（全國通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究章末檢測試卷 新人教版必修1.doc

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第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究 章末檢測試卷(二) (時(shí)間：90分鐘　滿分：100分) 一、選擇題(本題共12小題，每小題4分，共48分.其中1～8題為單項(xiàng)選擇題，9～12題為多項(xiàng)選擇題.全部選對的得4分，選對但不全的得2分，錯(cuò)選和不選的得0分) 1.物體在做勻減速直線運(yùn)動(運(yùn)動方向不變)，下面結(jié)論正確的是(　　) A.加速度越來越小 B.加速度方向總與運(yùn)動方向相反 C.位移隨時(shí)間均勻減小 D.速率隨時(shí)間有可能增大 答案　B 解析　勻減速直線運(yùn)動加速度不變，A錯(cuò)；加速度方向與運(yùn)動方向同向時(shí)加速，反向時(shí)減速，B對；單方向減速的過程中位移越來越大，C錯(cuò)；單方向勻減速到零之前速率越來越小，D錯(cuò). 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 2.做勻變速直線運(yùn)動的物體位移隨時(shí)間的變化規(guī)律為x＝24t－1.5t2 (m)，根據(jù)這一關(guān)系式可以知道，物體速度為零的時(shí)刻是(　　) A.1.5 s B.8 s C.16 s D.24 s 答案　B 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動公式的應(yīng)用 3.如圖1所示，甲、乙兩物體從地面上某點(diǎn)正上方不同高度處，同時(shí)做自由落體運(yùn)動.已知甲的質(zhì)量比乙的質(zhì)量大，下列說法正確的是(　　) 圖1 A.甲、乙可能在空中相撞 B.甲、乙落地時(shí)的速度相等 C.下落過程中，甲、乙速度變化的快慢相同 D.從開始下落到落地，甲、乙的平均速度相等 答案　C 解析　物體做自由落體運(yùn)動，加速度為g，與物體的質(zhì)量無關(guān)，下落過程中，甲、乙速度變化的快慢相同，甲、乙不可能在空中相撞，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；根據(jù)v2＝2gh，物體落地時(shí)的速度v＝，故兩物體到達(dá)地面時(shí)速度不同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；由平均速度＝＝知兩物體平均速度也不相等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 【題點(diǎn)】自由落體運(yùn)動公式的應(yīng)用 4.汽車從靜止開始以加速度a做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)速度達(dá)到v后立即以大小為a的加速度做勻減速直線運(yùn)動，直到靜止.在整個(gè)加速階段和整個(gè)減速過程中，下列物理量不相同的是(　　) A.位移 B.時(shí)間 C.加速度 D.平均速度 答案　C 解析　汽車加速階段加速度為a，減速階段加速度為－a，故加速度不同；加速階段1＝，減速階段2＝，故兩段平均速度相同；由v＝at1＝at2得t1＝t2；由x＝t得x1＝x2，故選C. 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 5.若一物體從火星表面豎直向上拋出(不計(jì)空氣阻力，物體只受重力時(shí)的加速度為重力加速度)時(shí)的位移—時(shí)間(x－t)圖象如圖2所示，則有(　　) 圖2 A.該物體上升的時(shí)間為10 s B.火星表面的重力加速度為1.6 m/s2 C.該物體被拋出時(shí)的初速度為50 m/s D.該物體落到火星表面時(shí)的速度為16 m/s 答案　B 解析　由題圖讀出，物體上升的最大高度為h＝20 m，上升的時(shí)間為t＝5 s. 根據(jù)上升和下落的對稱性知，對于下落過程，由h＝gt2得：g＝＝ m/s2＝1.6 m/s2； 該物體被拋出時(shí)的初速度為v0＝gt＝8 m/s，故A、C錯(cuò)誤，B正確.根據(jù)對稱性可知，該物體落到火星表面時(shí)的速度大小與初速度大小相等，也為8 m/s，故D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】運(yùn)動圖象的意義及應(yīng)用 【題點(diǎn)】x－t圖象的意義及應(yīng)用 6.一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體以初速度v0＝20 m/s從斜面底部沿光滑斜面勻減速向上滑動，當(dāng)上滑距離x0＝30 m時(shí)，速度減為10 m/s，物體恰滑到斜面頂部速度為零，則斜面長度為(　　) A.40 m B.50 m C.32 m D.60 m 答案　A 解析　根據(jù)v2－v02＝2ax，得加速度為a＝＝ m/s2＝－5 m/s2，物體到達(dá)斜面頂部時(shí)速度為0，則斜面長度L＝＝40 m，選項(xiàng)A正確，選項(xiàng)B、C、D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】速度與位移關(guān)系的理解與應(yīng)用 【題點(diǎn)】速度與位移關(guān)系的應(yīng)用 7.一可視為質(zhì)點(diǎn)的物體以一定的初速度v0從斜面底端A點(diǎn)沖上固定的光滑斜面，到達(dá)斜面最高點(diǎn)C時(shí)速度恰為零，如圖3所示.已知物體第一次運(yùn)動到距斜面底端為斜面長度處的B點(diǎn)時(shí)，所用時(shí)間為t，求物體從B滑到C所用的時(shí)間為(　　) 圖3 A.2t B.0.5t C.t D.4t 答案　C 解析　方法一　逆向思維法 物體向上勻減速沖上斜面，相當(dāng)于向下勻加速滑下斜面. 故xBC＝at，xAC＝a(t＋tBC)2 又xBC＝xAC 解得tBC＝t. 方法二　比例法 對于初速度為零的勻變速直線運(yùn)動，在連續(xù)相等的時(shí)間里通過的位移之比為： x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1) 因xBC∶xBA＝∶＝1∶3 通過xBA的時(shí)間為t，故通過xBC的時(shí)間tBC＝t. 方法三　平均速度法 利用教材中的推論：中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度. AC＝＝ 又v02＝2axAC vB2＝2axBC xBC＝xAC 聯(lián)立得vB＝. 可以看出vB正好等于AC段的平均速度，因此B點(diǎn)是中間時(shí)刻的位置，因此有tBC＝t， 方法四　圖象面積法 利用相似三角形面積之比等于對應(yīng)高的平方比的方法，作出v－t圖象，如圖甲所示. ＝ 且S△AOC＝4S△BDC，xBD＝atBC， xAO＝a(t＋tBC) 所以＝ 解得tBC＝t. 方法五　利用有關(guān)推論 對于初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，通過連續(xù)相等的各段位移所用的時(shí)間之比 t1∶t2∶t3∶…∶tn＝1∶(－1)∶(－)∶(2－)∶…∶(－) 現(xiàn)將整個(gè)斜面分成相等的四段，如圖乙所示. 設(shè)通過BC段的時(shí)間為tx，那么通過BD、DE、EA的時(shí)間分別為 tBD＝(－1)tx，tDE＝(－)tx，tEA＝(2－)tx， 又tBD＋tDE＋tEA＝t， 解得tx＝t. 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用 8.甲、乙兩個(gè)物體在同一時(shí)刻沿同一直線運(yùn)動，它們的速度—時(shí)間圖象如圖4所示，下列有關(guān)說法正確的是(　　) 圖4 A.在4～6 s內(nèi)，甲、乙兩物體的加速度大小相等、方向相反 B.前6 s內(nèi)甲通過的路程更大 C.前4 s內(nèi)甲、乙兩物體的平均速度相等 D.甲、乙兩物體一定在2 s末相遇 答案　B 解析　由題中圖線可知在4～6 s內(nèi)，甲、乙兩物體的加速度大小相等、方向相同，A錯(cuò)誤；由速度－時(shí)間圖線與時(shí)間軸所圍圖形的面積表示位移可知，前6 s內(nèi)甲通過的路程大于乙，B正確；前4 s內(nèi)甲＝ m/s，乙＝ m/s，甲≠乙，C錯(cuò)誤；因?yàn)槌跷恢脹]有告知，所以甲、乙兩物體不一定在2 s末相遇，若在同一位置出發(fā)，則相遇，D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】運(yùn)動圖象的意義及應(yīng)用 【題點(diǎn)】v－t圖象的意義及應(yīng)用 9.物體從靜止開始做勻加速直線運(yùn)動.已知第4 s內(nèi)與第2 s內(nèi)的位移之差是12 m.則可知(　　) A.第1 s內(nèi)的位移為3 m B.第2 s末的速度為8 m/s C.物體運(yùn)動的加速度為2 m/s2 D.物體在第5 s內(nèi)的平均速度為27 m/s 答案　AD 解析　根據(jù)x4－x2＝2aT2得，物體運(yùn)動的加速度a＝＝ m/s2＝6 m/s2，則第1 s內(nèi)的位移x1＝at12＝612 m＝3 m，故A正確，C錯(cuò)誤；第2 s末的速度v2＝at2＝62 m/s＝12 m/s，故B錯(cuò)誤；物體在第5 s內(nèi)的位移x5＝at52－at42＝625 m－616 m＝27 m，則物體在第5 s內(nèi)的平均速度＝＝ m/s＝27 m/s，故D正確. 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用 10.如圖5所示，將一小球從豎直磚墻的某位置由靜止釋放，用頻閃照相機(jī)在同一底片上多次曝光，得到了圖中1、2、3、4、5所示的小球運(yùn)動過程中每次曝光時(shí)的位置.已知連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為T，每塊磚的厚度均為d.根據(jù)圖中的信息，下列判斷正確的是(　　) 圖5 A.位置1是小球釋放的初始位置 B.位置1不是小球釋放的初始位置 C.小球下落的加速度為 D.小球在位置3的速度為 答案　BCD 解析　小球做自由落體運(yùn)動，從靜止開始運(yùn)動的連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7∶…，而題圖中位移之比為2∶3∶4∶5，故位置1不是小球釋放的初始位置，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；由Δx＝aT2知a＝，選項(xiàng)C正確；v3＝＝，選項(xiàng)D正確. 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的推論 11.一個(gè)物體以初速度1 m/s做勻加速直線運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間后速度增大為7 m/s，則(　　) A.該加速過程中物體平均速度為4 m/s B.物體在該運(yùn)動過程位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度為4 m/s C.將該過程分為兩段相等時(shí)間，則物體先后兩段相等時(shí)間內(nèi)的位移之比是5∶11 D.將該過程分為兩段相等位移，則物體先后兩段位移所用時(shí)間之比是1∶(－1) 答案　AC 解析　該加速過程的平均速度＝＝ m/s＝4 m/s，故A正確；物體在該運(yùn)動過程位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度＝＝ m/s＝5 m/s，故B錯(cuò)誤；將該過程分為兩段相等時(shí)間，前一半時(shí)間的位移x1＝＝＝，后一半時(shí)間的位移x2＝＝＝，則物體先后兩段相等時(shí)間內(nèi)的位移之比＝，故C正確；前一半位移平均速度1＝＝ m/s＝3 m/s，后一半位移的平均速度2＝＝ m/s＝6 m/s，根據(jù)t＝，得時(shí)間與平均速度成反比，＝＝，故D錯(cuò)誤. 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動規(guī)律的綜合應(yīng)用 12.下列給出的四組圖象中，能夠反映同一直線運(yùn)動的是(　　) 答案　BC 解析　A、B選項(xiàng)中左圖表明0～3 s內(nèi)物體勻速運(yùn)動，位移應(yīng)正比于時(shí)間，加速度為零，3～5 s內(nèi)物體勻加速運(yùn)動，加速度大小a＝＝2 m/s2，A錯(cuò)，B對；C、D選項(xiàng)中左圖0～3 s位移不變，表示物體靜止(速度為零，加速度為零)，3～5 s內(nèi)位移與時(shí)間成正比，表示物體勻速運(yùn)動，v＝＝2 m/s，a＝0，C對，D錯(cuò). 【考點(diǎn)】運(yùn)動圖象的意義及應(yīng)用 【題點(diǎn)】運(yùn)動圖象的綜合應(yīng)用 二、實(shí)驗(yàn)題(本題共2小題，共14分) 13.(8分)某學(xué)生利用“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置來測量一個(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6所示. 圖6 (1)以下是該同學(xué)正確的實(shí)驗(yàn)操作和計(jì)算過程，請?zhí)顚懫渲械目瞻撞糠郑? 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7所示，測出相鄰計(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)動的加速度計(jì)算表達(dá)式為a＝________，代入數(shù)據(jù)，可得加速度a＝________m/s2(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字). 圖7 (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)測得的加速度與實(shí)際的重力加速度之差，請你提出一個(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 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) 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＝＝≈9.60 m/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). 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動 【題點(diǎn)】用逐差法求加速度 14.(6分)如圖8所示，為測量做勻加速直線運(yùn)動小車的加速度，將寬度為b的擋光片A和B固定在小車上，測得二者間距為d. 圖8 (1)當(dāng)小車勻加速經(jīng)過光電門時(shí)，測得擋光片A、B先后經(jīng)過光電門的時(shí)間分別為Δt1、Δt2，則小車的加速度a＝________. (2)為減小實(shí)驗(yàn)誤差，可采取的方法是________. A.增大寬度b B.減小寬度b C.增大間距d D.減小間距d 答案　(1)[－]　(2)BC 解析　(1)小車通過兩光電門的速度分別為vA＝，vB＝，根據(jù)vB2－vA2＝2ad，得a＝[－]. (2)本實(shí)驗(yàn)測速度的原理是用擋光片通過光電門時(shí)的平均速度代替瞬時(shí)速度，所以擋光片通過光電門的時(shí)間越短，即寬度越小，誤差越?。涣硗鈨蓳豕馄g的距離越大，誤差越小，B、C正確. 【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動 【題點(diǎn)】創(chuàng)新類實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動 三、計(jì)算題(本題共4小題，共38分) 15.(8分)一做自由落體運(yùn)動的物體，落地時(shí)速度為50 m/s，不計(jì)空氣阻力(g取10 m/s2)，求： (1)物體是從多高的地方開始下落的？ (2)物體下落過程所用的時(shí)間. (3)物體落地前最后1 s的初速度大小. 答案　(1)125 m　(2)5 s　(3)40 m/s 解析　(1)由v2＝2gh得：h＝＝ m＝125 m (2)由v＝gt得：t＝＝ s＝5 s (3)最后1 s的初速度即開始下落4 s后的末速度 v′＝gt′＝104 m/s＝40 m/s. 【考點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律 【題點(diǎn)】勻變速直線運(yùn)動公式的應(yīng)用 16.(8分)如圖9所示，自屋檐自由落下的一個(gè)小球在Δt＝0.25 s內(nèi)通過高度為Δh＝2 m的窗口，求窗口的上沿距屋檐的高度？(g取10 m/s2) 圖9 答案　2.28 m 解析　設(shè)窗口上沿離屋檐的距離為x，球落到窗口上沿處的速度為v1，落到窗口下沿處的速度為v2，根據(jù)v＝gt得v1＝gt1，v2＝g(t1＋Δt) 由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有v22－v12＝2gΔh 代入得g2(t1＋Δt)2－g2t12＝2gΔh 代入數(shù)據(jù)：Δt＝0.25 s，Δh＝2 m，g＝10 m/s2，解得t1＝0.675 s. 所以x＝gt12＝10 m/s2(0.675 s)2≈2.28 m. 【考點(diǎn)】自由落體運(yùn)動規(guī)律的應(yīng)用 【題點(diǎn)】自由落體運(yùn)動公式的應(yīng)用 17.(10分)甲、乙兩車從同一地點(diǎn)出發(fā)同向運(yùn)動，其v－t圖象如圖10所示.試計(jì)算： 圖10 (1)從乙車開始運(yùn)動多少時(shí)間后兩車相遇？ (2)相遇處距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)？ (3)相遇前兩車的最大距離是多少？ 答案　(1)4.83 s　(2)17.5 m　(3)3 m 解析　從題圖知兩車初速度是v0＝0，甲、乙兩車的加速度分別為a1＝＝ m/s2，a2＝＝ m/s2，做勻加速運(yùn)動. (1)兩車相遇時(shí)位移相等，設(shè)乙車運(yùn)動t時(shí)間后兩車相遇， 則甲、乙的位移分別為x1＝a1(t＋2 s)2，x2＝a2t2， 由于x1＝x2，所以a1(t＋2 s)2＝a2t2， 代入數(shù)據(jù)解得t′＝(2－2) s(舍去)，t＝(2＋2) s≈4.83 s. (2)相遇點(diǎn)離出發(fā)點(diǎn)的距離x2＝a2t2＝4.832 m≈17.5 m. (3)由題圖可知甲車行駛t4＝4 s時(shí)兩車速度相等，此時(shí)兩車距離最大，Δx＝x甲－x乙＝42 m－22 m＝3 m. 【考點(diǎn)】v－t圖象的進(jìn)一步理解 【題點(diǎn)】v－t圖象的進(jìn)一步理解(用v－t圖象分析追及相遇問題) 18.(12分)一輛值勤的警車停在平直的公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10 m/s的速度勻速行駛的貨車嚴(yán)重超載時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)過5.5 s后警車發(fā)動起來，并以2.5 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動，但警車的行駛速度必須控制在90 km/h以內(nèi).問： (1)警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？ (2)判斷警車在加速階段能否追上貨車？(要求通過計(jì)算說明) (3)警車發(fā)動后要多長時(shí)間才能追上貨車？ 答案　(1)75 m　(2)不能　(3)12 s 解析　(1)警車在追趕貨車的過程中，當(dāng)兩車速度相等時(shí)，它們間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過t1時(shí)間兩車的速度相等，則 t1＝ s＝4 s x貨＝(5.5＋4)10 m＝95 m x警＝at12＝2.542 m＝20 m 所以兩車間的最大距離為Δx＝x貨－x警＝75 m. (2)v0＝90 km/h＝25 m/s，當(dāng)警車剛達(dá)到最大速度時(shí)，運(yùn)動時(shí)間t2＝ s＝10 s x貨′＝(5.5＋10)10 m＝155 m x警′＝at22＝2.5102 m＝125 m. 因?yàn)閤貨′＞x警′，故警車在加速階段不能追上貨車. (3)警車剛達(dá)到最大速度時(shí)兩車距離 Δx′＝x貨′－x警′＝30 m 警車達(dá)到最大速度后做勻速運(yùn)動，設(shè)再經(jīng)過Δt時(shí)間追趕上貨車，則： Δt＝＝2 s， 所以警車發(fā)動后要經(jīng)過t＝t2＋Δt＝12 s才能追上貨車. 【考點(diǎn)】追及相遇問題 【題點(diǎn)】能否追上及“最值距離”分析