2021届高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动章末质量检测含解析沪科版

2021届高考物理一轮复习第一章运动的描述匀变速直线运动章末质量检测含解析沪科版

章末质量检测(一)‎ ‎(时间：45分钟　满分：100分)‎ 一、选择题(本题共9小题，每小题6分，共54分。1～7题为单项选择题，8～9题为多项选择题)‎ ‎1.(原创)手机导航软件不仅极大地方便了出行的人们，更是缓解了城市交通压力。图1是某位游客从北京天安门广场附近骑自行车前往北京南站，导航规划了三条路线，下列说法错误的是(　　)‎ 图1‎ A.研究人在地图上的实时位置，可以把人看成质点 B.图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔 C.图中的5.4公里、6.1公里、5.6公里分别表示路程 D.三条路径路程不同、时间不同、位移也不同 解析　研究人在导航图中的位置时，人的大小和形状能够忽略，可以把人看成质点，选项A正确；图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔，选项B正确；图中的5.4公里、6.1公里、5.6公里是轨迹的长度，分别表示路程，选项C正确；三条路径路程不同、时间不同、位移相同，选项D错误。 ‎ 答案　D ‎2.跳水是我国的传统优势体育项目，近年来，我国跳水运动员在重大的国际比赛中夺得了几乎所有的金牌，为国家争得荣誉。如图2为某运动员(可看成质点)参加跳板跳水比赛时，其竖直分速度与时间的关系图象，以其离开跳板时作为计时起点，则(　　)‎ - 8 -‎ 图2‎ A.t1时刻开始进入水面 B.t2时刻开始进入水面 C.t2时刻达到最高点 D.t1～t2时间段速度方向竖直向上 解析　跳水运动员先向上运动，到最高点后，再向下运动，故t1时刻运动员上升到最高点；当接触到水面后，运动员开始向下做减速运动，故t2时刻开始进入水面，从图中可知向下为正方向，故t1～t2时间段速度为正，即向下运动，选项B正确。‎ 答案　B ‎3.(2019·石家庄市二模)“道路千万条，安全第一条。”《道路交通安全法》第四十七条规定：“机动车行经人行横道，应减速行驶；遇行人正在通过人行横道时，应停车让行”。一辆汽车以5 m/s的速度匀速行驶，驾驶员发现前方的斑马线上有行人通过，随即刹车使车做匀减速直线运动至停止。若驾驶员的反应时间为0.5 s，汽车在最后2 s内的位移为4 m，则汽车距斑马线的安全距离至少为(　　)‎ A.5.5 m B.6.25 m C.7.5 m D.8.75 m 解析　设汽车匀减速运动的加速度大小为a，由汽车在最后2 s内的位移为4 m，得x＝at2，解得a＝＝ m/s2＝2 m/s2，故汽车距斑马线的安全距离为x′＝v0t0＋＝5×0.5 m＋ m＝8.75 m，故D正确。‎ 答案　D ‎4.(2020·江西五校联考)如图3所示，一小球(可视为质点)沿斜面匀加速下滑，依次经过A、B、C三点。已知AB＝18 m，BC＝30 m，小球经过AB和BC两段所用的时间均为2 s，则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是(　　)‎ 图3‎ A.12 m/s，13 m/s，14 m/s B.10 m/s，14 m/s，18 m/s - 8 -‎ C.8 m/s，10 m/s，16 m/s D.6 m/s，12 m/s，18 m/s 解析　根据Δx＝at2得a＝＝ m/s2＝3 m/s2，小球在B点的瞬时速度等于AC段的平均速度，则vB＝＝ m/s＝12 m/s，小球在C点的速度vC＝vB＋at＝(12＋3×2) m/s＝18 m/s，小球在A点的速度vA＝vB－at＝(12－3×2) m/s＝6 m/s，故D正确。‎ 答案　D ‎5.(2020·河北沧州模拟)甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图4所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于t＝10 s处，则下列说法正确的是(　　)‎ 图4‎ A.甲车的初速度为零 B.乙车的初位置在x0＝60 m处 C.乙车的加速度大小为1.6 m/s2‎ D.t＝5 s时两车相遇，此时甲车速度较大 解析　位移—时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零，选项A错误；乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则t＝10 s 时，速度为零，反过来看成初速度为0的匀加速直线运动，则x＝at2，根据图象可知，x0＝a·(10 s)2，20 m＝a·(5 s)2，解得a＝1.6 m/s2，x0＝80 m，选项B错误，C正确；t＝5 s时两车相遇，此时甲车的速度v甲＝ m/s＝4 m/s，乙车的速度为v乙＝at＝1.6×5 m/s＝8 m/s，选项D错误。‎ 答案　C ‎6.甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，它们的v－t图象如图5所示，下列说法正确的是(　　)‎ 图5‎ A.乙物体先向负方向运动，后向正方向运动 - 8 -‎ B.t2时刻，二者共速并再次处于同一位置 C.0～t2时间内，两者距离先增大后减小，t1时刻相距最远 D.0～t2时间内，乙的速度和加速度都是先减小后增大 解析　甲、乙两个物体的速度始终都是正值，说明甲、乙两个物体的运动方向都不变，选项A错误；由图可得t2时刻，两物体的速度相等，但与横轴围成的面积不相等，即位移不相等，因为是从同一位置出发，故不会再次处于同一位置，选项B错误；0～t2时间内两者距离越来越远，t2时刻速度相等时相距最远，选项C错误；v－t图象的斜率反映加速度大小，由图可得乙物体图象的斜率先减小后增大，即加速度先减小后增大，选项D正确。‎ 答案　D ‎7.一个物体由静止开始沿一条直线运动，其加速度随时间的倒数的变化规律图线如图6所示，a0和t0已知，则下列判断正确的是(　　)‎ 图6‎ A.物体在t0前做加速度增大的加速运动 B.物体在t0时刻的速度为a0t0‎ C.物体在0～t0时间内速度增加量为a0t0‎ D.以上判断均错误 解析　解本题的关键是理解a－图象的物理含义。注意横轴为，由题图可知物体在t0前做加速度恒为a0的匀加速直线运动，由速度—时间公式可知物体在t0时刻的速度为a0t0，选项B正确，A、C、D错误。‎ 答案　B ‎8.(2020·赣州高三检测)如图7是用频闪间隔为t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是(　　)‎ 图7‎ A.一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶4∶9‎ - 8 -‎ B.一定满足关系x1∶x2∶x3＝1∶3∶5‎ C.苹果下落的加速度大小为 D.羽毛下落到C点时的速度大小为 解析　由于这是局部照片，A点并不一定是下落的起点，故不能根据初速度为零的匀变速直线运动的位移规律求解，故A、B项均错误；由Δx＝at2可得a＝，故C项正确，根据v＝得vC＝，故D项正确。‎ 答案　CD ‎9.(多选)如图8所示，物体自O点由静止开始做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝2 m，BC＝3 m。且物体通过AB、BC、CD所用的时间相等，则下列说法正确的是(　　)‎ 图8‎ A.可以求出物体加速度的大小 B.可以求得CD＝4 m C.可以求得OA之间的距离为1.125 m D.可以求得OB之间的距离为12.5 m 解析　由匀变速直线的运动规律有xCD－xBC＝xBC－xBA＝aT2，可得xCD＝4 m，而时间T未知，故选项A错误，B正确；由匀变速直线运动的规律有vB＝＝，a＝，xOB＝＝3.125 m，所以xOA＝xOB－xAB＝1.125 m，选项C正确，D错误。‎ 答案　BC 二、非选择题(本题共4小题，共46分)‎ ‎10.(9分)(2019·福建漳州一模)如图9甲，利用恒速滴液瓶(每隔相同时间从玻璃管口滴下一个液滴)和频闪光源来研究自由落体运动实验时，调节频闪光源的频率和恒速液滴的频率，使两者恰好相等，屏幕上就会出现“液滴不动”的影点，设此时频闪光源的频率为f。某次实验的影点位置如图乙所示。相邻影点间的距离分别为h1、h2、h3和h4。‎ - 8 -‎ 图9‎ ‎(1)图乙中相邻影点间的时间间隔为________，自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v＝________。‎ ‎(2)由逐差法可得液滴下落加速度的表达式为a＝________________。‎ 解析　(1)由题意可知，液滴下落的频率等于频闪光源的频率，则图乙中相邻影点间的时间间隔为T＝；自上而下第二个影点瞬时速度的表达式为v＝＝。‎ ‎(2)由逐差法可得液滴下落加速度的表达式为 a＝＝f2。‎ 答案　 (1)　　(2)f2‎ ‎11.(10分)2017年4月16日，国产大飞机C919在上海浦东机场进行了首次高速滑行测试。某次测试中，C919在平直跑道上由静止开始匀加速滑行，经t1＝20 s达到最大速度vmax＝288 km/h，之后匀速滑行一段时间，再匀减速滑行，最后停下来。若滑行总距离x＝3 200 m，且减速过程的加速度大小与加速过程的加速度大小相等，取g＝10 m/s2，求：‎ 图10‎ ‎(1)C919减速滑行时的加速度大小；‎ ‎(2)C919在整个滑行过程中的平均速度大小。(结果保留3位有效数字)‎ 解析　(1)最大速度vmax＝288 km/h＝80 m/s，在0～20 s内C919做匀加速直线运动，则vmax＝at1，代入数据解得a＝4 m/s2。则可知C919减速滑行时的加速度大小a′＝a＝4 m/s2。‎ ‎(2)减速过程的时间设为t3，则0＝vmax－a′t3‎ 加速过程的位移大小x1＝at 减速过程的位移大小x3＝vmaxt3＋(－a′)t 匀速运动过程的时间设为t2，则有x－x1－x3＝vmaxt2‎ C919在整个滑行过程中的平均速度大小＝ 联立以上各式，代入数据解得＝53.3 m/s。‎ 答案　(1)4 m/s2　(2)53.3 m/s ‎12.(12分)如图11所示，在光滑的水平地面上，相距L＝10 m的A、B两小球均以速度v0＝10 m/s 向右匀速运动，随后两球相继滑上倾角为30°的足够长的光滑斜坡，地面与斜坡平滑连接，取 - 8 -‎ g＝10 m/s2。求：‎ 图11‎ ‎(1)B球刚要滑上斜坡时A、B两球的距离；‎ ‎(2)A球滑上斜坡后经过多长时间两球相遇。‎ 解析　(1)设A球滑上斜坡后经过t1时间B球滑上斜坡，则有t1＝＝1 s A球滑上斜坡后加速度大小a＝＝gsin 30°＝5 m/s2。设t1时间内A球向上运动的位移为x(即A、B两球的距离)，则x＝v0t1－at＝7.5 m。‎ ‎(2)B球刚要滑上斜坡时A球的速度v1＝v0－at1＝5 m/s B球滑上斜坡时，加速度与A球相同，以A球为参考系，B球相对于A球以速度v＝v0－v1＝5 m/s做匀速运动，‎ 设再经过t2时间两球相遇，有t2＝＝1.5 s 则A球滑上斜坡后，两球相遇时经过的时间t＝t1＋t2＝2.5 s。‎ 答案　(1)7.5 m　(2)2.5 s ‎13.(15分)(2019·南昌市模拟)高铁列车上有很多制动装置。在每节车厢上装有制动风翼，当风翼完全打开时，可使列车产生a1＝0.5 m/s2的平均制动加速度。同时，列车上还有电磁制动系统、空气制动系统、摩擦制动系统等。单独启动电磁制动系统，可使列车产生a2＝0.7 m/s2的平均制动加速度。所有制动系统同时作用，可使列车产生最大为a＝3 m/s2的平均制动加速度。在一段直线轨道上，列车正以v0＝324 km/h的速度匀速行驶时，列车长接到通知，前方有一列车出现故障，需要减速停车。列车长先将制动风翼完全打开，让高速行驶的列车减速，当车速减小了时，再通过电磁制动系统同时制动。‎ ‎(1)若不再开启其他制动系统，从开始制动到停车，高铁列车行驶的距离是多少？‎ ‎(2)若制动风翼完全打开时，距离前车只有2 km，那么该列车最迟在距离前车多远处打开剩余的制动装置，才能保证不与前车相撞？‎ 解析　(1)由题意可得v0＝324 km/h＝90 m/s 打开制动风翼时，列车的加速度大小为a1＝0.5 m/s2，设当速度减小了时列车的速度为v1＝v0＝60 m/s 在此过程中行驶的距离x1＝＝4 500 m - 8 -‎ 再打开电磁制动后，列车的加速度大小为 a′＝a1＋a2＝1.2 m/s2‎ 在此过程中行驶的距离x2＝＝1 500 m 则高铁列车从开始制动到停车行驶的总距离 x＝x1＋x2＝6 000 m。‎ ‎(2)设最迟需要在距离前车Δx处打开其他制动装置，此时列车速度为v。由题意知，此时列车减速的加速度为最大制动加速度大小a＝3 m/s2，则Δx＝ 剩余的制动装置打开之前，列车减速行驶的距离为 x0－Δx＝ 其中x0＝2 km 联立解得Δx＝1 220 m。‎ 答案　(1)6 000 m　(2)1 220 m - 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