（新高考）2023届第一单元直线运动训练卷 物理B卷

这是一份（新高考）2023届第一单元直线运动训练卷 物理B卷
（新高考）2023届高三一轮单元训练卷第一单元 直线运动（B卷）注意事项：1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。第Ⅰ卷（选择题）一、单项选择题：本题共8小题，每小题3分，共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。1．北京时间2021年7月29日，在东京奥运会游泳赛场（单程50米），中国游泳小花张雨霏在女子200米蝶泳决赛中，以2分03秒86的成绩夺冠，创造了新的奥运会纪录！则下列说法正确的是（　　）A．研究张雨霏技术动作时，张雨霏可被视为质点B．张雨霏夺冠是因为平均速度最大C．整个过程，张雨霏的位移大小为200 mD．200 m是路程，2分03秒86是时间间隔【答案】D【解析】研究张雨霏技术动作时，张雨霏不可被视为质点，否则就没动作可言了，A错误；张雨霏夺冠是因为平均速率最大，而由于所有参赛者的位移都是零，平均速度均为零，BC错误；200 m是路程，2分03秒86是时间间隔，D正确。2．如图所示，桥式起重机主要由可移动“桥架”“小车”和固定“轨道”三部分组成。在某次作业中桥架沿轨道单向移动了8 m，小车在桥架上单向移动了6 m。该次作业中小车相对地面的位移大小为（　　）A．6 m B．8 m C．10 m D．14 m【答案】C【解析】根据位移概念可知，该次作业中小车相对地面的位移为 ，故选C。3．“加速度的变化率”可以表示加速度随时间变化的快慢。汽车加速度的变化率越小，乘客舒适感越好。某轿车由静止启动，前3 s内加速度随时间的变化关系如图所示，则（　　）A．第3 s末，轿车速度达到10 m/sB．2～3 s内轿车做匀速运动C．加速度变化率的单位为m2/s3D．乘客感觉0～2 s内比2～3 s内更舒适【答案】A【解析】a－t图像围成的面积表示速度的变化量，0～3s内，因初速度为0，即第3s末轿车速度达到10m/s，故A正确；由图像知2～3s内，加速度不变，轿车做匀加速运动，故B错误；加速度变化率为加速度的变化量除以时间t，单位为，时间单位为s，故加速度变化率的单位为，故C错误；由图像知0～2s内的加速度变化率为，而2～3s内加速度变化率为0，由题知加速度变化率越小乘客感觉越舒适，即2～3s内乘客感觉更舒适，故D错误。4．如图为港珠澳大桥上四段110 m的等跨钢箱连续梁桥，若汽车从a点由静止开始做匀加速直线运动，通过ab段的时间为t，则（　　）A．通过cd段的时间为tB．通过ce段的时间为(2－)tC．ae段的平均速度等于c点的瞬时速度D．ac段的平均速度等于b点的瞬时速度【答案】B【解析】根据初速度为零的匀加速直线运动规律可知，汽车通过ab、bc、cd、de所用的时间之比为1∶(－1)∶(－)∶(2－)，可得出通过cd段的时间为(－)t，A错误；通过cd段的时间为(－)t，通过de段的时间为(2－)t，则通过ce段的时间为(2－)t，B正确；通过ae段的时间为2t，通过b点的时刻为通过ae时间的中间时刻，故通过b点的瞬时速度等于ae段的平均速度，CD错误。5．甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移－时间（x－t）图像如图所示，由图像可以看出在0～4 s内（　　）A．甲、乙两物体始终同向运动B．第2 s末，甲、乙两物体间的距离最大C．甲的平均速度大于乙的平均速度D．乙物体一直做匀加速直线运动【答案】B【解析】x－t图像的斜率表示速度，可知在0～2 s内甲、乙都沿正向运动，同向运动，在2～4 s内甲沿负向运动，乙仍沿正向运动，二者反向运动，故A错误；0～2 s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2 s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离减小，则第2 s末甲、乙两物体间的距离最大，故B正确；由题图知在0～4 s内甲、乙的位移都是2 m，平均速度相等，故C错误；根据x－t图像的斜率表示速度可知，乙物体一直做匀速直线运动，故D错误。6．一列火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地，火车先做匀加速运动，加速度大小为a，接着做匀减速运动，加速度大小为2a，到达B地时恰好静止，若A、B两地距离为s，则火车从A地到B地所用时间t为（　　）A． B． C． D．【答案】C【解析】设加速结束时的速度为v，则，解得，则整个过程中的平均速度，则火车从A地到B地所用时间t，为，故选C。7．北京冬奥会滑雪训练场上有一段斜坡滑道，滑雪运动员沿滑道下滑可看作匀加速直线运动。一次训练时，某运动员从滑道上的O点由静止出发匀加速下滑，途径A、B、C三点，测得AB间距为L1，运动时间为t1；BC间距为L2，运动时间为t2。根据以上所测数据（　　）A．无法求得OA的距离 B．无法求得运动员的加速度C．可以求得运动员经过A点时的速度 D．求得运动员经过B点的速度为【答案】C【解析】由题中所给数据可求得加速度大小，方向沿滑道向下，由此可求，，AB错误，C正确；B点不是AC的中间时刻，不等于AC段的平均速度，D错误。8．科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　）A．0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大B．0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等C．t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小D．t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动【答案】D【解析】根据v－t图像的斜率表示加速度，由题图可知0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误；根据v－t图像围成的面积表示位移，由题图可知0～t2时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误；根据v－t图像围成的面积表示位移，由题图可知t2～t3时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；根据v－t图像可直接判断知，t3时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。二、多项选择题：本题共4小题，每小题4分，共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。9．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝6＋5t－t2(各物理量均采用国际单位制)，则该质点(　　)A．第1 s内的位移是10 m B．前2 s内的平均速度是3 m/sC．运动的加速度为1 m/s2  D．任意1 s内的速度增量都是－2 m/s【答案】BD【解析】第1 s内的位移x1＝(6＋5×1－1) m－6 m＝4 m，故A错误；前2 s内的位移x2＝(6＋5×2－4)m－6 m＝6 m，则前2 s内的平均速度＝＝m/s＝3 m/s，故B正确；根据x＝v0t＋at2＝6＋5t－t2，得加速度a＝－2 m/s2，任意1 s内速度的增量Δv＝at＝－2×1 m/s＝－2 m/s，故C错误，D正确。10．从高为20 m的位置以20 m/s的初速度竖直上抛一物体，g取10m/s2，当物体到抛出点距离为15m时，所经历的时间可能是（　　）A．1s B．2 s C．3 s D．（2＋）s【答案】ACD【解析】取竖直向上方向为正方向，当物体运动到抛出点上方离抛出点15m时，位移为x＝15m，由竖直上抛运动的位移公式得，解得t1＝1s，t2＝3s，当物体运动到抛出点下方离抛出点15m时，位移为x′＝－15m，由，解得，，t4负值舍去，故ACD正确，B错误。11．甲、乙两小球在两条平行直线上向右运动，用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下两小球每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔相等。由图可知（　　）A．在t7时刻，甲在乙前面   B．甲、乙相遇了2次C．t4到t5之间某时刻甲、乙相遇 D．t4之前甲的速度小于乙的速度【答案】AB【解析】由图可知，甲球在t7时刻已经超过乙球，A正确；由图可看出，甲球做加速运动，乙球做匀速运动，t1时刻甲球靠前，故刚出发不久乙球追上甲球，由于甲球不断加速，故最终会再次超过乙球，故两球相遇两次，B正确；t4到t5之间乙一直在甲前面，则甲、乙没有相遇，C错误；在t3到t4之间的时间内甲、乙的位移相等，平均速度相等，但甲做加速运动，则在t4之前某时刻，甲的速度开始大于乙的速度，D错误。12．物理学中有一些经典实验通过巧妙的设计使用简陋的器材反映了深刻的物理本质，例如伽利略的斜面实验就揭示了匀变速直线运动的规律。某同学用现代实验器材改进伽利略的经典斜面实验，如图甲所示，他让小球以某一确定的初速度从固定斜面顶端O点滚下，经过A、B两个传感器，其中B传感器固定在斜面底端，利用传感器测出了A、B间的距离x及小球在A、B间运动的时间t。改变A传感器的位置，多次重复实验，计算机作出图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　）A．小球在斜面上运动的平均速度大小为8 m/sB．小球在斜面上O点的速度大小为4 m/sC．小球在斜面上运动的加速度大小为2 m/s2D．固定斜面的长度为6 m【答案】BD【解析】设小球在经过A传感器时的速度大小为vA，在斜面上运动的加速度大小为a，根据运动学规律有，，联立以上两式并整理得，结合图像可得，，当A传感器放置在O点时，传感器所测时间为小球从O到B传感器的运动时间t1，对应图像上的最小值，即，解得，所以小球在斜面上O点的速度大小为，小球在斜面上运动的平均速度大小为，固定斜面长度为，故AC错误，BD正确。第Ⅱ卷（非选择题）三、非选择题：本题共6小题，共60分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。13．(8分)物理小组的同学利用如图甲所示的装置“研究匀变速直线运动”。(1)下列操作必须的是________。A．把木板右端适当垫高，以平衡摩擦B．调节滑轮的高度，使细线与木板平行C．小车的质量要远大于重物的质量D．实验时要先接通电源再释放小车(2)打点计时器接通频率为50赫兹的交流电，规范操作实验得到如图乙所示的一条纸带，小组的同学在纸带上每5个点选取1个计数点，依次标记为A、B、C、D、E。测量时发现B点已经模糊不清，于是他们测得AC长为14.56 cm、CD长为11.15 cm、DE长为13.73 cm，则小车运动的加速度大小为______m/s2，A、B间的距离应为______cm（均保留三位有效数字）。(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______（填“偏大”“偏小”或“不变”）。【答案】(1)BD (2)2.58 5.99 (3)不变【解析】(1)在“研究匀变速直线运动”的实验中，只要保证小车做匀变速直线运动即可，不需要平衡摩擦力和保证小车的质量远大于重物的质量，但要保证细线与木板平行，否则小车就不做匀变速直线运动；实验开始时，小车要靠近打点计时器，先接通电源后释放小车。故选BD。(2)根据逐差法可得小车的加速度，由匀变速直线运动的规律可得，，联立解得。(3)电压的大小影响点迹的清晰程度，但不影响打点的频率，即不影响实验结果。14．(8分)某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔Δt。(1)除图中所用的实验器材外，该实验还需要______（填“天平”或“刻度尺”）；(2)该同学测得遮光带（透光带）的宽度为4.50 cm，记录时间间隔的数据如下表所示，根据表中实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为v3＝______m/s（结果保留两位有效数字）；(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为Δt1、Δt2，则重力加速度g＝______（用d、Δt1、Δt2表示）；(4)该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：______。【答案】(1)刻度尺 (2)1.5 (3) (4)光栅板受到空气阻力的作用【解析】(1)该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺。(2)根据平均速度的计算公式可知。(3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有，，，可得。(4)光栅板下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。15．(8分)2012年11月25日，我国首次舰载机阻拦着舰试验取得圆满成功。与陆上基地飞机着陆时可缓慢减速平飞不同，舰载机着陆必须加速，一旦舰载机尾钩未能挂住阻拦索，必须能快速拉升逃逸。假设“歼-15”战机着舰速度为27 m/s，钩住阻拦索后能在3 s内匀减速停下。若没有钩住阻拦索，必须加速到50 m/s才能安全飞离航母，航母甲板上可用于战机加速的长度仅有200 m。求：(1) “歼-15”战机钩住阻拦索减速过程中的加速度大小和滑行距离；(2) “歼-15”战机在甲板上加速飞行的加速度至少是多少？【解析】（1）“歼-15”战机钩住阻拦索后做匀减速运动，因此加速度为故加速度大小为，滑行距离为。（2）“歼-15”战机若未钩住阻拦索，设此时加速飞行的加速度为，则解得。16．(10分)如图所示木杆长5 m，上端固定在某一点，由静止放开后让它自由落下（不计空气阻力），木杆通过悬点正下方20 m处的圆筒AB，圆筒AB长为5 m，取g＝10 m/s2，求：(1)木杆通过圆筒的上端A所用的时间t1；(2)木杆通过圆筒AB所用的时间t2。【解析】(1)木杆由静止开始做自由落体运动，设木杆的下端到达圆筒上端A所用的时间为解得设木杆的上端到达圆筒上端A所用的时间为解得则木杆通过圆筒上端A所用的时间(2)设木杆的上端到达圆筒下端B所用的时间为解得则木杆通过圆筒所用的时间。17．(12分)某高速上一长直路段设置有区间测速，区间长度为19 km，一辆小汽车通过测速起点时的速度为92 km/h，汽车匀加速行驶36 s后速度为108 km/h，接着匀速行驶6 mim，然后匀减速行驶并通过测速终点。为使汽车在该区间的平均速度不超过最高限速100 km/h，求：(1)小汽车在该区间运动的最短总时间：(2)该车通过区间测速终点时的最高速度大小。【解析】(1)根据平均速度定义将，代入上式，解得汽车在该区间运动的最短总时间。(2)设匀加速行驶的时间为，匀速行驶的时间为，汽车在区间测速起点的速度为，匀速行驶的速度为，区间测速终点的最高速度为，总位移为x。匀加速行驶的位移匀速行驶的位移匀减速行驶的位移总位移联立解得。18．(14分)现在城市的交通非常发达，城市的快速道限速可以达到80 km/h。现在有一辆汽车正以72 km/h的速度向红绿灯路口行驶，离路口还有120 m的地方，他发现前方是红灯，并且显示倒计时时间为10 s，他继续原速前进，一段时间后，开始以大小的加速度减速，到达路口时车刚好停止。（车辆可以视为质点，不计司机的反应时间）(1)求车到达路口时红灯还剩几秒；(2)如果车辆在120 m处按自由滑行（关闭动力）的方式来减速前进，加速度大小为，车辆会不会闯红灯？(3)车辆在120 m处就开始做匀减速运动，试问车辆应该以多大的加速度减速，才能使车辆到达路口的时候绿灯恰好亮起？【解析】(1)汽车的初速度为汽车做匀减速运动的时间为汽车做匀减速运动的位移为汽车做匀速运动的时间为汽车到达路口时红灯还剩的时间为。(2)设车辆通过位移为所用时间为，则有解得此时车辆速度为此时依然是红灯，而车辆的速度为，车辆会闯红灯。(3)根据题意可知，在时，车辆的位移恰好等于，设加速度大小为，则有解得。编号1遮光带2遮光带3遮光带…Δt/(×10-3 s)73.0438.6730.00…