高考物理一轮复习 单元质检一 运动的描述匀变速直线运动的研究（含解析）-人教版高三全册物理试题.docx

单元质检一运动的描述匀变速直线运动的研究(时间:45分钟满分:100分)一、选择题(本题共8小题,每小题6分,共48分。在每小题给出的四个选项中,第15题只有一项符合题目要求,第68题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)1.(2019·广东中山联考)下列哪种情况是不可能出现的()A.物体的加速度增大时,速度反而减小B.物体的速度为零时,加速度却不为零C.物体的加速度不为零且始终不变,速度也始终不变D.物体的加速度和速度大小均保持恒定且均不为零2.(2019·安徽合肥高三第三次教学质量检测)早在十六世纪,伽利略已猜想落体运动的速度是均匀变化的,当他通过实验证明其猜想时遇到了困难,原因是小球下落得很快,当时的计时手段还不能准确测量其时间;后来他采用了一种巧妙的方法,让铜质小球沿斜面运动,来“冲淡”重力的影响,并证实了他的猜想。关于该实验的研究和逻辑推理,下列说法正确的是()A.斜面倾角一定时,小球运动的速度与时间成正比B.斜面倾角一定时,小球运动的位移与时间成正比C.斜面倾角不同,小球运动速度变化的情况相同D.斜面倾角越大,小球的运动越接近落体运动3.(2019·北京市衡中清大教育集团模拟)一个物体做末速度为零的匀减速直线运动,比较该物体在减速运动的倒数第3 m、倒数第2 m、最后1 m内的运动,下列说法中正确的是()A.经历的时间之比为123B.平均速度之比为321C.平均速度之比为1(2-1)(3-2)D.平均速度之比为(3+2)(2+1)14.(2019·陕西城固一中月考)甲乙两物体在同一直线上运动的x-t图象如图所示,以甲的出发点为原点,出发时刻为计时起点,从图象可以看出,下列说法中错误的是()A.0t1时间内,甲的位置变化比乙快B.甲一直做匀速直线运动C.开始计时时,乙在甲前面x0处D.甲在中途停了一会儿,但最后还是追上了乙5.在平直轨道上,A、B两质点同时、同地开始运动,其速度时间图象如图所示,则下列说法正确的是()A.A、B两质点的运动方向相反B.0.8 s末A、B两质点相遇C.2 s内A始终在B的前方D.A、B两质点在2 s末,相距2 m6.(2019·江西南昌联考)如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3、4、5所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。根据图中的信息,下列判断正确的是()A.位置“1”是小球释放的初始位置B.小球做匀加速直线运动C.小球下落的加速度为dT2D.小球在位置“3”的速度为7d2T7.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v-t图中(如图),直线a、b分别描述了甲乙两车在020 s的运动情况。关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是()A.在010 s内两车逐渐远离B.在1020 s内两车逐渐远离C.在515 s内两车的位移相等D.在t=10 s时两车在公路上相遇8.某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的 物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所 示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则下列图象中 表示该物体在t= 6 s内位移一定不为0的是()二、实验题(本题共2小题,共20分)9.(8分)(2019·湖南衡阳模拟)在研究匀变速直线运动中,某同学用一端装有定滑轮的长木板、小车、打点计时器(频率为50 Hz)、钩码、纸带、细线组成如图甲所示的装置,用钩码拉动小车,使其做匀变速直线运动,得到如图乙所示的一条纸带,纸带中相邻两个计数点之间有四个点未标出。(1)某同学操作实验步骤如下,有错误或不需要的步骤是(填写字母)。 A.将打点计时器固定在长木板上,并连接好电路B.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔C.适当抬高长木板的左端,在不挂钩码的情况下,轻推小车,小车能匀速运动D.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码E.将小车移至靠近打点计时器处F.先释放纸带,再接通打点计时器(2)用毫米刻度尺测量得到图乙中A点与其他计数点间的距离为:AB=3.00 cm、AC=10.16 cm、AD=21.48 cm、AE=36.95 cm,则打下D点时小车的速度大小为 m/s;小车的加速度为 m/s2。(结果保留三位有效数字) 10.(12分)利用图1所示的装置可以“研究匀变速直线运动的规律”。将质量为m1的物块1与质量为m2的物块2(m1<m2)通过轻绳悬挂在定滑轮上,打点计时器(用频率为50 Hz的交流电)固定在竖直方向上,物块1与穿过打点计时器的纸带相连接。开始时托住物块2使两物块均处于静止状态,之后将物块2释放。图2所示为实验中打点计时器打出的一条点迹清晰的纸带。O是打点计时器打下的第一个点,相邻两个计数点之间还有四个点没有画出。(1)相邻两计数点之间的时间间隔为 s; (2)实验时要在接通打点计时器电源之释放物块2(选填“前”或“后”); (3)将各计数点至O点的距离依次记为h1、h2、h3、h4,测得h2=1.60 cm,h4=6.40 cm,请计算打点计时器打下C点时物块的速度大小为 m/s; (4)根据测出物块1上升的高度h与相应的时间t,描绘出如图3所示的h-t2图线,由此可以求出物块的加速度大小为 m/s2。 图3三、计算题(本题共2小题,共32分)11.(16分)(2019·四川眉山一中办学共同体月考)在一次治理超载和超限的执法中,一辆执勤的警车停在公路边。当警员发现从他旁边以72 km/h的速度匀速行驶的货车严重超载时,决定前去追赶。经过10 s后警车发动起来,并以2.5 m/s2的加速度做匀加速运动,但警车的行驶速度必须控制在90 km/h以内。求:(1)警车在追赶货车的过程中,两车间的最大距离是多少?(2)警车发动后要多少时间才能追上货车?12.(16分)(2019·浙江杭州高三上学期模拟)在十字路口,红灯拦停了很多汽车和行人,拦停的汽车排成笔直的一列,最前面一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐,相邻两车的前端间距均为d=6.0 m,且车长均为L0=4.8 m,最前面的行人站在横道线边缘,已知横道线宽s=20 m。若汽车启动时都以a1=2.5 m/s2的加速度做匀加速直线运动,加速到v1=10.0 m/s后做匀速直线运动通过路口。行人起步的加速度为a2=0.5 m/s2,达到v2=1.0 m/s后匀速通过横道线。已知该路口亮绿灯的时间t=40 s,而且有按倒计时显示的时间显示灯(无黄灯)。另外交通法规定:原在绿灯时通行的汽车,红灯亮起时,车头已越过停车线的允许通过。由于行人和汽车司机一直关注着红绿灯,因此可以不考虑行人和汽车的反应时间。请回答下列问题:(1)路口对面最前面的行人在通过横道线的过程中与几辆车擦肩而过?(2)按题述情景,不能通过路口的第一辆汽车司机,在时间显示灯刚亮出“3”时开始刹车,使车匀减速运动,结果车的前端与停车线相齐,求刹车后汽车经多少时间停下?参考答案单元质检一运动的描述匀变速直线运动的研究1.C若速度与加速度反向,则物体的加速度增大时,速度会减小,故A可能出现;物体的速度为零时,加速度不一定为零,如火箭点火瞬间,故B可能出现;加速度不变且不为零,则物体的速度一定会发生变化,故C不可能出现;物体的加速度大小和速度大小均保持恒定且均不为零,可能是加速度和速度的方向变化,而大小不变,如匀速圆周运动,故D可能出现。2.D伽利略通过斜面实验证实,当斜面倾角一定,且小球初速度为零时,小球运动的速度才与时间成正比,故A错误;斜面倾角一定时,且小球初速度为零时,小球运动的位移与时间的平方成正比,故B错误;斜面倾角不同,则小球沿斜面的加速度不同,所以小球速度变化情况不同,故C错误;斜面倾角越大,小球沿斜面的加速度越大,则小球的运动越接近落体运动,故D正确。3.D将物体所做末速度为零的匀减速直线运动看成初速度为零的匀加速直线运动。根据初速度为零的匀加速直线运动的推论可知,经历的时间之比为(3-2)(2-1)1,选项A错误;平均速度公式为v=xt,x均为1m,测得平均速度与时间成反比,则有平均速度之比为(3+2)(2+1)1,选项B、C错误,选项D正确。4.B由图象知0t1时间内,甲的速度大于乙的速度,故0t1时间内甲比乙位置变化快,A正确;由于甲物体在t1t2时间内位移未变,说明在这段时间内甲处于静止状态,故B错误;由图象可知,开始运动时甲的出发点在坐标原点,而乙物体在出发时离坐标原点的距离为x0,故甲开始运动时,乙在甲前面x0处,故C正确;由于甲物体在t1t2时间内位移不变,即甲在中途停了一会儿,在t3时刻甲乙两物体的位置相同,即甲追上了乙,故D正确。5.D由图可知,A、B的速度方向相同,A错误;设t1时刻AB速度相等为v,由三角形相似得v6=2-t12,v-26-2=t12,解得t1=0.8s,此时A在B的前方,B错误;由图知2s末A、,B相距的距离等于位移之差为2m,B在A的前方,C错误,D正确。6.BCD1位置并不是初始位置,它只是开始曝光的一点,所以A错误;从图中的信息在这几个曝光的时间间隔内走过的位移差是定值,并且距离越来越大,所以小球做匀加速直线运动,B正确;根据由x=aT2得小球下落的加速度为dT2,C正确;v3=x242T得小球在位置“3”的速度为7d2T,D正确。故选BCD。7.AC0时刻两车同时经过公路旁的同一个路标,在010s内a车速度小于b车的速度,两车逐渐远离,故A正确;在1020s内,a车速度大于b车的速度,两车逐渐靠近,故B错误;根据速度图线与坐标轴所围的“面积”表示位移,由几何知识可知,在515s内两车的位移相等。故C正确;在t=10s时两车速度相等,但乙的位移大于甲的位移,甲还没有追上乙,故D错误。故选AC。8.BCD根据A图象可知,6s时的位移x=0-0=0,故A错误;B图的速度时间图线与坐标轴围成的面积表示位移,则6s内位移为正,故B正确;C图中01s内加速度不变,做匀加速直线运动,12s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2s末速度为零,在一个周期内速度的方向不变,则6s内位移不为零,故C正确;D图中在01s内,向正方向做匀加速直线运动,12s内加速度方向改变,大小不变,向正方向做匀减速直线运动,2s末速度为零,23s内向负方向做匀加速直线运动,运动的方向发生变化,4s末位移为零,6s末位移等于2s末位移,不为零,故D正确。故选BCD。9.答案 (1)CF(2)1.344.16解析 (1)其中不需要的步骤是C,本实验研究的是匀变速直线运动,是否存在摩擦阻力,对实验没有影响,只要加速度恒定即可;错误的是F,实验时,不能先释放纸带,再接通打点计时器,由于小车运动较快,可能会使打出来的点很少,不利于数据的采集和处理,所以应该先接通电源,再释放纸带。(2)由于打点计时器打点的时间间隔为0.02s,相邻两个计数点之间还有四个点未标出,所以相邻两个计数点之间的时间间隔为0.1s。根据匀变速直线运动中中间时刻的速度等于该过程的平均速度,可以求出打下D点时小车的瞬时速度大小:vD=xCE2T=36.95-10.162×0.1×10-2m/s1.34m/s。根据匀变速直线运动的推论公式x=aT2,可以求出加速度的大小,解得:a=xCE-xAC4T2=36.95-10.16-10.164×0.1×0.1×10-2m/s24.16m/s2。10.答案 (1)0.1(2)后(3)0.24(4)0.80解析 (1)相邻两计数点之间的时间间隔为:T=0.02×5s=0.1s;(2)实验时要在接通打点计时器之后释放物体;(3)C点的瞬时的速度为BD点的平均速度为vC=h4-h22T=0.064-0.0162×0.1m/s=0.24m/s(4)根据运动学公式h=12at2,因此h-t2图线的斜率k=a2,那么a=2k=2×0.41m/s2=0.80m/s2。11.答案 (1)280 m(2)65 s解析 (1)警车在追赶货车的过程中,当两车速度相等时,它们间的距离最大,设警车发动后经过t1时间两车的速度相等。v货=72km/h=20m/s,则t1=202.5s=8ss货=(10+8)×20m=360m,s警=12at12=12×2.5×82m=80m所以两车间的最大距离为:s=s货-s警=280m(2)v0=90km/h=25m/s,当警车刚达到最大速度时,运动时间为t2=252.5s=10ss货'=(10+10)×20m=400ms警'=12at12=12×2.5×102m=125m因为s货'>s警',故此时警车尚未赶上货车,且此时两车距离为:s'=s货'-s警'=(400-125)m=275m警车达到最大速度后做匀速运动,设再经t时间追上货车,则有t=s'v0-v货=55s所以警车发动后要经过t=t2+t=65s才能追上货车。12.答案 (1)31(2)6.8 s解析 (1)汽车加速时间t1=v1a1=4.0s,加速位移为x1=12a1t2=20m行人加速的时间t2=v2a2=2.0s,加速位移为x2=v22t2=1m行人通过横道线的时间为t'=t2+s-x2v2=21s在行人通过横道线的时间内汽车行驶位移x3=x1+v1(t'-t1)=190m能到达横道线的车辆数N1=x3d31.7,即第32辆车有一部分是行人离开横道线后从侧边走过,故取N1=31辆车擦肩而过。(2)在亮灯t=40s内汽车行驶的位移x4=x1+v1(t-t1)=380m该时段内能通过路口的车辆N2=x4d63.3,取整数N2=64,即第65辆车未能通过。设t0=3s时第65辆车行驶的位移为x5=x1+v1(t-t1-t0)=350m,此时车离停车线的距离x6=64d-x5=34m,故它停下的时间满足x6=v12t3,解得t3=6.8s。