高中物理人教版必修一第二章 《匀变速直线运动的研究》水平测试卷

第二章 《匀变速直线运动的研究》水平测试卷
本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分，满分100分，考试时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题，共48分)
一、选择题(本题共12小题，每小题4分。在每小题给出的四个选项中，第1～8题只有一项符合题目要求，第9～12题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)
1．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是（　　）
A．匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
B．匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
C．匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
D．速度先减小再增大的运动一定不是匀变速直线运动
答案 A
解析 匀变速直线运动是加速度不变的直线运动，速度均匀变化，故A正确；匀减速直线运动是速度方向和加速度方向相反的运动，加速度并不一定为负值，故B错误；匀加速直线运动的速度不一定与时间成正比，如果有初速度即v=v0+at，故C错误，速度先减小再增大的运动可能是匀变速直线运动，如匀减速直线运动，减速到零再反向加速运动，故D错误。
2.物体在做匀加速直线运动，加速度为1m/s2，那么在任意一秒内（　　）
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．物体这一秒的初速度一定比前一秒的末速度大1m/s
D．物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大2m/s
答案 D
解析 根据v=v0+at知，v-v0=at=1m/s，知物体的末速度一定比初速度大1m/s，但物体的末速度不一定是初速度的2倍，故A错误，B错误；在任意1秒内的初始时刻与前一秒的末时刻是同一时刻，物体这一秒的初速度与前一秒末速度相同。故C错误。任意1秒内的末了时刻与前一秒的初始时刻相隔2s时间，则速度的变化量大小△v=at=2m/s，说明物体这一秒的末速度一定比前一秒的初速度大2m/s。
3．物体做匀加速直线运动，已知第2s末的速度为5m/s，第3s末的速度为7m/s，则下列结论中正确的是（　　）
A．物体的初速度为2m/s
B．物体的加速度为2m/s2
C．第2s内物体的平均速度为6m/s
D．前3s内物体的平均速度为3.5m/s
答案 B
解析 物体做匀加速直线运动，对第3s过程，初速度为5m/s，末速度为7m/s，时间为1s，根据速度时间关系公式，有：a===2m/s2，对第2秒过程，运用速度时间关系公式，有：v0=v﹣at2=5﹣2×2=1m/s，故A错误，B正确；第2s的初速度为：v1=v0+at1=1+2×1=3m/s,由匀变速直线运动的平均速度=知第2s内物体的平均速度为：m/s，故C错误;前3s内物体的平均速度为：m/s，故D错误。
4．骑自行车的人沿着直线做匀加速运动，在第1s、第2s、第3s、第4s内，通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，有关其运动的描述正确的是（　　）
A．他的初速度为零
B．4 s内的平均速度是1m/s
C．第2 s末的速度是2 m/s
D．整个过程中加速度是1m/s2
答案 D
解析 根据△x=aT2得加速度为：a==1m/s2。由第一秒内的位移x1=v0t1+解得初速度为：v0=0.5m/s。故A错误，D正确；4s内的平均速度为：v==2.5m/s。故B错误；第2s末的速度等于第2、3内的平均速度，则有：v2==2.5m/s。故C错误。
5．在光滑足够长的斜面上,有一物体以10 m/s初速度沿斜面向上运动,如果物体的加速度始终为5 m/s2,方向沿斜面向下。那么经过3 s时的速度大小和方向是(　　)
A.5 m/s,沿斜面向下 B.25 m/s,沿斜面向上 C.5 m/s,沿斜面向上 D.25 m/s,沿斜面向下
答案 A
解析 物体上滑和下滑的加速度相同,整个过程做匀变速直线运动,取初速度方向为正方向,则v0=10 m/s,a=-5 m/s2,
由v=v0+at可得,当t=3 s时,v=-5 m/s,“-”表示物体在t=3 s时速度方向沿斜面向下,故A正确。
6．做匀加速直线运动的列车出站后，车头经过某标牌时的速度为1m/s，车尾经过该标牌时的速度为7m/s，则车身的中部经过该标牌时的速度大小为（　　）
A．4 m/s B．5 m/s C．3.5 m/s D．5.5 m/s
答案 B
解析 列车经过标牌，可看成匀加速直线运动的物体经过车头的速度为v0=1m/s，经过车尾的速度为v=7m/s，设经过列车中间位置时的速度，根据位移中点速度公式为：=m/s=5m/s，故B正确。
7．沿直线运动的汽车刹车后匀减速行驶，经3s恰好停止，在刹车开始后的第1s、第2s、第3s内汽车通过的位移之比为（　　）
A．5：3：1 B．（）：（）：1
C．9：4：1 D．5：8：9
答案 A
解析 汽车制动后匀减速运动到零，采用逆向思维，汽车做初速度为零的匀加速直线运动，因为初速度为零的匀加速直线运动在相等时间内的位移之比为1：3：5，则制动开始的第1s内、第2s内、第3s内通过的位移之比为5：3：1，故A正确。
8．将一物体以某一初速度竖直上抛，图中能正确表示物体在整个运动过程中的速率v与时间t的关系的图象是(　　)

答案 B
解析 不计空气阻力时，竖直上抛的上升过程是匀减速直线运动，下落过程是自由落体运动。设初速度为v0，运动时间为t，上升到最大高度的时间为t0，则上升过程速度与时间的关系式v=v0-gt图线是向下的倾斜直线；下落过程速度与时间的关系式v=g（t-t0），图线是不过原点向上的倾斜直线，选项B正确。
9．（多选）一物体做直线运动的v﹣t图象如图所示，则（　　）

A．前6s内物体做匀变速直线运动
B．第6s末物体回到出发点
C．第3s末物体的速度为零，此时加速度也为零
D．前6s内物体的最大加速度大小为4m/s2
答案 BD
解析 根据速度﹣时间图象的斜率等于物体运动的加速度，由图象可知，前6s内物体的加速度是变化的，做的是非匀变速直线运动。故A错误。根据速度图象与时间轴所围的面积表示位移，可知，0﹣6s内物体的位移为0，则第6s末物体回到出发点，故B正确。第3s末物体的速度为零，但加速度不为零，故C错误。前6s内，在2﹣4s物体的加速度最大，最大加速度大小为4m/s2，故D正确。
10．关于重力加速度的以下说法正确的是（　　）
A．重力加速度g是标量，只有大小没有方向
B．在地球上不同地方，g的大小不同，但它们相差不是很大
C．在地球上同一地点，一切物体在自由落体运动中的加速度都相同
D．重力加速度g是矢量，方向总是竖直向下，计算中通常g取9.8m/s2
答案 BCD
解析 重力加速度是矢量，有大小有方向。故A错误。地球上同一地点，重力加速度相同，地球上不同的地方，重力加速度不同，但相差不大。故B、C正确。重力加速度是矢量，方向总是竖直向下，计算中通常g取9.8m/s2．故D正确。
11．在物理学的重大发现中科学家们创造出了许多物理学方法，如比值法、理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法和科学假说法、建立物理模型法等等。以下关F所用物理学研究方法的叙述不正确的是（　　）
A．在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法
B．根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体 在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想方法
C．在不需要考虑物体本身的大小和形状时，用质点来代替物体的方法叫假设法
D．定义加速度a=用到比值法，加速度与△v和△t无关
答案 C
解析 在推导匀变速运动位移公式时，把整个运动过程划分成很多小段，每一小段近似看作匀速直线运动，然后把各小段的位移相加，这里采用了微元法，故A正确；根据速度定义式v=，当△t非常非常小时，就可以表示物体在t时刻的瞬时速度，该定义应用了极限思想法，故B正确；质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故C不正确；加速度定义式a=用到比值法，加速度与△v和△t无关，故D正确；注意本题选不正确的。
12．如图所示，是甲、乙两质点的v﹣t图象，由图可知（　　）

A．t=0时，甲的速度比乙的速度小
B．甲一定在乙的后面
C．相等时间内，甲的速度改变较大
D．在5s末以前，甲质点速度较大
答案 AC
解析 由图可知：t=0时刻，甲的速度小于乙的速度，故A正确；由于不知道两个物体初始位置的关系，所以不能确定它们位置关系，故B错误；甲的斜率大于乙的斜率，所以甲的加速度大于乙的加速度，由△v=at知相等时间内甲的速度改变量大，故C正确；由图直接读出在5s末以前质点乙速度较大，故D错误。
第Ⅱ卷(非选择题，共52分)
二．实验题（本题共2小题，共 12 分）
13．（1）在做探究匀变速直线运动的实验中，给你以下器材：打点计时器与纸带（包括低压交流电）、复写纸、秒表、小车、钩码、细绳、导线一端带有定滑轮的长木板。其中不需要的器材是　 　，还需要增加的测量器材是　 　
（2）如图所示为实验室常用的两种计时器，其中甲装置用的电源是（ ）

A．交流220V B．直流220V C．交流4-6V D．直流4-6V
答案 （1）秒表，刻度尺；（2）C；
解析 （1）打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表；
为了得到小车的运动规律，还需要刻度尺来测量计数点之间的距离，用来计算速度和加速度。所以需要刻度尺。
（2）电火花打点计时器使用的是220V的交流电源，而电磁打点计时器，使用的交流4-6V，然而甲装置是电磁打点计时器，故C正确，ABD错误。
14.下图是用纸带拖动小车用打点计时器测定匀变速运动的加速度打出的一条纸带，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点。其相邻两计数点之间的距离如图所示，每相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出来。（计算结果全部保留二位有效数字）

（1）根据纸带求出打计数点C、E时小车对应的速度分别为：vC=　 　m/s；vE=　　m/s；
（2）根据纸带求出小车的加速度为a=　 　m/s2。
答案 （1）0.48，0.64；（2）0.80。
解析 （1）由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔为：T=0.1s，
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，得：
vC===0.48m/s
vE===0.64m/s
（2）设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x6，根据匀变速直线运动的推论公式△x=aT2可以求出加速度的大小，得：
x4﹣x1=3a1T2
x5﹣x2=3a2T2
x6﹣x3=3a3T2
为了更加准确的求解加速度，我们对三个加速度取平均值，得：
a=（a1+a2+a3）
即小车运动的加速度计算表达式为：
a= m/s2=0.80m/s2
三．计算题（本题共4小题，共 40分。要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位）
15．从离地面500 m的空中由静止开始自由落下一个小球，g取10 m/s2，求：
(1)小球经过多长时间落到地面；
(2)小球最后1 s内的位移；
(3)小球下落一半时间的位移．
答案　(1)10 s　(2)95 m　(3)125 m
解析　(1)由h=gt2得落地时间：
t= = s=10 s.
(2)前9 s内位移：
h′=g(t－1)2=×10×92 m=405 m.
所以最后1 s内位移为：
x=h－h′=500 m－405 m=95 m.
(3)下落一半时间的位移为
=g（）2=×10×（）2m=125 m.
16．长100 m的列车通过长1 000 m的隧道时做匀加速直线运动，列车刚进隧道时的速度是10 m/s，完全出隧道时的速度是12 m/s，求：
(1)列车过隧道时的加速度是多大？
(2)通过隧道所用的时间是多少？
答案　 (1)0.02 m/s2　(2)100 s
解析　(1)x=1000 m＋100 m=1100 m，v1=10 m/s，
v2=12 m/s，由v2－v02=2ax得，
加速度a==0.02 m/s2.
(2)由v=v0＋at得
所用时间为t== s=100 s.
17.A、B两车沿同一直线同方向运动，A车的速度vA=4 m/s，B车的速度vB=10 m/s.当B车运动至A车前方7 m处时，B车刹车并以a=2 m/s2的加速度做匀减速运动，从该时刻开始计时，求：
(1)A车追上B车之前，两车间的最大距离；
(2)经多长时间A车追上B车.
答案　(1)16 m　(2)8 s
解析　(1)设经时间t1两车速度相等，当B车速度等于A车速度时，两车间距最大.
有：vB′=vB－at1
vB′=vA
B的位移：xB=vBt1－at12，
A的位移：xA=vAt1，
则：Δxm=xB＋7－xA，
解得：Δxm=16 m.
(2)设追上前B车未停止，经时间t2，A车追上B车，
即：vBt2－at22＋7=vAt2，
解得：t2=－1 s(舍去)或t2=7 s，
当t2=7 s时，vB′=vB－at2=－4 m/s，故追上前B车早已停止运动
故经时间t追上，＋7=vAt.
解得：t=8 s.
18. 气球以4m/s的速度匀速竖直上升,它上升到217m高处时,一重物由气球里掉落,则重物要经过多长时间才能落到地面?到达地面时的速度是多少? (不计空气阻力, g=10m/s2)。
答案 7.0s, 66m/s。
解析 重物离开气球后在重力作用下做匀变速直线运动，
取竖直向上为正方向，
则重物做匀变速直线运动的初速度为v0=4m/s，
重力加速度竖直向下，故a=-g=-10m/s2，
重物落回地面时的位移x=-217m．
根据匀变速直线运动的位移时间关系有：x＝v0t+at2
代入数据x=-217m，v0=4m/s，a=-10m/s2
解得：t=7s（另一值小于0舍去）
据速度时间关系，重物做匀变速直线运动的末速度：
v=v0+at=4+（-10）×7m/s=-66m/s（负号表示速度方向竖直向下）．

日期：2019/3/28 8:52:57；用户：大文杰；邮箱：447979748@qq.com；学号：1765834









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