高一物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》重难点突破卷(含解析)

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名称 高一物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》重难点突破卷(含解析)
格式 docx
文件大小 5.2MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2024-09-06 14:08:56

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文档简介

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第二章 匀变速直线运动的研究--重难点突破卷
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.(22-23高一上·浙江杭州·期末)如图为沙漏中下落沙子的照片。由于相机存在固定的曝光时间,照片中呈现的下落的砂粒并非砂粒本身的形状,而是成了一条条模糊的径迹,砂粒的疏密分布也不均匀。若近似认为砂粒从出口下落的初速度为0。忽略空气阻力,不计砂粒间的相互影响,设砂粒随时间均匀漏下,以下推断正确的是(  )
A.出口下方处的径迹长度约是处的2倍
B.出口下方处的径迹长度约是处的4倍
C.出口下方范围内的砂粒数约与范围的砂粒数相等
D.出口下方范围内的砂粒数约与范围的砂粒数相等
2.(2024高一·全国·专题练习)物体做匀加速直线运动,已知加速度为2m/s2,那么在任意1s内(  )
A.物体的末速度一定等于初速度的2倍
B.物体的末速度一定比初速度大2m/s
C.物体的初速度一定比前1s的末速度大2m/s
D.物体的末速度一定比前1s的初速度大2m/s
3.(23-24高一下·广东·阶段练习)如图,省实深圳高一女篮比赛。一次完整拍球:球从地弹起某一高度时,手掌触球一起向上减速,再一起向下加速,返回到手掌刚触球的位置手掌与球分离。以竖直向下为正,大致反映一次拍球过程的是( )
A. B.
C. D.
4.(23-24高一上·安徽合肥·期末)据汽车工业协会数据显示,2023年我国新能源汽车产销连续8年保持全球第一。各大电动车品牌百花齐放,产品性能全球领先,“比亚迪”品牌电动汽车更是全球销量第一。如图为比亚迪公司的高性能越野车“唐”的尾标,其中数字“4.5s”代表该车从静止直线加速到100km/h仅需4.5s,近期又推出的高性能轿车“汉”从静止直线加速到100km/h仅需要行驶约54m,试估算该车的尾标数字可能是(  )
A.4.6s B.3.9s C.3.2s D.2.7s
5.(23-24高一上·安徽阜阳·阶段练习)学校运动会上举行100m跑比赛时,记录了李明和吴浩起跑阶段的图像分别为图中a、b所示(从发令枪响开始计时),下列关于两者运动情况的判断错误的是(  )
A.李明存在抢跑现象
B.李明的跑速变化比吴浩慢
C.时刻起吴浩开始超过李明
D.时刻两人的速度相等
6.(23-24高一上·河南许昌·期末)如图所示,一篮球从离地H高度处A从静止开始下落,与水平地面发生碰撞后反弹至离地h的最高处B(H>h)。不计空气阻力。设篮球从A运动到地面的过程中,加速度大小为a1、运动时间为t1、与地面碰前瞬间的速度大小为v1;篮球再从地面反弹到B的过程中,加速度大小为a2、运动时间为t2、反弹后瞬间的速度大小为v2。则下列关系正确的是(  )
A.a1=a2,t1=t2,v1=v2 B.a1>a2,t1>t2,v1>v2
C.a1t2,v1>v2
7.(23-24高一上·四川德阳·期末)为检测某新能源动力车的刹车性能,现在平直公路上做刹车实验,某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.动力车的初速度为20m/s
B.刹车过程中加速度大小为
C.刹车过程持续的时间为6s
D.从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为80m
8.(23-24高一上·湖北武汉·阶段练习)如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )

A.甲图像中,物体在0~时间内做匀变速直线运动
B.乙图像中,阴影面积表示到时间内物体的速度变化量
C.丙图像中,物体的加速度大小为
D.丁图像中,时物体的速度为
9.(23-24高一上·安徽芜湖·期中)如图所示为根据某机动车的运动情况绘制的图像,已知机动车运动轨迹是直线。关于机动车的运动状态,下列说法正确的是(  )
A.机动车处于匀加速状态 B.机动车的初速度大小为
C.机动车的加速度大小为 D.机动车在前的位移是
10.(23-24高一上·辽宁沈阳·期末)甲、乙两辆汽车在平直公路上的相邻车道同向行驶(可认为两车在一条直线上运动且不会相撞),时刻甲车在乙车后方,此时两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示并同时开始刹车,两辆车刹车时的图像如图所示,则( )

A.两车在时速度大小相同
B.两车共速时速度大小为
C.若时刻两车相距,则刹车过程中两车可以相遇两次
D.若时刻两车相距,则两车最后将停在同一位置
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11.(6分)(23-24高一上·黑龙江哈尔滨·阶段练习)光电门是由门一样的外形和光学传感器组成的,当物体通过光电门时光被挡住,计时器开始计时,当物体离开时停止计时,极短时间内的平均速度大小可以近似认为是该时刻的瞬时速度大小,这样就可以根据物体大小与运动时间计算物体运动的瞬时速度;为了测定气垫导轨上滑块的加速度,滑块上安装了宽度为d的挡光条,如图所示,滑块在拉力作用下,先后通过两个光电门,配套的数字计时器记录了挡光条通过第一个光电门时的时间为,通过第二个光电门的时间为,挡光条从第一个光电门到挡住第二个光电门之间的时间间隔为。则滑块通过第一个光电门时速度 ,滑块通过第二个光电门时速度 。滑块的加速度为 。

12.(8分)(23-24高一上·安徽马鞍山·阶段练习)某同学利用如图所示的装置测量重力加速度,其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带(宽度用d表示)。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度,令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。
编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 ……
Δt/(×10-3)s 73.04 38.67 30.00 ……
(1)除图中所用的实验器材外,该实验还需要 (填“天平”或“刻度尺”);
(2)该同学测得遮光带(透光带〉的宽度为3.6cm,记录时间间隔的数据如表所示,根据实验数据,可得编号3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小= m/s(结果保留两位有效数字);
(3)某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为、,则重力加速度g= (用d、、表示)。
13.(8分)(23-24高一上·广西玉林·阶段练习)如图所示,一氦气球下方系有一物体从地面由静止释放,氦气球携物体以的加速度匀加速竖直上升,当物体运动到距地面高处时绳子突然断裂。不计空气阻力,重力加速度g取,求:
(1)绳子断裂时,物体的速度大小;
(2)物体距离地面的最大高度;
(3)绳子断裂后,物体多久落地。
14.(13分)(23-24高一下·重庆长寿·期中)如图所示,甲、乙两辆汽车静止在相互平行的并排车道上,两辆车长均为L=4m,甲车车头到乙车车尾的距离x=42m(不计车道宽度和汽车宽度的影响,以下所求距离均如此)。甲车先开始向右做加速度大小的匀加速直线运动,甲车运动了后,乙车才开始向右做加速度大小的匀加速直线运动。甲、乙两车的速度达到后均做匀速直线运动,求:
(1)乙车刚开始运动时甲车车头到乙车车尾的距离;
(2)从甲车开始运动到两车车头相齐的时间;
(3)两车均做匀速直线运动时,两车车头之间的距离。
15.(18分)(23-24高一上·浙江杭州·阶段练习)如图所示为ETC专用通道,若某车减速前的速度为,靠近站口时以大小为的加速度匀减速,通过收费站口时的速度为,然后立即以的加速度加速至原来的速度(假设收费站的前、后都是平直大道),试问:
(1)该车驾驶员应在距收费站口多远处开始减速?
(2)该车从减速开始到最终恢复到原来速度的过程中,运动的时间是多少?
(3)若人工收费通道,汽车以匀减速到停下,花20s拿卡后,又以匀加速到原来速度,汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间?
答案和解析
1.D
【详解】AB.根据
可知出口下方10cm处的速度约是5cm处的倍,可知出口下方10cm处的痕迹长度约是5cm处的倍,故AB错误;
CD.根据初速度为零的匀变速运动在相邻相等时间内的位移之比为,可知从出口下落与的时间是相等的,因砂粒随时间均匀漏下,可知出口下方范围内的砂粒数约与范围的砂粒数相等,故C错误,D正确。
故选D。
2.B
【详解】AB.在匀加速直线运动中,加速度为2m/s2,表示每秒内速度变化(增加)2m/s,即末速度比初速度大2m/s,并不表示末速度一定是初速度的2倍,故A错误,B正确;
CD.在任意1s内,物体的初速度就是前1s的末速度,而其末速度相对于前1s的初速度已经过2s,当a=2m/s2时,则物体的末速度一定比前1s的初速度大4m/s,故CD错误。
故选B。
3.B
【详解】以竖直向下为正方向,则手掌触球先一起向上减速时,速度方向向上,速度为负值,加速度方向向下,当手掌触球一起向下加速时,速度方向向下,速度为正值,加速度方向向下,又由于图像中,图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移大小,根据题意篮球向上运动的位移与向下运动的位移大小相等,即前后两过程图像与时间轴所围三角形的面积相等,可知只有选项B中满足要求。
故选B。
4.B
【详解】由单位运算有
根据匀变速直线运动平均速度与位移的关系式有
解得
可知,该车的尾标数字约为“3.9”。
故选B。
5.C
【详解】A.由图像a可知发令枪响时李明已经有了速度,故李明存在抢跑现象,选项A正确,不符合题意;
B.李明的加速度比吴浩的小,因此李明的跑速变化比吴浩慢,选项B正确,不符合题意;
C.时间内a图线与坐标轴所围的面积比b图线与坐标轴所围的面积大,表示该段时间内李明的位移比吴浩的大,即李明跑在前面,选项C错误,符合题意;
D.时刻两者的v坐标值相等,即两人的速度相等,选项D正确,不符合题意。
故选C。
6.D
【详解】篮球仅受重力作用,加速度保持不变,即
a1=a2
根据


根据


v1>v2
故选D。
7.C
【详解】AB.根据题意,由运动学公式有
整理可得
结合图像可得

解得
即刹车过程中加速度大小为,故AB错误;
C.刹车过程持续的时间为
故C正确;
D.从开始刹车时计时,经过8s,该车的位移大小为
故D错误。
故选C。
8.BD
【详解】A.甲图像中,图像的斜率表示加速度,可知与的加速度不相同,则物体在0~时间内不是做匀变速直线运动,故A错误;
B.根据
可知乙图像中,阴影面积表示到时间内物体的速度变化量,故B正确;
C.根据匀变速直线运动位移速度关系
可得
由丙图可知,物体的加速度大小为
故C错误;
D.由丁图可知,与的关系式为
整理可得
结合匀变速直线运动位移时间关系
可知物体的初速度和加速度分别为

则时物体的速度为
故D正确。
故选BD。
9.BC
【详解】ABC.根据匀变速直线运动公式
变形可得
可知机动车的初速度等于图像的斜率,即
纵轴截距为
解得
故机动车处于匀减速状态,加速度大小为,故A错误,BC正确;
D.机动车匀减速运动的总时间为
则机动车在前2s的位移为
故D错误。
故选BC。
10.AD
【详解】AB.甲的加速度大小
乙的加速度大小
设t时辆车速度相等,共速时速度大小为v,根据运动学公式
解得

故A正确,B错误;
C.两车共速时,甲比乙多行驶的距离
若时刻两车相距,共速时正好相遇,之后乙的速度一直比甲大,则刹车过程中两车只能相遇一次,故C错误;
D.共速后乙比甲多行驶的距离
又开始到最后甲比乙一共多行驶的距离
若时刻两车相距,则两车最后将停在同一位置,故D正确。
故选AD。
11.
【详解】[1][2][3]由题意,可得滑块通过第一个光电门时速度为
滑块通过第二个光电门时速度
根据
可得滑块的加速度为
12.(1)刻度尺
(2)1.2
(3)
【详解】(1)该实验测量重力加速度,不需要天平测质量;需要用刻度尺测量遮光带(透光带)的宽度,故需要刻度尺;
(2)根据平均速度的计算公式可知
m/s=1.2m/s
(3)根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度,有
根据速度—时间公式有
13.(1)10m/s;(2)20m;(3)3s
【详解】(1)物体从地面上升15m的过程中,有
可得绳子断裂时,物体的速度大小为
(2)绳子断裂后,物体做竖直上抛运动,则有
绳子断裂后,物体上升的高度为
所以物体距离地面的最大高度为
(3)绳子断裂后,物体落地时间为t,有

解得
14.(1);(2);(3)
【详解】(1)甲车运动了后,乙车刚开始运动,此时甲车运动的位移大小为
此时甲车车头到乙车车尾的距离为
(2)从甲车开始运动到两车车头相齐,甲车运动的位移大小为
乙车运动的位移大小为

联立解得
或(舍去,因为速度超过)
(3)甲车从开始运动到匀速运动需要的时间为
乙车从开始运动到匀速运动需要的时间为
由于
可知甲、乙两车同时做匀速运动,则有

两车均做匀速直线运动时,两车车头之间的距离为
15.(1)48 m;(2)6s;(3)
【详解】设该车初速度方向为正方向
v=14.4 km/h=4m/s
v0=72 km/h=20 m/s
a1=-4m/s2
(1)该车进入站口前做匀减速直线运动,设距离收费站x1处开始制动,则
v2-v02=2a1x1
x1=48 m
(2)该车通过收费站经历匀减速和匀加速两个阶段,前后两段位移分别为x1和x2,时间为t1和t2,则减速阶段
v=v0+a1t1
t1=4s
则加速和减速的总时间
t=t1+t2=6s
(3)若人工收费通道,汽车以匀减速到停下的时间
减速的位移为
拿卡时间
以匀加速到原来速度的时间
加速位移为
ETC的加速位移为
汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间
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