2022—2023学年高一粤教版(2019)必修第一册 第二章 匀变速直线运动 单元检测卷2(含解析)
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2022—2023学年高一粤教版(2019)必修第一册 第二章 匀变速直线运动 单元检测卷2(含解析)一、单选题(共28分)1.甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上的不同车道行驶,时刻甲、乙两车的车头恰好平齐,此后甲、乙两车的表示汽车的位移)图像如图所示。则下列说法正确的是( )A.甲、乙两车均做匀变速直线运动B.时两车速度大小相等C.前两车位移大小相等D.时甲车停止运动2.如图所示为未来超高速运行列车,时速可达600千米至1200千米,被称为“超级高铁”。如果乘坐超级高铁从广州到长沙,600公里的路程需要40分钟,超级高铁先匀加速,达到最大速度1200km/h后匀速运动,快进站时再匀减速运动,且加速与减速的加速度大小相等,则下列关于超级高铁的说法正确的是( ) A.加速与减速的时间不相等B.加速时间为10分钟C.加速时加速度大小为2m/s2D.如果加速度大小为10m/s2,题中所述运动最短需要35分钟3.一个从静止开始做匀加速直线运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )A.1∶22∶32,1∶2∶3 B.1∶23∶33,1∶22∶32C.1∶2∶3,1∶1∶1 D.1∶3∶5,1∶2∶34.一质点沿直线Ox方向运动,它离开O点的距离x随时间t变化的关系为,它的速度v随时间t变化的关系为(m/s),则该质点( )A.物体做匀变速直线运动 B.在s时的速度为12m/sC.在前3s内的平均速度大小为28m/s D.在第3s内的平均速度大小为38m/s5.一火车沿直线轨道从静止出发由A地驶向B地,并停止在B地,A、B两地相距s,火车做加速运动时,其加速度最大为a1;做减速运动时,其加速度的绝对值最大为a2.由此可以判断出该火车由A到B所达到的最大速度为( )A. B. C. D. 6.为检测汽车的基本性能,某志愿者驾驶汽车以36km/h的速度驶入水平长直试验场,某时刻开始刹车,汽车做匀减速直线运动直到速度减为0,然后马上使汽车做匀加速直线运动直到恢复最初的速度。从开始刹车到恢复最初速度的过程中汽车位移x与速度v的关系如图所示。下列说法中正确的是( ) A.汽车刹车过程中加速度的大小为5m/s2B.汽车加速过程中加速度的大小为10m/s2C.该过程中汽车的总位移为20mD.该过程所用总时间为4s7.质量为m的物体从高为h处自由下落,开始的用时为t,则( )A.物体落地所用的时间为tB.物体落地所用的时间为3tC.物体落地时的速度为6gtD.物体落地时的速度为3gt二、多选题(共12分)8.甲、乙两车在同一平直公路上同向运动,甲车由静止出发做匀加速运动,乙车做匀速运动,其各自的位置随时间的变化情况如图所示,并且两条图线相切点对应位置为,对应时刻为,则( )A.在时刻,甲车的速度大小为B.在时刻,乙车的速度大小为C.在时间内,乙车平均速度是甲车平均速度的两倍D.甲、乙两车出发后,只能相遇一次9.如图所示的位移—时间(x-t)图像和速度—时间(v-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.甲车做匀速直线运动,丙车做匀加速直线运动B.时间内,乙车通过的位移大于甲车通过的位移C.时间内,丙、丁两车在时刻相距最远D.时间内,丙的平均速度大于丁的平均速度10.某个做直线运动的质点的位置—时间图象(抛物线)如图所示,P(2s,12m)为图线上的一点。PQ为过P点的切线,与x轴交于点Q(0,4m)。已知t=0时质点的速度大小为8m/s,则下列说法正确的是( )A.质点做匀减速直线运动 B.t=2s时,质点的速度大小为6m/sC.质点的加速度大小为2m/s2 D.0~1s内,质点的位移大小为4m三、实验题(共15分)11.“筋膜枪”是利用内部电机带动“枪头”高频冲击肌肉,缓解肌肉酸痛的装备。某同学为了测量“枪头”的冲击频率,如图(a)将带限位孔的塑料底板固定在墙面上,“枪头”放在限位孔上方,靠近并正对纸带。启动筋膜枪,松开纸带,让纸带在重锤带动下穿过限位孔,“枪头”在纸带上打下系列点迹。更换纸带,重复操作,得到多条纸带,选取点迹清晰的纸带并舍去密集点迹,完成下列实验内容:(1)该同学发现点迹有拖尾现象,他在测量各点间距时,以拖尾点迹左侧边沿为测量点,如图(b)。①纸带的______(选填“左”“右”)端连接重锤;②取重力加速度为,可算得“枪头”的冲击频率为______Hz,A点对应的速度为______m/s;(计算结果均保留两位有效数字)(2)该次实验产生误差的原因有A.纸带与限位孔间有摩擦力B.测量各点间的距离不精确C.“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动其中最主要的原因是______(选填“A”“B”或“C”)。12.某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 (1)已知使用电火花计时器,它的工作电压是_______。打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为_______s。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则计数点之间的时间间隔是_______s.从图中读出A、B两点间距x=_______m(注意读有效数字);C点对应的速度是_______m/s,匀变速直线运动的加速度为_______m/s2。(3)下列说法正确的是_______A.使用时应当先放小车,让其运动起来,再接通电源B.也可使用干电池作为打点计时器的电源C.每打完一条纸带,要及时切断打点计时器的电源D.对纸带处理时,要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理四、解答题(共45分)13.如图所示,速率分别为6m/s和4m/s的甲、乙两列火车,在同一路线不同的直轨道上相向而行,当它们相距2000m时,假设一只鸟以10m/s的速率离开甲车车头向乙车飞去,当鸟到达乙车车头时,立刻以相同速率返回,这样鸟连续在两车之间来回飞着,试问,当两列火车车头相遇时,这只鸟飞行了多长路程?飞行了多少时间? 14.在高为60m的某塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A。物体上升的最大高度为20m,不计空气阻力,设塔足够高,求:(g取10m/s2)(1)物体抛出的初速度大小;(2)物体从抛出到落到地面的时间;(3)物体落地时的速度大小。 15.在某塔顶上将一物体竖直向上抛出,抛出点为A,物体上升的最大高度为20m,不计空气阻力,设塔足够高,重力加速度取g=10m/s2,求:(1)物体抛出的初速度大小;(2)物体位移大小为15m时,物体的运动时间;(3)若塔高H=105m,物体从抛出到落到地面的时间和落地速度大小。 16.从斜面上某一位置每隔0.1 s释放一颗小球,在连续释放几颗后,对斜面上正在运动着的小球拍下部分照片,如图所示。现测得AB=15 cm,BC=20 cm,已知小球在斜面上做匀加速直线运动,且加速度大小相同。求:(1)小球的加速度大小;(2)拍摄时B球的速度大小;(3)D、C两球相距多远;(4)A球上面正在运动着的小球共有几颗。
参考答案1.C【解析】【详解】A.根据图象可知,甲车的函数关系化简得说明甲车的初速度,加速度,甲车做的是匀减速直线运动,乙车的函数关系化简得说明乙车做的是的匀速直线运动,A错误;B.由A项分析可知,时甲车的速度时乙车的速度,B错误;C.根据A分析可知,前内甲的位移乙车的位移前两车位移大小相等,C正确;D.甲车停下的时间D错误.故选C。2.B【解析】【详解】A.因为加速与减速的加速度大小相等,所以加速与减速的时间均为故A错误;B.根据对称性可知超级高铁加速和减速过程行驶的距离相等,均为设超级高铁匀速运动的时间为t2,则匀速运动的距离为由题意可知联立以上四式解得故B正确;C.加速时加速度大小为故C错误;D.如果加速度大小为10m/s2,则加速和减速时间均为加速和减速过程超级高铁行驶的距离均为超级高铁匀速行驶的时间为所以题中所述运动最短需要故D错误。故选B。3.B【解析】【详解】物体从静止开始做匀加速直线运动,相等时间通过位移的比是1∶3∶5∶…∶(2n-1),2s通过的位移可看成第2s与第3s的位移之和,3s通过的位移可看成第4s、第5s与第6s的位移之和,因此这三段位移的长度之比为1∶8∶27,这三段位移上的平均速度之比为1∶4∶9,所以ACD错误;B正确;故选B。4.D【解析】【详解】A.加速度故物体的加速度随时间变化,不是匀变速直线运动,故A错误;B.当s时,由速度随时间变化的关系代入数据可得故B错误;C.前3s内的位移故平均速度为故C错误;D.该质点在到间的位移为所以第三秒内平均速度故D正确。故选D。5.D【解析】【详解】设火车的最大速度为v,则火车匀加速运动的位移 匀减速运动的位移 因为所以联立得 故选D。6.A【解析】【详解】A.减速位移x1=10m,则解得a1=5m/s2故A正确;B.由图可知v0=36km/h=10m/s加速过程的位移为x2=(30-10)m=20m则解得a2=2.5m/s2故B错误;C.由图可知,该过程中汽车的总位移为30m。故C错误;D.减速时间为加速时间为则t=t1+t2=6s故D错误。故选A。7.A【解析】【详解】AB.根据自由落体的运动规律得,前所用时间总的运动时间为物体落地所用的时间为故A正确,B错误;CD.物体落地的速度为CD错误。故选A。8.CD【解析】【详解】A.题中的图线中,对于甲车,表示的是时刻的瞬时速度,项错误;B.对于乙车,匀速运动的速度大小等于,选项B错误;C.在时间内,两车的位移相等,甲车的运动时间是乙车的2倍,则乙车平均速度是甲车平均速度的两倍,C项正确;D.在时刻甲、乙两车相遇,之后图线不再有交点,故之后两车不再相遇,D项正确。故选CD。9.AC【解析】【详解】A.由图象可知,x-t图象中图象的斜率表示速度,故甲车做匀速直线运动,v-t图象中图象的斜率表示加速度,故丙车做匀加速直线运动,A正确;B.由于在t1时刻,甲、乙两车位置相同,因此0~t1时间内,甲车通过的位移等于乙车通过的位移,B错误;C.在t2时刻之前,丁车的速度大于丙车的速度,两车距离越来越大,在t2时刻之后,丙车的速度大于丁车的速度,两车距离越来越近,因此丙、丁两车在t2时刻相距最远,C正确;D.在v-t图象中,图象与时间轴围成的面积等于物体的位移,显然在0~t2时间内,丁车的位移大于丙车的位移,因此丁车的平均速度大于丙车的平均速度,D错误。故选AC。10.AC【解析】【分析】【详解】AC.由于位移—时间图象为抛物线,结合匀变速直线运动的位移-时间公式x=v0t+at2,已知v0=8m/s,时间t=2s时的位移为x=12m,代入解得a=-2m/s2则图线对应的函数为x=8t-t2即质点做匀减速直线运动,加速度大小为2m/s2,选项A、C正确;B.t=2s时质点的瞬时速度为v2=v0+at=8m/s-2×2m/s=4m/s选项B错误;D.由位移—时间公式可得0~1s内质点的位移x1=8×1m-×2×12m=7m选项D错误。故选AC。11. 左 40 1.5 C【解析】【详解】(1)①[1]重物自由落体,速度越来越大,纸带点迹间的距离越来越大,所以纸带的左端连接重锤;②[2]由匀变速直线运动的推论逐差法其中代入数据解得[3]匀变速直线运动的规律可得A点的速度为(2)[4]该次实验产生误差其中最主要的原因是“枪头”打点瞬间阻碍纸带的运动,故AB错误,C正确;故选C。12. 220V 0.02 0.1 0.0070 0.1 0.2 CD【解析】【详解】(1)[1][2]电火花打点计时器是使用交流电源的计时仪器,电火花计时器使用的是交流220V的电源;打点周期为交流电的周期;当电源的频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点;(2)[3][4]从图中读出A、B两点间距x=0.70cm=0.0070m,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,则计数点之间的时间间隔是T=5×0.02=0.10s;[5]根据平均速度等于中时刻的瞬时速度,则有C点速度大小等于vC==m/s=0.1m/s[6]小车的加速度为:a===0.2m/s2(3)[7]A.在使用打点计时器时应先开电源再放纸带,故A错误;B.为了使打点计时器工作,必须使用交流电源,故B错误;C.每打完一条纸带,要及时切断打点计时器的电源,故C正确;D.对纸带处理时,要从3条纸带中选择一条点迹清晰的纸带进行处理,故D正确。故选CD。13.,【解析】【详解】设鸟飞行的时间为,根据题意有代入数据解得根据题意可知,鸟的飞行速率不变,则这只鸟飞行的路程为14.(1)20m/s;(2)6s;(3)40m/s【解析】【详解】(1)设抛出点距离地面的高度为H,物体上升最大高度距离A点的距离为h,物体抛出的初速度大小为v0,根据速度﹣位移关系可得解得(2)物体从A点上升到最高点的时间为物体从最高点落到地面的时间为物体从抛出到落到地面的时间为(3)物体落地时的速度大小为15.(1);(),,;(3),【解析】【详解】(1)设物体抛出的初速度大小为v0,根据速度位移关系可得解得(2)当物体的位移大小为15m时,若在抛出点上方,则有解得若在抛出点下方,则有解得(舍去)(3)若塔高H=105m,物体从抛出到落到地面的时间解得(舍去)落地速度解得落地速度大小16.(1)5 m/s2;(2)1.75 m/s;(3)25 cm;(4)两颗【解析】【分析】【详解】(1)由匀变速直线运动的规律,即Δx=aT2得a===m/s2=5 m/s2(2)由匀变速直线的规律的推论,即则有vB==m/s=1.75 m/s.(3)根据匀变速直线运动的推论,即Δx=aT2得Δx=DC-BC=BC-AB故DC=BC+(BC-AB)=20 cm+5 cm=25 cm(4)小球做初速度为0的匀加速直线运动,由可得,小球B从开始下滑到图示位置所需的时间为tB==s=0.35s则B球上面正在运动着的小球共有三颗,A球上面正在运动着的小球共有两颗。