高中物理第2章匀变速直线运动的研究学业质量标准检测新人教版.docx

第2章 匀变速直线运动的研究本卷分第卷(选择题)和第卷(非选择题)两部分。满分100分，时间90分钟。第卷(选择题共40分)一、选择题(共10小题，每小题4分，共40分，在每小题给出的四个选项中，第16小题只有一个选项符合题目要求，第710小题有多个选项符合题目要求，全部选对的得4分，选不全的得2分，有选错或不答的得0分)11971年7月26日发射的阿波罗15号飞船首次把一辆月球车送上月球，美国宇航员斯科特驾驶月球车行驶28公里，并做了一个落体实验：在月球上的同一高度同时释放羽毛和铁锤，出现的现象是(月球上是真空)( D )A羽毛先落地，铁锤后落地B铁锤先落地，羽毛后落地C铁锤和羽毛都做自由落体运动，重力加速度为9.8m/s2D铁锤和羽毛都做自由落体运动，同时落地解析：因为月球上没有空气，所以铁锤和羽毛的运动情况完全相同都做自由落体运动，但重力加速度小于9.8m/s2，故只有选项D正确。2(山西省大同一中20162017学年高一上学期检测)如图所示，表示某一物体的运动图像，由于画图人粗心未标明是vt图像还是xt图像，但已知第1s内的速度比第3s内的速度大，下列说法正确的是( B )A该图一定是vt图像B该图一定是xt图像C前2s物体的速度越来越大D前2s物体的加速度恒定解析：若该图像是vt图像，则斜率表示速度，从图像中可知物体在前2s做加速，24s做匀速，第1s内的速度小于第3s内的速度，与题意不合，故一定为xt图像，位移时间图像的斜率表示速度，前2s内的斜率恒定，即做匀速直线运动，其加速度为零，故B正确。3航空母舰是大规模战争的重要武器，灵活起降的飞机是它的主要攻击力之一(如图)。民航客机起飞时要在2.5min内使飞机从静止加速到44m/s；而舰载飞机借助于助推装置，在2s内就可把飞机从静止加速到82.5m/s而起飞，设飞机起飞时在跑道上做匀加速直线运动，则供客机起飞的跑道长度约是航空母舰的甲板跑道长度的( D )A800倍B80倍C400倍D40倍解析：由x(v0vt)t得，n40。4(福建省福州一中20162017学年高一上学期期中)一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻，突然接到报警，在前方不远处有歹徒抢劫，该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s，有三种行进方式：a一直匀速直线运动；b先减速再加速；c先加速再减速，则( C )Aa种方式先到达Bb种方式先到达Cc种方式先到达D条件不足无法判定解析：作出vt图象如图所示，从出发点到出事地点位移一定，根据vt图象的意义，图线与坐标轴所围的面积相等，则只能tctatb，所以C选项正确。5(安徽省安庆一中20162017学年高一上学期期中)如图，A、B分别是甲、乙两小球从同一地点沿同一直线运动的vt图象，根据图象可以判断( D )A甲、乙两球做初速度方向相反的匀减速直线运动，加速度大小相同方向相反B两球在t8s时相距最远C两球在t2s时速度相等D两球在t8s时相遇解析：A的加速度大小为aA|m/s210m/s2，B的加速度大小为aB|6.67m/s2，加速度方向相反，故A错误；依据运动的对称性知，两球在t8s时两球的位移均为零，都回到出发点相遇，显然不是相距最远，故B错误，D正确；由图知，t2s时两球的速度大小均为20m/s，但速度方向相反，则速度不同，故C错误，故选D。6(山东省济宁一中20162017学年高一上学期期中)如图所示，在京昆高速公路266km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪，可以精准抓拍超速，以及测量运动过程中的加速度。若B为测速仪，A为汽车，两者相距355m，此时刻B发出超声波，同时A由于紧急情况而急刹车，当B接收到反射回来的超声波信号时，A恰好停止，且此时A、B相距335m，已知声速为340m/s，则汽车刹车前的正常行驶速度大小为( B )A30m/sB20m/sC10m/sD15m/s解析：超声波到达车的时间ts，汽车刹车通过的位移x355335m20m根据匀变速直线运动的规律可知x2t，解得v020m/s，故B正确。7(广西桂林中学20152016学年高一上学期期中)如图所示为A、B两质点在同一直线上运动的位移时间(xt)图象。A质点的图象为直线，B质点的图象为过原点的抛物线，两图象交点C、D坐标如图所示，下列说法正确的是( AC )A两次相遇的时刻分别是t1、t2B0t1时间段内A在前 B在后，t1t2时间段内B在前 A在后C两物体速度相等的时刻一定为t1t2时间段内的中间时刻DA在B前面且离B最远时，B的位移为解析：图象的交点表示同一时刻到达同一位置，即相遇，故A正确；由图可知，0t1时间段内B的纵坐标比A的纵坐标大，所以B在前A在后，t1t2时间段A的纵坐标比B的纵坐标大，A在前B在后，故B错误；位移时间图象斜率表示速度，B图线的切线斜率不断增大，而且B图线是抛物线，有xkt2，则知B做匀加速直线运动，斜率表示速度，斜率相等时刻为t1t2时间段的中间时刻，故C正确。当AB速度相等时，相距最远，此时A的位移为，故D错误。8(辽宁省实验中学分校20162017学年高一上学期月考)现在的物理学中加速度的定义式为a，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)，“另类加速度”定义为A，其中v0和vt分别表示某段位移s内的初速度和末速度。A0表示物体做加速运动，A0表示物体做减速运动，则下列说法正确的是( CD )A若A不变，则a也不变B若A不变，则物体在位移中点处的速度比大C若a不变，则物体在中间时刻的速度为 D若a0且保持不变，则A逐渐变小解析：若A不变，有两种情况一是：A0，在这种情况下，相等位移内速度增加量相等，所以平均速度越来越大，所以相等位移内用的时间越来越少，由a可知，a越来越大；第二种情况A0，相等位移内速度减少量相等，平均速度越来越小，所以相等位移内用的时间越来越多，由a可知a越来越小，故A错误；因为相等位移内速度变化相等，所以中间位置处位移为，速度变化量为，所以此位置的速度为v0，故B错误；若a不变，根据匀变速直线运动规律得：物体在中间时刻的速度为，故C正确；若a0且保持不变，在这种情况下，相等时间内速度增加量相等，所以平均速度越来越大，相等时间内的位移越来越大，由A可知，A越来越小，故D正确。9(湖北省武汉二中20162017学年高二上学期期中)跳伞运动员从某高度的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞，此后再过18s落地，整个跳伞过程中的vt图象如图所示，根据图象信息可知( AB )A第10s的初速度等于前两秒的平均速度B14s末加速度为零C前2s跳伞运动员做自由落体运动D跳伞运动员下落的总高度约为240m解析：02s内做匀加速直线运动，平均速度8m/s，根据图象可知，第10s的初速度为8m/s，则第10s秒初速度等于前两秒的平均速度，故A正确；14s末后做匀速直线运动，加速度为零，故B正确；根据图象的斜率表示加速度可知，02s内做匀加速直线运动，加速度a8m/s2g10m/s2，不是自由落体运动，故C错误；速度图象的面积表示位移，面积可以通过图象与时间轴所围成的面积估算，本题可以通过数方格的个数来估算，(大于半格的算一格，小于半格的不算)每格面积为4m,20s内数得的格数大约为49格，所以20s内运动员下落的总高度为：h4922m196m，故D错误，故选A、B。10(北京师大附中实验学校20162017学年高一上学期期中)一只气球以10m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6m处有一小石子以20m/s的初速度竖直上抛，若g取10m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是( BC )A石子一定能追上气球B石子一定追不上气球C若气球上升速度等于9m/s，其余条件不变，则石子在抛出后1s末追上气球D若气球上升速度等于7m/s，其余条件不变，则石子在到达最高点时追上气球解析：设石子经过时间t后速度与气球相等，则ts1s此时间内气球上升的位移为101m10m，石子上升的位移为：201101m15m因为1510m5m6m，所以石子一定追不上气球，故A错误，B正确；若气球上升速度等于9m/s，在石子抛出后1s末，气球上升的位移为91m9m，石子上升的位移为：15m因为159m6m，所以1s末石子追上气球，故C正确；由以上的分析可知，当气球上升速度等于9m/s，石子在1s末追上气球，所以当气球上升速度等于7m/s，石子追上气球的时间肯定小于1s，而石子到达最高点的时间为2s，所以石子在达到最高点之前就追上气球了，故D错误，故选B、C。第卷(非选择题共60分)二、填空题(共2小题，每小题7分，共14分。把答案直接填在横线上)11(福建省八县一中20152016学年高一上学期期中联考)在利用电火花打点计时器研究匀变速直线运动的实验中。(1)下述器材中不需要的是_(用代号表示)。220V交流电源电火花打点计时器秒表小车带滑轮长木板纸带天平刻度尺(2)如图所示是某同学“研究物体做匀变速直线运动规律”时得到的一条纸带(实验中交流电源的频率为50Hz)，依照打点的先后顺序取计数点为1、2、3、4、5、6、7，相邻两计数点间还有4个点未画出，测得：s11.42cm，s21.91cm，s32.40cm，s42.91cm，s53.43cm，s63.92cm。a打第2个计数点时纸带的速度大小v2_0.17_m/s(保留两位有效数字)；b物体的加速度大小a_0.50_m/s2 (保留两位有效数字)，如果当时电网中交流电的频率是f49Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起加速度的测量值比实际值偏_大_(填“大”或“小”)。解析：(1)电火花打点计时器使用220V的交流电源，可以直接记录时间，不需要秒表，在该实验中，不需要测量质量，所以不需要天平，可知不需要的器材为：。(2)a.计数点2的瞬时速度为：v2m/s0.17m/s。b根据xaT2，运用逐差法得：a0.50m/s2。如果当时电网中交流电的频率是f49Hz，则实际的周期大于0.02s，而测量周期为0.02s，则测量的周期偏小，根据a知，加速度的测量值偏大。12某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值，设计了如下实验，并进行了系列探究过程，假设你也是其中一员，请补充完整横线部分内容：(1)操作过程；将打点计时器固定在铁架台上，如图所示；将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔；先_接通电源_，再释放纸带；获得点迹清晰的几条纸带(2)探究过程：其中一条纸带的点迹及数据如图所示。(图中直尺的单位为cm，点O为纸带上记录到的第一点，点A、B、C、D依次表示点O以后连续的各点。已知打点计时器每隔T0.02s打一个点)小组成员量出DF间的距离为3.60cm，计算出打点计时器打下点E时的速度vE_0.90_m/s；小组成员量出FH间的距离为5.20cm，计算出打点计时器打下点G时的速度vG_1.30_m/s；利用g得出g_10.00_m/s2；利用g得出g_10.00_m/s2。解析：(1)打点计时器在纸带上打点时应先开电源，打点稳定后再释放纸带。(2)vEm/s0.90m/svGm/s1.30m/sgm/s210m/s2三、论述、计算题(本题共4小题，共46分。解答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(11分)(河北省唐山一中20162017学年高一上学期期中)如图所示，公路上有一辆公共汽车以10m/s的速度匀速行驶，为了平稳停靠在站台，在距离站台P左侧位置50m处开始刹车做匀减速直线运动。同时一个人为了搭车，从距站台P右侧位置30m处从静止正对着站台跑去，假设人先做匀加速直线运动，速度达到4m/s后匀速运动一段时间，接着做匀减速直线运动，最终人和车到达P位置同时停下，人加速和减速时的加速度大小相等。求：(1)汽车刹车的时间；(2)人的加速度的大小。答案：(1)10s (2)1.6m/s2解析：(1)对汽车，在匀减速的过程中，有：x1t即：50t解得：t10s(2)设人加速运动的时间为t1，由匀变速运动规律可知：x22t1v2(t2t1)代入数据解得：t12.5s所以人的加速度大小：a1.6m/s214(11分)一艘客轮因故障需迅速组织乘客撤离。乘客在甲板上须利用固定的绳索下滑到救援快艇上。绳索与竖直方向的夹角37，设乘客下滑过程绳索始终伸直且与竖直方向夹角不变。为保证行动快捷安全，乘客从静止开始以4m/s2的加速度下滑至某位置并立即以同样大小的加速度匀减速下滑，滑至快艇时乘客速度刚好为零。在乘客开始下滑时，刚好有位乘客的钥匙掉了下去，快艇工作人员发现钥匙掉入水中后过了3s乘客滑到快艇上，如图所示。快艇高度和钥匙下落时的空气阻力不计，重力加速度取10m/s2，sin370.6，cos370.8。(1)求客轮甲板距离水面的高度；(2)为了加快撤离同时保证安全，乘客滑至快艇时的最大速度可以达到4m/s，乘客仍从静止开始沿绳索下滑，且下滑的加速度大小仍为4m/s2，求乘客下滑所需最短时间tc。答案：(1)20m (2)31(s)解析：(1)钥匙：Hgt2绳长：LH乘客：L2a()2解得：H20m或H3.67m(舍)(2)欲使乘客下滑所需的时间最短，乘客应先加速到某一速度v，再减速至4m/s刚好到快艇上，则L解得：v6m/st11.5st21.51(s)则：tct1t231(s)15(12分)(福建师大附中20162017学年高一上学期期中)风洞是能人工产生和控制气流，以模拟飞行器或物体周围气体的流动，并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状实验设备。某学习小组开展风洞研究性学习活动，如图所示，在长为L1.44m的竖直玻璃管中加竖直向上的风力，甲球从上管口正上方以速度v04m/s进入玻璃管，经过时间t0.4s从下管口落出。当甲球进入玻璃管的同时，在玻璃管旁、距离上管口h0.5m处，乙球开始做自由落体运动，g取10m/s2。求：(1)甲球在玻璃管中运动的加速度；(2)在甲球离开下管口前，若能追上乙球，求追上时乙球运动的位移，若不能追上，求两球间的最小距离。答案：(1)2m/s2 (2)能追上0.14m解析：(1)根据位移时间公式可得Lv0tat2，代入数据解得：a2m/s2；(2)设经过时间t，甲球追上乙球，则：甲通过的位移为