高考物理一轮复习单元素养检测卷1运动的描述匀变速直线运动含答案

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运动的描述　匀变速直线运动时间：75分钟　满分：100分一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分．)1．下列说法正确的是(　　)A．在地面上看到月亮在云中穿行，参考系是地面B．两个质点通过的位移相同，它们的路程一定相等C．北京时间2019年6月5日12：06，我国长征十一号固体运载火箭首次海上发射暨“一箭七星”圆满成功！这里的12：06是指时间间隔D．平均速度eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx,Δt)，当Δt充分小时，该式可表示t时刻的瞬时速度2．[2021·河北石家庄期末]蹦床是一项既好看又惊险的运动．如图所示，运动员从高处自由落下，以大小为5 m/s的速度着网，与网作用后，沿着竖直方向以大小为9 m/s的速度弹回．已知运动员与网接触的时间Δt＝1 s，那么运动员在与网接触的这段时间内的平均加速度大小是(　　)A．5 m/s2　　　　　　B．9 m/s2C．4 m/s2 D．14 m/s23．[2021·浙江十校联盟高三期末]如图所示，一辆汽车安装了全自动刹车系统，该车车速v＝8 m/s，当汽车与前方障碍物之间的距离小于安全距离时，该系统立即启动，启动后汽车刹车加速度大小为4～6 m/s2，在该系统控制下汽车刹车的最长时间为(　　)A．1.33 s B．2 sC．2.5 s D．4 s4．[2021·福建永安一中月考]某同学观察悬崖跳水者从悬崖处自由下落，由于空气阻力的影响，现测出跳水者碰到水面前的下落时间为3.0 s，当地重力加速度大小为g＝9.8 m/s2，而悬崖到水面的实际高度可以通过科技手段准确测量，准确测量的高度可能为(　　)A．43.0 m B．45.0 mC．47.0 m D．49.0 m5.第24届冬季奥林匹克运动会，将于2022年2月4日至2022年2月20日在北京市和张家口市联合举行．如图所示，高山滑雪运动员在斜坡上由静止开始匀加速滑行距离x1后，又在水平面上匀减速滑行距离x2后停下，测得x2＝2x1，运动员经过两平面交接处速率不变，则运动员在斜坡上的加速度a1与在水平面上的加速度a2的大小关系为(　　)A．a1＝a2 B．a1＝4a2C．a1＝eq \f(1,2)a2 D．a1＝2a26.[2021·广西桂林十八中月考]在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度—时间图像如图所示，则(　　)A．甲、乙两车同时从静止开始出发B．在t＝2 s时乙车追上甲车C．在t＝4 s时乙车追上甲车D．甲、乙两车在公路上可能相遇两次7．[2021·五校联考]汽车在高速公路上超速是非常危险的，为防止汽车超速，高速公路上都装有测汽车速度的装置．如图甲所示为超声波测速仪测汽车速度的示意图，测速仪A可发出并接收超声波信号，根据发出和接收到的信号可以推测出被测汽车的速度，如图乙所示是以测速仪所在位置为参考点，测速仪连续发出的两个超声波信号的x ­ t图像，则(　　)A．汽车离测速仪越来越近B．在测速仪发出两个超声波信号的时间间隔内，汽车通过的位移为x2－x1C．汽车在t1～t2时间内的平均速度为eq \f(x2－x1,t2－t1)D．超声波信号的速度是eq \f(x2,t2)二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．)8．[2021·辽宁葫芦岛五校协作体月考]在足够长的光滑固定斜面上，一小物块以大小为6 m/s的初速度从A点沿斜面向上运动，2 s后到达B点(图中未画出)，小物块到达B点时的速度大小为4 m/s，A、B两点间的距离可能为(　　)A．2 m B．8 mC．10 m D．20 m9.[2021·山东新泰月考]如图所示是某物体做直线运动的v2 ­x图像(其中v为速度，x为位移坐标)，下列关于物体从x＝0处运动至x＝x0处的过程，其中正确的是(　　)A．该物体做匀加速直线运动B．该物体的加速度大小为eq \f(v\o\al(2,0),2x0)C．该物体在位移中点的速度大于eq \f(1,2)v0D．该物体在运动中间时刻的速度大于eq \f(1,2)v010．[2021·山西适应性调考]“山东号”航母上的歼15舰载机采用滑跃式起飞，为了便于研究舰载机的起飞过程，假设甲板是由水平甲板AB和与之相切于B点上翘圆弧甲板BC两部分构成，如图甲所示．若舰载机从A点由静止开始做匀加速直线运动，经B点进入圆弧甲板，其做直线运动的位移x和时间的平方t2的关系图像如图乙所示．若视舰载机为质点，舰载机起飞时认为航空母舰是静止的，则该舰载机由静止开始做匀加速直线运动的过程中(　　)A．加速度大小为4 m/s2B．任意相邻的1 s内的位移差都为8 mC．第2 s内的位移是16 mD．第3 s内的平均速度大小为20 m/s三、非选择题(本题共5个小题，54分)11．(6分)[2021·湖南衡阳市模拟]某同学利用如图甲所示装置研究匀变速直线运动规律．某次实验通过电磁打点计时器打出纸带的一部分如图乙所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每两个相邻计数点间有4个计时点没有画出，打点计时器所接交流电源频率为50 Hz.分别测出A点到B、C、D、E点之间的距离x1、x2、x3、x4，以打A点作为计时起点，算出小车位移与对应运动时间的比值eq \f(x,t)，并作出eq \f(x,t) ­ t图像如图丙所示．(1)实验中，下列措施必要的是________(填正确答案标号)．A．打点计时器接220 V的交流电源B．平衡小车与长木板间的摩擦力C．细线必须与长木板平行D．小车的质量远大于钩码的质量(2)由图丙求出小车的加速度a＝________ m/s2，打A点时小车的速度vA＝________ m/s.(结果均保留两位有效数字)12．(8分)[2021·重庆七校联考]在暗室中用如图甲所示装置做“测定重力加速度”的实验．实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度尺、频闪仪．具体实验步骤如下：①在漏斗中盛满清水，旋松螺丝夹子使水滴以一定的频率一滴滴地落下；②用频闪仪发出的白闪光将水滴照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的闪光频率，直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴；③记录各个水滴在竖直放置的刻度尺上所对应的位置；④采集数据并处理．(1)实验中看到一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是________________________________________________________________________．(2)实验中观察到水滴“固定不动”时频闪仪的闪光频率为30 Hz，某同学在此时得到如图乙所示的第1个水滴到第10个水滴的位置，根据数据测得当地重力加速度g＝________ m/s2；第8个水滴此时的速度v8＝________ m/s.(结果保留3位有效数字)13.(10分)斜面长度为4 m，一个尺寸可以忽略不计的滑块以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑时，其下滑距离x与初速度二次方veq \o\al(2,0)的关系图像(即x ­ veq \o\al(2,0)图像)如图所示．(1)求滑块下滑的加速度大小；(2)若滑块下滑的初速度为5.0 m/s，则滑块沿斜面下滑的时间为多长？14．(12分)[2020·全国卷Ⅰ]我国自主研制了运 ­ 20重型运输机．飞机获得的升力大小F可用F＝kv2描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度．已知飞机质量为1.21×105 kg时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为1.69×105 kg，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变．(1)求飞机装载货物后的起飞离地速度；(2)若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间．15．(18分)[2021·衡水模拟]货车A正在该公路上以20 m/s的速度匀速行驶，因疲劳驾驶司机注意力不集中，当司机发现正前方有一辆静止的轿车B时，两车距离仅有64 m.(1)若此时B车立即以2 m/s2的加速度启动，通过计算判断：如果A车司机没有刹车，是否会撞上B车；若不相撞，求两车相距最近时的距离；若相撞，求出从A车发现B车开始到撞上B车的时间．(2)若A车司机发现B车，立即刹车(不计反应时间)做匀减速直线运动，加速度大小为2 m/s2(两车均视为质点)，为避免碰撞，在A车刹车的同时，B车立即做匀加速直线运动(不计反应时间)，问：B车加速度a2至少多大才能避免事故．(这段公路很窄，无法靠边让道)单元素养检测卷(一)1．答案：D2．解析：规定向下为正方向，v1方向与正方向相同，v2方向与正方向相反，根据加速度定义式a＝eq \f(Δv,Δt)得平均加速度a＝eq \f(－9－5,1) m/s2＝－14 m/s2，即平均加速度大小为14 m/s2，故选项D正确．答案：D3．解析：车速最大，刹车加速度最小时，刹车时间最长，故有t＝eq \f(0－v0,－amin)＝eq \f(0－8,－4) s＝2 s.答案：B4．解析：若没有空气阻力，有h＝eq \f(1,2)gt2＝44.1 m，由于跳水者在向下运动的过程中受到空气阻力，所以他向下运动的加速度要小于重力加速度g，计算的结果比实际的高度偏大，可知实际的高度要小于44.1 m，A正确，B、C、D错误．答案：A5．解析：设交接处的速度为v，则运动员在斜坡上的加速度大小a1＝eq \f(v2,2x1)，在水平面上的加速度大小a2＝eq \f(v2,2x2)，x2＝2x1，则a1＝2a2，故本题选D.答案：D6．解析：乙车比甲车迟出发1 s，A错误；根据速度—时间图线与时间轴围成的面积表示位移知，t＝2 s时甲车的位移比乙车的位移大，该时刻乙车还没有追上甲车，B错误；在0～4 s内，甲车的位移x甲＝eq \f(1,2)×8×4 m＝16 m，乙车的位移x乙＝eq \f(1,2)×(1＋3)×8 m＝16 m，所以x甲＝x乙，两车又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t＝4 s时乙车追上甲车，C正确；t＝4 s时刻以后，甲车比乙车速度大，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，D错误．答案：C7．解析：本题考查通过位移—时间图像处理超声波测速问题．第二次超声波反射的位置离参考点的距离大于第一次，说明汽车离测速仪越来越远，故A错误；由题图乙可知，第一次超声波碰到汽车反射时的时刻为t1，汽车位置为x1，第二次超声波碰到汽车反射时的时刻为t2，汽车位置为x2，故两个超声波信号发生反射的时间间隔内，汽车通过的位移为x2－x1；从题图乙可以看出，测速仪发出两个超声波信号的时间间隔与两个超声波信号发生反射的时间间隔不相同，故B错误；汽车在t1～t2时间内通过的位移为x2－x1，则汽车在t1～t2时间内的平均速度为eq \f(x2－x1,t2－t1)，故C正确 ；根据题图乙可知，超声波信号的速度为eq \f(x1,t1)，不等于eq \f(x2,t2)，故D错误．答案：C8．解析：物块在光滑斜面上运动的加速度恒定，做匀变速直线运动，由eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(x,t)和eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(v＋v0,2)得x＝eq \f(v0＋v,2)t，以沿斜面向上的方向为正方向，当小物块到达B点的速度v的方向沿斜面向上时，可得x＝eq \f(6＋4,2)×2 m＝10 m，当v的方向沿斜面向下时，可得x′＝eq \f(6＋－4,2)×2 m＝2 m，即A、B两点间的距离可能为10 m，也可能为2 m，A、C正确，B、D错误．答案：AC9．解析：由v2－veq \o\al(2,0)＝2ax得，v2＝2ax＋veq \o\al(2,0)，则图线的斜率k＝2a，故物体做匀减速直线运动，A错误；该物体的加速度大小为a＝eq \f(v\o\al(2,0),2x0)，B正确；该物体在运动中间时刻的速度v＝eq \f(1,2)v0，D错误；由于物体做匀减速直线运动，故物体前一半时间内通过的位移大于位移的一半，故该物体在位移中点的速度大于eq \f(1,2)v0，C正确．答案：BC10．解析：根据匀变速直线运动的位移—时间规律公式v＝v0t＋eq \f(1,2)at2，并结合图像可知，质点做初速度为0的匀加速直线运动，位移—时间关系式为x＝eq \f(1,2)at2，由图线的斜率k＝eq \f(1,2)a＝4 m/s2得加速度a＝8 m/s2, 由Δx＝aT2可知，任意相邻的1 s内的位移差都为8 m，选项A错误，B正确；第2 s内的位移是前2 s与前1 s的位移差，则Δx＝x2－x1＝eq \f(1,2)ateq \o\al(2,2)－eq \f(1,2)ateq \o\al(2,1)＝12 m；同理，第3 s内的位移是前3 s与前2 s的位移差Δx′＝x3－x2＝eq \f(1,2)ateq \o\al(2,3)－eq \f(1,2)ateq \o\al(2,2)＝20 m，故舰载机第3 s内的平均速度大小为eq \o(v,\s\up6(－))＝eq \f(Δx′,t3－t2)＝20 m/s，选项C错误，D正确．答案：BD11．解析：(1)电磁打点计时器接4～6 V的交流电源，A错误；实验研究匀变速直线运动规律，故不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，也不需要满足小车的质量远大于钩码的质量，B、D错误；细线必须与长木板平行，C正确．(2)由x＝v0t＋eq \f(1,2)at2得eq \f(x,t)＝v0＋eq \f(1,2)at，由题图丙知，vA＝v0＝0.40 m/s，eq \f(1,2)a＝k＝2.5 m/s2，解得a＝5.0 m/s2.答案：(1)C(2分)　(2)5.0(2分)　0.40(2分)12．解析：(1)后一个水滴经过一个频闪时间间隔运动到前一个水滴的位置，可看到一串仿佛固定不动的水滴，即频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率时，水滴仿佛静止不动．(2)因T＝eq \f(1,f)＝eq \f(1,30) s，故由Δx＝aT2可得(h10－h8)－(h8－h6)＝g(2T)2，解得g＝9.72 m/s2，v8＝eq \f(h9－h7,2T)＝2.25 m/s.答案：(1)频闪仪的闪光频率等于水滴滴落的频率(3分)　(2)9.72(3分)　2.25(2分)13．解析：(1)由veq \o\al(2,0)＝2ax推知，题中图线斜率为eq \f(1,2a)，(2分)所以滑块下滑的加速度大小a＝2 m/s2.(2分)(2)由题中图像可推知，当滑块的初速度为4 m/s时，滑块刚好滑到斜面最低点，故滑块下滑的初速度为5 m/s时能滑到斜面最低点．设滑块在斜面上的滑动时间为t，则x＝v0t－eq \f(1,2)at2，即：4 m＝5t－eq \f(1,2)×2t2，(4分)解得t＝1 s，t＝4 s(舍去)．(2分)答案：(1)2 m/s2　(2)1 s14．解析：(1)设飞机装载货物前质量为m1，起飞离地速度为v1；装载货物后质量为m2，起飞离地速度为v2，重力加速度大小为g.飞机起飞离地应满足条件m1g＝kveq \o\al(2,1)①(1分)m2g＝kveq \o\al(2,2)②(1分)由①②式及题给条件得v2＝78 m/s③(2分)(2)设飞机滑行距离为s，滑行过程中加速度大小为a，所用时间为t.由匀变速直线运动公式有veq \o\al(2,2)＝2as④(2分)v2＝at⑤(2分)联立③④⑤式及题给条件得a＝2.0 m/s2⑥(2分)t＝39 s⑦(2分)答案：(1)78 m/s　(2)2.0 m/s2　39 s15．解析：(1)当两车速度相等时，所用时间为t0＝eq \f(vA,a)＝10 s(1分)在此10 s内A车的位移为xA＝vAt0＝20×10 m＝200 m(2分)B车的位移为xB＝eq \f(1,2)ateq \o\al(2,0)＝eq \f(1,2)×2×102 m＝100 m(2分)此时A、B两车间的位移差为Δx＝xA－xB＝100 m>64 m(2分)所以两车必定相撞．(1分)设两车相撞的时间为t，则相撞时有vAt－eq \f(1,2)at2＝64 m(2分)代入数据解得t＝4 s(另一根不合题意舍去)所以A车撞上B车的时间为4 s．(1分)(2)已知A车的加速度aA＝－2 m/s2，初速度vA＝20 m/s设B车的加速度为a2，B车运动经过时间为t′，两车相遇时，则有vAt′＋eq \f(1,2)aAt′2＝eq \f(1,2)a2t′2＋L(2分)代入数据有t′2－20t′＋64＝0(2分)要避免相撞，则上式无实数解，根据数学关系知，a2>1.125 m/s2(2分)所以B的加速度的最小值为1.125 m/s2(1分)答案：(1)会撞上B车，4 s　(2)1.125 m/s2