2021届高考物理一轮复习第一章运动的描述探究均变速直线运动规律章末质量检测一含解析粤教版

2021届高考物理一轮复习第一章运动的描述探究均变速直线运动规律章末质量检测一含解析粤教版

章末质量检测(一)‎ ‎(时间：40分钟)‎ 一、选择题(本题共10小题，1～7题为单项选择题，8～10题为多项选择题)‎ ‎1.关于速度的描述，下列说法正确的是(　　)‎ 图1‎ A.图1甲中，电动车限速20 km/h，指的是平均速度大小 B.图乙中，子弹射出枪口时的速度大小为500 m/s，指的是平均速度大小 C.图丙中，某运动员百米跑的成绩是10 s，则他冲刺时的速度大小一定为10 m/s D.图丁中，京沪高速铁路测试时的列车最高时速可达484 km/h，指的是瞬时速度大小 答案　D ‎2.两个物体从t＝0时刻起先后开始做自由落体运动，同时落地，则描述它们运动的v－t图象正确的是下图中的(　　)‎ 解析　首先两个物体都做自由落体运动，因此v－t图象的斜率应该相同，选项A、C错误；一先一后运动，所以有一个物体有一段时间应该速度为零，选项B错误，D正确。‎ 答案　D - 8 -‎ ‎3.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，为国家争得了荣誉。如图2甲为某运动员(可看成质点)参加跳板跳水比赛时的示意图，图乙为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(　　)‎ 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　跳水运动员借助跳板的弹力先向上加速，离开跳板后向上减速，到最高点后，再向下加速运动，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过程中速度为正，即向下运动，选项B正确。‎ 答案　B ‎4.大雾天，一辆小汽车正以12 m/s的速度在平直的公路上行驶，当司机发现前方有一辆货车正在以较慢的速度匀速向前行驶时，立即刹车做匀减速运动，减速运动4 s，两车恰好没有追尾，这段时间内小汽车运动的距离为40 m，不计刹车时司机的反应时间，则这段时间内货车运动的距离为(　　)‎ A.32 m B.28 m C.24 m D.20 m 解析　设货车运动的速度为v，因两车恰好没有追尾，故当两车相遇时，两车的速度相同，则由运动学公式可得，s＝(v0＋v)t，解得v＝8 m/s，则在这段时间内，货车运动的距离s＝vt＝32 m，A项正确。‎ 答案　A - 8 -‎ ‎5.古希腊学者亚里士多德关于落体运动的观点是“体积相等的两个物体，较重的下落得较快”，他甚至说，物体下落的快慢与它们的重力成正比。直到16世纪末，伽利略才发现了这一理论在逻辑上的矛盾，并采用“冲淡”重力的方法研究了自由落体运动。图3是他所做的铜球沿斜面运动实验的示意图。伽利略让铜球沿阻力很小的斜面从不同位置由静止滚下，他手稿中记录的一组实验数据如下表所示，伽利略对实验数据进行了分析得出了结论。伽利略得出的结论是(　　)‎ 图3‎ 时间t/s ‎1‎ ‎2‎ ‎3‎ ‎4‎ ‎5‎ ‎6‎ ‎7‎ ‎8‎ 距离s/mm ‎32‎ ‎130‎ ‎298‎ ‎526‎ ‎824‎ ‎1 192‎ ‎1 600‎ ‎2 104‎ A.斜面上物体运动的速度大小与时间成正比，即v＝kt(k恒定)‎ B.斜面上物体在相邻相等时间内运动的位移差恒定，即Δs＝k(k恒定)‎ C.斜面上物体运动的速度的平方与位移大小成正比，即v2＝ks(k恒定)‎ D.斜面上物体运动的位移大小与时间的平方成正比，即s＝kt2(k恒定)‎ 解析　表中数据显示的是铜球在斜面上运动时时间和距离的关系，位移的大小等于距离，可得＝k(在误差允许范围内认为k恒定)，选项D正确；由于在当时的条件下，根据实验数据无法准确计算铜球运动过程中的瞬时速度，所以选项A、C错误；分析表中数据不能得出斜面上的物体在相邻相等时间内运动的位移差恒定的结论，伽利略也没有得出相关结论，选项B错误。‎ 答案　D ‎6.在一沙坑的正上方某处将小球1竖直上抛，同时将小球2从同一位置自由释放。以抛出时为计时起点，两小球在前2t0时间内的v－t图象如图4所示。已知重力加速度为g，空气阻力忽略不计，则小球1落入沙坑时的速度大小为(　　)‎ 图4‎ A.gt0 B.gt0‎ - 8 -‎ C.2gt0 D.(1＋)gt0‎ 解析　小球1在前2t0时间内及小球2在前t0时间内的速度－时间图象的斜率均为g，t0时刻小球1的速度为0，小球2落入沙坑，速度大小v2＝gt0，故小球1的初速度大小v0＝gt0，方向向上，抛出点在沙坑正上方s＝gt处，小球1所到达的最高点在沙坑正上方H＝2s＝gt处，设小球1落入沙坑时速度为v1，对小球1从最高点到落入沙坑过程，有v＝2gH，解得v1＝gt0，故B正确。‎ 答案　B ‎7.如图5所示，在平直公路上有两辆同向匀速行驶的汽车A、B，A车的速度为10 m/s，B车的速度为12 m/s，A车在前，B车在后。两车相距10 m时，B车开始加速变道超车(B车超车过程看成匀加速直线运动，忽略变道过程中速度方向的变化和位移的侧向变化)，A车速度不变，为使5 s内能完成超车并回到右侧车道，且保证两车之间至少有15 m的安全距离，B车超车过程的加速度应不小于(　　)‎ 图5‎ A.1.6 m/s2 B.2 m/s2‎ C.1.2 m/s2 D.3 m/s2‎ 解析　A车做匀速直线运动，t时间内的位移sA＝vAt；B车做加速度为a的匀加速直线运动，t时间内的位移sB＝vBt＋at2。5 s内完成超车并回到右侧车道，为保证安全，需满足sB≥sA＋35 m，解得a≥2 m/s2，只有B符合题意。‎ 答案　　B ‎8.如图6甲所示，火箭发射时，速度能在10 s内由0增加到100 m/s；如图乙所示，汽车以108 km/h的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，下列说法中正确的是(　　)‎ 图6‎ A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s B.2.5 s内汽车的速度改变量为－30 m/s - 8 -‎ C.火箭的速度变化比汽车的速度变化快 D.火箭的加速度比汽车的加速度小 解析　因火箭发射时，速度在10 s内由0增加到100 m/s，故10 s内火箭的速度改变量为100 m/s，选项A错误；汽车以108 km/h＝30 m/s的速度行驶，急刹车时能在2.5 s内停下来，则2.5 s内汽车的速度改变量为0－30 m/s＝－30 m/s，选项B正确；火箭的加速度a1＝＝ m/s2＝10 m/s2；汽车的加速度a2＝＝ m/s2＝－12 m/s2，故火箭的速度变化比汽车的速度变化慢，火箭的加速度比汽车的加速度小，选项C错误，D正确。‎ 答案　BD ‎9.观察水龙头，在水龙头出水口处水的流量(单位时间内通过任一横截面的水的体积)稳定时，发现水流不太大时，从水龙头中连续流出的水会形成一水柱，如图7所示。现测得高为H的水柱上端面积为S1，下端面积为S2，重力加速度为g，以下说法正确的是(　　)‎ 图7‎ A.水柱上粗下细 B.水柱上下均匀 C.该水龙头的流量是S1S2 D.该水龙头的流量是 解析　由于单位时间内通过任一横截面的水的体积相等，设Δt时间内通过水柱任一横截面的水的体积为V，V＝vΔtS，开始时水流速度小，横截面积大，速度增大时，横截面积变小，所以水柱是上粗下细，A正确，B错误；高为H的水柱上端速度为v1＝，下端速度为v2＝，根据v－v＝2gH，水的流量＝S1S2，C正确，D错误。‎ 答案　AC ‎10.如图8所示为甲、乙两物块在同一直线上运动的位置(s)—时间(t)图象，乙物块做匀变速运动，加速度大小为0.2 m/s2，两图线相切于坐标点(5 s，－3 m)，则下列说法正确的是(　　)‎ - 8 -‎ 图8‎ A.前5 s内，甲、乙的运动方向一直相同 B.t＝5 s时，甲、乙相遇且速度相同 C.乙的初速度大小为1.8 m/s D.t＝0时刻，甲、乙相距2.8 m 解析　由题图可知，前5 s内，甲、乙均沿s轴负方向运动，A正确；两图线相切于坐标点(5 s，－3 m)，表明t＝5 s时，甲、乙相遇且速度相同，速度为v1＝－0.6 m/s，B正确；对乙物块，根据运动学公式有v1＝v0＋at，解得v0＝－1.6 m/s，C错误；乙的位移s＝s0＋v0t＋at2，代入(5 s，－3 m)及v0的值，可得s0＝2.5 m，D错误。‎ 答案　AB 二、非选择题 ‎11.蓝牙是一种无线技术，可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，但设备间超过一定距离时便无法实现通信。某次实验中，在甲、乙两小车上安装了某种蓝牙设备，该蓝牙设备正常通信的有效距离为10 m。两车只能沿一条直线运动，如图9所示。共完成了两组实验，每组实验两车的起始距离都为d。‎ 图9‎ 两组实验的相关数据如下：‎ 第一组：乙车保持静止，甲车从O点由静止出发，以a1＝1 m/s2的加速度向右做匀加速直线运动，发现3.10 s后两车不能再通信。‎ 第二组：乙车向左具有一定的初速度v0，以a2＝0.6 m/s2的加速度做匀加速直线运动，而甲车仍做上述运动，发现1 s后两车不能再通信。‎ 请完成下列问题，要求所有问题的最终结果均保留2位有效数字。‎ ‎(1)求甲、乙两车的初始距离d；‎ ‎(2)求乙车的初速度v0的大小。‎ - 8 -‎ 解析　(1)乙车保持静止，甲车从O点由静止向右做匀加速直线运动，则有s甲1＝a1t，‎ 由题意得s甲1＋d＝s＝10 m，‎ 联立解得甲、乙两车初始距离d＝5.195 m≈5.2 m。‎ ‎(2)乙车向左做匀加速直线运动，而甲车仍做上述运动，则有s甲2＝a1t，‎ s乙＝v0t2＋a2t，‎ 由题意得s甲2＋d＋s乙＝s＝10 m，‎ 联立解得乙车的初速度v0＝4.0 m/s。‎ 答案　(1)5.2 m　(2)4.0 m/s ‎12.为了解决城市堵车问题，很多地方设置了“绿波带”，通过控制红绿灯间隔时间，缓解交通压力。某直线路段每间隔x＝800 m就有一红绿灯路口，绿灯持续时间Δt1＝60 s，红灯持续时间Δt2＝40 s，且下一路口绿灯总比前一路口绿灯晚Δt＝40 s亮起，要求汽车在下一路口绿灯再次亮起后能通过该路口，汽车可当成质点。‎ ‎(1)某汽车在某路口绿灯刚亮起时刚好到达，且做匀速直线运动，并能连续通过接下来的6个路口，则该汽车速度的最大值和最小值分别是多少？‎ ‎(2)若该路段的限速值恰好是第(1)问中的最小值，某汽车从某一路口开始，在绿灯亮起10 s后，以加速度a＝1 m/s2匀加速启动，达到限速值后匀速行驶，则该汽车可连续地通过几个路口(包括开始时的路口)?‎ 解析　(1)要连续通过接下来的6个路口，‎ 则位移s＝6x＝4 800 m 汽车用时最短为6Δt，最长为6Δt＋Δt1‎ 由v＝可得汽车最小速度为v1＝＝16 m/s，‎ 最大速度为v2＝＝20 m/s。‎ ‎(2)汽车从静止开始加速，由s0＝得 加速运动的位移s0＝128 m 加速运动的时间t0＝＝16 s 则到达下一路口匀速运动时间t1＝＝42 s 即到达下一路口所用总时间为t总＝t0＋t1＋10 s＝68 s - 8 -‎ 此时下一路口为绿灯，以后每两红绿灯路口之间用时相等，为t2＝＝50 s 故到达第3个路口所需的时间为118 s，此时该路口为绿灯 到达第4个路口所需的时间为168 s，此时该路口为绿灯 到达第5个路口所需的时间为218 s，此时该路口为绿灯 到达第6个路口所需的时间为268 s，此时该路口为红灯 故该汽车可连续地通过5个路口。‎ 答案　(1)20 m/s　16 m/s　(2)见解析 - 8 -‎