物理必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试课堂检测

这是一份物理必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试课堂检测，共6页。试卷主要包含了选择题的作答，非选择题的作答等内容，欢迎下载使用。

此卷只装订不密封
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、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
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
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
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
4．小李同学从万州长江大桥路过，他想估测桥面到水面的高度，于是他将一石子从桥面处无初速释放，3秒后听到击水声，则桥面到水面的高度最接近(石子下落过程中阻力较小)( )
A．20 m B．30 m C．43 m D．50 m
5．一辆汽车起步后在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
6．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3 m/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
7．如图所示的位置—时间图象，分别表示同一直线公路上的两辆汽车a、b的运动情况。已知两车在t1时刻并排行驶，则下列表述正确的是( )
A．t2时刻两车的速率相等
B．0～t1时间内的某一时刻两车相距最远
C．0时刻a车在b之后
D．0～t2时间内a车的速率大于b车
8．宇航员的训练、竞技体育的指导、汽车的设计等多种工作都用到急动度的概念。加速度对时间的变化率称为急动度，其方向与加速度的变化方向相同。一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是( )
A．t＝1 s时急动度是0.5 m/s3
B．t＝3 s时的急动度和t＝5 s时的急动度等大反向
C．2～4 s内质点做减速运动
D．t＝4 s时质速度方向改变
9．甲物体的重力比乙物体大5倍，甲从H高处、乙从2H高处同时做自由落体运动，在它们落地之前，下列说法正确的是( )
A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙大
B．下落1 s末，它们的速度相同
C．各自下落1 m时，它们的速度相同
D．下落过程中，甲的加速度比乙的加速度大
10．一质点在连续的4 s内做匀加速直线运动，在第一个2 s内位移为12 m，第二个2 s内位移为16 m，下列说法正确的是( )
A．质点在第1 s末的速度大小为6 m/s
B．质点在第2 s末的速度大小为8 m/s
C．质点的加速度大小为1 m/s2
D．质点的加速度大小为6 m/s2
11．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x＝4t＋2t2(各物理量均采用国际单位制单位)，则该质点( )
A．第1 s内的位移是4 m
B．前2 s内的平均速度是8 m/s
C．任意相邻1 s内的位移差都是2 m
D．任意1 s内的速度增量都是4 m/s
12．甲、乙两辆汽车同时同地出发，沿同方向做直线运动，两车速度的平方v2随位移x的变化图象如图所示，下列说法正确的是( )
A．甲的初速度为36 m/s
B．甲的加速度为2 m/s2
C．两车在9 m处相遇
D．甲停止前，两车在2 s时相距最远
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题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)
13．(6分)甲、乙两同学通过下面的实验，测量人的反应时间。实验步骤如下：
(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L的木尺上端，让木尺自然下垂。乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L刻度处，但未碰到尺)，准备用手指夹住下落的尺。
(2)甲在不通知乙的情况下，突然松手，尺子下落，乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子。若夹住尺子的位置刻度为L1，重力加速度大小为g，则乙的反应时间为__________(用L、L1和g表示)。
(3)已知当地的重力加速度大小为g＝9.80 m/s2，L＝30.0 cm，L1＝10.4 cm，乙的反应时间为________ s。(结果保留两位有效数字)
(4)写出一条提高测量结果准确程度的建议：________________。
14．(6分)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴)

(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动．小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留两位有效数字)
15．(8分)西成高速铁路是国家八纵八横高铁网络规划中“京昆通道”的重要组成部分，于2017年12月6日开通运营，西安至成都的运行时间由普快11个小时缩短为4小时。某列从成都东站匀加速开出的列车，经2分45秒速度达到237.6 km/h。求该列车
(1)从成都东站开出过程中的加速度大小；
(2)在这2分45秒的时间内通过的距离。
16．(8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；
(2)刹车4秒后汽车的速度大小。
17．(10分)如图所示，某同学测出一棵苹果树树干部分的高度约为1.6 m，一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落，该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2 s，重力加速度取10 m/s2，则：
(1)苹果树树冠部分的高度约为多少？
(2)苹果落地时的速度为多大？
18．(14分)A、B两车在同一直线上向右匀速运动，B车在A车前，A车的速度大小为v1＝8 m/s，B车的速度大小为v2＝20 m/s，如图所示。当A、B两车相距x0＝28 m时，B车因前方突发情况紧急刹车(已知刹车过程的运动可视为匀减速直线运动)，加速度大小为a＝2 m/s2，从此时开始计时，求：
(1)A车追上B车之前，两者相距的最大距离；
(2)A车追上B车所用的时间；
(3)从安全行驶的角度考虑，为避免两车相撞，在题设条件下，A车在B车刹车的同时也应刹车的最小加速度。
高一上学期第二章训练卷
物理答案 （一）
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．【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．【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．【答案】A
【解析】根据加速度的定义v＝v0＋at，解得a＝2 m/s2，故选A。
4．【答案】C
【解析】根据自由落体运动规律可知h＝eq \f(1,2)gt2 ＝45 m，但实际上石子的下落时间是略小于3 s的，所以桥的高度略小于45 m，故C对。
5．【答案】A
【解析】，汽车的加速度，火车的加速度，故a1＞a2，A正确，B错误；根据公式v2＝2ax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。
6．【答案】D
【解析】汽车从刹车开始到停下所用时间t＝eq \f(v－v0,a)＝5 s，则知刹车5 s汽车停止运动，故汽车在刹车后6 s末的速度为0，故D正确。
7．【答案】B
【解析】图象斜率表示速度，t2时刻a车速度为0，b车有正向速度，故A错误；0～t1时间内的N点两图象x方向距离最大，即两车相距最远，故B正确；0～t2时间内的存在N点使两图象斜率相等，如图，即两车速度相等（临界点），N点之前a车的速度大，N点之后b车的速度大，0时刻两车在同一位置，故CD错误。
8．【答案】A
【解析】t＝1 s时急动度eq \f(Δa,Δt)＝eq \f(2－1,2) m/s3＝0.5 m/s3，A正确；图线的斜率表示急动度，则t＝3 s时的急动度和t＝5 s时的急动度完全相同，B错误；0～4 s内质点的加速度方向不变，做加速运动，C错误；由v－t图线与t轴所围成的面积表示位移类比可知，a－t图线与t轴所围成的面积表示速度变化量，又由题知t＝0时v＝0，则0～4 s内质点做加速度方向不变的加速运动，4～6 s做加速度反向但速度方向不变的减速运动，D错误。
9．【答案】BC
【解析】两物体都做的是自由落体运动，由v＝gt可知两物体下落过程中，同一时刻甲、乙的速率相同，A错，B对；由匀变速直线运动的公式v2＝2gh 可知下落同样的高度末速度相同，C对；下落过程中两物体的加速度相同，都是重力加速度，D错。
10．【答案】AC
【解析】质点做匀加速直线运动，由Δx＝aT2，T＝2 s，Δx＝16 m－12 m＝4 m，解得a＝1 m/s2，C正确，D错误；第一个2 s内的平均速度v1＝eq \f(12,2) m/s＝6 m/s，此速度等于该阶段中间时刻的瞬时速度，故第1 s末的速度大小为6 m/s，A正确；由匀变速直线运动公式v＝v0＋at，代入第1 s末的速度与加速度，可得第2 s末的速度大小为7 m/s，B错误。
11．【答案】BD
【解析】根据匀变速直线运动的位移x与时间t的关系式x＝v0t＋eq \f(1,2)at2，对比x＝4t＋2t2，可得v0＝4 m/s，a＝4 m/s2，第1 s内的位移x1＝v0t1＋eq \f(1,2)at12＝6 m，A错误；2 s末的速度v2＝v0＋at2＝12 m/s，前2 s内的平均速度，B正确；任意相邻1 s内的位移差Δx＝aT2＝4 m，C错误；任意1 s内的速度增量Δv＝aΔt＝4 m/s，D正确。
12．【答案】CD
【解析】由v2 – x图象可知，甲、乙两车做匀变速直线运动，两车的初速度分别为v1＝6 m/s、v2＝0，故A错误；由v2－v02＝2ax得v2＝2ax＋v02，可知图象的斜率k＝2a，则甲、乙两车的加速度分别为a1＝eq \f(1,2)k1＝－2 m/s2、a2＝eq \f(1,2)k2＝1 m/s2，故B错误；甲车做减速运动的时间，甲、乙两车的位移分别为x1＝v1t＋eq \f(1,2)a1t2、x2＝eq \f(1,2)a2t2，甲、乙两车相遇，则x1＝x2，解得t＝4 s，因为t>t1，所以两车相遇时，甲车已经静止，即两车在9 m处相遇，故C正确；甲、乙两车的速度与时间的关系分别为v1′＝v1＋a1t′，v2′＝v2＋a2t′，甲停止前，两车速度相等时相距最远，则v1′＝v2′，解得t′＝2 s，故D正确。
二、非选择题(本题共6小题，共52分。把答案填在题中的横线上或按题目要求作答。解答题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)
13．(6分)
【答案】(2)eq \r(\f(2L－L1,g)) (3)0.20 (4)多次测量取平均值
【解析】(2)直尺释放后做自由落体运动，根据h＝eq \f(1,2)gt2，其中直尺下落h＝L－L1，联立解得乙的反应时间t＝eq \r(\f(2L－L1,g))。
(3)把题目所给的数据代入t＝eq \r(\f(2L－L1,g))，可解得，时间t＝0.20 s。
(4)为提高准确度可以采取多次测量取反应时间的平均值，或直尺尽可能保持竖直或换用质量比较大的钢尺等。
14．(6分)
【答案】(1)从右向左 (2)0.25 0.67
【解析】(1)由于小车在水平桌面上运动时必然受到阻力作用，做匀减速直线运动，相邻水滴(时间间隔相同)的位置间的距离逐渐减小，所以由题图(b)可知，小车在桌面上是从右向左运动的。
(2)滴水计时器每30 s内共滴下46个小水滴，其滴水的时间间隔为T＝eq \f(30 s,46－1)＝eq \f(2,3) s。根据匀变速直线运动的规律，可得小车运动到题图(b)中A点位置时的速度大小为vA＝eq \f(0.117＋0.133,2T)(m/s)≈0.19 m/s。由Δx＝aT2和逐差法可得，小车运动的加速度大小为a＝eq \f(（0.150－0.117）＋（0.133－0.100）,4T2)(m/s2)≈0.037 m/s2。
15．(8分)
【解析】(1)由加速度公式：a＝eq \f(v－v0,Δt)
代入数据得：a＝0.4 m/s2。
(2)由运动学公式：x＝eq \f(1,2)at2
代入数据得：x＝5445 m。
16．(8分)
【解析】(1)根据加速度的定义式 a＝eq \f(v－v0,t)
可得：a＝－3 m/s2。
(2)汽车停车所需时间：＞4 s
故4 s末的速度v1＝v0＋at＝4 m/s。
17．(10分)
【解析】(1)设树冠高度为h1，树干高度为h2，苹果从顶部下落到树干顶部的速度为v0，则：h2＝v0t＋eq \f(1,2)gt2
又根据速度位移公式：v02＝2gh1
联立解得：h1＝2.45 m。
(2)树的总高度H＝h1＋h2＝4.05 m，设苹果落地的速度为v1，则：
v12＝2gH
解得：v1＝9 m/s。
18．(14分)
【解析】(1)当A、B两车速度相等时，相距最远，根据速度关系得：v1＝v2－at1
代入数据解得：t1＝6 s
此时，根据位移公式得：
xA1＝v1t1
xB1＝v2t1－eq \f(1,2)at12
Δxm＝xB1＋x0－xA1
代入数据解得：Δxm＝64 m。
(2)B车刹车停止运动所用时间：
所发生位移：
此时：xA2＝v1t0＝80 m
则xA2＜x0＋xB2
可见此时A车并未追上B车，而是在B车停止后才追上之后A车运动时间为：
故所求时间为：t＝t0＋t2＝16 s。
(3)A车刹车减速至0时刚好追上B车时，加速度最小
代入数据解得：aA＝0.4 m/s2。