2019-2020学年高中物理第二单元匀变速直线运动的研究课堂同步训练卷一含解析 人教版必修

2019-2020学年高中物理第二单元匀变速直线运动的研究课堂同步训练卷一含解析 人教版必修

此卷只装订不密封 班级 姓名 准考证号 考场号 座位号 ‎ 第二单元训练卷 物 理 （一）‎ 注意事项：‎ ‎1．答题前，先将自己的姓名、准考证号填写在试题卷和答题卡上，并将准考证号条形码粘贴在答题卡上的指定位置。‎ ‎2．选择题的作答：每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑，写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎3．非选择题的作答：用签字笔直接答在答题卡上对应的答题区域内。写在试题卷、草稿纸和答题卡上的非答题区域均无效。‎ ‎4．考试结束后，请将本试题卷和答题卡一并上交。‎ 一、单项选择题(本大题共10小题；每小题4分，共40分。每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确)‎ ‎1．伽利略在著名的斜面实验中，让小球分别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下，他通过实验观察和逻辑推理，得到的正确结论有(　　)‎ A．倾角一定时，小球在斜面上的位移与时间的平方成正比 B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与位移成正比 C．自由落体运动中越重的物体下落越快 D．小球沿斜面向下运动时的加速度与斜面的倾角成正比 ‎【答案】A ‎【解析】伽利略通过实验测定出小球沿斜面下滑的运动是匀加速直线运动，位移与时间的二次方成正比，故A正确 倾角一定时，加速度恒定，因此小球在斜面上滚下的速度与时间成正比，故B错误；自由落体运动的快慢与物体的重力无关，故C错误；①斜面长度一定时，倾角的越大，加速度越大，但不是与倾角成正比；②伽利略时代没有加速度的概念，故D错误。‎ ‎2．物体在做匀变速直线运动的过程中，在任何相等的时间内，下列哪个量一定是相等的(　　)‎ A．位移 B．加速度 C．平均速度 D．平均速率 ‎【答案】B ‎【解析】做匀变速直线运动的物体，加速度恒定，位移不断变化，故A错误，B正确；做匀变速直线运动的物体相等的时间内位移不相等，平均速度不等，故C错误；相等的时间内路程不相等，平均速率不等，故D错误。‎ ‎3．一物体做初速度为零的匀加速直线运动，第2 s末的速度为4 m/s，它运动的加速度为(　　)‎ A．2 m/s2 B．3 m/s2 C．4 m/s2 D．5 m/s2‎ ‎【答案】A ‎【解析】根据加速度的定义，解得：，故选A。‎ ‎4．某同学在实验室做了如图所示的实验，铁质小球被电磁铁吸附，断开电磁铁的电源，小球自由下落，已知小球的直径为0.5 cm，该同学从计时器上读出小球通过光电门的时间为1.00×10－3 s，g取10 m/s2，则小球开始下落的位置距光电门的距离h为(　　)‎ A．1 m B．1.25 m C．1.4 m D．1.5 m ‎【答案】B ‎【解析】小球通过光电门的极短时间内的平均速度m/s；由于时间极短，故小球到达光电门时时刻的瞬时速度近似为v＝5m/s；从释放到到达光电门时间内：m，故选B。‎ ‎5．一根一端封闭，另一端装有阀门的玻璃管，内有纸片、羽毛、金属片。用抽气机把管内的空气几乎抽尽，再把玻璃管倒过来(如图所示)。观察这些物体下落的快慢情况，下列说法中正确的(　　)‎ A．纸片下落最快 B．羽毛下落最快 C．金属片下落最快 D．三者下落一样快 ‎【答案】D 5‎ ‎【解析】把管内的空气全部抽尽，则物体不受空气阻力，三个物体都做自由落体运动，都只受重力作用，下落加速度均为g，经过相同时间，物体的速度为，g相同，v一样大，即下落一样快，D正确。‎ ‎6．一辆汽车起步后在10 s内速度达到80 km/h，一列火车起步后达到这个速度需要60 s。两车的上述过程均可看作是匀变速直线运动，则关于该过程下列说法正确的是(　　)‎ A．汽车的加速度大 B．火车的加速度大 C．两车通过的位移相同 D．汽车通过的位移大 ‎【答案】A ‎【解析】，汽车的加速度为，火车的加速度为，故，A正确B错误；根据公式可知在末速度相同的情况下，加速度越小，加速位移越大，故火车通过的位移大，C、D错误。‎ ‎7．汽车以15 m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，则刹车后6 s时汽车的速度为(　　)‎ A．33 m/s B．3 m/s C．－3 m/s D．0‎ ‎【答案】D ‎【解析】汽车从刹车开始到停下所用时间为：，则知刹车5s汽车停止运动。故汽车在刹车后6s末的速度为0，故D正确，ABC错误。‎ 点睛：本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动。‎ ‎8．甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速度随时间变化图象如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是(　　)‎ A．在0～4 s内甲车做匀加速直线运动，乙车做匀减速直线运动 B．在0～2 s内两车间距逐渐增大，2 s～4 s内两车间距逐渐减小 C．在t＝2 s时甲车速度为3 m/s，乙车速度为4.5 m/s D．在t＝4 s时甲车恰好追上乙车 ‎【答案】C ‎【解析】根据图象可知，在0～4 s内，甲的加速度不变，甲做匀加速直线运动，乙的加速度逐渐减小，乙做加速度减小的加速直线运动，故A正确；据加速度时间图象知道图象与时间轴所围的面积表示速度。据图象可知，当t＝4s时，两图象与t轴所围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在4秒前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，所以两车逐渐远离，当t＝4s时，两车速度相等即相距最远，故B、D错误；在t＝2s时乙车速度为v乙＝×(1.5+3)×2＝4.5m/s，甲车速度为v甲＝1.5×2＝3m/s，故C正确。‎ ‎9．一小汽车以72 km/h做匀速直线运动，突然发现前面40 m处有一障碍物，司机立即刹车，使汽车做匀减速运动，并恰好没有撞到障碍物，则(　　)‎ A．汽车刹车的加速度大小为10 m/s2‎ B．汽车刹车过程用时10 s C．从司机刹车开始计时，t＝5 s时汽车的速度大小为5 m/s D．从司机刹车开始计时，0～3 s内汽车的位移大小为37.5 m ‎【答案】D ‎【解析】72km/h＝20m/s，根据速度位移公式得，加速度大小，故A错误。汽车刹车过程的时间，故B错误。汽车4s停止，则5s末的速度为零，故C错误。汽车刹车后3s的位移，故D正确。‎ 5‎ ‎10．如图所示是物体做直线运动的v－t图象，以下说法中正确的是(　　)‎ A．在第2 s末加速度方向发生了改变 B．在第2 s末速度为零，加速度也为零 C．在前4 s内的平均速度为零 D．前4 s内，在第4 s末时离出发点最远 ‎【答案】C ‎【解析】图象的斜率表示加速度，1s－3s内由于图象的斜率没有变化，故加速度没有变化；故A错误；由图可知，在第2s末速度为零，加速度不为零，故B错误；由图可知，前4s内的位移为零，故平均速度为零，故C正确；由图知，在前4s内，离出发点最远的是在第2s末，故D错误。‎ 二、多项选择题(本大题共5小题，每小题4分，共20分。每小题给出的四个选项中，有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)‎ ‎11．物体由静止做匀加速直线运动，第3 s内通过的位移是3 m，则(　　)‎ A．第3 s内平均速度是3 m/s B．物体的加速度是1.2 m/s2‎ C．前3 s内的位移是6 m D．2.5 s末的速度是3 m/s ‎【答案】ABD ‎【解析】第内的平均速度是为：，则A正确；设加速度为a，则有：，其中，，解得：，则B正确；前内的位移为：，则C错误；根据匀变速直线运动规律：某段时间内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度，故2.5 s末的速度等于第内的平均速度，即：，故选项D正确。‎ ‎12．一物体从静止开始做匀加速直线运动，下面说法中正确的是(　　)‎ A．第1 s内、第2 s内、第3 s内的运动距离之比一定是x1∶x2∶x3＝1∶3∶5‎ B．第1 s内、前2 s内、前3 s内的运动距离之比一定是x1∶x2∶x3＝1∶3∶5‎ C．第一段时间的末速度等于该段时间中间时刻瞬时速度的2倍 D．运动过程中，任意相邻等时间间隔内位移之差为定值 ‎【答案】ACD ‎【解析】初速度为零的匀加速直线运动的推论，可知前1s内，前2s内，前3s内…相应的运动距离之比一定是，则第1s内、第2s内、第3s内…相邻的相同时间内的位移之比一定是,故A正确，B错误；利用匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度，第一段时间的初速度为0，则有，故C正确；匀变速直线运动在连续相等时间内的位移之差是一恒量，即，故D正确。‎ ‎13．做初速度不为零的匀加速直线运动的物体，在时间T内通过位移s1到达A点，接着在时间T内又通过位移s2到达B点，则以下判断正确的是(　　)‎ A．物体在A点的速度大小为 B．物体运动的加速度为 C．物体运动的加速度为 D．物体在B点的速度大小为 ‎【答案】AC ‎【解析】根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知：，故A正确；根据s2−s1＝aT2得物体运动的加速度为：，故B错误，C正确；物体在B点的速度等于：，故D错误。‎ 5‎ ‎14．如图所示的x－t图象和v－t图象中，给出的四条曲线 1、2、3、4 代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是(　　)‎ A．v－t图象中图线3表示物体做曲线运动 B．v－t图象中0至t3时间内3和4的平均速度大小相等 C．x－t图象中，在t2时刻2开始反向运动 D．x－t图象中，t1时刻v1＞v2‎ ‎【答案】CD ‎【解析】运动学的图象中任何曲线只能表示直线运动，因为在运动学图象中只能表示正负两方向，故不能描述曲线运动，故A错误；v－t图象中0至时间，4的位移大于3的位移，时间相等，则4的平均速度大于3的平均速度。故B错误；x－t图线的斜率表示物体的瞬时速度，则知在时刻2开始反向运动，故C正确。x－t图象斜率的绝对值越大，速率越大，则时刻．故D正确。‎ ‎15．一只气球以10 m/s的速度匀速上升，某时刻在气球正下方距气球6 m处有一小石子以20 m/s的初速度竖直上抛，若g取10 m/s2，不计空气阻力，则以下说法正确的是(　　)‎ 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9 m/s，其余条件不变，则石子在抛出后1 s末追上气球 D．若气球上升速度等于7 m/s，其余条件不变，则石子在到达最高点时追上气球 ‎【答案】BC ‎【解析】以气球为参考系，石子的初速度为10 m/s，石子做匀减速运动，当速度减为零时，石子与气球之间的距离缩短了5 m，还有1 m，石子追不上气球，故A错，B对；若气球上升速度等于9 m/s，其余条件不变，1 s末石子与气球之间的距离恰好缩短了6 m，石子能追上气球，所以C对；若气球上升速度等于7 m/s＜9 m/s，石子会在1 s内追上气球，而石子要在2 s末才会到达最高点，故D错．‎ 三、计算题(共40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)‎ ‎16．(8分)(1)某同学用电磁打点计时器测匀变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为______。‎ A．220 V交流电      B．6 V以下交流电 C．220 V直流电      D．6 V以下直流电 ‎(2)实验中打点计时器每隔0.02 s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做 (填“匀速”或“匀变速”)直线运动，这是因为 ；计算小车的加速度大小a＝______m/s2(保留两位有效数字)。‎ ‎【答案】(1)B (2)匀变速 两个连续相等的时间间隔内的位移之差相等 3.0‎ ‎【解析】(1)电磁打点计时器使用的是4－6V的低压交流电，B正确；‎ ‎(2)相邻计数点间的距离之差，可知小车做匀变速直线运动。这是因为两个连续相等的时间间隔内的位移之差恒定；根据匀变速直线运动的推论公式可得小车运动的加速度计算表达式为，由于相邻计数点间仍有四个点，因此相邻计数点时间间隔为；代入数据，解得。‎ ‎17．(10分)汽车以v0＝16 m/s的速度在水平路面上匀速运动，刹车后经2 s速度速度变为10 m/s，已知汽车在刹车过程中加速度大小不变。求：‎ ‎(1)刹车过程中汽车的加速度大小；‎ 5‎ ‎(2)刹车4秒后汽车的速度大小。‎ ‎【解析】(1)根据加速度的定义式 a＝‎ 可得：a＝﹣3m/s2‎ ‎(2)汽车停车所需时间：t0＝s＞4s 故4s末的速度为v1＝v0＋at＝16﹣3×4＝4m/s ‎18．(10分)物体从离地面5m高处做自由落体运动（g＝10 m/s2）。求 ‎(1)物体下落时间；‎ ‎(2)物体落地速度；‎ ‎(3)物体在整个下落过程中的平均速度。‎ ‎【解析】(1)物体做自由落体运动，根据 可解得 ‎ ‎(2)根据 可知 ‎ ‎(3)根据平均速度公式可求得： ‎ ‎19．(12分)一小汽车从静止开始以3 m/s2的匀加速度行驶，恰有一自行车以6 m/s的速度从汽车边匀速驶过。‎ ‎(1)汽车什么时候追上自行车，此时汽车的速度是多少？‎ ‎(2)汽车从开始起动后到追上自行车之前经多少时间后两者相距最远？此时距离是多少？‎ ‎【解析】(1)设经时间汽车追上自行车，则有：‎ 解得：‎ 此时汽车速度 故汽车经过4s追上自行车，此时汽车的速度为12m/s．‎ ‎(2)汽车速度等于6m/s时两者距离最远，则有：‎ 解得：‎ 汽车的位移为 自行车的位移为 两车距离。‎ 故经过2s两者相距最远，此时的距离为6m。‎ 5‎