人教版高中物理必修第一册阶段验收检测（二）含答案

这是一份人教版高中物理必修第一册阶段验收检测（二）含答案，共9页。
阶段验收评价 （二）(时间：75分钟　满分：100分)一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的)1．如图所示，飞机起飞时，在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”的照片，可以看出在相等时间间隔内，飞机的位移不断增大，则下列说法错误的是(　　)A．由“观察法”可以看出飞机做匀加速直线运动B．若测出相邻两段位移之差都相等，则飞机做匀变速直线运动C．若已知飞机做匀变速直线运动，测出各相邻相等时间内的位移，则可以用逐差法计算出飞机的加速度D.若已知飞机做匀变速直线运动，测出相邻两段相等时间内的位移，可以求出这两段总时间的中间时刻的速度解析：选A　因为用肉眼直接观察的误差较大，故用“观察法”不能看出飞机做匀加速直线运动，选项A错误；因为曝光时间相等，若连续相等的时间内的位移差恒定，则可判断飞机做匀变速直线运动，选项B正确；用逐差法计算匀变速直线运动的加速度是处理纸带问题的基本方法，故也可以处理曝光时间间隔都相等的图片问题，选项C正确；某段时间中间时刻的速度等于该段时间内的平均速度，选项D正确。2．很多智能手机都有加速度传感器，它能感知和测量加速度，使我们更加方便直观地认识物体的运动。为了记录手机自由下落时的加速度图像，手机在做好安全保护措施后，先用手水平托着手机，打开数据记录开关，手掌迅速下落，让手机脱离手掌而自由下落，然后在下方接住手机，观察手机屏幕上加速度传感器的图像，如图所示。从图中可以看到，图线上有一段时间的数值是－10 m/s2，有一小段时间的数值突变为19 m/s2，下列说法正确的是(　　)A．测得手机做自由落体运动的加速度是－10 m/s2，方向向下B．测得手机做自由落体运动的加速度是10 m/s2，方向向下C．测得手机做自由落体运动的加速度是19 m/s2，方向向上D．测得手机做自由落体运动的加速度是9 m/s2，方向向上解析：选A　我们知道重力加速度大小为10 m/s2，方向向下，根据题意知向上为正方向，所以测得手机做自由落体运动的加速度是－10 m/s2，方向向下，故A正确，B、C、D错误。3．某厂家测试汽车性能时，测出了汽车沿平直公路做直线运动的位移随时间变化的规律，即x＝10t－0.1t2(m)。下列叙述正确的是(　　)A．汽车的加速度大小为0.1 m/s2B．该汽车做减速运动到停止的时间为50 sC．该汽车刹车瞬间的初速度大小为20 m/sD．该汽车从开始刹车到停止运动所通过的路程为5 m解析：选B　根据x＝v0t＋ eq \f(1,2)at2＝10t－0.1 t2(m)得汽车刹车时的初速度v0＝10 m/s，加速度a＝－0.2 m/s2，故A、C错误；汽车从开始刹车到速度减为零的时间为t＝ eq \f(0－v0,a)＝ eq \f(0－10,－0.2) s＝50 s，故B正确；汽车从开始刹车到停止运动通过的路程x＝v0t＋ eq \f(1,2)at2＝10×50 m－ eq \f(1,2)×0.2×502 m＝250 m，故D错误。4．如图所示，物体A以速度v0从地面竖直上抛，同时物体B从某高处由静止自由下落，经过时间t0物体B正好以速度v0落地。规定竖直向上为正方向，不计空气阻力，两物体在时间t0内的v-t图像正确的是(　　)解析：选D　规定竖直向上为正方向，物体A做竖直上抛运动，加速度为－g，其速度与时间的关系为v＝v0－gt，物体B做自由落体运动，其速度与时间的关系为v＝－gt，可知两图像平行且斜向下，故A、B、C错误，D正确。5．从某建筑物顶部自由下落的物体，在落地前的1 s内下落的高度为建筑物高的 eq \f(3,4)，则建筑物的高度为(g取10 m/s2，不计空气阻力)(　　)A.20 m　　　　　　　　 B．24 mC．30 m D．60 m解析：选A　假设总时间是t，则全程有：h＝ eq \f(1,2)gt2，前 eq \f(1,4)高度过程有： eq \f(1,4)h＝ eq \f(1,2)g(t－1)2，联立解得：t＝2 s，h＝20 m，故A正确。6．甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，以该时刻作为计时起点，得到两车的位移—时间图像，即x-t图像，如图所示，甲图线过O点的切线与AB平行，过C点的切线与OA平行，则下列说法正确的是(　　)A.在两车相遇前，t1时刻两车相距最远B．t3时刻甲车在乙车的前方C．0～t2时间内，甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度D．甲车的初速度大于乙车在t3时刻的速度解析：选A　图像的纵坐标表示物体所在的位置，由题图可知t1时刻两车相距最远，故A正确；t3时刻两车的位置坐标相同，两车相遇，故B错误；图像斜率表示速度，由图可知，0～t1时间甲图线的斜率大于乙图线的斜率，t1～t2时间甲图线的斜率小于乙图线的斜率，所以甲车的瞬时速度先大于乙车的瞬时速度，后小于乙车的瞬时速度，t1时刻两者瞬时速度相等，故C错误； x-t在图像中，斜率代表速度，故甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度，故D错误。7．一质点从A点由静止开始沿直线AB运动，先做加速度为a的匀加速直线运动，到C点后接着又以大小为a′的加速度做匀减速直线运动，到达B点恰好停止；若AB长为x，则下列说法正确的是(　　)A．质点在C点的速度为  eq \r(\f(\a\vs4\al(2xaa′),\a\vs4\al(a＋a′)))B．质点在C点的速度为  eq \r(\f(\a\vs4\al(xaa′),\a\vs4\al(2(a＋a′))))C．质点走完AB所用的时间为  eq \r(\f(\a\vs4\al(x(a＋a′)),\a\vs4\al(aa′)))D．质点走完AB所用的时间为  eq \r(\f(\a\vs4\al(x(a＋a′)),\a\vs4\al(2aa′)))解析：选A　设质点在C点的速度为v，则有： eq \f(v2,2a)＋ eq \f(v2,2a′)＝x，解得：v＝  eq \r(\a\vs4\al(\f(2xaa′,a＋a′)))，故A正确，B错误；质点加速过程最大速度也为减速过程的最大速度，则有：at1＝a′(t－t1)，质点在全程的平均速度为 eq \f(at1,2)，则总位移为x＝ eq \f(at1,2)×t，联立可解得：t＝ eq \r(\f(\a\vs4\al(2x(a＋a′)),\a\vs4\al(aa′)))，故C、D错误。二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分)8．甲、乙两人骑车沿同一平直公路运动，t＝0时经过路边的同一路标，下列位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-t)图像对应的运动中，甲、乙两人在t0时刻之前能再次相遇的是(　　)解析：选BC　图A中，甲、乙在t0时刻之前位移没有相等，即两人在t0时刻之前不能相遇，A错误；图B中，甲、乙在t0时刻之前图像有交点，即此时位移相等，即两人在t0时刻之前能再次相遇，B正确；因v-t图像的面积等于位移，图C中甲、乙在t0时刻之前位移有相等的时刻，即两人能再次相遇，图D中甲、乙在t0时刻之前甲的位移始终大于乙的位移，则两人不能相遇，故C正确，D错误。9．高楼坠物危害极大，常有媒体报道高空坠物伤人事件。某建筑工地突然一根长为l的直钢筋从高空坠下，垂直落地时，恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片。为了查询钢筋是从几楼坠下的，检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L，且L＞l，查得当时相机的曝光时间为t，楼房每层高为h，重力加速度大小为g，则(　　)A．钢筋坠地瞬间的速度约为 eq \f(L,t)B．钢筋坠下的楼层为 eq \f((L－l)2,2ght2)＋1C．钢筋坠下的楼层为 eq \f(gt2,2h)＋1D．钢筋在整个下落时间内的平均速度约为 eq \f(L－l,2t)解析：选BD　最后t时间内的位移为L－l，故平均速度为v＝ eq \f(L－l,t)；由于t时间极短，可以表示末时刻的瞬时速度，故钢筋坠地瞬间的速度为v＝ eq \f(L－l,t)，故A错误；对运动全过程，根据速度位移公式，有v2＝2gH，解得：H＝ eq \f(v2,2g)＝ eq \f(\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(L－l,t)))\s\up12(2),2g)＝ eq \f((L－l)2,2gt2)，故楼层为：n＝ eq \f(H,h)＋1＝ eq \f((L－l)2,2ght2)＋1，故B正确，C错误；钢筋在整个下落时间内的平均速度： eq \x\to(v)＝ eq \f(v0＋v,2)＝ eq \f(\f(L－l,t),2)＝ eq \f(L－l,2t)，故D正确。10．如图甲所示为某高速公路出口的ETC通道示意图。一汽车驶入通道，到达O点的速度v0＝22 m/s，此时开始减速，到达M时速度减至v＝6 m/s，并以6 m/s的速度匀速通过MN区，汽车从O运动到N共用时10 s，v-t图像如乙图所示，则下列说法正确的是(　　)A．汽车减速运动的加速度大小a＝4 m/s2B．O、M间中点的速度为14 m/sC．O、M间的距离为56 mD．汽车在ON段平均速度大小为9.2 m/s解析：选ACD　根据v-t图像可知，汽车减速运动的加速度大小a＝ eq \f(22 m/s－6 m/s,4 s)＝4 m/s2，故A正确；根据图线与时间轴围成的面积知，O、M间的距离x＝ eq \f(1,2)×(6＋22)×4 m＝56 m，故C正确；设OM中点的速度为v′，根据速度位移公式有：v′2－v02＝－2a eq \f(x,2)，解得v′＝ eq \r(260) m/s，故B错误；根据图线与时间轴围成的面积知，ON段的位移x′＝(56＋6×6) m＝92 m，则汽车在ON段的平均速度 eq \x\to(v)＝ eq \f(x′,t)＝9.2 m/s，故D正确。三、非选择题(本题共5小题，共54分)11．(7分)某同学实验时将打点计时器接在周期为0.02 s低压交流电源上，如图所示为物体做匀加速直线运动时打出的一条纸带，图中每隔4个计时点取一个计数点，但第3个计数点没有画出。由图中的数据可求得：(1)该物体的加速度为________m/s2。(2)第3个计数点与第2个计数点的距离为________ cm。(3)打第2个计数点时该物体的速度约为________m/s(结果保留两位有效数字)。解析：(1)设1、2间的位移为x1，2、3间的位移为x2，3、4间的位移为x3，4、5间的位移为x4；因为周期为0.02 s，且每隔4个计时点取一个计数点，所以每两个计数点之间的时间间隔为T＝0.1 s，由匀变速直线运动的推论xm－xn＝(m－n)aT2得：x4－x1＝3aT2，代入数据解得a＝0.74 m/s2。(2)第3个计数点与第2个计数点的距离即为x2，由匀变速直线运动的推论：x2－x1＝aT2，代入数据得：x2＝4.36 cm。(3)匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，故：v2＝ eq \f(x1＋x2,2T)＝ eq \f(3.62＋4.36,0.2)×10-2 m/s≈0.40 m/s。答案：(1)0.74　(2)4.36　(3)0.4012．(9分)伽利略斜面实验被誉为物理学史上最美实验之一。某研究小组尝试使用等时性良好的“节拍法”来重现伽利略的斜面实验，研究物体沿斜面运动的规律。实验所用节拍的频率是每秒2拍，实验装置如图甲所示。在光滑倾斜的轨道上装有若干可沿轨道移动的框架，框架上悬挂轻薄小金属片，滑块下滑撞击金属片会发出“叮”的声音(金属片对滑块运动的影响可忽略)。实验步骤如下：①从某位置(记为A0)静止释放滑块，同时开始计拍；调节框架的位置，使相邻金属片发出的“叮”声恰好间隔1个拍，并标记框架在轨道上的位置A1、A2、A3……；②测量A1、A2、A3……到A0的距离s1、s2、s3……如图乙所示。③将测量数据记录于下表，并将节拍数n转换成对应时间t的平方。(1)表格中“C”处的数据应为________；(2)由表中数据分析可得，s与t2成________(填“线性”或“非线性”)关系；(3)滑块的加速度大小为__________m/s2(结果保留2位小数)。解析：(1)由题意可知，节拍的周期T＝ eq \f(1,f)＝0.5 s，当n＝3时，t3＝1.5 s，t32＝2.25 s2，故表格中“C”处的数据为2.25。(2)由表中数据可知，s与t2呈线性关系。(3)由表中数据可得出s≈0.384t2，对应s＝ eq \f(1,2)at2，可得a＝0.768 m/s2≈0.77 m/s2。答案：(1)2.25　(2)线性　(3)0.77 (0.76或0.78均正确)13．(11分)“歼-20”是我国第五代双发重型隐形战斗机。设“歼-20”降落在跑道上的减速过程可以简化为两个匀减速直线运动，首先飞机以速度v0着陆后立即打开减速阻力伞，加速度大小为a1，运动时间为t1；随后在无阻力伞作用下匀减速直至停下。已知飞机的减速总路程为x，求第二个阶段飞机的加速度大小和运动时间。解析：根据题意画出飞机减速过程的示意图，A为飞机着陆点，AB、BC分别对应两个匀减速直线运动过程，在C点飞机停下。根据运动示意图和运动学规律，A到B过程，有x1＝v0t1－ eq \f(1,2)a1t12，vB＝v0－a1t1，B到C过程，有x2＝vBt2－ eq \f(1,2)a2t22，0＝vB－a2t2，A到C过程，有x＝x1＋x2，联立解得a2＝ eq \f((v0－a1t1)2,2x＋a1t12－2v0t1)，t2＝ eq \f(2x＋a1t12－2v0t1,v0－a1t1)。答案： eq \f((v0－a1t1)2,2x＋a1t12－2v0t1)　 eq \f(2x＋a1t12－2v0t1,v0－a1t1) 14．(12分)中国首艘国产航母“山东舰”在海南省三亚军港正式服役。已知“歼-15”战机在航空母舰的跑道上加速时可能产生的最大加速度为5.0 m/s2，当“歼-15”战机的速度达到50 m/s时才能离开航空母舰起飞，设“山东舰”处于静止状态。求：(1)假设航母上应用电磁弹射技术，要求“歼-15”战机滑行160 m后起飞，弹射系统必须使飞机具有多大的初速度？(2)“山东舰”上还没有安装弹射系统，要求“歼-15”战机仍能在舰上正常起飞，问该舰跑道至少应为多长？(3)假设“山东舰”的飞机跑道长为L＝160 m，为使“歼-15”战机仍能从舰上正常起飞，可采用先让“山东舰”沿飞机起飞方向以某一速度匀速航行，再让“歼-15”战机起飞，则“山东舰”的航行速度至少为多少？解析：(1)根据匀变速直线运动的速度位移公式，有v2－v02＝2ax，得飞机的初速度为v0＝  eq \r(v2－2ax)＝30 m/s。(2)根据速度位移公式得：v2＝2ax′，解得x′＝ eq \f(v2,2a)＝250 m。(3)设飞机起飞所用的时间为t，在时间t内航空母舰航行的距离为L1，航空母舰的最小速度为v1。对航空母舰有：L1＝v1t，对飞机有：v＝v1＋at，v2－v12＝2a(L＋L1)，联立并代入数据解得：v1＝10 m/s。答案：(1)30 m/s　(2)250 m　(3)10 m/s15．(15分)无人驾驶汽车试运营标志着智能网联汽车从测试走向商业化运营，开启了破冰之旅，将逐渐驶入市民的生活。(1)如图所示，无人驾驶汽车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方80 m范围内车辆和行人的“气息”。若无人驾驶汽车在某路段刹车时的加速度为3.6 m/s2，为不撞上前方静止的障碍物，汽车在该路段匀速行驶时的最大速度vmax是多少？(2)若一辆有人驾驶的汽车在该无人驾驶汽车后30 m处，两车都以20 m/s的速度行驶，当前方无人驾驶汽车以2 m/s2的加速度刹车3 s后，后方汽车驾驶员立即以5.0 m/s2的加速度刹车。试通过计算判断两车在运动过程中是否会发生追尾事故？解析：(1)无人驾驶汽车刹车时做匀减速直线运动，根据速度与位移的关系式，有0－vmax2＝2ax，故有vmax＝ eq \r(－2ax)＝24 m/s。(2)设有人驾驶的汽车从刹车到两车速度相等经历的时间为t，则有v0＋a有人t＝v0＋a无人(t＋Δt)，其中Δt＝3 s，a有人＝－5.0 m/s2，a无人＝－2 m/s2，解得t＝2 s，两车相等的速度为v＝v0＋a有人t＝10 m/s，有人驾驶的汽车在t＋Δt内的位移为x有人＝v0Δt＋ eq \f(v0＋v,2)t＝90 m，无人驾驶汽车在t＋Δt内的位移为x无人＝ eq \f(v0＋v,2)(t＋Δt)＝75 m，则有Δx＝x有人－x无人＝15 m＜30 m，故不会发生追尾事故。答案：(1)24 m/s　(2)不会发生追尾事故n123456s/cm9.538.586.2153.2240.3346.4t2/s20.251.00 eq \a\vs4\al(C)4.006.259.00