下表給出了不同時(shí)刻汽車的速度(　ABD　) 時(shí)刻/s 1.0 2.0 3.0 5.0 7.0 9.5 10.5 速度/(m·s-1) 3 6 9 12 12 9 3 A.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度的大小為3 m/s2 B.與勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)相比,汽車做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度變化較快 C.汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量與勻減速運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量相同 D.汽車從開出到停止總共經(jīng)歷的時(shí)間是11 s 解析:從表中數(shù)據(jù)分析知,在1.0～2.0 s內(nèi),做勻加速直線

9、運(yùn)動(dòng),加速度為a1==3 m/s2;從表中數(shù)據(jù)分析知,在9.5～10.5 s內(nèi),汽車做勻減速直線運(yùn)動(dòng),勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為a2==-6 m/s2,汽車做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小是6 m/s2,故選項(xiàng)A,B正確;根據(jù)數(shù)據(jù)分析可以知道汽車做勻加速運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量與勻減速運(yùn)動(dòng)過程中速度的變化量相同,大小與方向均不相同,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤;汽車從12 m/s減到9 m/s需要的時(shí)間是0.5 s,所以9.0 s后做勻減速直線運(yùn)動(dòng),減速到停止的時(shí)間為t== s=2 s,所以4.0～9.0 s內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),即汽車做勻速運(yùn)動(dòng)經(jīng)歷的時(shí)間為5 s,所以汽車從開出到停止共經(jīng)歷了11 s,故選項(xiàng)D正確. 9.質(zhì)點(diǎn)

10、做直線運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示,則(　BC　) A.在前4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) B.在1～3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動(dòng) C.3 s末質(zhì)點(diǎn)的速度大小為5 m/s,方向與規(guī)定的正方向相反 D.2～3 s內(nèi)與3～4 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的速度方向相反 解析:由圖象可知,質(zhì)點(diǎn)在0～1 s內(nèi)加速度為5 m/s2,在1～3 s 內(nèi)加速度為-5 m/s2,故選項(xiàng)B正確;3～4 s內(nèi)加速度為5 m/s2,選項(xiàng)A錯(cuò)誤; 3 s末v=-5 m/s,所以其大小為5 m/s,方向與選定的正方向相反,選項(xiàng)C正確;2～3 s內(nèi)與3～4 s內(nèi)速度方向都與選定的正方向相反,選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 10.為了測(cè)出樓房的高度,讓一

11、石塊從樓頂自由落下(不計(jì)空氣阻力,已知重力加速度g),只測(cè)出下列哪個(gè)物理量能夠算出樓房的高度(　ABD　) A.石塊下落到地面的總時(shí)間 B.石塊落地前的瞬時(shí)速度 C.石塊下落后在第一秒內(nèi)通過的位移 D.石塊落地前通過最后1 m位移的時(shí)間 解析:根據(jù)自由落體的位移時(shí)間公式h=gt2,知道下落的總時(shí)間,可以求出樓房的高度,故A正確;知道石塊的落地速度,根據(jù)v2=2gh可求出樓房的高度,故B正確;石塊下落后第一秒內(nèi)通過的位移為h=gt2= ×10×12 m=5 m,與運(yùn)動(dòng)總時(shí)間無關(guān),所以無法求出樓房的高度,故C錯(cuò)誤;已知石塊通過最后1 m位移的時(shí)間,根據(jù)s=v0t+gt2,求出最后 1

12、m內(nèi)的初速度,根據(jù)v=v0+gt,求出落地時(shí)速度大小,再根據(jù)v2=2gh,求出下落的高度,即樓房的高度,故D正確. 11.甲、乙兩個(gè)物體在t=0時(shí)的位置如圖(a)所示,它們沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)的速度圖象分別如圖(b)中圖線甲、乙所示,則(　BC　) A.t=2 s時(shí)甲追上乙 B.t=4 s時(shí)甲追上乙 C.甲追上乙前t=1 s時(shí)二者相距最遠(yuǎn) D.甲追上乙前t=3 s時(shí)二者相距最遠(yuǎn) 解析:由(b)圖可知:甲做加速度為a== m/s2=2 m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),乙做2 m/s的勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)甲追上乙時(shí)有x甲-x乙=8 m,則at2-v乙t=8 m,解得t=4 s,故A,D錯(cuò)誤,B正確;

13、當(dāng)at=v乙時(shí),兩者距離最大,解得t=1 s,故C正確. 12.如圖所示,以8 m/s勻速行駛的汽車即將通過路口,綠燈還有2 s將熄滅,此時(shí)汽車距離停車線18 m,該車加速時(shí)最大加速度大小為 2 m/s2,減速時(shí)最大加速度大小為5 m/s2,此路段允許行駛的最大速度為12.5 m/s,下列說法中正確的有(　AC　) A.如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線 B.如果立即做勻加速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前通過停車線汽車一定超速 C.如果立即做勻減速運(yùn)動(dòng),在綠燈熄滅前汽車一定不能通過停車線 D.如果距停車線5 m處減速,汽車能停在停車線處 解析:如果立即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

14、,t1=2 s內(nèi)的位移s=v0t+at2=(8×2+×2×22)m=20 m>18 m,在綠燈熄滅前汽車可能通過停車線,故A正確;如果立即以最大加速度做勻減速直線運(yùn)動(dòng),速度減為零需要時(shí)間t2== s=1.6 s,此過程通過的位移為s2=a2=×5× 1.62 m=6.4 m<18 m,即剎車距離為6.4 m,提前18 m減速,汽車不會(huì)過停車線,故B錯(cuò)誤,C正確;如果距停車線5 m處減速,小于6.4 m,則會(huì)過線,故D錯(cuò)誤. 二、非選擇題(共52分) 13.(8分)某探究小組在“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)器記錄了小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況,在紙帶上確定的A,B,C,D,E

15、,F,G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.10 s. (1)通過計(jì)算分析,在誤差允許的范圍內(nèi)小車做的是　　　 　運(yùn)動(dòng);? (2)由紙帶求得小車的加速度a=　　　 　 m/s2;? (3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí),小車的瞬時(shí)速度vB=　　　　 m/s.? 解析:(1)因相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差Δs接近0.80 cm,可知小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng); (2)由紙帶求得小車的加速度大小 a= = m/s2 =0.80 m/s2; (3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)數(shù)點(diǎn)B時(shí)小車的瞬時(shí)速度 vB== m/s=0.40 m/s. 答案:(1)勻加速直線(2分)

16、(2)0.80(或0.8均可)(3分) (3)0.40(3分) 14.(6分)某同學(xué)用如圖(甲)所示裝置測(cè)量重力加速度,他得到的一條紙帶如圖(乙)所示,A,B,C是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器連續(xù)打下的3個(gè)點(diǎn),但O(速度不為零),A間還有若干點(diǎn)未標(biāo)出.該同學(xué)按正常的讀數(shù)要求,用刻度尺測(cè)量O到A,B,C各點(diǎn)的距離,并記錄在圖中.已知電火花計(jì)時(shí)器的周期為0.02 s.[均保留三位有效數(shù)字] (1)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)B時(shí),物體的速度大小vB= m/s. (2)計(jì)算出當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=　　　　m/s2.? 解析:由圖示紙帶可知9.51 cm=0.095 1 m,12.42 cm=0

17、.124 2 m, 15.70 cm=0.157 0 m; (1)物體的速度大小為vB== m/s≈1.55 m/s.　 (2)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的推論Δx=at2可知,重力加速度為 g= = m/s2=9.25 m/s2. 答案:(1)1.55(3分)　(2)9.25(3分) 15.(6分)一個(gè)自由下落的物體到達(dá)地面的速度是40 m/s,這個(gè)物體是從多高落下的?落到地面用了多長(zhǎng)時(shí)間?(g取10 m/s2) 解析:物體做自由落體運(yùn)動(dòng),由v2=2gh得下落高度為 h==m=80 m.(3分) 由v=gt得下落時(shí)間為t== s=4 s.(3分) 答案:80 m　4 s 16.(

18、10分)一個(gè)小球從斜面頂端無初速度勻加速滑下,接著又在水平面上做勻減速運(yùn)動(dòng)(經(jīng)過交接點(diǎn)時(shí)速度大小不變),直至停止,小球共運(yùn)動(dòng)了6 s,斜面長(zhǎng)4 m,在水平面上運(yùn)動(dòng)的距離為8 m,求: (1)小球在運(yùn)動(dòng)過程中的速度的最大值; (2)小球在斜面和水平面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小. 解析:設(shè)在AO過程的加速度為a1,這個(gè)過程的時(shí)間為t1,在OB過程的加速度為a2,這個(gè)過程的時(shí)間為t2,在O點(diǎn)的速度為vm,由題意得 總時(shí)間為t1+t2=6 s(1分) 速度時(shí)間關(guān)系為vm=a1t1=a2t2(1分) 位移間的關(guān)系為a1+a2=12 m(1分) 加速過程的位移為4 m=(2分) 減速過程的位移

19、為8 m=(2分) 聯(lián)立以上各式解得vm=4 m/s,a1=2 m/s2,a2=1 m/s2.(3分) 答案:(1)4 m/s　(2)2 m/s2　1 m/s2 17.(10分)汽車正以v1=10 m/s的速度在平直公路上前進(jìn),突然發(fā)現(xiàn)正前方s0=6 m處有一輛自行車以v2=4 m/s速度做同方向勻速直線運(yùn)動(dòng),汽車立即剎車做加速度為a=-5 m/s2的勻減速運(yùn)動(dòng),則經(jīng)過t=3 s, (1)汽車的速度變?yōu)槎嗌? (2)此時(shí)汽車與自行車相距多遠(yuǎn)? 解析:(1)汽車剎車到停止的時(shí)間為 t0== s=2 s,(2分) 故t=3 s時(shí)速度已經(jīng)變?yōu)榱懔?(2分) (2)t=3 s內(nèi)汽車的

20、位移等于剎車2 s內(nèi)的位移為 s1=v1t0+a=10×2 m-×5×22 m=10 m.(2分) 自行車3 s內(nèi)的位移s2=v2t=4×3 m=12 m(2分) 所以經(jīng)過t=3 s,兩者之間的距離為 s=s2+s0-s1=(12+6-10)m=8 m.(2分) 答案:(1)零　(2)8 m 18.(12分)汽車前方120 m有一自行車正以6 m/s 的速度勻速前進(jìn),汽車以18 m/s的速度追趕自行車,若兩車在同一條公路不同車道上做同方向的直線運(yùn)動(dòng),求: (1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間,兩車第一次相遇? (2)若汽車追上自行車后立即剎車,汽車剎車過程中的加速度大小為 2 m/s2,則再經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間兩車第二次相遇? 解析:(1)設(shè)經(jīng)t1時(shí)間,汽車追上自行車,由題意得 v汽t1=v自t1+s,解得t1=10 s.(2分) (2)若汽車加速度一直為a=-2 m/s2,設(shè)第二次相遇所用的時(shí)間為t2,則v自t2=v汽t2+a(2分) 解得t2=12 s(1分) 設(shè)汽車從剎車到停下用時(shí)t3,則 t3==9 s