2024版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价一运动的描述匀变速直线运动

这是一份2024版新教材高考物理全程一轮总复习单元素养评价一运动的描述匀变速直线运动，共10页。试卷主要包含了单项选择题，多项选择题，非选择题等内容，欢迎下载使用。
1.
[人教版必修一P46改编]如图所示为一个长约1.5m的玻璃筒，一端封闭，另一端有开关，把金属片和小羽毛放到玻璃筒里，把玻璃筒倒过来，观察它们下落的情况，然后把玻璃筒里的空气抽出，再把玻璃筒倒立过来，再次观察金属片和小羽毛下落的情况，下列说法正确的是( )
A．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛下落得一样快
B．玻璃筒充满空气时，金属片和小羽毛均做自由落体运动
C．玻璃筒里的空气被抽出后，金属片和小羽毛下落得一样快
D．玻璃筒里的空气被抽出后，金属片比小羽毛下落得快
2．在2021年8月6日东京奥运会男子接力4×100m决赛中，由汤星强、谢震业、苏炳添、吴智强组成的“中国飞人团”以37秒79的好成绩获得第四名，下列说法正确的是( )
A．37秒79指的是时刻
B．4×100m接力赛中的100m都是指位移的大小
C．在研究运动员接棒动作时，不可以将运动员看成质点
D．第一棒运动员汤星强起跑很快，这是指他的初速度很大
3.
[2023·济南高三月考]物体沿曲线的箭头方向运动，运动轨迹如图所示(小正方格边长为1米).AB、ABC、ABCD、ABCDE四段运动轨迹所用的运动时间分别是：1s、2s、3s、4s．下列说法正确的是( )
A．物体过B点的速度等于AC段的平均速度
B．物体过C点的速度大小一定是eq \f(\r(5),2)m/s
C．ABC段的平均速度比ABCD段的平均速度更能反映物体处于B点时的瞬时速度
D．物体在ABCDE段的运动速度方向时刻改变
4．如图甲所示，这是我国“复兴号”高铁，考虑到旅客的舒适程度，高铁出站时，速度在10分钟内由0增大到350km/h；如图乙所示，汽车以108km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5s内停下来．下列说法正确的是( )
A．2.5s内汽车的速度改变量为－30m/s
B．10分钟内“复兴号”高铁速度改变量为350m/s
C．汽车速度变化比“复兴号”高铁慢
D．“复兴号”高铁的加速度比汽车的大
5.
如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间．为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，以相等时间间隔在直尺的反面标记反应时间的刻度线，制作了“反应时间测量仪”，下列四幅图中刻度线标度正确的是( )
6．[2023·广州五校联考]
在某试验场地的水平路面上甲、乙两车在相邻平行直车道上行驶．当甲、乙两车并排行驶的瞬间，同时开始刹车，刹车过程中两车速度的二次方v2随刹车位移x的变化规律如图所示．则下列说法正确的是( )
A．乙车先停止运动
B．甲、乙两车刹车过程中加速度大小之比为1∶12
C．从开始刹车起经4s，两车再次恰好并排相遇
D．甲车停下时两车相距3.25m
7．[2023·陕西榆林二模](社会热点情境)云南的亚洲象北上事件引发人们关注，有关部门采取措施引导象群返回栖息地．假设象群经过某一平直路段时，一小象因贪玩落后象群里的象妈妈40m处时才察觉，于是小象立刻由静止开始以大小为1m/s2的加速度追赶象妈妈．若象妈妈以大小为1m/s的速度匀速前行，小象达到最大速度4m/s后的速度保持不变．下列说法正确的是( )
A．从小象开始追赶象妈妈起，经2s它们相距最远
B．小象追赶象妈妈的过程中，与象妈妈的最远距离为41m
C．从小象开始追赶象妈妈起，经15s小象追上象妈妈
D．从小象开始追赶象妈妈到追上象妈妈的过程中小象的位移大小为56m
二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每题给出的四个选项中，有多项符合题目要求)
8．在一次救灾活动中，一辆救灾汽车由静止开始做匀加速直线运动，刚运动了8s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，做匀减速运动经4s停在巨石前．则关于汽车的运动情况，下列说法正确的是( )
A.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2等于2∶1
B．加速、减速中的平均速度大小之比eq \(v,\s\up6(－))1∶eq \(v,\s\up6(－))2等于1∶1
C．加速、减速中的位移之比x1∶x2等于2∶1
D．加速、减速中的平均速度大小之比eq \(v,\s\up6(－))1∶eq \(v,\s\up6(－))2等于1∶2
9．[2023·河北省“五个一”名校联盟]港珠澳大桥是目前世界上最长的跨海大桥，为香港、澳门、珠海三地提供了一条快捷通道．图甲是港珠澳大桥中的一段，一辆以4m/s速度行驶的小汽车在长度为L＝28m的平直桥面上提速，图乙是该车在该段提速的加速度a与位移x的关系．则这辆小汽车通过该段平直桥面的末速度和时间分别为( )
A．10m/sB．5m/sC．3sD．4s
10．汽车A和汽车B在平直的公路上沿两平行车道同向行驶，A车在后(如图甲所示).以某时刻作为计时起点，此时两车相距x0＝12m.汽车A运动的x­t图像如图乙所示，汽车B运动的v­t图像如图丙所示，则下列说法正确的是( )
A．在t＝3s时，两车相距最远，且最远距离为20m
B．B车在0～6s内的位移为23m
C．在t＝8s时，两车相遇
D．若t＝1s时，A车紧急制动(视为匀变速)，要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于eq \f(1,4)m/s2
三、非选择题(本题共5个小题，共54分)
11．(6分)一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30s．通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10s，则滑块经过第一个光电门时的速度v1＝0.1m/s，滑块经过第二个光电门时的速度v2＝0.3m/s.
(1)若已知遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝4.0s，则滑块的加速度大小a＝____m/s2.
(2)若已知两光电门间距为L＝80.00cm，则滑块的加速度大小a′＝________m/s2.
(3)为了减小误差，可采取的办法是________．
A．增大遮光板的宽度
B．减小遮光板的宽度
C．增大两光电门的间距
D．减小两光电门的间距
12.
(10分)[2022·北京卷]某同学利用自由落体运动测量重力加速度，实验装置如图1所示，打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上．使重锤自由下落，打点计时器在随重锤下落的纸带上打下一系列点迹．挑出点迹清晰的一条纸带，依次标出计数点1，2，…，8，相邻计数点之间还有1个计时点．分别测出相邻计数点之间的距离x1，x2，…，x7，并求出打点2，3，…，7时对应的重锤的速度．在坐标纸上建立v­t坐标系，根据重锤下落的速度作出v­t图线并求重力加速度．
(1)图2为纸带的一部分，打点3时，重锤下落的速度v3＝________m/s(结果保留3位有效数字).
(2)除点3外，其余各点速度对应的坐标点已在图3坐标系中标出，请在图中标出速度v3对应的坐标点，并作出v­t图线．
(3)根据图3，实验测得的重力加速度g＝________m/s2(结果保留3位有效数字).
(4)某同学居家学习期间，注意到一水龙头距地面较高，而且发现通过调节水龙头阀门可实现水滴逐渐下落，并能控制相邻水滴开始下落的时间间隔，还能听到水滴落地时发出的清脆声音．于是他计划利用手机的秒表计时功能和刻度尺测量重力加速度．为准确测量，请写出需要测量的物理量及对应的测量方法．
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13．(10分)第六届世界互联网大会在乌镇召开，无人驾驶车在乌镇“开跑”．
(1)无人车车头装有一个激光雷达，就像车辆的“鼻子”，随时“嗅”着前方一定范围内车辆和行人的“气息”．若无人车刹车时的加速度大小为2.5m/s2，现发现前方80m处有一静止障碍物，无人车立即刹车，为不撞上障碍物，无人车在该路段匀速行驶时的最大速度是多少；
(2)某时刻无人车正在以v1＝11m/s的速度在平直公路上前进，“嗅”到前方有一辆自行车以v2＝5m/s的速度做同方向的匀速直线运动．当两车距离s0时无人车开始刹车做匀减速直线运动，3s后无人车恰好不会碰上自行车，则无人车匀减速的加速度大小为多少？距离s0为多少？
14.
(12分)某校对学生进行安全教育，讲演者利用摩托车与小轿车遥控模型演示追及场面，让两车在同一直线轨道上同向匀速行驶，“摩托车”在“小轿车”的后面，两车相距L＝1.5m时，因前方事故，两车同时开始刹车，刹车后“摩托车”的速度—时间图像如图所示，“小轿车”的速度与时间的关系为v2＝3－0.25t(v2的单位为m/s，t的单位为s)，求：
(1)从两车刹车开始到“摩托车”撞上“小轿车”经过的时间．
(2)为避免“摩托车”撞上“小轿车”，两车的安全距离至少是多少．
15．(16分)[2023·海南海口模拟]如图甲为某大酒店自动感应门，门框上沿中央安装有传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值(可称为水平感应距离)时，中间两扇门分别向左右平移，当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭．图乙为感应门的俯视图，A为传感器位置，虚线圆是传感器的感应范围．已知每扇门的宽度为0.8m，最大移动速度为2m/s，若门开启时先匀加速运动而后立即以大小相等的加速度匀减速运动，每扇门完全开启时的速度刚好为零，移动的最大距离为0.8m，不计门及门框的厚度．
(1)求门开启时做加速和减速运动的加速度大小；
(2)若人以1.5m/s的速度沿图中虚线s走向感应门，要求人到达门框时左右门同时各自移动0.4m的距离，那么设定的传感器水平感应距离应为多少？
(3)若以(2)问中的感应距离设计感应门，欲搬运宽为1.4m的物体(厚度不计)，并使物体中间沿虚线s垂直地匀速通过该门(如图丙)，物体的移动速度不能超过多少？
单元素养评价（一）
1．解析：玻璃筒内有空气时，金属片和小羽毛由于受到空气阻力，下落得不一样快，并不做自由落体运动，故A、B错误；玻璃筒内没有空气时，金属片和小羽毛都做自由落体运动，所以下落得一样快，故C正确，D错误．
答案：C
2．解析：37秒79是跑完接力赛的成绩，指的是时间，故A错误；4×100m接力赛中的100m都是指运动员的路程，故B错误；在研究运动员接棒动作时，需要研究不同部位的动作，所以不可以将运动员看成质点，故C正确；第一棒运动员汤星强起跑很快，这是指他的加速度很大，故D错误．
答案：C
3．解析：物体的运动不是匀变速直线运动，故A错；物体过AC段的平均速度为eq \f(\r(5),2)m/s，C点速度不一定为此值，故B错；根据平均速度公式eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx,Δt)可知，位移越小，平均速度越能代表某点的瞬时速度，所以ABC段的平均速度比ABCD段的平均速度更能反映物体处于B点时的瞬时速度，故C正确；物体在BC段的速度方向没有改变，故D错．
答案：C
4．解析：2.5s内汽车的速度改变量为
Δv1＝0－v1＝－108km/h＝－30m/s，故A正确；
10分钟内“复兴号”高铁速度改变量为
Δv2＝v2－0＝350km/h≈97.2m/s，故B错误；
汽车和高铁的加速度大小分别为
a1＝eq \f(|Δv1|,Δt1)＝12m/s2，
a2＝eq \f(Δv2,Δt2)≈0.16m/s2，
所以汽车速度变化比高铁快，高铁的加速度比汽车的加速度小，故C、D错误．
答案：A
5．解析：由题可知，手的位置在开始时应放在0刻度处，所以0刻度要在下边．物体做自由落体运动的位移：h＝eq \f(1,2)gt2，位移与时间的平方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大，由以上的分析可知，只有图B是正确的．
答案：B
6．解析：根据匀变速速度位移关系式得v2＝2ax，根据题图，可得甲、乙加速度大小分别为7.5m/s2和eq \f(5,8)m/s2，加速度比值为12∶1，B错误；两车停下的时间为t甲＝eq \f(v甲,a甲)＝2s，t乙＝eq \f(v乙,a乙)＝8s，所以甲车先停，A错误；甲经2s先停下时，此时甲的位移为15m，乙的位移为x1＝v0t1－eq \f(1,2)a乙t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝8.75m，两车相距6.25m，两车再次相遇有15m＝v0t2－eq \f(1,2)a乙t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，解得t2＝4s，C正确，D错误．
答案：C
7．解析：小象开始追赶象妈妈，当速度大小和象妈妈速度大小相等时距象妈妈最远，则有v＝at，解得t＝eq \f(v,a)＝1s，与象妈妈的最远距离为Δxm＝vt－eq \f(1,2)at2＋Δx0＝40.5m，A错误，B错误；小象在t0＝4s时达到最大速度4m/s，则小象追上象妈妈满足位移关系x1＝x2＋Δx0，前4s小象的位移大小只有8m，故小象追上象妈妈时一定达到了最大速度，故eq \f(vm,2)t0＋vm（t′－t0）＝vt′＋Δx0，代入数据解得t′＝16s，所以经16s小象追上象妈妈，C错误；小象追赶象妈妈的过程中的位移大小为x1＝eq \f(vm,2)t0＋vm（t′－t0）＝56m，D正确．
答案：D
8．解析：由a＝eq \f(Δv,Δt)，得a1∶a2＝1∶2，故A错误；由eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(v0＋vt,2)，知eq \(v,\s\up6(－))1＝eq \(v,\s\up6(－))2，故B正确，D错误；由x＝eq \(v,\s\up6(－))·t，知x1∶x2＝2∶1，故C正确．
答案：BC
9．解析：由加速度与位移的关系图像可知，加速度大小为1.5m/s2，由公式2aL＝v2－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ，解得v＝10m/s，由公式v＝v0＋at，解得t＝eq \f(10－4,1.5)s＝4s，故A、D正确，B、C错误．
答案：AD
10．解析：由图乙可知A车做匀速直线运动，速度大小为vA＝4m/s，由图丙分析可知，t＝3s时两车速度相等，相距最远，由位移关系得最远距离为20m，选项A正确；B车在0～6s内的位移和0～5s内的位移相等，为24m，选项B错误；0～8s内A车的位移大小为32m，B车的位移大小为24m，位移之差为8m，此时A车未追上B车，选项C错误；t＝1s时两车相距16m，当B车停下来后，A车速度减为零时恰好追上B车，此时A车的加速度为一临界值，B车停止之前的位移为16m，所以A车的总位移为32m，由速度与位移的关系v2＝2ax可知，加速度a＝eq \f(1,4)m/s2，故要使A车追不上B车，则A车的加速度大小应大于eq \f(1,4)m/s2，选项D正确．
答案：AD
11．解析：（1）根据v2＝v1＋aΔt得a＝5×10－2m/s2.
（2）根据v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) －v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) ＝2a′L得a′＝5×10－2m/s2.
（3）遮光板的宽度越小，瞬时速度的测量误差越小；两光电门的间距越大，测量L的相对误差越小，故选BC.
答案：（1）5×10－2 （2）5×10－2 （3）BC
12．解析：（1）打点计时器接在频率为50.0Hz的交流电源上，相邻计数点之间还有1个计时点，则相邻两计数点之间的时间为t＝2×0.02s＝0.04s
纸带做自由落体运动，打点3时的瞬时速度等于点2到点4之间的平均速度，由纸带数据可知v3＝eq \f(x24,2t)＝eq \f(（3.83＋5.36）×10－2,2×0.04)m/s＝1.15m/s
（2）做出图像如图所示
（3）根据v＝gt，可知g＝eq \f(v,t)
根据v­t图像可知其斜率为重力加速度，则有g＝eq \f(2.7－0.35,0.24)m/s2＝9.79m/s2
（4）需要测量的物理量：水滴下落的高度h和下落的时间t.
测量h的方法：用刻度尺测量水龙头出水口到地面的高度，多次测量取平均值；
测量t的方法：调节水龙头阀门，使一滴水开始下落的同时，恰好听到前一滴水落地时发出的清脆声音．用手机测量n滴水下落的总时间tn，则t＝eq \f(tn,n).由h＝eq \f(1,2)gt2可得g＝eq \f(2n2h,t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(n)) )．
答案：（1）1.15 （2）见解析 （3）9.79 （4）见解析
13．解析：（1）无人车刹车时做匀减速运动，根据v2－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)) ＝2ax得v0＝eq \r(v2－2ax)＝eq \r(0－2×（－2.5）×80)m/s＝20m/s.
（2）无人车恰好不会碰上自行车，即两车相遇时无人车减速到与自行车同速v′1＝v2＝5m/s，无人车加速度a′＝eq \f(v′1－v1,t)＝－2m/s2，对应位移s1＝eq \f(v1＋v′1,2)·t＝24m，对应自行车位移s2＝v2·t＝15m，刹车前的距离s0＝s1－s2＝9m
答案：（1）20m/s （2）2m/s2 9m
14．解析：（1）设从两车刹车开始到撞上过程中，摩托车的位移为s1，小轿车的位移为s2，由图像可知，摩托车做初速度为v1＝4m/s，a1＝0.5m/s2的减速运动，由“小轿车”的速度—时间关系v2＝3－0.25t可知“小轿车”做初速度为v2＝3m/s，加速度大小a2＝0.25m/s2的匀减速运动，由题意得，若两车相遇时间为t，则有L＋s2＝s1
s1＝v1t－eq \f(1,2)a1t2
s2＝v2t－eq \f(1,2)a2t2
解得t1＝2s（t2＝6s不符合实际，舍去）
从“摩托车”刹车开始到撞上“小轿车”的时间t＝2s
（2）摩托车速度等于小轿车的速度时还未撞上，此后安全，
由4－0.5t′＝3－0.25t′
得t′＝4s
此段时间摩托车位移
s′1＝v1t′－eq \f(1,2)a1t′2
小轿车位移s′2＝v2t′－eq \f(1,2)a2t′2
摩托车比小轿车多走d＝s′1－s′2
联立解得d＝2m，两车的安全距离至少是2m.
答案：（1）2s （2）2m
15．解析：（1）由匀变速直线运动的位移与速度关系v2＝2as1，又因为s1＝eq \f(d,2)＝0.4m，可得a＝5m/s2.
（2）左、右门同时各自移动0.4m所用时间为t1＝eq \f(v,a)＝0.4s，所以水平感应距离l＝v1t＝0.6m．
（3）依题意每扇门至少要移动0.7m的距离，每扇门的运动各经历两个阶段：开始以加速度a运动0.4m的距离，速度达到v，所用时间为t1＝0.4s，而后又做匀减速运动，设减速时间为t2，门又移动了0.3m的距离，由匀变速直线运动公式，得s2＝vt2－eq \f(1,2)at eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(2)) ，解得t2＝0.2s，总时间为t＝t1＋t2＝0.6s，故物体移动的速度不能超过vm＝eq \f(l,t)＝1m/s.
答案：（1）5m/s2 （2）0.6m （3）1m/s