2020-2021学年粤教版物理必修第一册第二章匀变速直线运动单元检测 (word版含答案解析)

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名称 2020-2021学年粤教版物理必修第一册第二章匀变速直线运动单元检测 (word版含答案解析)
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资源类型 教案
版本资源 粤教版(2019)
科目 物理
更新时间 2020-12-22 22:53:49

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文档简介

第二章匀变速直线运动单元检测
一、选择题(24分)
(2019·模拟·广东广州市)高速公路的
电子收费系统如图所示,
通道的长度是识别区起点到自动栏杆的水平距离.某汽车以
的速度匀速进入识别区,
天线用了
的时间识别车载电子标签,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为
,刹车的加速度大小为
,则该
通道的长度约为
A.
B.
C.
D.
(2021·专项)质点做直线运动的位移
和时间平方
的关系图象如图所示,则该质点
A.加速度大小为
B.任意相邻
内的位移差都为
C.第
内的位移是
D.物体第
内的平均速度大小为
(2019·模拟·广东深圳市)可视为质点的甲、乙两小车分别沿同一平直路面同向行驶,
时,甲在乙前方
处,它们的
图象如图所示,则下列说法正确的是
A.甲、乙在

时刻并排行驶
B.甲、乙在

时刻并排行驶
C.在
时,乙车在甲车前
D.在
时,乙车在甲车前
(2019·期中·北京北京市西城区)下图为甲、乙两物体沿同一直线运动的速度图象,以下判断正确的是
A.甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大
B.在
时刻,甲、乙两物体相遇
C.甲、乙均做匀加速直线运动,但甲的加速度比乙小
D.甲比乙迟一段时间开始运动,但甲的加速度比乙大
(2019·专项)甲球的重力是乙球的
倍,甲、乙分别从高

处同时自由落下(
足够大),下列说法正确的是
A.同一时刻甲的速度比乙大
B.下落
时,甲、乙的速度相同
C.下落过程中甲的加速度大小是乙的

D.在自由下落的全过程,两球平均速度大小相等
(2020·学业·上海上海市)某同学看到桥上掉下一把钥匙,此时,一只小船前端恰好在钥匙正下方
处,船以
的速度向前运动,那么船至少多长才可以让钥匙掉在小船上
A.
B.
C.
D.
(2019·期末·浙江温州市)汽车在水平道路上行驶,其运动速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是
A.汽车在第
末的加速度为
B.汽车第
末的运动方向发生改变
C.汽车在
内的位移为
D.汽车在
末返回出发点
(2019·期中·广东深圳市)入冬以来,全国多地多次发生雾霾天气,能见度不足
。在这样的恶劣天气中,甲、乙两汽车在一条平直的单行道上,乙在前、甲在后同向行驶。某时刻两车司机同时听到前方有事故发生的警笛提示,同时开始刹车。两辆车刹车时的
图象如图,则
A.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定等于
B.若两车发生碰撞,开始刹车时两辆车的间距一定小于
C.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后
之内的某时刻发生相撞
D.若两车发生碰撞,则一定是在刹车后
以后的某时刻发生相撞
二、填空题(15分)
(2019·期中)某物体以
的初速度竖直上抛,不计空气阻力,

,抛出后的第
内物体通过的路程为
,物体抛出后的前
内的位移大小为

(2019·期末·广东广州市南沙区)用接在
交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度,得到如图所示的一条纸带,从比较清晰的点开始起,取若干个计数点,分别标上



(每相邻的两个计数点间有
个打印点未标出),量得

两点间的距离


两点间的距离
。则小车在

两点间的平均速度为
,小车的加速度为

(2019·单元测试·上海)借助运动传感器用计算机可测出运动物体的速度。如图甲所示,传感器系统由两个小盒子

组成,
盒装有红外线发射器和超声波发射器,它装在被测物体上,每隔相同时间可同时发射一个红外线脉冲和一个超声波脉冲;
盒装有红外线接收器和超声波接收器,且静止。
盒收到红外线脉冲和超声波脉冲会显示在计算机的计时屏幕上,大尖峰为红外线脉冲,小尖峰为超声波脉冲。计时屏幕横轴坐标每格为
。在某次测量时,屏幕上显示如图乙所示的脉冲,由此可知,小车

(选填“靠近”或“远离”)
盒运动,该小车运动的速度约为
。(声速取

(2019·同步练习·上海)在绳的上、下两端各拴着一小球,一人用手拿住绳上端的小球站在三层楼的阳台上,放手后小球自由下落,两小球落地的时间差为
。如果人站在四层楼的阳台上,放手让球自由下落,两小球落地的时间差将(空气阻力不计)
。(选填“增大”、“减小”或“不变”)
(2019·同步练习·上海)伽利略通过
,验证了自由落体运动是

三、解答题(30分)
(2019·同步练习·天津天津市南开区)跳水运动员训练时从
跳台双脚朝下自由落下,某同学利用手机的连拍功能,连拍了多张照片。测得其中两张连续的照片中运动员双脚离水面的高度分别为

。由此估算手机连拍时间间隔是多少?
(2019·模拟·浙江温州市)如图甲所示,间距
的金属轨道竖直放置,上端接定值电阻
,下端接定值电阻
。其间分布着两个有界匀强磁场区域:区域
内的磁场方向垂直纸面向里,其磁感应强度
;区域
内的磁场方向竖直向下,其磁感应强度
。金属棒
的质量
、在轨道间的
电阻
,金属棒与轨道间的动摩擦因数
。现从区域
的上方某一高度处静止释放金属棒,当金属棒
刚离开区域

便开始均匀变化。整个过程中金属棒的速度随下落位移的变化情况如图乙所示,“”图象中除
段外均为直线,
段与
段平行。金属棒在下降过程中始终保持水平且与轨道间接触良好,轨道电阻及空气阻力忽略不计,两磁场间互不影响。求:
(1)
金属棒在图象上

两点对应的速度大小;
(2)
金属棒经过区域
的时间;
(3)
随时间变化的函数关系式(从金属棒离开区域
后计时):
(4)
从金属棒开始下落到刚进入区域
的过程中回路内的焦耳热。
(2019·同步练习·上海)回答下列问题:
(1)
某人在室内以窗户为背景摄影时,恰好把窗外从高处落下的一小石子摄在照片中。已知本次摄影的曝光时间是
,量得照片中石子运动痕迹的长度为
,实际长度为
的窗框在照片中的长度为
,凭以上数据,你知道这个石子是从多高的地方落下的吗?计算时,石子在照片中
内的运动当成匀速运动来处理。()
(2)
在第
题中,若石子在曝光时间内的运动不能近似当成匀速运动,而按实际的匀加速运动处理,又如何求从开始下落到刚开始拍照的时刻,石子下落的高度
?(当然这种情况下曝光时间应该比较长,将曝光时间改为
,其余不变)
四、多选题(12分)
(2019·单元测试·上海)如图所示,小球从竖直砖墙某位置由静止释放,用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中




所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为
,每块砖的厚度为
。根据图中的信息,下列判断正确的是
A.位置“”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“”的速度为
(2019·期中·广东深圳市宝安区)汽车自
点出发从静止开始在平直公路上做匀加速直线运动,途中在
钟内分别经过

两根电杆,己知

电杆相距
,车经过电杆
时的速率是
,则
A.经过
杆时的速率是
B.车的加速度是
C.

间距离是
D.车从出发到
所用的时间是
(2019·期中·上海上海市杨浦区)如图所示为赛车场的一个“梨形”赛道,两个弯道分别为半径
的大圆弧和
的小圆弧,直道与弯道相切。大、小圆弧圆心

距离
。赛车沿弯道路线行驶时,路面对轮胎的最大径向静摩擦力是赛车重力的
倍,假设赛车在直道上做匀变速直线运动,在弯道上做匀速圆周运动,要使赛车不打滑,绕赛道一周时间最短(发动机功率足够大,重力加速度
,
)
A.在绕过小圆弧弯道后加速
B.在大圆弧弯道上的速率为
C.在直道上的加速度大小为
D.通过小圆弧弯道的时间为
(2019·期中·广东深圳市罗湖区)

两物体在同一直线上运动的
图象如图所示。已知在第
末两个物体在途中相遇,则下列说法错误的是
A.两物体从同一地点出发
B.出发时



C.
末两个物体相遇后,两物体可能再相遇
D.运动过程中
的加速度大于
的加速度
五、实验题(20分)
(2019·期中·北京北京市西城区)如图甲所示,将打点计时器固定在铁架台上,用重物带动纸带从静止开始自由下落,利用此装置可测量重力加速度。
(1)
已准备的器材有电磁打点计时器(带导线)、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物,此外还需要的器材是
A.直流电源、天平及砝码
B.直流电源、毫米刻度尺
C.交流电源、天平及砝码
D.交流电源、毫米刻度尺
(2)
安裝好实验装置,正确进行实验操作,从打出的纸带中选出符合要求的纸带,如图乙所示(其中一段纸带图中未画出)。图中
点为打出的起始点,且速度为零。选取在纸带上连续打出的点






作为计数点。其中测出


点距起始点
的距离如图所示。已知打点计时器打点周期为
,由此可计算出打点计时器在打下
点时重物下落的瞬时速度
,重力加速度的测量值为
。(计算结果均保留三位有效数字)
(2019·期中)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时打下的纸,如图所示,并在其上取了







个计数点,每相邻两个计数点之间还有
个点,图中没有画出,打点计时器接周期为
的交流电源,经过测量得:,,,,,。
(1)
计算
。(结果保留两位小数)
(2)
物体的加速度
。(结果保留两位小数)
(3)
如果当时电网中交变电流的频率是
,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比
。(选填:偏大、偏小或不变)
答案
一、选择题
1.
【答案】D
【解析】汽车的速度
,汽车在前
内做匀速直线运动,位移为:,随后汽车做减速运动,位移为:,所以该
通道的长度为:,故ABC错误,D正确。
【知识点】位移与速度的关系
2.
【答案】B
【解析】根据
和时间平方
的关系图象得出位移时间关系式为:,所以
,解得:,故A错误;
任意相邻
内的位移差
,故B正确;

内的位移等于
内的位移减去第一秒的位移,即
,故C错误;
同理求得物体第
内的位移
,平均速度
,故D错误。
【知识点】位移与时间的关系、等时位移差公式
3.
【答案】B
【解析】由图象可知,甲做初速度为
,加速度为
的匀加速运动;乙做初速度为
,加速度为
的匀加速运动;两车相遇时满足:,即
,解得
,,即甲、乙在

时刻并排行驶,故A错误,B正确;在
时,甲的位移:;乙的位移:,可知此时乙在甲的前面
,故CD
错误;故选:B。
【知识点】追及问题、v-t图像
4.
【答案】D
【知识点】v-t图像、速度与时间的关系
5.
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的平均速度、自由落体运动
6.
【答案】B
【知识点】自由落体运动
7.
【答案】A
【知识点】位移与时间的关系、v-t图像
8.
【答案】C
【解析】由图可知,两车速度相等经历的时间为
,甲车的加速度
,乙车的加速度
,此时甲车的位移
,乙车的位移
,可知要不相撞,则两车的至少距离
,因为两车发生碰撞,则两车的距离小于
,故AB错误。
因为速度相等相等后,若不相撞,两者的距离又逐渐增大,可知两辆车一定是在刹车后的
之内的某时刻发生相撞的,故C正确,D错误。
【知识点】v-t图像、追及问题
二、填空题
9.
【答案】;;
【知识点】竖直上抛运动
10.
【答案】;;
【解析】根据平均速度的定义可知小车在

两点间平均速度为:;
根据匀变速直线运动的推论有:,
所以:。
【知识点】实验:研究匀变速直线运动的规律、原理设计与器材选择
11.
【答案】远离;;
【解析】由于光速非常大,因此可以忽略红外线在两者之间的传播时间;根据题图乙可知,发生脉冲的时间间隔为
;当
接收到红外线时开始计时,此时车距
盒的距离
,当第二次发射脉冲时,车距
盒的距离
,由于
,所以运动方向是背离
盒。。
【知识点】实验:研究匀变速直线运动的规律
12.
【答案】减小;
【知识点】自由落体运动
13.
【答案】斜面实验;;
【知识点】伽利略对于自由落体运动的研究
三、解答题
14.
【答案】
【解析】提示:当跳水运动员的双脚距离水面的高度分别为

时,运动员做自由落体运动的位移分别为
,,设对应的自由下落时间分别为

,根据自由落体运动规律得

,所以
,代入数据得
。故手机连拍的时间间隔约为

【知识点】自由落体运动
15.
【答案】
(1)

(2)
(3)
(4)
【解析】
(1)

代入得


,

联立得

(2)

其中
,,
代入得
(或
)。
(3)
;得
,,
,代入得

所以

(4)
代入得

,得



【知识点】电磁感应中的电路问题、电磁感应中的动力学问题、位移与时间的关系、电磁感应中的能量问题、动量定理、位移与速度的关系、电磁感应中的电量问题
16.
【答案】
(1)
(2)
【解析】
(1)
设照片中石子痕迹对应的实际长度为

则由题意得:,
求出

设曝光时(时间短、看成匀速)的速度为
,则:

所求下落高度为

(2)
引入石子在所求高度内下落所用的时间,并设为

解法
:由位移公式得:

由原例题的求解知,照片中石子的痕迹对应的实际长度为
。故:

联立以上各式,并将
等代入可解得

解法
:由在曝光时间内的平均速度等于该段时间内中间时刻的瞬时速度
得:,
由速度公式得:,
由位移公式,所求高度:

联立以上各式,将原例题解出的
,以及
等代入可解出

【知识点】自由落体运动、中间位移的速度、竖直下抛运动
四、多选题
17.
【答案】B;C;D
【解析】若小球做初速度为零的匀变速直线运动,在连续相等时间内,位移之比为:,而题中,




间的位移之比为
所以位置“”不是小球释放的初始位置。故A错误。
由于相邻两点间位移之差等于
,符合匀变速直线运动的特点:,所以小球做匀加速直线运动。故B正确。

,得:加速度
。故C正确。
小球在位置“”的速度等于

间的平均速度,则有
,故D正确。
【知识点】自由落体运动
18.
【答案】A;C;D
【解析】A.己知
点间的时间,位移,末速度,由

,带入数据解得:,,故A正确;
B.由A的计算知B错误;
C.己知
的初速度,加速度,末速度,由
,解得
,故C正确;
D.己知
间的末速度了,又知道加速度,故可以求的时间
,故
总时间为
,故D正确。
【知识点】速度与时间的关系、位移与时间的关系
19.
【答案】A;B;C
【解析】赛车在弯道上做匀速圆周运动,赛车不打滑,要使其绕赛道一圈时间最短,则在弯道上都由最大静摩擦力提供向心力,速度最大,由
分析可知,赛车在绕过小圆弧弯道后加速,故A正确;
设经过大圆弧的速度为
,经过大圆弧时由最大静摩擦力提供向心力,由
,可知,代入数据解得:,故B正确;
设经过小圆弧的速度为
,经过小圆弧时由最大静摩擦力提供向心力,由
,可知,代入数据解得:,由几何关系可得直道的长度为:,再由
代入数据解得:,故C正确;


的夹角为
,由几何关系可得:,,小圆弧的圆心角为:,经过小圆弧弯道的时间
,故D错误。
【知识点】位移与速度的关系、线速度、汽车火车的转弯问题
20.
【答案】A;C;D
【解析】由图象可以得出,,,,两物体在
秒末相遇,则出发时

前面
处,所以A错误,B正确;相遇后
的速度始终比
的速度大,不会再次相遇,C
错误;有图象可看出
,D错误。
【知识点】追及问题、v-t图像
五、实验题
21.
【答案】
(1)
D
(2)

【解析】
(1)

所以实验需用到毫米刻度尺测距离,打点计时器需用交流电才能工作。
(2)

的中间时刻,
所以

【知识点】实验:研究匀变速直线运动的规律、原理设计与器材选择、数据处理
22.
【答案】
(1)
(2)
(3)
偏小
【知识点】数据处理、误差分析、实验:研究匀变速直线运动的规律