第二章《匀变速直线运动》能力培优达标B卷-【新教材】高一物理粤教版（2019）必修第一册（word版含答案）

第二章《匀变速直线运动》能力培优达标B卷
一、单选题
1．做匀减速直线运动的物体，车速度大小为10m/s，加速度大小为1m/s2，则物体在停止运动前1s内的平均速度大小为（　　）
A．5.5m/s
B．5m/s
C．1m/s
D．0.5m/s
2．如图所示，建筑工人常常徒手抛砖块，地面上的工人以的速度竖直向上间隔连续两次抛砖，每次抛一块，楼上的工人在距抛砖点正上方处接砖，取，空气阻力不计，则楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为（　　）
A．
B．
C．
D．
3．甲、乙两辆车t=0时刻相距1000m，甲车在后，乙车在前，在同一条公路上做匀变速直线运动，它们的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．乙车比甲车早出发8s
B．两辆车在t=36s时速度相等
C．两辆车会相撞
D．甲车停下时，两车相距最近，相距191m
4．物体从某高处自由下落，下落过程中经过一个高为5m的窗户，窗户的上边缘距释放点为20m，已知它在落地前1s内共下落45m，g=10m/s2，物体可视为质点，下列说法中正确的有（　　）
A．物体落地前2s内共下落80m
B．物体落地时速度为45m/s
C．物体下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为1：2：3
D．物体经过窗户所用的时间为s
5．我国“海斗一号”无人潜水器已成功完成了万米海试任务。假设某次海试活动中，“海斗一号”完成海底任务后，以初速度v=2m/s、加速度a=2m/s2由O向B竖直上浮做匀加速直线运动，在到达B点前1s内，所上浮的距离AB为L，其中OB=L，下列判断正确的是（　　）
A．竖直距离OB长为30m
B．竖直距离AB长为7m
C．“海斗一号”由O向B运动的时间为2s
D．“海斗一号”到达B点的速度大小是9m/s
6．如图所示是用频闪周期为△t的相机拍摄的一张真空中羽毛与苹果自由下落的局部频闪照片。关于提供的信息及相关数据处理，下列说法中正确的是（　　）
A．苹果下落的加速度大小为
B．羽毛下落到C点的速度大小为
C．一定满足关系x1：x2：x3=1：3：5
D．一段时间后苹果会在羽毛下方
7．机动车在批量生产之前，要多次进行性能测试。某款新型农用车正在平直道路上进行投产前的测试。某时刻开始计时，该车的运动图像（图像，x为运动位移，t为运动时间）如图所示。关于该车的运动，下列说法正确的是（　　）
A．此车做的是匀加速直线运动
B．此车的加速度大小为1m/s2
C．计时开始时，此车的速度为10m/s
D．此车将停在距出发点50m处
8．俄罗斯“能源”火箭航天集团专家称，人类能在20年后飞往火星，若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计空气阻力，物体只受重力时的加速度为重力加速度）时的位移时间x﹣t图象如图所示，则有（　　）
A．该物体上升的时间为10s
B．该火星表面的重力加速度为1.6m/s2
C．该物体被抛出时的初速度为50m/s
D．该物体落到火星表面时的速度为16m/s
9．某研究性学习小组进行课外实验，一枚充气式小“火箭”由地面竖直向上发射，火箭升空后某时刻开始计时，其v-t图像如图所示，由图像可知（　　）
A．第4s末火箭离地面最远
B．2~4s时间内火箭的平均速度为0
C．0~2s时间内火箭上升，2s末火箭开始下落
D．2~4s时间内火箭的加速度为10m/s2，做自由落体运动
10．甲、乙两质点从同一位置出发，沿同一直线路面运动，它们的图像如图所示。对这两质点在0~3s内运动的描述，下列说法正确的是（　　）
A．t=2s时，甲、乙两质点相遇
B．在甲、乙两质点相遇前，t=1s时，甲、乙两质点相距最近
C．甲质点的加速度比乙质点的加速度小
D．t=3s时，乙质点在甲质点的前面
二、多选题
11．物体做匀加速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．速度总是与时间成正比
B．任意两个相等的时间里的位移之差一定相等
C．速度的增量与时间的比值是恒量
D．在任意时间段内的平均速度都等于对应这段时间内的初速度与末速度和的一半
12．甲、乙两汽车同一条平直公路上同向运动，其速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在t2时刻并排行驶，下列说法正确的是（　　）
A．两车在t1时刻也并排行驶
B．t1时刻甲车在后，乙车在前
C．乙车的加速度大小先减小后增大
D．甲车的加速度大小先增大后减小
13．如图所示，乙球静止于地面上，甲球位于乙球正上方h处，现从地面上竖直上抛乙球，初速度，同时让甲球自由下落，不计空气阻力。（取，甲乙两球可看作质点）下列说法正确的是（　　）
A．无论h为何值，甲乙两球一定能在空中相遇
B．当时，乙球恰好在最高点与甲球相遇
C．当时，乙球能在下降过程中与甲球相遇
D．当时，乙球能在上升过程中与甲球相遇
14．某司机开车以速度行驶到路口附近，发现有行人准备过斑马线，立即刹车礼让行人。设汽车做匀减速运动的加速度大小为。则（　　）
A．汽车刹车后的速度大小为
B．汽车刹车内走的位移为
C．汽车刹车时离斑马线的距离至少为
D．汽车在刹车后的第5秒内走的位移是
15．四个物体做直线运动，它们运动的x?t、v?t、a?t图象如图所示，已知物体在t＝0时的速度均为零，其中0～4
s内物体运动位移等于0的有（　　）
A．B．C．D．
16．、两车在平直公路上行驶，车在后车在前，其图象如图所示，在时，两车间距为，在时间内，车的位移大小为，则（　　）
A．时间内车平均速度大小是车平均速度大小的2倍
B．若，、在时刻相遇
C．若，、在时刻和时刻相遇2次
D．若，则、在时刻相遇
三、实验题
17．用图甲装置可以测量滑块的加速度。气垫导轨上相隔一定距离的两处装有两个光电传感器1、2，滑块上固定一遮光条，滑块与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮光条经过光电传感器1、2时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U随时间t变化的图像。
（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，计算机屏幕上显示的电压U随时间t变化的图像如图乙所示，则要将气垫导轨右侧______（填“调低”或“调高”）；
（2）用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d=______mm；
（3）若图乙是正确操作所得图像，则滑块运动的加速度大小a=______（用d、t1、t2、t表示）此测量值与真实加速度相比______（填“偏大”或“偏小”），在这个实验中，两个光电传感器的距离适当______（填“大”或“小”）一些，误差较小。
18．图1为某同学用电火花打点计时器研究自由落体运动规律的实验装置，在某次实验中得到一条如图2的纸带。在所打的点中从第一个点起，依次标明0，1，2，3，4，…，测得相邻点间的距离如图2所示，单位为mm，则：
（1）电火花计打点时器使用______电源（填“交流或直流”），工作电压为____V。
（2）图2纸带中的____（填“左端或右端”）与重锤相连。
（3）打点计时器打下点E时重锤的瞬时速度大小v=____m/s，重锤的加速度大小为______m/s2。（计算结果均保留三位有效数字）
（4）当电源频率高于50时，如果仍按50的时间间隔打一个点计算，则算出的速度测量值将比速度的真实值____（填大、小或相等）。
19．如图所示，水平传送带固定在桌面上，打点计时器固定在传送带右侧与传送带等高的水平面上。为探究滑块在传送带上的运动情况，某同学进行了下列操作。
①将一端固定在滑块上的纸带穿过打点计时器限位孔，使滑块处于传送带右端并保持静止。
②接通打点计时器与传送带电源，传送带逆时针匀速转动。
③待传送带运行稳定后，将滑块由静止释放。
④在滑块随传送带运动的过程中，打点计时器在拉直的纸带上打出一系列点。
⑤在纸带上从某点O开始，依次选取A~H几个连续的点，相邻两点间的距离如下表所示：
计时点区间
xOA
xAB
xBC
xCD
xDE
xEF
xFG
xGH
计时点间距/cm
0.90
1.11
1.31
1.50
1.61
1.66
1.66
1.66
已知打点计时器使用电源的频率为50Hz，取重力加速度g=10m/s2，以地面为参考系，可以确定：（计算结果均保留2位有效数字）
（1）传送带运行稳定后速度的大小为______m/s；
（2）打点计时器在打下______两相邻点间的某时刻，滑块开始匀速运动；
（3）滑块在加速运动阶段的加速度大小为______m/s2。
四、解答题
20．长为1.8m的直杆从空中自由下落，杆的下端距地面高为10m，在其下落过程中经过正下方点的时间为0.2s。已知杆下落过程中始终呈竖直状态，不计一切阻力，。试求：
（1）直杆下落到地面时的速度大小。
（2）直杆开始下落时，其下端到点的距离。
21．矿井中的升降机以的速度竖直向上匀速运行，某时刻一螺钉从升降机底板松脱，经过3s升降机底板上升至井口，此时松脱的螺钉刚好落到井底，不计空气阻力，取重力加速度，求：
（1）矿井的深度为多少米？
（2）螺钉随升降机从井底出发到落回井底共用时多长时间？
22．两同学用安装有蓝牙设备的玩具小车甲、乙进行实验：甲、乙两车开始时处于同一直线上相距m的、两点，甲车从点以初速度m/s、加速度向右做匀加速运动，乙车从点由静止开始以加速度向右做匀加速运动，已知当两车间距超过m时，两车无法实现通信，忽略信号传递的时间。已知。求：
（1）甲、乙两车在相遇前的最大距离；
（2）甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间。
23．随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常离不开手机。然而开车使用手机是一种分心驾驶的行为，极易引发交通事故。如图所示，一辆出租车在平直公路上以的速度匀速行驶，此时车的正前方处有一电动三轮车，正以速度匀速行驶，而出租车司机此时正低头看手机，后才发现危险，司机立刻采取紧急制动措施，再经后汽车以最大加速度的大小开始做匀减速直线运动。
（1）当出租车开始减速时出租车与三轮车间的距离是多少？
（2）通过计算判断三轮车是否被撞，若不会相撞，求二者间的最小距离。若会相撞，求从出租车减速开始，经过多长时间二车相撞。
24．在公路十字路口装有信号灯，交通规则规定：绿灯结束时车头已越过停车线的汽车允许通过。有一辆汽车在平直路面上正以的速度朝该路口匀速前行，在车头前端离停车线处时，求：
（1）若司机看到前方绿灯刚好显示“4”时，立即加速，想在剩余时间内使汽车匀加速通过停车线，则汽车的加速度至少为多大？
（2）若司机看到前方绿灯刚好显示“4”时，使汽车以的加速度匀加速直线行驶，司机看到绿灯熄灭立即刹车，使汽车做匀减速运动，要使汽车前端不越过停车线，刹车后汽车加速度至少为多大？
（3）若在路口因红灯拦停了很多汽车，拦停的汽车排成笔直的一列，最前面的一辆汽车的前端刚好与路口停车线相齐，相邻两车的前端之间的距离均为，若汽车启动时都以的加速度作匀加速运动，加速到后做匀速运动通过路口。该路口亮绿灯时间。由于人反应时间的存在，绿灯亮起时不可能所有司机同时起动汽车。现假设绿灯亮起时，第一个司机滞后启动汽车，后面司机都比前一辆车滞后起动汽车，在该情况下，有多少辆车能通过路口？??
参考答案
1．D
【详解】
将匀减速运动看做反向的初速度为零的匀加速运动，则1s末的速度
v=at=1m/s
则平均速度
故选D。
2．B
【详解】
研究第一块砖
即
解得
分别对应第一块砖上升过程和下降过程，根据题意第二块砖到达抛砖点正上方3.75m处的时间为
楼上的工人两次接砖的最长时间间隔为
故选B。
3．B
【详解】
A．由题图可知，乙车比甲车晚出发8s，故A错误。
B．由题图可知，甲车做匀减速直线运动，根据图像和运动学公式得
乙车做匀加速直线运动，同理得
当两车速度相等时，解得
同时解得两车的共同速度
故B正确。
CD．由于当两车速度相等时两车相距最近，则当时甲车的位移
乙车的位移
因为
所以两车不会相撞，此时两车之间的距离为
故CD错误。
故选B。
4．A
【详解】
设下落时间为，最后1s内得位移可以表示为
解得
A．根据自由落体运动规律可：落地前2s内共下落的总高度为
故A正确；
B．根据速度与时间的关系可知落地的速度为
故B错误；
C．自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，所以在连续相等的时间内，即下落后第1s内、第2s内、第3s内，每段位移之比为，故C错误；
D．设物体到达窗户的上边缘的时间为，则
可得
设物体到达窗户的下边缘的时间为，则
所以物体经过窗户所用的时间为
故D错误。
故选A。
5．B
【详解】
AB．由题意可知
a=2m/s2
v0=2m/s
又根据匀变速直线运动的规律，即有
联立解得
t=2s
L=15m
OB长为15m，AB长为7m，A错误，B正确；
C．“海斗一号”由O向B运动的时间为
t总=t+1s=3s
C错误；
D．“海斗一号”到达B点的速度大小是
v=v0+at总=8m/s
D错误。
故选B。
6．B
【详解】
A．根据△x=aT2可得苹果的加速度为
故A错误；
B．羽毛做自由落体运动，则羽毛下落到C点的速度大小为
故B正确；
C．羽毛与苹果在真空中做自由落体运动，A点并不一定是下落点，故A点速度不一定等于零，则羽毛与苹果的位移不一定满足关系x1：x2：x3=1：3：5，故C错误；
D．真空中苹果和羽毛只受重力，同时释放做自由落体运动的下落快慢相同，故D错误；
故选B。
7．C
【详解】
A．根据匀变速直线运动位移时间公式
得
即图像是一条倾斜直线，所以由图像可知机动车做匀减速运动，选项A错误；
BC．将坐标（1，9）和（2，19）代入
解得
，
选项B错误，C正确；
D．停车时机动车速度减为0，由速度公式和位移公式
，
联立解得
，
选项D错误。
故选C。
8．B
【详解】
A．由图像可知，物体上升时间为5s，下落时间为5s，故A错误；
B．由图像可知，物体上升的最大高度为20m，下落时间为5s，对于下落过程，由可知，该火星表面的重力加速度为
故B正确；
C．根据竖直上抛运动的对称性可知，该物体被抛出时的初速度大小与该物体落回火星表面的速度大小相等，可知该物体被抛出时的初速度为8m/s，故C错误；
D．该物体落到火星表面时的速度为
故D错误；
故选B。
9．B
【详解】
ABC．由速度图象看出，在0?3s时间内火箭的速度是正值，说明火箭一直向上运动，3~4s内速度为负值，火箭在下落，所以3s时刻火箭离地面最远，2~4s时间内火箭的位移为零，平均速度为0，故A、C错误，B正确；
D．在速度时间图象中，图线的斜率等于加速度，由数学知识得知在2?4s时间内火箭的加速度为
由于t=3s火箭的速度为0，所以在这段时间内火箭做竖直上抛运动，故D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．t=2s时，甲的位移
乙的位移
位移不等，没有相遇，故A错误；
B．在0-1s内，甲的速度比乙的大，甲在乙的前面，两者间距逐渐增大，t=1s后，甲的速度比乙的小，两者间距减小，则t=1s时，甲、乙两质点相距最远，故B错误；
C．图象的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大.由图象可知，甲质点的加速度比乙质点的加速度大，故C错误；
D．根据图线与时间轴围成的面积表示位移，知0-3s内乙质点的位移比甲的大，则t=3s时，乙质点在甲质点的前面，故D正确。
故选D。
11．CD
【详解】
A．物体做匀加速直线运动，加速度是恒量，根据速度时间公式
可知，只有当初速度为零时，速度才与时间成正比，其他情况速度与时间不成正比，故A错误；
B．物体的加速度恒定，根据
分析可知，任意两个连续相等的时间里的位移之差一定相等，否则不等，故B错误；
C．速度的增量与时间的比值即为加速度，是恒量，故C正确；
D．物体做匀加速直线运动，速度随时间均匀变化，在任意时间段内的平均速度是，故D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】
AB．在图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，在时间内，甲的位移大于乙的位移，因此t1时刻甲车在后，乙车在前，A错误，B正确；
CD．在图像中，图像的斜率表示加速度，可知甲、乙两车的加速度大小都是先减小后增大，C正确，D错误。
故选BC。
13．BCD
【详解】
A．设两球在空中相遇，所需时间为t，根据运动学公式可得
可得
而乙球的落地时间
两球在空中相遇的条件是
整理得
A错误；
B．若两球恰好在最高点相遇，满足的条件是
代入数据整理得
B正确；
C．由于
可得乙球能在下降过程中与甲球相遇，C正确；
D．当时，乙球还没有上升到最高点就与甲球相遇，D正确。
故选BCD。
14．CD
【详解】
A．汽车减速到零所需时间为
故末的速度为
故A错误；
B．内的位移为
故B错误；
C．刹车通过的位移
故汽车刹车时离斑马线的距离至少为20.25m，故C正确；
D．汽车在刹车后的第5秒内走的位移等于最后内的位移
故D正确。
故选CD。
15．ABD
【详解】
A．物体从x=1m处出发，4s时又回到出发点，故位移为零，A正确；
B．v?t图线与t轴间的面积表示位移，4s内t轴上方的面积（朝正方向的位移）与t轴下方的面积（朝负方向的位移）相等，故总位移为零，B正确；
C．由a?t图线可知，物体朝正方向匀加速1s、匀减速1s、匀加速1s、匀加速1s，依次类推，故总位移不为零，C错误；
D．物体朝正方向匀加速1s，再匀减速1s，速度为零，再朝负方向匀加速1s，再匀减速1s，与对称性可知，4s内位移为零，D正确。
故选ABD。
16．CD
【详解】
A．时间内由平均速度公式可得
所以车平均速度大小是车平均速度大小的3倍，故A错误；
BC．由面积法可知
由图可知、两车加速度大小相等
假设时刻，两车相遇，由位移关系可知
故B错误，C正确；
D．若，由位移关系可得
故D正确。
故选CD。
17．调低
9.50
偏大
大
【详解】
（1）[1]因为
所以滑块过传感器1的速度小于过传感器2的速度，所以滑块做加速运动，则应将右端调低。
（2）[2]20分度的游标卡尺精度为0.05mm，游标卡尺的主尺读数为9mm，则
（3）[3]在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，故通过光电门1的速度为
经过光电门2的速度为
根据速度—时间公式可得
解得
[4]真实值
即测量值偏大。
[5]若
则误差较小，所以两个光电传感器的距离适当大一些，误差较小。
18．交流
220
左端
0.768
9.63
小
【详解】
（1）[1][2]电火花计打点时器使用交流电源，工作电压为220V。
（2）[3]
)因为打点计时器每隔0.02s打一个点，时间间隔是定值，重物拖动纸带下落的运动过程中，速度越来越快，所以相等时间内运动的位移越来越大，所以图中纸带左端先开始运动，即纸带的左端与重锤相连。
（3）[4]
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E点时小车的瞬时速度为
[5]
根据匀变速直线运动的推论公式
可以求出加速度的大小为
（4）[6]
若打点计时器电源的频率高于50，则时间的间隔小于0.02s，仍按0.02s计算则时间的实际值比测量值小，所以算出的速度测量值将比速度的真实值偏小。
19．0.83
D、E
5.0
【详解】
（1）[1]
通过计数点间的距离可知，滑块在EH段随传送带一起做匀速运动，则传送带稳定运动后速度的大小为
（2）[2]
根据纸带间距的距离判断可知，滑块在OD段相邻位置之差基本相等，所以滑块在OD段做匀加速直线运动，在EH段随传送带一起做匀速运动，所以在打下D、E两相邻点间，滑块已开始匀速运动。
（3）[3]滑块在OD段做匀加速直线运动，根据逐差法有
20．（1）；（2）3.2m
【详解】
（1）根据公式?解得
（2）设直杆下落时其下端距O点的距离为h1，因为杆下落过程中经过正下方O点的时间为t=0.2s，根据
解得，杆下端到达O点的时间为
又有
解得，杆上端到达O点的时间为
则有
联立解得
21．（1）；（2）9s
【详解】
(1)对螺钉其位移为
对电梯其位移为
由几何关系得
(2)螺钉所用时间与升降机所用时间相同，升降机从井底出发做匀速直线运动，位移为45m，速度为，时间为
22．（1）12m；（2）4.8s
【详解】
（1）当两车的速度相等时相距最远，则有
代入数据可得
则此时甲车的位移为
此时乙车的位移为
故甲、乙两车在相遇前的最大距离为
（2）在相遇前，当两车间距不超过，两车保持通信，则有
代入数据解得
，
设两车经过时间T相遇，则
解得
故甲、乙两车在相遇前能保持通信的时间为
23．（1）；（2）会相撞，
【详解】
（1）在
时间内二者均做匀速直线运动汽车运动的位移
三轮车运动的位移
二者的间距
（2）设汽车减速经时间与三轮车速度相同有
可得
在该段时间内汽车位移
在该段时间内三轮车位移
二者的间距
可知两车在共速前已经相撞，设汽车减速经时间与三轮车相撞在该段时间内汽车位移
在该段时间内三轮车位移
由位移关系有
可得
24．（1）；（2）；（3）27辆
【详解】
（1）
根据
代入数据解得
（2）4s内前进的距离
此时汽车的速度
若恰好没越过停车线，根据
可得
（3）汽车加速的时间
40s内，第一辆汽车行驶的位移
正常行驶时，两辆车间的距离
通过的车的数量
辆
有27辆车通过路口
试卷第1页，总3页