第二章 匀变速直线运动的研究 单元综合测试卷 —2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(Word版含答案)

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名称 第二章 匀变速直线运动的研究 单元综合测试卷 —2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(Word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-15 11:02:16

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第二章 匀变速直线运动的研究 单元综合测试卷
一、单选题
1.由静止开始做匀加速直线运动的火车,在第10s末的速度为2m/s,下列叙述中不正确的是(  )
A.前10s内通过的位移大小为10m
B.每秒速度变化0.2m/s
C.前10s内的平均速度大小为1m/s
D.第10s内通过的位移大小为2m
2.一枚火箭由地面竖直向上发射,其速度-时间图像如图所示,由图像可知(  )
A.0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段火箭的加速度
B.在0~tb段火箭是上升的,在tb~tc段火箭是下落的
C.tb时刻火箭离地面最远
D.tc时刻火箭回到地面
3.一小球沿斜面匀加速滑下,依次经过A、B、C三点,已知AB=6m,BC=10m,小球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,则小球经过A、B、C三点时的速度大小分别是(  )
A.2,3,4B.3,4,5C.2,4,6 D.3,5,7
4.一辆汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8 s,由于前方突然有巨石滚在路中央,所以又紧急刹车,经4 s 停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=1∶2
B.加速、减速中的位移之比x1∶x2=1∶1
C.加速、减速中的平均速度之比v1∶v2=2∶1
D.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=2∶1
5.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为9m和7m。则刹车后6s内的位移是(  )
A.20m B.24m
C.25m D.75m
6.甲、乙两个物体在同一直线上运动,它们的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.在0~t1时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相反
B.在0~t1时间内,甲、乙加速度方向相同
C.在0~t2时间内,甲、乙运动方向相同
D.在t1~t2时间内,甲的加速度大于乙的加速度,且方向相同
7.动车把动力装置分散安装在每节车厢上。使其既具有牵引动力,又可以载客。而动车组就是几节自带动力的车辆(动车)加几节不带动力的车辆(也叫拖车)编成一组,若动车组在匀加速运动过程中,通过第一个60m所用时间是10s,通过第二个60m所用时间是6s。则(  )
A.动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为78m
B.动车组的加速度为1m/s2,接下来的6s内的位移为78m
C.动车组的加速度为0.5m/s2,接下来的6s内的位移为96m
D.动车组的加速度为1m/s2,接下来的6s内的位移为96m
8.如图所示,滑雪运动员不借助雪杖,由静止从山坡匀加速滑过x1,又匀减速在平面上滑过x2后停下,测得x2=2x1,设运动员在山坡上滑行的加速度大小为a1,在平面上滑行的加速度大小为a2,则a1∶a2为(  )
A.1∶1 B.1∶2 C.2∶1 D. ∶1
二、多选题
9.如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是(  )
A.v1:v2:v3=3:2:1 B.v1:v2:v3=::1
C.t1:t2:t3=1:: D.t1:t2:t3=(-):(-1) :1
10.某人站在高楼上,以30m/s的速度竖直向上抛出一石子,求抛出后石子经过离抛出点15m处所需要的时间是( )
A. B.3s C. D.
11.在军事演习中,某空降兵从飞机上跳下,先做自由落体运动,在t1时刻,速度达到最大值v1时打开降落伞,做减速运动,在t2时刻以较小速度v2着地。他的速度图像如图所示.下列关于该空降兵在0~t1或t1~t2时间内的平均速度的结论正确的是(  )
A.0~t1, B.t1~t2,
C.t1~t2, D.t1~t2,
12.如图所示,水平地面上固定有两块木板AB、BC,两块木板紧挨在一起,木板AB的长度是BC的3倍。一颗子弹以初速度v0从A端水平射入木板,并恰能从C端射出,经历的时间为t,子弹在木板中的运动可以看成匀减速运动,则下列说法中正确的是 (  )
A.子弹到达B点时的速度为 B.子弹到达B点时的速度为
C.子弹从A到B所用的时间为 D.子弹从A到B所用的时间为
三、解答题
13.在用打点计时器测速度的实验中:
(1)本实验除电火花打点计时器(含纸带,墨粉纸)、带铁夹和钩码的小车、轨道,还必须使用的仪器有______和_______(选填其中两个选项)
A.低压交流电源 B.220V交流电源 C.刻度尺 D.天平
(2)关于本实验,下列说法正确的是( )
A.释放小车的同时,闭合电源开关
B.纸带上的打点密集说明纸带运动速度较大
C.先闭合电源开关,让打点计时器正常工作时,释放小车,小车拖动纸带
D.实验使用打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s
(3)如图为一次记录小车运动的情况的纸带,ABCDEFG为相邻的计数点,在相邻计数点之间还有4个点未画出,若电源频率为50Hz,则相邻计数点之间的时间间隔为____,根据纸带可以求出打C点时瞬时速度为______m/s和E点时的瞬时速度为_______m/s(计算结果保留两位有效数字)。
14.跳伞运动员做低空跳伞表演,他从224m的高空离开飞机开始下落,最初未打开降落伞,自由下落一段距离,打开降落伞后运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降,为了运动员的安全,要求运动员落地的速度不得超过5m/s (取),求∶
(1)运动员打开降落伞时,离地面的高度至少为多少;
(2)运动员在空中的最短时间为多少?
15.2014年7月24日,受台风“麦德姆”影响,安徽多地暴雨,严重影响了道路交通安全.某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车,其速度大小分别为v1=40m/s,v2=25m/s,轿车在与货车距离x0=22m时才发现前方有货车,若此时轿车只是立即刹车,则轿车要经过x=160m才停下来.两车可视为质点.
(1)轿车刹车后减速运动的加速度大小?
(2)若轿车刹车时货车以v2匀速行驶,通过计算分析两车是否会相撞?
(3)若轿车在刹车的同时给货车发信号,货车司机经t0=2s收到信号并立即以大小a2=2.5m/s2的加速度加速前进,通过计算分析两车会不会相撞?
16.据报道,一儿童玩耍时不慎从45m高的阳台上无初速度掉下,在他刚掉下时恰被楼下一社区管理人员发现,该人员迅速由静止冲向儿童下落处的正下方楼底,准备接住儿童。已知管理人员到儿童下落处的正下方楼底的距离为18m,为确保能稳妥安全接住儿童,必须保证接住儿童时没有水平方向的冲击(也就是无水平速度),不计空气阻力,将儿童和管理人员都看做质点,设管理人员奔跑过程中只做匀速或匀变速运动,g取10m/s2。
(1)管理人员至少用多大的平均速度跑到楼底?
(2)若管理人员在奔跑过程中做匀加速或匀减速运动的加速度大小相等,且最大速度不超过9m/s,求管理人员奔跑时加速度的大小需满足什么条件?
参考答案
1.D
【解析】A.根据速度和时间的公式,可求得火车的加速度为
再根据位移和时间的公式,可求得火车的位移为
故A正确,不符合题意;
B.根据火车的加速度,可求得火车每秒速度变化为
故B正确,不符合题意;
C.根据火车前10s的位移,可求得火车前10s平均速度大小为
火车在前9s内通过的位移为
故C正确,不符合题意;
D.所以火车第10s通过的位移为
故D错误,符合题意。
故选D。
2.A
【解析】A.0~ta段图线的斜率小于ta~tb段图线的斜率,则0~ta段火箭的加速度小于ta~tb段的火箭的加速度,故A正确;
BCD.0~tc段速度都为正值,速度方向并未改变,说明火箭一直处于上升过程,在tc时刻火箭到达最高点,故BCD错误。
故选A。
3.C
【解析】球经过AB和BC两段所用的时间均为2s,所以B为AC点的中间时刻,中点时刻的速度等于平均速度,所以


再利用
可分别解得
故选C。
4.A
【解析】AD.设汽车的最大速度为v,则加速运动的加速度大小为
减速运动的加速度大小为

a1:a2=t2:t1=4:8=1:2
故A正确,D错误。
BC.加速运动的平均速度大小
减速运动的平均速度大小
则平均速度之比
v1:v2=1:1
加速、减速中的位移之比
s1:s2=v1t1:v2t2=2:1
故BC错误。
故选A。
5.C
【解析】由
Δx=aT2


9=v0T-aT2
得v0=10m/s
汽车刹车时间
tm==5s<6s
故刹车后6s内的位移为刹车后5s内的位移
x= =25m
故选C。
6.B
【解析】AB. 速度-时间图像斜率表示加速度,在0~t1时间内,甲的斜率小于乙的斜率,因此甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,A错误,B正确;
C.在0~t2时间内,甲物体一直向正方向运动,在0~t1时间内,乙物体向负方向运动,在t1~t2时间内,乙物体向正方向运动,C错误;
D.速度-时间图像斜率表示加速度,在t1~t2时间内,甲的斜率小于乙的斜率,因此甲的加速度小于乙的加速度,且方向相同,D错误;
故选B。
7.A
【解析】设第一个60m的初速度为v0,则根据
可得
解得
a=0.5m/s2
v0=3.5m/s
接下来的6s内的位移为
故选A。
8.C
【解析】由得 ,解得a1∶a2=s2∶s1=2∶1,故选C.
9.BD
【解析】CD.逆向思维,冰壶做的是初速度为零的匀加速直线运动,则连续三段相等位移的时间之比为
C错误D正确;
AB.根据
得可得初速度为零的匀加速直线运动中的速度之比为 ,则由逆向思维可知,所求的速度之比为
A错误B正确。
故选BD。
10.AD
【解析】设向上为正方向,则
距离抛出点上方15m时
解得
,
距离抛出点下方15m时
解得
(舍去),
故选AD。
11.AC
【解析】A.空降兵在0~t1时间内做自由落体运动,为匀变速直线运动,则有,故A正确;
BCD.在t1~t2时间内做加速度不断减小的减速运动,位移等于速度时间图线与时间轴包围的面积,此面积比虚线(直线,即为做匀减速直线运动的图线)面积小,如图所示
则有,故C正确,BD错误。
故选AC。
12.BD
【解析】AB.设AC两点的距离为4d,子弹恰能从C端射出,说明子弹到了C端速度为0,AC过程中,根据速度位移公式可知

BC过程中,根据速度位移公式可知

由①②式解得,子弹到达B点时的速度为
故B正确,A错误;
CD.AC过程中,根据速度公式可知

AB过程中,根据速度公式可知

由③④式解得,子弹从A到B所用的时间为
故D正确,C错误;
故选BD。
13.B C CD 0.10s 0.20 0.30
【解析】(1)[1]电火花打点计时器应使用220V交流电源,则还必须使用的仪器是220V交流电源,故填B。
[2]测速度的实验中必须测纸带上计数点间距离和计数点间时间间隔,计数点间时间间隔由电火花打点计时器测量,则还必须使用的仪器是刻度尺,故填C。
(2)[3]A.应先闭合电源开关,后释放小车,故A项错误;
B.纸带上的打点密集说明相同时间内纸带运动距离较短,纸带运动速度较小,故B项错误;
C.先闭合电源开关,让打点计时器正常工作时,释放小车,让小车拖动纸带,故C项正确;
D.实验使用打点计时器电源频率为50Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为0.02s,故D项正确。
故选CD。
(3)[4]相邻计数点之间还有4个点未画出,若电源频率为50Hz,则相邻计数点之间的时间间隔
[5]打C点时,小车瞬时速度
[6]打E点时,小车瞬时速度
14.(1)99m;(2)8.6s
【解析】(1)设打开降落伞时离地的高度为h,此时速度为v1,则运动员做自由落体运动过程有
v12=2g(H-h)
匀减速过程有
v2-v12=2ah
代入数据得
h=99m
v1=50m/s
故离地面的高度至少为99m。
(2)自由落体运动中
v1=gt1
解得
t1=5s
匀减速运动中
空中最短时间为
t总=t1+t2=8.6s
故运动员在空中的最短时间为8.6s。
15.(1)5m/s2(2)两车会相撞.(3)两车不会相撞.
【解析】(1)轿车经过s=160m才停下来的过程,由υ12=2a1s得:轿车刹车过程的加速度大小:
a1=5m/s2.
(2)假设恰好不相撞时两车的速度相等,即:
υ1-a1t1=υ2
得:

轿车前进的距离:
货车前进的距离:
s2=υ2t1=75m,
因为:
s1-s2=22.5m>s0,
即两车会相撞.
(3)假设两车的速度相等,即:
υ1-a1t=υ2+a2(t-t0)
轿车前进的距离:
s1′=υ1t-a1t2
货车前进的距离:
s2′=υ2t0+υ2(t-t0)+a2(t-t0)2
解得:
因为:
s1′-s2′=21.7m<s0
两车不会相撞.
16.(1)6m/s;(2)a≥9m/s2
【解析】(1)儿童下落过程,由运动学公式得
h= ①
管理人员奔跑的时间为
t≤t0 ②
对管理人员奔跑过程,由运动学公式得
s=t ③
由①②③式联立并代入数据得
≥6m/s。
(2)假设管理人员先匀加速接着匀减速奔跑到楼底,奔跑过程中的最大速度为v0,由运动学公式得


v0=2=12m/s>vmax=9m/s
所以先加速,再匀速,最后匀减速奔跑到楼底;设匀加速、匀速、匀减速过程的时间分别为t1、t2、t3,位移分别为s1、s2、s3
由运动学公式得
s1= ④
s3= ⑤
s2=vmaxt2 ⑥
vmax=at1=at3 ⑦
t1+t2+t3≤t0 ⑧
s1+s2+s3=s ⑨
由④~⑨式联立并代入数据得
a≥9m/s2