2022-2023学年人教版2019物理必修1 第一章 运动的描述 第二章 匀变速直线运动的研究 章末检测试卷( word版含解析)

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名称 2022-2023学年人教版2019物理必修1 第一章 运动的描述 第二章 匀变速直线运动的研究 章末检测试卷( word版含解析)
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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 2022-07-12 05:46:19

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第一章 运动的描述第二章 匀变速直线运动的研究
章末检测试卷
(满分:100分)
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意.
1.(2021·常州市联盟高一期中)以下说法中正确的是(  )
A.诗句“不疑行舫动,唯看远树来”中“远树来”所选择的参考系是河岸
B.某电视节目在每晚的19时38分开播,这里的“19时38分”指的是时刻
C.在花样滑冰比赛中判断运动员滑冰的技术难度时,是将运动员看作质点的
D.位移一般要比路程小,但在单向直线运动中,位移就是路程
2.(2022·茂名市高一期末)2021年2月10日19时52分,“天问一号”探测器实施近火捕获制动,顺利进入环火星轨道,自发射以来,“天问一号”已累计飞行202天,飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米.下列判断正确的是(  )
A.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0,且它在每一时刻的瞬时速度都不为0
B.“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”
C.飞行里程约4.75亿千米表示位移,距离地球约1.92亿千米表示路程
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点
3.(2021·常州市联盟高一期中)关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是(  )
A.物体运动的加速度越大,其速度变化一定越快
B.物体运动的速度增大时,加速度一定增大
C.物体运动的速度变化量越大,加速度一定越大
D.物体运动的速度大小不变时,加速度等于零
4.小刘驾驶着轿车以54 km/h的速度匀速行驶,看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有
4 s了,他果断踩刹车,假设轿车刹车后立即做匀减速直线运动(不计小刘的反应时间),加速度大小为3 m/s2,则开始刹车6 s后轿车的位移大小是(  )
A.112.5 m B.60 m
C.37.5 m D.36 m
5.(2021·盐城市响水中学高一期末)一辆汽车刹车后运动的位移随时间变化的规律是x=10t-2t2,x与t的单位分别是m和s.下列说法正确的是(  )
A.初速度v0=10 m/s,加速度大小a=2 m/s2
B.汽车刹车后4 s内的位移是8 m
C.汽车刹车所用时间为2.5 s
D.汽车可行驶的最大距离为25 m
6.(2021·徐州市高一期中)如图所示为甲、乙两质点同时沿同一直线运动的位移—时间图像.关于两质点的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.在0~t0时间内,乙的速度一直增大
B.在0~2t0时间内,甲的速度一直在减小
C.在0~t0时间内,甲、乙的运动方向相反
D.在0~2t0时间内,甲、乙发生的位移相同
7.(2021·湖州吴兴高级中学高二阶段练习)一质点位于x=-1 m处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动,其运动的v-t图像如图所示.下列说法正确的是(  )
A.0~2 s内和0~4 s内,质点的平均速度相同
B.第3 s内和第4 s内,质点加速度的方向相反
C.第3 s内和第4 s内,质点位移相同
D.t=4 s时,质点在x=2 m处
8.(2022·海安市高一期末)《民法典》第1254条规定禁止从建筑物中抛掷物品.假设某住宅楼上坠物做自由落体运动,开始1 s内的下落高度与最后1 s内的下落高度之比为1∶5,重力加速度大小g=10 m/s2,则物体下落的总高度为(  )
A.25 m B.30 m
C.40 m D.45 m
9.将一个物体以大小为v0的初速度竖直向上抛出,物体能上升的最大高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,则物体上升到h高度时,物体的速度大小为(  )
A.v0 B.v0 C.v0 D.v0
10.(2021·启东市、通州区高一期末)如图所示,某个时刻水平地面上A、B两物体相距x=
11 m,A正以vA=4 m/s的速度向右做匀速直线运动,而物体B正以vB=10 m/s的初速度向右做匀减速直线运动,加速度a=-2 m/s2,则从此时算起A追上B所经历的时间是(  )
A.7 s B.8 s
C.9 s D.(3+2) s
二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(9分)(2021·无锡市高一上质量抽检)在用小车、打点计时器、带有滑轮的长木板、电源等器材,进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时:
(1)下列操作正确的有 .(填选项前的字母代号)
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C.应先接通电源,后释放小车
(2)若按正确的操作,打出如图所示的一条纸带.O、A、B、C、D为依次选取的计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出,相邻两计数点间的距离已在图中标出,打点计时器所用的电源频率为50 Hz,则小车的加速度a= m/s2;打点计时器打下计数点C时,小车的瞬时速度v= m/s.(结果均保留两位有效数字)
12.(10分)(2021·镇江市丹徒高级中学月考)一小球从离地面高h=0.8 m的水平桌面边缘无初速度掉落,最终静止在厚度不计的地毯上.假设整个过程中无反弹,小球可看成质点,空气阻力不计,取g=10 m/s2.已知小球质量m=0.8 kg.
(1)求小球的下落时间;
(2)求小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小;
(3)若小球与地毯撞击过程用时Δt=0.1 s后静止,求此过程中小球的加速度大小.
13.(12分)(2021·连云港市高一上期末)汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面司机减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停止,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体,并且他的反应时间为0.6 s(反应时间内做匀速运动),小轿车刹车后的加速度大小为5 m/s2.假设小轿车始终沿直线运动.求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的时间;
(2)小轿车的刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离);
(3)三角警示牌至少要放在货车后多远处,才能有效避免两车相撞.
14.(13分)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中.某足球场(如图)长90 m、宽60 m.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2.求:
(1)足球从开始做匀减速直线运动后4 s时的速度大小;
(2)足球从开始做匀减速直线运动后8 s时的位移大小;
(3)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球,他的启动过程可以视为初速度为0、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8 m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球.
15.(16分)(2022·江苏泰州中学高一期末)随着社会的进步,“人工智能”已经走进千家万户.在“新冠肺炎”疫情防控期间,居家隔离的小明叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,小明操控小型无人机带动货物,将货物运送至阳台.无人机沿竖直方向向上运动,一段时间后到达他家阳台时速度恰好为零,遥控器上显示,上升总高度为30 m.假设无人机匀加速过程加速度大小为0.2 m/s2,匀减速过程加速度大小为0.1 m/s2.
(1)若无人机上升的v-t图像如图所示,当速度减小到零时,恰好到达小明家阳台,求货物送到阳台的时间;
(2)若无人机用最短时间将货物送至阳台,求最短时间.
第一章 运动的描述 第二章 匀变速直线运动的研究 章末检测试卷
(满分:100分)
一、单项选择题:共10题,每题4分,共40分.每题只有一个选项最符合题意.
1.(2021·常州市联盟高一期中)以下说法中正确的是(  )
A.诗句“不疑行舫动,唯看远树来”中“远树来”所选择的参考系是河岸
B.某电视节目在每晚的19时38分开播,这里的“19时38分”指的是时刻
C.在花样滑冰比赛中判断运动员滑冰的技术难度时,是将运动员看作质点的
D.位移一般要比路程小,但在单向直线运动中,位移就是路程
答案 B
解析 以行舫为参照物,远处的树和行舫之间的位置不断发生变化,会感到“远树来”,故A错误;某电视节目在每晚的19时38分开播,这里的“19时38分”是时间轴上的点,指的是时刻,故B正确;研究花样滑冰运动员在比赛中的姿态对应的技术难度时,其自身大小不可忽略,所以不能将运动员看作质点,故C错误;路程与位移是两个不同的概念,位移一般要比路程小,但在单向直线运动中,位移大小等于路程,但不能说位移就是路程,故D错误.
2.(2022·茂名市高一期末)2021年2月10日19时52分,“天问一号”探测器实施近火捕获制动,顺利进入环火星轨道,自发射以来,“天问一号”已累计飞行202天,飞行里程约4.75亿千米,距离地球约1.92亿千米.下列判断正确的是(  )
A.“天问一号”绕火星飞行一圈平均速度不为0,且它在每一时刻的瞬时速度都不为0
B.“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”
C.飞行里程约4.75亿千米表示位移,距离地球约1.92亿千米表示路程
D.地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时可以将“天问一号”看成质点
答案 B
解析 “天问一号”绕火星飞行一圈位移为0,所以平均速度为0,但它在每一时刻的瞬时速度都不为0,故A错误;“19时52分”和“202天”,前者表示“时刻”,后者表示“时间间隔”,故B正确;飞行里程约4.75亿千米表示路程,距离地球约1.92亿千米表示位移,故C错误;地面卫星控制中心在对“天问一号”进行飞行姿态调整时,“天问一号”各部分的运动差异不能忽略,此时不可以将“天问一号”看成质点,故D错误.
3.(2021·常州市联盟高一期中)关于速度和加速度的关系,下列说法中正确的是(  )
A.物体运动的加速度越大,其速度变化一定越快
B.物体运动的速度增大时,加速度一定增大
C.物体运动的速度变化量越大,加速度一定越大
D.物体运动的速度大小不变时,加速度等于零
答案 A
解析 加速度是描述速度变化快慢的物理量,加速度越大,速度变化越快,故A正确;速度增大时,说明物体加速度与速度同向,加速度可以增大、减小或不变,故B错误;速度变化量大,所用时间长,加速度不一定大,故C错误;物体运动的速度大小不变,方向改变,仍存在加速度,比如球被反向原速率弹回,故D错误.
4.小刘驾驶着轿车以54 km/h的速度匀速行驶,看到前面十字路口闪烁的绿灯倒计时只有
4 s了,他果断踩刹车,假设轿车刹车后立即做匀减速直线运动(不计小刘的反应时间),加速度大小为3 m/s2,则开始刹车6 s后轿车的位移大小是(  )
A.112.5 m B.60 m
C.37.5 m D.36 m
答案 C
解析 v=54 km/h=15 m/s,由v=at知轿车5 s停止,则x== m=37.5 m,故选C.
5.(2021·盐城市响水中学高一期末)一辆汽车刹车后运动的位移随时间变化的规律是x=10t-2t2,x与t的单位分别是m和s.下列说法正确的是(  )
A.初速度v0=10 m/s,加速度大小a=2 m/s2
B.汽车刹车后4 s内的位移是8 m
C.汽车刹车所用时间为2.5 s
D.汽车可行驶的最大距离为25 m
答案 C
6.(2021·徐州市高一期中)如图所示为甲、乙两质点同时沿同一直线运动的位移—时间图像.关于两质点的运动情况,下列说法正确的是(  )
A.在0~t0时间内,乙的速度一直增大
B.在0~2t0时间内,甲的速度一直在减小
C.在0~t0时间内,甲、乙的运动方向相反
D.在0~2t0时间内,甲、乙发生的位移相同
答案 C
解析 位移—时间图像的斜率表示速度.在0~t0时间内,乙图线的斜率不断减小,则乙的速度一直减小,故A错误;在0~2t0时间内,甲的速度不变,故B错误;在0~t0时间内,甲的速度为负,乙的速度为正,说明甲、乙的运动方向相反,故C正确;在0~2t0时间内,甲的位移为x1=0-2x0=-2x0,乙的位移为x2=x0-(-x0)=2x0,所以甲、乙发生的位移大小相等,方向相反,故D错误.
7.(2021·湖州吴兴高级中学高二阶段练习)一质点位于x=-1 m处,t=0时刻沿x轴正方向做直线运动,其运动的v-t图像如图所示.下列说法正确的是(  )
A.0~2 s内和0~4 s内,质点的平均速度相同
B.第3 s内和第4 s内,质点加速度的方向相反
C.第3 s内和第4 s内,质点位移相同
D.t=4 s时,质点在x=2 m处
答案 D
解析 根据图像与坐标轴围成的面积表示位移,在时间轴上方的面积表示位移为正,下方的面积表示位移为负,知0~2 s内和0~4 s内,质点的位移相同,但所用时间不同,则平均速度不同,A错误;第3 s内和第4 s内,质点位移大小相同,方向相反,C错误;v-t图像的斜率表示加速度,直线的斜率一定,加速度是一定的,则知第3 s内和第4 s内,质点加速度的方向相同,B错误;0~2 s内质点的位移为Δx=×(1+2)×2 m=3 m,则t=4 s时质点的位移为3 m,t=0时质点位于x=-1 m处,则t=4 s时,质点的位置为x′=x+Δx=2 m,D正确.
8.(2022·海安市高一期末)《民法典》第1254条规定禁止从建筑物中抛掷物品.假设某住宅楼上坠物做自由落体运动,开始1 s内的下落高度与最后1 s内的下落高度之比为1∶5,重力加速度大小g=10 m/s2,则物体下落的总高度为(  )
A.25 m B.30 m
C.40 m D.45 m
答案 D
解析 设下落总时间为t,根据自由落体运动公式,有=
解得t=3 s,则物体下落的总高度为h=gt2=45 m,故选D.
9.将一个物体以大小为v0的初速度竖直向上抛出,物体能上升的最大高度为h,不计空气阻力,重力加速度为g,则物体上升到h高度时,物体的速度大小为(  )
A.v0 B.v0 C.v0 D.v0
答案 B
解析 由运动学公式得,上升过程0-v02=-2gh;设上升到h高度时物体速度为v,由逆向思维法知v2=2g·,联立解得v=v0,故B正确.
10.(2021·启东市、通州区高一期末)如图所示,某个时刻水平地面上A、B两物体相距x=
11 m,A正以vA=4 m/s的速度向右做匀速直线运动,而物体B正以vB=10 m/s的初速度向右做匀减速直线运动,加速度a=-2 m/s2,则从此时算起A追上B所经历的时间是(  )
A.7 s B.8 s
C.9 s D.(3+2) s
答案 C
解析 物体B速度减为零的时间为:t1== s=5 s,此时A的位移为:xA=vAt1=4×5 m=20 m,B的位移为:xB=t1=×5 m=25 m,因为xA二、非选择题:共5题,共60分.其中第12题~第15题解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分;有数值计算时,答案中必须明确写出数值和单位.
11.(9分)(2021·无锡市高一上质量抽检)在用小车、打点计时器、带有滑轮的长木板、电源等器材,进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时:
(1)下列操作正确的有 .(填选项前的字母代号)
A.在释放小车前,小车要靠近打点计时器
B.打点计时器应放在长木板有滑轮的一端
C.应先接通电源,后释放小车
(2)若按正确的操作,打出如图所示的一条纸带.O、A、B、C、D为依次选取的计数点,相邻计数点之间还有4个点没有画出,相邻两计数点间的距离已在图中标出,打点计时器所用的电源频率为50 Hz,则小车的加速度a= m/s2;打点计时器打下计数点C时,小车的瞬时速度v= m/s.(结果均保留两位有效数字)
答案 (1)AC (2)1.2 0.49(每空3分)
解析 (2)相邻两计数点间的时间间隔T=0.1 s,小车的加速度为
a== m/s2=1.2 m/s2.
打点计时器打下计数点C时,小车的瞬时速度v== m/s=0.49 m/s
12.(10分)(2021·镇江市丹徒高级中学月考)一小球从离地面高h=0.8 m的水平桌面边缘无初速度掉落,最终静止在厚度不计的地毯上.假设整个过程中无反弹,小球可看成质点,空气阻力不计,取g=10 m/s2.已知小球质量m=0.8 kg.
(1)求小球的下落时间;
(2)求小球与地毯接触前瞬间的速度v的大小;
(3)若小球与地毯撞击过程用时Δt=0.1 s后静止,求此过程中小球的加速度大小.
答案 (1)0.4 s (2)4 m/s (3)40 m/s2
解析 (1)由自由落体运动规律:
h=gt2(2分)
得:t=0.4 s(1分)
(2)由自由落体运动规律:v2=2gh(2分)
得:v=4 m/s(2分)
(3)选竖直向下为正方向,由
a=(2分)
得a=-40 m/s2
即加速度大小为40 m/s2,方向竖直向上(1分)
13.(12分)(2021·连云港市高一上期末)汽车在路上出现故障时,应在车后放置三角警示牌(如图所示),以提醒后面司机减速安全通过.在夜间,有一货车因故障停止,后面有一小轿车以30 m/s的速度向前驶来,由于夜间视线不好,小轿车驾驶员只能看清前方50 m内的物体,并且他的反应时间为0.6 s(反应时间内做匀速运动),小轿车刹车后的加速度大小为5 m/s2.假设小轿车始终沿直线运动.求:
(1)小轿车从刹车到停止所用的时间;
(2)小轿车的刹车距离(从刹车到停止运动所走的距离);
(3)三角警示牌至少要放在货车后多远处,才能有效避免两车相撞.
答案 见解析
解析 (1)设小轿车从刹车到停止所用时间为t1,则t1== s=6 s(3分)
(2)从刹车到停止的位移为x,则
x== m=90 m(3分)
(3)小轿车在驾驶员反应时间内的位移为
x0=v0t0=30×0.6 m=18 m(2分)
故小轿车从发现警示牌到停止的总位移为
x总=(90+18) m=108 m(2分)
Δx=(108-50) m=58 m(2分)
14.(13分)足球比赛中,经常使用“边路突破,下底传中”的战术,即攻方队员带球沿边线前进,到底线附近进行传中.某足球场(如图)长90 m、宽60 m.攻方前锋在中线处将足球沿边线向前踢出,足球的运动可视为在地面上做初速度为12 m/s的匀减速直线运动,加速度大小为2 m/s2.求:
(1)足球从开始做匀减速直线运动后4 s时的速度大小;
(2)足球从开始做匀减速直线运动后8 s时的位移大小;
(3)足球开始做匀减速直线运动的同时,该前锋队员沿边线向前追赶足球,他的启动过程可以视为初速度为0、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动,他能达到的最大速度为8 m/s.该前锋队员至少经过多长时间能追上足球.
答案 (1)4 m/s (2)36 m (3)6.5 s
解析 (1)足球速度减为零的时间为t0==6 s(2分)
足球减速4 s时的速度v=v0-a1t=4 m/s(2分)
(2)足球从开始做匀减速直线运动后8 s时的位移为x0==36 m(2分)
(3)队员达到最大速度的时间为t2==4 s(1分)
队员的位移为x2=t2=16 m(2分)
设队员匀速至足球停止位置所需时间为t3,
t3==2.5 s(2分)
故队员追上足球至少经过的时间为
t=t2+t3=6.5 s(2分)
15.(16分)(2022·江苏泰州中学高一期末)随着社会的进步,“人工智能”已经走进千家万户.在“新冠肺炎”疫情防控期间,居家隔离的小明叫了外卖,外卖小哥把货物送到他家阳台正下方的平地上,小明操控小型无人机带动货物,将货物运送至阳台.无人机沿竖直方向向上运动,一段时间后到达他家阳台时速度恰好为零,遥控器上显示,上升总高度为30 m.假设无人机匀加速过程加速度大小为0.2 m/s2,匀减速过程加速度大小为0.1 m/s2.
(1)若无人机上升的v-t图像如图所示,当速度减小到零时,恰好到达小明家阳台,求货物送到阳台的时间;
(2)若无人机用最短时间将货物送至阳台,求最短时间.
答案 (1)37.5 s (2)30 s
解析 (1)设此过程最大速度为v,加速时间为t1,减速时间为t2,匀速时间为t3
加速时间t1=(1分)
加速位移h1=t1(1分)
减速时间t2=(1分)
减速位移h2=t2(1分)
匀速位移h3=vt3(1分)
h3=h-h1-h2(1分)
得t=t1+t2+t3=37.5 s(2分)
(2)若无人机先匀加速上升,再做匀减速运动,设此过程最大速度为v′
由v′2=2ah(2分)
得上升总高度h总=+(2分)
加速时间t1′=(1分)
减速时间t2′=(1分)
总时间t总=t1′+t2′,联立得t总=30 s(2分)