高一物理学科素养能力竞赛综合测试题-变速直线运动（原卷版）

高一物理学科素养能力竞赛综合测试题--变速直线运动第Ⅰ卷（选择题共47分）一、单项选择题（本题共8小题，每小题4分，共32分．在每小题给出的四个选项中只有一个是符合要求的．）1．蹦床是一项专业运动员利用蹦床的反弹效果表现技巧的竞技运动，属体操项目之一。朱雪莹在东京奥运会夺冠一跳如图所示。某段过程中，她自距水平网面高3.2m处由静止下落，与网作用0.5s后，竖直向上弹离水平网面的最大高度为5m，若忽略触网过程中蹬网发力动作而将其视为质点，不计空气阻力且规定竖直向下为正方向，。下列说法正确的是（）A．她下落到刚接触网面时的速度为10m/sB．她自最高点向下运动到最低点的过程历时0.8sC．她与网作用过程中的平均加速度为-4m/s2D．她自静止下落到弹回至最高点的过程中，平均速度为2．“低头族”在社会安全中面临越来越多的潜在风险，若司机也属于低头一族，出事概率则会剧增。若高速公路（可视为平直公路）同一车道上两小车的车速均为108km/h，车距为105m，前车由于车辆问题而紧急刹车，而后方车辆的司机由于低头看手机，4s后抬头才看到前车刹车，经过0.4s的应时间后也紧急刹车，假设两车刹车时的加速度大小均为6m/s2，则下列说法正确的是（）A．两车不会相撞，两车间的最小距离为12mB．两车会相撞，相撞时前车车速为6m/sC．两车会相撞，相撞时后车车速为18m/sD．条件不足，不能判断两车是否相撞3．在某个恶劣天气中，能见度很低，甲、乙两汽车在一条平直的单行道上，甲在前、乙在后同向行驶。某时刻两车司机听到前方有事故发生的警笛提示，同时开始刹车，两车刹车后的v－t图像如图所示，下列说法正确的是（）A．甲车的加速度大于乙车的加速度B．若t＝24s时两车未发生碰撞，则此时两车相距最远C．为避免两车发生碰撞，开始刹车时两车的间距至少为48mD．若两车发生碰撞，则可能是在开始刹车24s以后的某时刻发生的4．若每节车厢长度近似相等，一观察者站在第一节车厢前端，当列车从静止开始作匀加速运动时（）A．每节车厢末端经过观察者的速度之比是1：2：3：…：nB．每节车厢经过观察者所经历时间之比是C．经过连续相等的时间间隔时，车厢经过观察者的速度之比是D．在连续相等的时间里经过观察者的车厢数之比是5．如图所示，是一种运动传感器。这个系统只有一个不动的小盒子B。工作时小盒B向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动物体反射后又被B盒接收。根据发射与接收超声波脉冲的时间差可以得到B盒与运动物体的距离，进而得到物体的速度。若B盒第一次发射脉冲的时刻为，接收到脉冲的时刻是，第二次发射脉冲的时刻为，接收到脉冲的时刻是，则物体在这段时间内的平均速度（已知超声波在空气中传播的速度为）是（）A．B．C．D．6．如图所示，在同一竖直线上有A、B两点，相距为h，B点离地高度为H。现从A、B两点分别向P点安放两个光滑的固定斜面AP和BP，并让两个小物块（可看成质点）从两斜面的A、B点同时由静止滑下，发现两小物块同时到达P点，则（）A．OP间距离为B．OP间距离为C．两小物块运动到P点的速度相同D．两小物块的运动时间均为7．高楼坠物危害极大，常有媒体报道高空坠物伤人事件，某建筑工地突然一根长为l的直钢筋从高空坠下，垂直落地时，恰好被检查安全生产的随行记者用相机拍到钢筋坠地瞬间的照片，为了查询钢筋是从几楼坠下的，检查人员将照片还原后测得钢筋的影像长为L，且L＞l，查得当时相机的曝光时间为t，楼房每层高为h，重力加速度为g，则由此可以求得（）A．钢筋坠地瞬间的速度约为B．钢筋坠下的楼层为C．钢筋坠下的楼层为+1D．钢筋在整个下落时间内的平均速度约为8．一列复兴号动车进站时做匀减速直线运动，车头经过站台上三个立柱A、B、C，对应时刻分别为t1、t2、t3，其x-t图像如图所示。则下列说法正确的是（）A．车头经过立柱B的速度为B．车头经过立柱A、B的平均速度为C．动车的加速度为D．车头通过立柱B、C过程速度的变化量为二、多项选择题（本大题共3小题，每小题全对5分，不全对得3分，得有错或不答得0分，每小题四个选项中至少有2个符合要求，本大题满分15分．）9．2022年冬奥会交通保障体系建设重点工程——连接北京市延庆区和河北省张家口市崇礼区的延崇高速公路通车，该路段还在全国率先开展了高速公路场景L4级自动驾驶和基于蜂窝网络技术车路协同测试。甲、乙两试验车在同一车道上同向匀速行驶，时刻，在前面以速度为行驶的甲车突然以的加速度减速，在后面以速度行驶的乙车通过车联网实现车与车、车与路等的互联和信息交互同时刹车，两车刹车过程均可视为匀减速直线运动，忽略刹车时的反应时间，则（）A．若两车不相撞，甲车在内的位移大小为B．若两车刹车前相距，乙车以加速度刹车，可能在时撞上甲车C．若两车刹车前相距，则乙车的加速度至少才能避免两车相撞D．若两车刹车前相距，则乙车的加速度至少才能避免两车相撞10．如图所示，图线分别是做直线运动的质点A、B的位移—时间图像，其中为开口向下抛物线的一部分，为图像上一点。为过点的切线，与轴交于点。则下列说法正确的是（）A．时，质点A的速率为B．质点A的加速度大小为C．质点A的初速度大小为D．时A、B相遇11．如图所示，宽为L的竖直障碍物上开有间距d=0.6m的矩形孔，其下沿离地h=1.2m，离地高H=2m的质点与障碍物相距x，在障碍物以v0=4m/s的速度匀速向左运动的同时，质点自由下落，忽略空气阻力，g=10m/s2。则以下正确的是（）A．L=1m，x=1m时小球可以穿过矩形孔B．L=0.8m，x=0.8m时小球可以穿过矩形孔C．L=0.6m，x=1m时小球可以穿过矩形孔D．L=1m，x=1.2m时小球可以穿过矩形孔第Ⅱ卷（非选择题共53分）三、实验题（本题共2小题，满分15分，请按题目要求作答．）12．某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。①电磁打点计时器是一种使用__________（填“交流”或“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是4~6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔_______s打一次点。②使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是()A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．哪个先，哪个后都可以③实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取为A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出。用尺子测得各点的距离为s1=3.62cm，s2=4.75cm，s3=5.88cm．根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是_____________（请用文字描述）；在记数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是__________m/s；小车的加速度是_________m/s2。（以上两空小数点后保留两位数字）13．某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度的实验装置如图所示。倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球。手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球。当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落……这样就可测出多个小球下落的总时间。（1）在实验中，下列做法正确的有_______。A．电路中的电源只能选用交流电源B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时（2）实验测得小球下落高度H=1.980m，10个小球下落的总时间T=6.5s，则重力加速度g=_______m/s2（结果保留两位有效数字）。（3）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差。为此，他分别取下落高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2，用此法_________（填“能”或“不能”）消除Δt的影响。重力加速度的表达式g=________________。四．计算题（本题共3小题，14题10分、15题12分、16题16分，本题满分38分．解答时需要写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤，只写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．）14．高速公路应急车道是为工程抢险、医疗救护等应急车辆设置的专用通道，是一条“生命通道”。然而随意占用应急车道的违法行为时有发生，由此酿成了许多严重的后果。国庆期间，成渝高速公路拥堵，一救护车执行急救任务，沿应急车道行驶，在某收费站停车缴费后以2m/s2的加速度匀加速到108km/h，之后以此速度匀速行驶了2分钟，发现前方100m处有车辆违规占用应急车道，该违规车辆匀速行驶，速度大小为36km/h，为了避免和该违规车辆相撞，救护车被迫开始刹车，（设高速路面平直）(1)求救护车从收费站由静止匀加速到速度为108km/h所行驶的距离以及此匀加速过程的时间；(2)为了避免和该违规车辆相撞，救护车刹车的加速度至少是多大；(3)假设救护车以(2)所求的加速度匀减速刹车，恰在两车速度相等时，违规车辆变道离开了应急车道，之后救护车继续匀加速至108km/h的速度后匀速行驶5分钟到达目的地处，救护车匀加速过程的加速度始终为2m/s2，如果应急车道畅通，求救护车在收费站和目的地之间行驶（最高行驶速度108km/h）可比上述过程缩短的时间是多少。15．ETC是不停车电子收费系统的简称。最近，安市某ETC通道的通行车速由原来的提高至，车通过ETC通道的流程如图所示。为简便计算，假设汽车以的速度朝收费站沿直线匀速行驶，如过ETC通道，需要在收费站中心线前处正好匀减速至，匀速通过中心线后，再匀加速至正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为，忽略汽车车身长度。求：（1）汽车过ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移大小（2）如果汽车以的速度通过匀速行驶区间，其他条件不变，求汽车提速后过ETC通道过程中比提速前节省的时间。16．一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方50m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度随位移变化可简化为图（a）中的图线。从司机发现警示牌到采取措施期间为反应时间（这段时间内汽车所受阻力已忽略，汽车仍保持匀速行驶），x