2021高考物理大一轮复习题组层级快练：第一单元 匀变速直线运动 作业1 Word版含答案

这是一份2021高考物理大一轮复习题组层级快练：第一单元 匀变速直线运动 作业1 Word版含答案，共6页。试卷主要包含了选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

1．下列情况的物体，哪些可看做质点( )
A．放在地面上的木箱，在上面的箱角处用水平推力推它，木箱可绕下面的箱角转动
B．放在地面上的木箱，在其外壁的中心处用水平推力推它，木箱在地面上滑动
C．比赛中的体操运动员
D．计算火车通过隧道的时间
答案 B
解析 A项中研究木箱的转动，不能看做质点；B项中木箱发生平动，能看做质点；C项中研究运动员的动作姿态，不能看做质点；D项中火车长度不可忽略，所以D项错误．
2．2012年6月6日，天空上演“金星凌日”的精彩天象．观察到日面上有颗小黑点缓慢走过，持续时间达六个半小时，那便是金星，这种天文现象称为“金星凌日”，如图所示．下面说法正确的是( )
A．地球在金星与太阳之间
B．观测“金星凌日”时可将太阳看成质点
C．以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移不为零
D．以太阳为参考系，可以认为金星是运动的
答案 D
解析 由于金星在日面上留下一个小黑点，此现象说明金星在地球与太阳之间；观测“金星凌日”时可将金星看成质点；以太阳为参考系，金星绕太阳一周位移为零；以太阳为参考系，观察到日面上有颗小黑点缓慢走过，那就是说金星是运动的．D项正确．
3．关于匀变速直线运动中的加速度的方向和正、负值问题，下列说法中正确的是( )
A．匀加速直线运动中的加速度方向一定和位移方向相同
B．匀减速直线运动中加速度一定是负值
C．匀加速直线运动中加速度不可能取负值
D．只有在规定了初速度方向为正方向的前提下，匀加速直线运动的加速度才取正值
答案 AD
解析 匀加速直线运动的加速度方向与速度方向相同，此时加速度与位移的方向一定相同，所以A项正确；若规定初速度方向为负方向，则减速运动时，加速度为正值，加速运动时，加速度为负值，所以B、C两项错误，D项正确。
4．关于物体的运动，不可能发生的是( )
A．加速度大小逐渐减小，速度也逐渐减小
B．加速度方向不变，而速度方向改变
C．加速度和速度都在变化，加速度最大时，速度最小
D．加速度为零时，速度的变化率最大
答案 D
解析 加速度是描述物体速度变化快慢的物理量，当加速度为零时，物体的速度不再变化，速度的变化率为零，故D项不可能发生；速度增大还是减小，是由速度与加速度同向还是反向决定的，与加速度的大小及变化无关，故A、B、C三项均有可能发生．
5．一种应用传感器检测车辆运行的实验装置，在轨道某处设置监测点，当车头达到传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间，信号发生器各发出一个脉冲信号，由记录仪记录．假如轨道车长度为22 cm，记录仪记录的信号如图所示，则轨道车经过该监测点的速度为( )
A．0.20 cm/s B．2.0 cm/s
C．22 cm/s D．220 cm/s
答案 C
解析 由记录仪记录的信号可知，车头达到传感器瞬间和车尾离开传感器瞬间时间为t＝1.0 s，由速度定义式，轨道车经过该监测点的速度为v＝L/t＝22 cm/s，C项正确．
6．在机器人大赛中，某机器人在平面内由点(0，0)出发，沿直线运动到点(3，1)，然后又由点(3，1)沿直线运动到点(1，4)，然后又由点(1，4)沿直线运动到点(5，5)，最后又由点(5，5)沿直线运动到点(2，2)，平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1 m．整个过程中机器人所用时间是2eq \r(2) s，则( )
A．机器人的运动轨迹是一条直线
B．机器人不会两次通过同一点
C．整个过程中机器人的位移大小为2eq \r(2) m
D．整个过程中机器人的位移与由点(5，5)运动到点(2，2)的位移方向相反
答案 CD
解析 在坐标系中画出机器人的运动轨迹如图所示，可见其运动轨迹不是直线，图线的交点表示机器人两次通过同一点，A、B两项均错误；整个过程中机器人的位移为从点(0，0)到点(2，2)的有向线段，大小为2eq \r(2) m，C项正确；(0，0)、(2，2)、(5，5)三个坐标点在一条直线上，故可得出整个过程中机器人的位移与由点(5，5)到点(2，2)的位移方向相反，D项正确．
7.一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，每秒钟匀速移动1 m，初始位置在bc边的中点A，由b向c运动，如图所示，A、B、C、D分别是bc、cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是( )
A．第2 s末的瞬时速度大小是1 m/s
B．前2 s内的平均速度大小为eq \f(\r(2),2) m/s
C．前4 s内的平均速率为0.5 m/s
D．前4 s内的平均速度大小为2 m/s
答案 AB
解析 质点每秒钟匀速移动1 m，故第2 s末瞬时速度大小为1 m/s，A项正确；前2 s内的位移大小为x1＝|AB|＝eq \r(Ac2＋Bc2)＝eq \r(12＋12) m＝eq \r(2) m，平均速度eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x1,t1)＝eq \f(\r(2),2) m/s，B项正确；前4 s内质点通过的路程为4 m，平均速率为1 m/s，在第4 s末到达C点，平均速度为eq \(v,\s\up6(－))2＝eq \f(x2,t2)＝eq \f(2,4) m/s＝0.5 m/s，C、D项错误．
8．一质点沿x轴运动，质点的位置坐标x随时间t的变化规律为x＝4t－t2，下面说法正确的是( )
A．1 s末的瞬时速度大小为2 m/s，沿x正方向
B．3 s末瞬时速度大小为2 m/s，沿x负方向
C．3 s内的平均速度大小与平均速率相等
D．第3 s内的平均速度大小1 m/s，沿x负方向
答案 ABD
解析 由x＝4t－t2可知：质点的初速度为4 m/s，加速度为－2 m/s2，则速度表达式为v＝4－2t，由此知：1 s末的瞬时速度大小为2 m/s，沿x正方向，3 s末瞬时速度大小为2 m/s，沿x负方向，A、B两项正确.2 s末速度减为零，然后反向运动，因此3 s内的平均速度大小与平均速率不相等，C项错误．由x＝4t－t2可知：2 s末x1＝4 m，3 s末x2＝3 m，第3 s内的位移为－1 m，则第3 s内的平均速度大小1 m/s，沿x负方向，D项正确．
9．甲、乙两小分队进行军事演习，指挥部通过现代通信设备，在屏幕上观察到两小分队的具体行军路线如图所示，两小分队同时同地由O点出发，最后同时到达A点，下列说法中正确的是( )
A．小分队行军路程x甲>x乙
B．小分队平均速度eq \(v,\s\up6(－))甲>eq \(v,\s\up6(－))乙
C．y－x图像表示的是速率v－t图像
D．y－x图像表示的是位移x－t图像
答案 A
解析 因为两个小分队同时出发、同时到达同一个目的地，所以小分队平均速度eq \(v,\s\up6(－))甲＝eq \(v,\s\up6(－))乙，B项错误；题目明确告诉了屏幕上显示的是两小分队的具体行军路线，容易分析知C、D两项错误．
10．如图所示的位移(x)－时间(t)图像和速度(v)－时间(t)图像中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是( )
A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动
B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程
C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远
D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等
答案 C
解析 在x－t图像中图线表示的是做直线运动的物体的位移随时间的变化情况，而不是物体运动的轨迹，由于甲、乙两车在0～t1时间内做单向的直线运动，故在这段时间内两车通过的位移和路程均相等，A、B两项均错；在v－t图像中，t2时刻丙、丁速度相等，故两者相距最远，C项正确；由图线可知，0～t2时间内丙的位移小于丁的位移，故丙的平均速度小于丁的平均速度，D项错误．
11．某质点以20 m/s的初速度竖直向上运动，其加速度保持不变，经2 s到达最高点，上升高度为20 m，又经过2 s回到出发点时，速度大小仍为20 m/s，关于这一运动过程的下列说法中正确的是( )
A．质点运动的加速度大小为10 m/s2，方向竖直向下
B．质点在这段时间内的平均速度大小为10 m/s
C．质点在最高点时加速度为零
D．质点在落回抛出点时的速度与开始离开抛出点时的速度相同
答案 A
解析 取竖直向上为正方向，则a＝eq \f(－20－20,4) m/s2＝－10 m/s2，负号表示加速度方向与规定的正方向相反，即竖直向下，A项正确；由位移的定义知，这段时间内的总位移为零，而路程为40 m，根据平均速度的定义知，平均速度为零，但平均速率却为v＝eq \f(40,4) m/s＝10 m/s，即B项错误；质点做匀变速运动，每时每刻的加速度都相同，在最高点速度为零，但加速度大小仍为10 m/s2，方向竖直向下，所以C项错误；在抛出点两时刻的瞬时速度大小相等，但方向相反，D项错误．
12．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0 cm的遮光板．滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B.光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时．现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门所用的时间为Δt2＝0.10 s，光电门从第一次计时结束到第二次计时开始经历的时间为Δt3＝0.30 s，则滑块的加速度应为( )
A．0.67 m/s2 B．0.14 m/s2
C．0.40 m/s2 D．0.22 m/s2
答案 C
解析 遮光板通过第一个光电门的平均速度v1＝eq \f(s,Δt1)＝eq \f(3.0×10－2,0.30) m/s＝0.1 m/s，这个速度就是滑块通过第一个光电门中间时刻的速度，即计时0.15 s时的瞬时速度；遮光板通过第二个光电门的平均速度v2＝eq \f(s,Δt2)＝eq \f(3.0×10－2,0.10) m/s＝0.3 m/s，这个速度就是通过第二个光电门中间时刻的速度，即第二个光电门计时0.05 s时的瞬时速度；因此加速度a＝eq \f(v2－v1,Δt)＝eq \f(0.3－0.1,0.30＋0.15＋0.05) m/s2＝0.40 m/s2，因此C项正确．
二、非选择题
13．雷达是一种利用电磁波来测定物体位置和速度的设备，某防空雷达发现一架飞机正在以水平速度朝雷达正上方匀速飞来，某时刻在雷达监视屏上显示的发射和接收的波形如图甲所示，经过t＝173 s后雷达向正上方发射和接收到的波形如图乙所示，已知雷达屏上相邻刻度线间表示的时间间隔为1×10－4 s，则该飞机的飞行速度大小约为多少？
解析 甲、乙两图波形中的两个波分别表示发射和接收信号，可分析得到
t1＝4×1×10－4 s，图中x1＝ct1/2；
t2＝2×1×10－4 s，图中x2＝ct2/2；
飞机在t1、t2时刻分别经过A、B位置
则Δt＝t－eq \f(t1,2)＋eq \f(t2,2)≈t，
故可知飞机匀速飞行的速度大小为
v＝eq \f(Δx,Δt)＝eq \f(\r(x12－x22),Δt)≈300 m/s.
14．一辆客车在某高速公路上行驶，在经过某直线路段时，司机驾车做匀速直线运动．司机发现其正要通过正前方高山悬崖下的隧道．于是鸣笛，5 s后听到回声，听到回声后又行驶10 s司机第二次鸣笛，3 s后听到回声．已知此高速公路的最高限速为120 km/h，声音在空气中的传播速度为340 m/s.请根据以上数据帮助司机计算一下客车的速度，看客车是否超速行驶，以便提醒司机安全行驶．
答案 87.48 km/h 未超速
解析 设客车行驶速度为v1，声速为v2，客车第一次鸣笛时距悬崖距离为L，由题意有
2L－v1×5 s＝v2×5 s①
当客车第二次鸣笛时，客车距悬崖为L′，则
2L′－v1×3 s＝v2×3 s
又因为L′＝L－v1×15 s
则2(L－v1×15 s)－v1×3 s＝v2×3 s②
由①②联立解得
v1＝eq \f(v2,14)≈24.3 m/s＝87.48 km/h<120 km/h.
故客车未超速．