2021高考物理（选择性考试）人教版一轮章末检测：1 运动的描述

2021高考物理（选择性考试）人教版一轮章末检测：1 运动的描述

www.ks5u.com 章末检测1　运动的描述 ‎(时间90分钟　满分100分)‎ 一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分．在每小题给出的四个选项中，第1～8小题只有一个选项正确，第9～12小题有多个选项正确，全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错或不选的得0分)‎ ‎1．历史上，伽利略在斜面实验中分别在倾角不同、阻力很小的斜面上由静止释放小球，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二次方成正比 B．倾角一定时，小球在斜面上的速度与时间的二次方成正比 C．斜面长度一定时，小球从顶端滚到底端时的速度与倾角无关 D．斜面长度一定时．小球从顶端滚到底端所需的时间与倾角无关 答案：A ‎2．在物理学研究过程中，科学家们创造了许多物理学研究方法，如理想实验法、控制变量法、极限法、等效替代法、理想模型法、微元法等，以下关于所用物理学研究方法的叙述错误的是(　　)‎ A．根据速度定义式v＝，当Δt非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义采用了极限法 B．在不需要考虑物体的大小和形状时，用质点来代替实际物体采用了等效替代的方法 C．加速度的定义式为a＝，采用的是比值定义法 D ‎．在推导匀变速直线运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法 答案：B ‎3.如图所示，某赛车手在一次野外训练中，先用地图计算出出发地A和目的地B的直线距离为9 km，实际从A运动到B用时5 min，赛车上的里程表指示的里程数增加了15 km，当他经过某路标C时，车内速度计指示的示数为150 km/h，那么可以确定的是(　　)‎ A．整个过程中赛车的平均速度为180 km/h B．整个过程中赛车的平均速度为150 km/h C．赛车经过路标C时的瞬时速度为150 km/h D．赛车经过路标C时的速度方向为由A指向B 解析：整个过程中的平均速度为＝＝30 m/s＝108 km/h，故A、B错误；经过C点时速度计示数为150 km/h，则此时瞬时速度大小为150 km/h，方向沿轨迹的切线，则C正确，D错误．‎ 答案：C ‎4.如图所示，某学习小组利用直尺估测反应时间：甲同学捏住直尺上端，使直尺保持竖直，直尺零刻度线位于乙同学的两指之间．当乙看见甲放开直尺时，立即用手指捏住直尺，根据乙手指所在位置计算反应时间．为简化计算，某同学将直尺刻度进行了改进，先把直尺零刻度线朝向下，以相等时间间隔在直尺的反面标记相对应的反应时间(单位为s)刻度线，制成了“反应时间测量仪”．‎ 下列四幅图中反应时间刻度线标度正确的是(　　)‎ ‎　　　　 A　　　B 　　C　　 D 解析：由题可知，乙同学手的位置在开始时应放在0刻度处，所以反应时间0刻度要在下边．由物体做自由落体运动的位移h＝gt2可知，位移与时间的二次方成正比，所以随时间的增大，刻度尺上的间距增大．由以上分析可知，只有图C是正确的．‎ 答案：C ‎5．做匀加速直线运动的列车出站时，车头经过站台某点O时速度是1 m/s，车尾经过O点时速度是7 m/s，则这列列车的中点经过O点时的速度为(　　)‎ A．5 m/s　　　　　 B．5.5 m/s C．4 m/s D．3.5 m/s 解析：根据匀变速直线运动过程中，中间位置速度公式v＝，可得这列列车的中点经过O点时的速度为v＝ m/s＝5 m/s.‎ 答案：A ‎6.一质点0时刻从某点出发做直线运动，v-t 图象如图所示．关于质点运动的下列说法，正确的是(　　)‎ A．0～2 s内的位移与2～4 s内的位移相同 B．第5 s内的加速度与第6 s内的加速度方向相反 C．6 s末距出发点最远 D．4 s末经过出发点 解析：v-t图象与时间轴围成的“面积”表示质点在该段时间内发生的位移，图象在时间轴上方位移为正，图象在时间轴下方位移为负，可知0～2 s内的位移与2～4 s内的位移大小相等，方向相反，则位移不同，故A错误；v-t图象的斜率表示加速度，可知质点在第5 s内的加速度与第6 s内的加速度大小相等，方向相同，故B错误；根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移，可知2 s末距出发点最远，故C错误；根据图象与时间轴围成的“面积”表示位移，可知0～4 s内质点的位移为0，则4 s末经过出发点，故D正确．‎ 答案：D ‎7.(2019·河北衡水联考)如图所示，两条曲线为汽车a、b在同一条平直公路上的v-t图象，已知在t2时刻两车相遇，下列说法正确的是(　　)‎ A．a车速度先减小后增大，b车速度先增大后减小 B．t1时刻a车在前，b车在后 C．t1～t2时间内，a、b位移相同 D．a车加速度先减小后增大，b车加速度先减小后增大 解析：由题图可知，a车速度先增大后减小，b车速度先减小后增大，故A项错误；在t2时刻两车相遇，在t1～t2时间内，a车图线与时间轴围成面积大，则a车位移大，可知t1时刻，b车在前，a车在后，故B、C错误；v-t图象中图线斜率表示加速度，故a、b两车加速度先减小后增大，故D正确．‎ 答案：D ‎8．如图，一质点从A点开始做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小为a，B、C、D是质点运动路径上三点，且BC＝x1，CD＝x2，质点通过B、C间所用时间与经过C、D间所用时间相等，则质点经过C点的速度为(　　)‎ A. B. C. D. 解析：设质点从B到C所用时间为T，则从B到D的时间为2T，由Δx＝aT2有x2－x1＝aT2，得T＝，质点经过C点的速度vC＝＝，因此A项正确．‎ 答案：A ‎9.(2019·广州调研)如图所示为甲、乙两物体在同一直线上运动的位置坐标x随时间t变化的图象，已知甲对应的是图象中的直线，乙对应的是图象中的曲线，则下列说法正确的是(　　)‎ A．甲做匀减速直线运动 B．乙做变速直线运动 C．0～t1时间内两物体平均速度大小相等 D．两物体的运动方向相反 解析：由题图中图象的斜率表示速度，知甲沿负方向做匀速直线运动，故A错误；乙图象切线的斜率不断增大，说明乙的速度不断增大，做变速直线运动，故B正确；根据坐标的变化量等于位移知，0～t1时间内两物体位移大小不相等，方向相反，所以平均速度不相等，故C错误；根据图象的斜率表示速度可知，甲的速度为负，乙的速度为正，即两物体的运动方向相反，故D正确．‎ 答案：BD ‎10.(2019·唐山模拟)如图所示，长度为0.55 m的圆筒竖直放在水平地面上，在圆筒正上方距其上端1.25 m处有一小球(可视为质点)．在由静止释放小球的同时，将圆筒竖直向上抛出，结果在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则圆筒上抛的速度大小可能为(空气阻力不计，g取10 m/s2)(　　)‎ A．2.3 m/s B．2.6 m/s C．2.9 m/s D．3.2 m/s 解析：整个过程中小球做自由落体运动，圆筒做竖直上抛运动 小球下落时间为t1＝，h为实际下落高度．‎ 圆筒在空中运动时间为t2＝，v0为其上抛初速度 根据题中要求，在圆筒落地前的瞬间，小球在圆筒内运动而没有落地，则对临界情况分析：‎ ‎①圆筒上抛速度较小时，当圆筒落地瞬间，小球刚到圆筒上沿 则h1＝1.25 m，‎ 又t1＝t2即 ＝，‎ 解得v01＝2.5 m/s.‎ ‎②圆筒上抛速度较大时，当圆筒落地瞬间，小球刚要落地 则h2＝(1.25＋0.55) m＝1.8 m，‎ 又t1＝t2即 ＝，‎ 解得v02＝3 m/s.‎ 故圆筒上抛速度范围为2.5 m/s＜v0＜3 m/s.‎ 故选项B、C正确．‎ 答案：BC ‎11.在遥控车漂移激情挑战赛中，若a、b两个遥控车由同一地点向同一方向做直线运动，它们的v-t图象如图所示，则下列说法正确的是(　　)‎ A．b车启动时，a车在其前方2 m处 B．运动过程中，b车落后a车的最大距离为4 m C．b车启动3 s后正好追上a车 D．b车超过a车后，两车不会再相遇 答案：CD ‎12．酒后驾驶会导致许多安全隐患是因为驾驶员的反应时间变长，反应时间是指从驾驶员发现情况到采取制动措施的时间，表中“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动措施的时间内汽车行驶的距离；“制动距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大小都相同)．从分析表中数据可知，下列说法正确的是(　　)‎ 速度/(m·s－1)‎ 思考距离/m 制动距离/m 正常 酒后 正常 酒后 ‎15‎ ‎7.5‎ ‎15.0‎ ‎22.5‎ ‎30.0‎ A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5 s B．驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为7.5 m/s2‎ C．若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增加一倍 D．若汽车以25 m/s的速度行驶时发现前方60 m处有险情，酒后驾驶不能安全停车 答案：ABD 二、非选择题(共52分)‎ ‎13．(6分)某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动．他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带如图所示．他在纸带上便于测量的地方选取第一个计数点，在这点下面标明A，在第六个点下面标明B，第十一个点下面标明C，第十六个点下面标明D，第二十一个点下面标明E.测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC＝14.56 cm，CD＝11.15 cm，DE＝13.73 cm，则打C 点时小车的瞬时速度大小为________m/s，小车运动的加速度大小为________m/s2，AB间的距离应为________cm.(结果均保留三位有效数字)‎ 解析：由题可知相邻的计数点间的时间间隔为T＝0.1 s，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上C点时小车的瞬时速度大小 vC＝＝ m/s＝0.986 m/s.‎ a＝ ‎＝ m/s2‎ ‎＝2.58 m/s2.‎ 相邻的相等时间间隔的位移差恒定，故xBC－xAB＝xDE－xCD＝13.73 cm－11.15 cm＝2.58 cm；‎ 而AB＋BC＝14.56 cm，故AB的距离应为5.99 cm.‎ 答案：0.986　2.58　5.99‎ ‎14．(6分)利用图甲所示的装置测量滑块运动的加速度，将木板水平固定在桌面上，光电门A固定在木板上靠近滑块处，光电门B的位置可移动，利用一根压缩的短弹簧来弹开带有遮光片的滑块．实验步骤如下：‎ ‎　　　　　　 甲　　　　　　　乙 ‎(1)用游标卡尺测量遮光片的宽度d，其示数如图乙所示，d＝‎ ‎________cm.‎ ‎(2)两个光电门同时连接计时器，让滑块从O位置被弹出并沿木板向右滑动，用计时器记录遮光片从光电门A运动至B所用的时间t，再用刻度尺测量A、B之间的距离s，则表示滑块从A运动至B的________的大小．‎ ‎(3)保持光电门A的位置不动，改变光电门B的位置，每次都使滑块从O位置被弹出，用计时器记录每次相应的t值，并用刻度尺测量A、B之间相应的距离s.每次实验，重复几次测量后取平均值，这样可以减少实验的偶然误差．‎ ‎(4)若用-t图象处理数据，所得图象如图丙所示，该图线在轴上的截距表示滑块经过光电门A时的速度大小；用作图法得出滑块运动的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字)．‎ 图丙 解析：(1)游标卡尺的主尺读数为8 mm，20分度游标尺的第12格与主尺某刻线对齐，读数为12×0.05 mm＝0.60 mm，结果为8.60 mm，即0.860 cm.‎ ‎(2)由平均速度定义可知表示滑块从A运动至B的平均速度．‎ ‎(4)设滑块经过A点时的速度为v0，滑块从A至B 做匀减速直线运动，有s＝v0t－at2，整理得＝－at＋v0，则图线的斜率为－，结合图象得a＝2.2 m/s2.‎ 答案：(1)0.860　(2)平均速度　(4)2.2‎ ‎15．(8分)(2019·郑州模拟)一水池水深H＝0.8 m．现从水面上方h＝0.8 m高处由静止释放一质量为m＝0.1 kg的硬质小球，测得小球从释放到落至水池底部用时t＝0.6 s．小球可看作质点，不计空气及水的阻力，g取10 m/s2.‎ ‎(1)通过计算判断球体在水中做什么运动？‎ ‎(2)若使小球落至池底所用时间最短，要从水面上方多高处静止释放小球？‎ 解析：(1)设小球落至水面所用时间为t1，‎ 在水中做匀变速运动，加速度为a，则 h＝gt，‎ v＝gt1，‎ H＝v(t－t1)＋a(t－t1)2‎ 解得a＝0，则小球在水中做匀速运动．‎ ‎(2)设释放点距水面距离为s，则 ts＝，vs＝，‎ t′＝＋，‎ 由数学知识知，当＝时t′最小，‎ 即s＝＝0.4 m.‎ 答案：(1)匀速运动　(2)0.4 m ‎16．(9分)某物理实验小组在游泳池中做了一个实验，将一个木球离水面7.2 m高静止释放(不计空气阻力)，经1.50 s后落入池底速度刚好为零，假定木球在水中做匀减速直线运动，重力加速度g取10 m/s2，求：‎ ‎(1)木球在水中运动的加速度的大小；‎ ‎(2)游泳池水的深度．‎ 解析：(1)设木球做自由落体运动的时间为t1‎ 由运动学公式得h1＝gt，‎ 代入数据解得t1＝1.2 s.‎ 木球入水时的速度v＝gt1＝12 m/s，‎ 木球在水中运动的时间t2＝1.5 s－t1＝0.3 s，‎ 木球做匀减速运动过程的加速度 a＝＝ m/s2＝－40 m/s2‎ 加速度大小为40 m/s2.‎ ‎(2)游泳池水的深度 h2＝t2＝×0.3 m＝1.8 m.‎ 答案：(1)40 m/s2　(2)1.8 m ‎17．(11分)甲、乙两车在同一条平直公路上运动，甲车以10 m/s的速度匀速行驶，经过车站A时关闭油门以4 m/s2的加速度匀减速前进，2 s后乙车与甲车同方向以1 m/s2的加速度从同一车站A出发，由静止开始做匀加速运动，问乙车出发后多少时间追上甲车？‎ 解析：甲车做匀减速运动，则0＝v0－a甲t，‎ ‎0－v＝－2a甲x甲，‎ 得出甲车的运动时间t＝＝2.5 s，‎ 甲车前进的距离x甲＝＝12.5 m.‎ 乙车在t＝2.5 s内的位移 x乙＝a乙(t－Δt)2＝0.125 m＜12.5 m，‎ 即甲车停止时乙车还没有追上甲车，乙车追上甲车时甲车已经停止，乙车发生的位移即为x甲，则 x甲＝a乙t′2，‎ 得乙车追上甲车所用时间t′＝ ＝5 s.‎ 答案：5 s ‎18．(12分)ETC是不停车电子收费系统的简称，这种收费系统每车收费耗时不到2 s，相比人工收费，通道通行能力大大提升．汽车分别通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示．假设道路上有并行的甲、乙两辆汽车，都以v1＝15 m/s的速度朝收费站沿直线匀速行驶，现甲车过ETC通道，需要在某位置开始做匀减速直线运动，到达虚线EF处速度正好减为v2＝5 m/s，在虚线EF与收费站中心线之间以5 m/s的速度匀速行驶，通过收费站中心线后才加速行驶恢复原来速度，虚线EF处与收费站中心线的距离d＝10 m．乙车过人工收费通道，需要在中心线前某位置开始做匀减速运动，至中心线处恰好速度减为零，经过20 s，缴费成功后再启动汽车匀加速行驶恢复原来的速度．已知甲、乙两车匀加速过程的加速度大小均为a1＝1 m/s2，匀减速过程的加速度大小均为a2＝2 m/s2.‎ ‎(1)甲车过ETC通道时，从开始减速到恢复原来速度过程中的位移大小是多少？‎ ‎(2)假设进入人工收费通道的是一列车队且匀速行驶，车距都为Δx，当乙车从中心线启动行驶78.125 m时，乙车后一辆车刚好停在中心线上，则Δx为多大？‎ 解析：(1)甲车过ETC通道时，减速过程的位移为 x1＝，‎ 可得x1＝50 m；‎ 加速过程中恢复原来速度的位移 x2＝，‎ 可得x2＝100 m.‎ 所以总的位移 x总＝x1＋d＋x2＝160 m.‎ ‎(2)乙车匀减速时间为t1，在中心线处的停车时间t2＝20 s，匀加速78.125 m的时间 t3＝ ＝12.5 s.‎ 在乙车所用时间t＝t1＋t2＋t3内，其后一辆车是先匀速行驶，后减速行驶，刚好停在中心线上．该车匀减速时间也是t1，因此该车匀速行驶的时间为 Δt＝t2＋t3＝32.5 s.‎ 故两车正常行驶时的车距等于在前一辆车停车时间t2和加速时间t3内以速度v1匀速行驶的距离，即 Δx＝v1(t2＋t3)＝487.5 m.‎ 答案：(1)160 m　(2)487.5 m