学业质量标准检测2速度人教版高中物理必修第一册作业检测.docx
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学业质量标准检测2速度人教版高中物理必修第一册作业检测
第二章 学业质量标准检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(2018·河北省张家口市高一上学期期中)如图所示,飞机起飞时可以认为是在同一直线上运动,在同一底片上相隔相等时间多次曝光“拍摄”而得到飞机在不同时刻的位置,可以看出在相等时间间隔内,飞机的位移不断增大,则下列说法中正确的是( C )
A.由“观察法”可以看出飞机一定做匀加速直线运动
B.由“观察法”可以看出飞机的加速度不断增大
C.若测出相邻两段位移之差都相等,则飞机做匀变速直线运动
D.在图片中显示的每两个相邻位置之间,飞机做匀速直线运动
解析:
由图片只能判定飞机做加速运动,不能判定其加速度的变化,故A、B、D错误;由Δx=aT2可知选项C正确。
2.(2019·云南省玉溪一中高一上学期期末)甲、乙两质点运动的位移—时间图像如图中a、b所示,其中a图线为抛物线的一部分,不考虑二者碰撞,则下列说法中正确的是( C )
A.甲做曲线运动,乙做直线运动
B.乙质点在t2~t3时间段内做匀速直线运动
C.t1~t4时间段内甲、乙两质点的平均速度相同
D.t3~t4时间段内乙比甲运动得快
解析:
由图像知:
甲、乙都做直线运动,A错误;乙质点在t2~t3时间段内处于静止状态,B错误;t1~t4时间段内,甲、乙运动的位移相等,则平均速度相同,C正确;t3~t4时间段内甲比乙运动的快,D错误。
3.(2019·内蒙古鄂尔多斯一中高一上学期期中)如图所示为两个物体A和B在同一直线上沿同一方向同时开始运动的v-t图线,已知在第3s末两个物体在途中相遇,则( D )
A.A、B两物体是从同一地点出发
B.3s内物体A的平均速度比物体B的大
C.A、B两物体在减速段的加速度大小之比为3︰1
D.t=1s时,两物体第一次相遇
解析:
3s内A、B的位移分别为xA=7m,xB=10m,(v-t图像中图像与坐标轴围成的面积为位移),第3s末两个物体在途中相遇,出发时相距x=xB-xA=3m不是从同一点出发,A错误;3s内,
A=
m/s,
B=
m/s,B错误;减速阶段,aA=2m/s2,aB=1m/s2,aA︰aB=2︰1,C错误;当t=1s时,xA′=
×1×2m=1m,xB′=4×1m=4m,xB′=xA′+x,此时刚好相遇,D正确。
4.“蛟龙号”是我国首台自主研制的作业型深海载人潜水器,它是目前世界上下潜能力最强的潜水器。
假设某次海试活动中,“蛟龙号”完成海底任务后竖直上浮,从上浮速度为v时开始计时,此后“蛟龙号”匀减速上浮,经过时间t上浮到海面,速度恰好减为零,则“蛟龙号”在t0(t0 A. B. C. D.vt0(1- ) 解析: “蛟龙号”上浮时的加速度大小为: a= ,根据逆向思维,可知“蛟龙号”在t0时刻距离海平面的深度为: h= a(t-t0)2= × ×(t-t0)2= ,故C正确,A、B、D错误。 5.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,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。 下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相等)。 速度(m/s) 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 20 10.0 20.0 36.7 46.7 25 12.5 25.0 54.2 x 分析上表可知,下列说法错误的是( C ) A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s B.若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车 C.汽车制动时,加速度大小为10m/s2 D.表中x为66.7m 解析: “思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,这段时间车是匀速运动的,驾驶员酒后反应时间t1= s= s= s=1s,驾驶员正常反应时间t2= s= s= s=0.5s,所以驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s,A正确;“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离,由表格可见,速度为20m/s时,制动距离46.7m,故B正确;汽车制动时的加速度大小都相同,按速度为15m/s时计算: a= = m/s2=7.5m/s2,故C错误;表中x= +25.0m=66.7m,因此D正确。 本题选择错误的,故选C。 6.如图所示,在京昆高速公路266km处安装了一台500万像素的固定雷达测速仪,可以精准抓拍超速,以及测量运动过程中的加速度。 若B为测速仪,A为汽车,两者相距355m,此时刻B发出超声波,同时A由于紧急情况而急刹车,当B接收到反射回来的超声波信号时,A恰好停止,且此时A、B相距335m,已知声速为340m/s,则汽车刹车前的正常行驶速度大小为( B ) A.30m/s B.20m/s C.10m/s D.15m/s 解析: 超声波到达车的时间t= = s 汽车刹车通过的位移Δx=355m-335m=20m 根据匀变速直线运动的规律可知Δx= ·2t,解得v0=20m/s,故B正确。 7.(2020·安徽省合肥一六八中学高一上学期期中)几个水球可以挡住子弹? 《国家地理频道》实验证实: 四个水球就足够! 四个完全相同的水球紧挨在一起水平排列,子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动。 恰好能穿出第四个水球,则可以判定( AD ) A.由题目信息可以求得子弹穿过每个水球的时间比 B.子弹在每个水球中运动的时间相同 C.子弹在每个水球中速度变化量相同 D.子弹穿过每个水球过程中,速度变化量依次增大 解析: 子弹运动的过程为匀减速直线运动,直到末速度为零,我们可以应用逆过程,相当于子弹初速度为零做匀加速直线运动。 因为通过最后1个、最后2个、以及后3个、全部4个的位移分别为d,2d,3d和4d,根据x= at2知,所以时间之比为1︰ ︰ ︰2,所以子弹在每个水球中运动的时间不同;由以上的分析可知,子弹依次穿过4个水球的时间之比为: (2- )︰( - )︰( -1)︰1,故A正确,B错误;子弹在水球中沿水平方向做匀变速直线运动,所以加速度相同,由Δv=at可知,运动的时间不同,则速度的变化量不同;由于子弹依次穿过4个水球的时间依次增大,则子弹穿过每个水球过程中,速度变化量依次增大,故C错误,D正确;故选AD。 8.跳伞运动员从某高度的直升机上跳下,经过2s拉开绳索开启降落伞,此后再过18s落地,整个跳伞过程中的v-t图像如图所示,根据图像信息可知( AB ) A.第10s的末速度等于前两秒的平均速度 B.14s末加速度为零 C.前2s跳伞运动员做自由落体运动 D.跳伞运动员下落的总高度约为240m 解析: 0~2s内做匀加速直线运动,平均速度 = = m/s=8m/s,根据图像可知,第10s的末速度为8m/s,则第10s末速度等于前两秒的平均速度,故A正确;14s末后做匀速直线运动,加速度为零,故B正确;根据图像的斜率表示加速度可知,0~2s内做匀加速直线运动,加速度a= = m/s2=8m/s2<g=10m/s2,不是自由落体运动,故C错误;速度图像的面积表示位移,面积可以通过图像与时间轴所围成的面积估算,本题可以通过数方格的个数来估算,(大于半格的算一格,小于半格的不算)每格面积为4m,20s内数得的格数大约为49格,所以20s内运动员下落的总高度为: h=49×2×2m=196m,故D错误,故选A、B。 9.(2019·江西省赣州市十四县高一上学期期中联考)如图甲为某高速公路出口的ETC通道示意图。 一汽车驶入通道,到达O点的速度v0=22m/s,此时开始减速,到达M时速度减至v=6m/s,并以6m/s的速度匀速通过MN区,汽车从O运动到N共用时10s,v-t图像如下图乙所示,则下列计算正确的是( ACD ) A.汽车减速运动的加速度大小a=4m/s2 B.O、M间中点的速度为14m/s C.O、M间的距离为56m D.汽车在ON段平均速度大小为9.2m/s 解析: 根据速度时间图线可知,汽车减速运动的加速度大小a= = m/s2=4m/s2,故A正确;设OM中点的速度为v,根据速度位移公式有: v2-v =2a ,解得v= m/s,故B错误;根据图线围成的面积知,OM的距离x= ×(6+22)×4m=56m,故C正确;根据图线围成的面积知,ON段的位移x′=56m+6×6m=92m,则ON段的平均速度 = = m/s=9.2m/s,故D正确;故选ACD。 10.(2019·江西省梅村高级中学高一上学期期中)如图所示,将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放。 用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3……所示的小球运动过程中每次曝光的位置。 已知连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度均为d。 根据图中的信息,下列判断正确的是( ACD ) A.小球做匀加速直线运动 B.位置1是小球释放的初始位置 C.小球下落的加速度为 D.小球在位置3的速度为 解析: 小球做自由落体运动,从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5∶7,而图中位移之比为2∶3∶4∶5,故位置“1”不是小球释放的初始位置,A正确,B错误;由a= 知a= ,C正确,v3= = ,D正确。 第Ⅱ卷(非选择题 共60分) 二、填空题(共2小题,每小题7分,共14分。 把答案直接填在横线上) 11.某同学在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,获得如图甲所示的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻的计数点间有四个点未画出。 (1)根据纸带上所给出的数据,计算C、D两点的瞬时速度,得vC=__1.0__m/s,vD=__1.2__m/s,这段纸带运动的平均速度是__1.0__m/s。 (2)在如图乙所示的坐标系中,以打A点时为计时起点,作出小车的v-t图线。 (3)根据图像求出纸带运动的加速度a=__2.0__m/s2。 解析: (1)根据匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度等于该过程中的平均速度,有: vC= = =1.0m/s vD= = =1.2m/s AE= = m/s=1.0m/s (2)B点瞬时速度为: vB= = m/s=0.8m/s 以打A点时为时间的起点,利用描点法,得出图像如图所示: (3)图像的斜率表示加速度的大小有: a= =2.0m/s2 12.用打点计时器测定重力加速度,装置如图甲所示。 (1)如果实验时所用交流电频率为50Hz,已知当地的重力加速度大约为9.79m/s2,某同学选取了一条纸带并在该纸带上连续取了4个点,且用刻度尺测出了相邻两个点间距离,则该同学所选的纸带是(图乙所示)__D__(填写代号即可) (2)若打出的另一条纸带如图丙所示,实验时该纸带的__乙__(填“甲”或“乙”)端通过夹子和重物相连接,纸带上1至9各点为计时点,由纸带所示数据可算出实验时的重力加速度为__9.4__m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是__纸带和打点计时器存在摩擦阻力或空气阻力__。 (写一个即可) 解析: (1)重物自由下落做匀加速运动,加速度a=g,相邻计数点间的时间间隔T=0.02s,根据Δx=aT2=gT2,得相邻的时间内的位移之差Δx=9.79×0.022m=3.9mm, 由图知,只有D符合,故选D。 (2)重物做匀加速运动,连续相等时间内通过的位移均匀增大,所以实验时该纸带的乙端通过夹子和重物相连接。 由图知,Δx=5aT2=5gT2,得: g= m/s2=9.4m/s2,该值与当地重力加速度有差异的原因是纸带和打点计时器间存在摩擦阻力或空气阻力。 三、论述、计算题(本题共4小题,共46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.(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1.6m,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0.2s,重力加速度取10m/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? 答案: (1)2.45m (2)9m/s 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+ gt2 得: v0=7m/s 又: v =2gh1,得h1=2.45m (2)设树的总高度为H,苹果落地的速度为v1 v =2gH H=h1+h2=4.05m 得v1=9m/s 14.(11分)(2020·丰台区高一期中)小涵家住在一座22层的高楼内。 他通过实验研究了电梯运动的速度v随时间t变化的规律,发现电梯从第一层由静止开始启动一直上升至最高层停下来的过程可以分成三个阶段,首先电梯加速,发现电梯用了5s达到了稳定的速度v=4.5m/s,并以这个速度继续上升了10s,然后开始减速,经过3s停了下来,若上述变速过程均理想化为匀变速直线运动,(g取10m/s2) (1)根据题目已知信息,求电梯加速过程的加速度a1和减速过程的加速度a2; (2)在图中作出上述过程相应的v-t图像。 (3)求电梯运动全过程的位移大小。 答案: (1)0.9m/s2 -1.5m/s2 (2)见解析 (3)63m 解析: (1)由a= a1= m/s2=0.9m/s2 a2= m/s2=-1.5m/s2 (2) (3)法一: 由图像中图线与t轴所围面积为t秒内发生的位移, 所以x= ×4.5m=63m 法二: 加速过程x1= a1t =11.25m 匀速过程x2=vt2=45m,减速过程x3=vt3- a2t =6.75m,全程x=x1+x2+x3=63m。 15.(12分)(2019·福建厦门外国语学校高一上学期月考)“和平使命-2014”联合反恐军演中,预警机、歼击机、运输机、轰炸机、无人机一同参加联合演习。 若某战斗机以80m/s的速度着陆瞬间马上打开减速伞,使战斗机在1s内速度减为60m/s(视为匀减速),然后减速伞脱落,战斗机开始以6m/s2的加速度做匀减速运动至停止,求它着陆后12s内滑行的距离。 答案: 370m 解析: 根据题意,该战斗机着陆后总共经历两个阶段的匀减速运动,设第一个阶段的位移为x1,则有 x1= ·t1= ×1m=70m 设战斗机接下来减速到零过程需要的时间为t2,根据运动学公式有t2= = s=10s 说明飞机在第二个减速阶段只做了10s的匀减速运动就停止了,第二个阶段的位移为 x2=v2t2+ at =60×10m+ ×(-6)×102m=300m 所以着陆后12s内滑行的距离为x=x1+x2=370m。 16.(13分)在朝阳小区门口有一橡胶减速带(如图),有一警用巡逻车正以最大速度20m/s从小区门口经过,在离减速带50m时警察发现一逃犯正以10m/s的速度骑电动车匀速通过减速带,而巡逻车要匀减速到5m/s通过减速带(减速带的宽度忽略不计),减速到5m/s后立即以2.5m/s2的加速度继续追赶,设在整个过程中,巡逻车与逃犯均在水平直道上运动,求从警察发现逃犯到追上逃犯需要的时间。 答案: 12.5s 解析: 警察做匀减速直线运动,由速度位移公式可知 加速度: a= = m/s2=-3.75m/s2 减速需要的时间: t1= = s=4s 警察加速的时间: t2= = s=6s 加速的位移: s2= = m=75m 设经过时间t警察追上逃犯 警察的位移: s警察=s1+s2+v警察(t-t1-t2)=50+75+20×(t-4-6)=20t-75 逃犯的位移: s逃犯=v逃犯t=10t 警察追上逃犯时: s警察-s逃犯=50 即: 20t-75-10t=50,解得: t=12.5s
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