高中物理人教版 (2019)必修 第一册第二章 匀变速直线运动的研究综合与测试同步训练题

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第二章 匀变速直线运动的研究 章末综合测试卷考试时间：75分钟    满分100分       姓名：          得分：第I卷（选择题）一、单选题（共8题，每题4分，共32分）1．（2022·内蒙古·测试·编辑教研五高二期中）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。以下关于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．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C．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D．定义加速度a=用到比值法，加速度与△v和△t无关【答案】B【详解】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，故A正确，不符合题意；B．质点采用的科学方法为建立理想化的物理模型的方法，故B错误，符合题意；C．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，故C正确，不符合题意；D．定义加速度a=用到比值法，加速度与△v和△t无关，故D正确，不符合题意。故选B。2．（2022·上海市高行中学高二期中）一物体从斜面顶端由静止开始匀加速下滑，经过斜面中点时速度大小为2m/s，则物体到达斜面底端时的速度大小为（　　）A．3m/s B．4m/s C．6m/s D．【答案】D【详解】设物体到达底端的速度为v2，到达中点时的速度为v1，根据速度位移公式得，联立两式解得，故选D。3．（2022·全国·高一课时练习）一物体以初速度v0＝20 m/s沿光滑斜面匀减速向上滑动，当上滑距离x0＝30 m时，速度减为，物体恰滑到斜面顶部停下，则斜面长度为(　　)A．40 m B．50 m C．32 m D．60 m【答案】C【详解】设斜面长度为，根据速度位移关系公式得：，，联立代入数据解得：；故ABD错误，C正确；4．（2022·全国·高一课时练习）小明从某砖墙前的高处由静止释放一个石子，让其自由落下，拍摄到石子下落过程中的一张照片如图所示。由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹。已知每层砖的平均厚度为6.0cm，照相机本次拍照曝光时间为1.5×10﹣2s，g=10m/s2，由此估算出位置A距石子下落起始位置的距离为（　　）A．4.5m B．3.2m C．2.5m D．1.6m【答案】B【详解】由图可以看出，在曝光的时间内，物体下降了大约有两层砖的厚度，即12cm（0.12m），曝光时间为1.5×10−2s，设经过A点的速度为v，有，代入数据解得v=8.0m/s，由，可得下降的高度大约为h，则，故选B。5．（2022·四川省南充高级中学高三阶段练习）如图，甲、乙两物体从同一点开始做同向直线运动的运动图像，下列说法正确的是（　　）A．若y表示位移，则0-t1时间内，甲的位移小于乙的位移B．若y表示速度，则0-t1时间内，甲的位移等于乙的位移C．若y表示位移，则t= t1时刻，甲的速度等于乙的速度D．若y表示速度，则t=t1时刻，甲的加速度大于乙的加速度【答案】D【详解】A．若y表示位移，则表示物体的位移，则0-t1时间内，甲的位移等于乙的位移，故A错误；B．若y表示速度，面积表示位移，则0-t1时间内，甲的位移小于乙的位移，故B错误；C．若y表示位移，斜率表示速度，则t= t1时刻，甲的速度大于乙的速度，故C错误；D．若y表示速度，则斜率表示加速度，则t=t1时刻，甲的加速度大于乙的加速度，故D正确。6.（2022·山东·威海市教育教学研究中心高一期末）甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一直线运动，甲物体做匀速直线运动，乙物体做加速度逐渐减小的加速运动，下列图像能够反映两物体运动情况的是（　　）A． B．  C． D．【答案】D【详解】A．根据位移-时间图象的斜率表示速度，可知图线甲表示物体做匀速直线运动，图线乙若是抛物线，则表示物体做匀减速直线运动，加速度不变，故A不符合题意；B．根据速度-时间图象的斜率表示加速度，可知图线甲表示物体做匀速直线运动，图线乙表示物体做加速度越来越大的变加速直线运动，故B不符合题意；C．图线甲表示物体的加速度恒定不变，做匀变速直线运动，图线乙表示物体的加速度大小均匀减小，做变加速直线运动，故C不符合题意；D．根据可知图线的斜率表示2a，则图线甲的斜率为零，即加速度为零，所以图线甲表示物体做匀速直线运动，图线乙的斜率越来越小，故图线乙表示物体做加速度逐渐减小的加速运动，故D符合题意。故选D。7.（2021·上海·高一课时练习）质点从静止开始做匀加速直线运动，在第1个3s、第2个3s和第7s内三段位移之比为（　　）A．9：27：13        B．2：4：9      C．4：12：9       D．1：3：5【答案】A【详解】由题知，质点做初速度为零的匀加速直线运动，根据推论：连续相等时间内位移之比等于1：3：5：7…，则知，在第1个3s、第2个3s和第7s内三段位移比（1+3+5）:（7+9+11）:13=9：27：13故选A。8．（2022·湖北十堰·高一期末）如图所示，在水平面上固定着三个完全相同的木块，一子弹以水平速度v射入木块，若子弹在木块中做匀减速直线运动，当穿透第三个木块时速度恰好为零，则子弹依次射入每个木块时的速度比和穿过每个木块所用的时间比分别为（　　）A．v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B．v1∶v2∶v3=∶∶1C．t1∶t2∶t3=1∶∶ D．t1∶t2∶t3=(—):(—1):1【答案】D【详解】AB．子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，由公式可得,故AB错误；CD．子弹依次射入每块木块做匀减速直线运动到零，采取逆向思维，子弹做初速度为零的匀加速直线运动，在通过相等位移内的时间比为，反过来，子弹依次射入每块木块的时间之比为,故C错误，D正确。二、多选题（共4题，每题6分，全部选对得6分，答对一部分得3分，答错或不答得0分，共24分）9.（2022·山东·乳山市银滩高级中学高一阶段练习）四个质点作直线运动，它们的速度图像分别如图所示，下列说法中正确的是（  ）A．在第1秒末，质点（1）（4）的加速度方向改变B．在第2秒末，质点（1）回到了出发点C．在第2秒内，质点（1）（3）（4）做加速运动D．在前2秒内，质点（2）（3）做单向的直线运动【答案】BCD【详解】A．图（1）和（4）中图像的斜率表示加速度，斜率恒定，加速度恒定，没有改变方向，故A错误；B．在图（1）中，图像与时间轴围成的面积表示位移，在时间轴上方表示正位移，在时间轴下方为负位移，所以在2s末质点的位移为零，即回到了出发点，故B正确；C．在第2s内，即1~2s过程中，（1）（3）（4）中速度都是增大的，故做加速运动，故C正确；D．在速度时间图像中速度的正负表示运动方向，图（2）和（3）在2s前物体的速度恒为正，即一直朝正方向运动，做单向直线运动，故D正确。故选BCD。10．（2021·重庆市长寿中学校高一阶段练习）物体沿一直线做匀加速直线运动，已知它在第2 s内的位移为4.0 m，第3 s内的位移为6.0 m，则下列说法正确的是（　　）A．它在第2 s初到第3 s末的平均速度的大小是5.0 m/s  B．它在第1 s内的位移是2.0 mC．它的加速度大小是2.0 m/s2              D．它的初速度为零【答案】ABC【详解】A．物体在第2s初到第3s末的平均速度的大小,A正确；BC．根据逐差法x3-x2=aT2,可得加速度,第1s内的位移x1=x2-aT2=（4-2）m=2m,BC正确；D．第2s末的速度,则初速度v0=v2-at2=（5-2×2）m/s=1m/s,D错误。故选ABC。11.（2021·江苏·赣榆一中高一阶段练习）在一次救灾中，一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动，刚运动了8s，由于前方突然有巨石滚下，堵在路中央，所以又紧急刹车，匀减速运动经4s停在巨石前。则关于汽车的运动情况，下列说法错误的是（　　）A．加速、减速中的加速度大小之比a1：a2=2：1B．加速、减速中的平均速度大小之比1：2=1：1C．加速、减速中的位移之比x1：x2=4：1D．加速、减速中的加速度大小之比a1：a2=1：4【答案】ACD【详解】设加速结束时的速度为v，则AD．加速、减速中的加速度大小之比选项AD错误；B．加速、减速中的平均速度大小之比选项B正确；C．加速、减速中的位移之比选项C错误；故错误的选ACD。12.（2023·全国·高一课时练习）如图所示，甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲以加速度a3做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度为v。乙以加速度a1做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为a2的匀加速运动，到达C点时的速度也为v。若a1≠a2≠a3，则下列说法错误的是（　 　）A．甲、乙不可能同时由A到达C B．甲一定先由A到达CC．乙一定先由A到达C D．若a1>a3，则甲一定先由A到达C【答案】BCD【详解】根据速度时间图线得，若，如图所示：因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则，即乙一定先由A到达C；若，如图所示：因为末速度相等，位移相等，即图线与时间轴所围成的面积相等，则；通过图线作不出位移相等，速度相等，时间相等的图线，所以甲乙不能同时到达。故错误的选BCD。第II卷（非选择题）三、实验题（共2题，9空，每空2分，共18分）13.（2021·四川·遂宁安居育才卓同国际学校高一期中）某同学测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D、……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……，如下图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的。（1）在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是______；（2）打A纸带时，物体的加速度大小是_______m/s2；（结果保留三位有效数字）（3）物体带动纸带A的运动方向______（填“0→1”或“1→0”）。【答案】     乙     3.11     1→0【详解】（1）由于纸带做匀变速直线运动，则相邻两相同计时间隔的位移之差为定值，则，解得，所以属于纸带A的是乙。（2）由题意可知相邻两计数点间的时间间隔为，根据前面计算可知，打A纸带时，物体的加速度大小是，（3）纸带上计数点间距从左往右逐渐增大，所以物体拖动纸带向左做匀加速运动，即物体带动纸带A的运动方向为1→0。14.（2022·新疆·乌市八中高二期中）打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题：（1）如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是___________打点计时器；（2）打点计时器使的电源为___________（选填交流或直流）电源；（3）接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序关系是___________；A．先接通电源，后让纸带运动        B．先让纸带运动，再接通电源C．让纸带运动的同时接通电源        D．先让纸带运动或先接通电源都可以（4）如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，频率从变成了，而做实验的同学并不知道，仍按照进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比___________；（选填：偏大、偏小、不变）（5）某同学利用打点计时器所记录的纸带来研究做匀变速直线运动小车的运动情况，实验中获得一条纸带，如图所示，其中两相邻计数点间有四个点未画出。已知所用电源的频率为50Hz，则打A点时小车运动的速度vA=___________m/s，小车运动的加速度a=___________m/s2。（结果要求保留三位有效数字）【答案】     电火花     交流     A     偏小     0.337     0.393【详解】（1）根据打点计时器的结构可知，A是电火花打点计时器，B是电磁打点计时器。（2）打点计时器用的都是交流电。（3）若先释放纸带后接通电源，有可能会出现小车已经拖动纸带运动一段距离，电源才接通，那么纸带上只有很小的一段能打上点，大部分纸带没有打上点，纸带的利用率太低。所以应当先接通电源，后让纸带运动，故选A。（4）计算速度公式，若频率从50Hz变成了60Hz，但仍按50Hz处理，则时间偏大，速度计算出来偏小。（5）根据匀变速直线运动推论，时间中点的速度等于这段时间的平均速度，可得，因为相邻计数点间有四个点未画出，则周期T=0.1s，代入数据得到，匀变速运动，相等时间间隔的位移差公式有，故。四、解答题（共3题，15题9分，16题9分，17题8分，共26分）15（2022·四川·遂宁中学高一开学考试）一做自由落体运动的物体，落地时速度为30 m/s，不计空气阻力（g取10 m/s2），求：（1）（3分）物体是从多高的地方开始下落的？（2）（3分）物体下落过程所用的时间。（3）（3分）物体落地前最后1 s的初速度大小。【答案】（1）45m；（2）3s；（3）20m/s【详解】（1）由，得；（2）由，得（3）最后1s的初速度即开始下落第2s的末速度16．（2021·河北·石家庄市第四中学高一阶段练习）近两年，台州交警将“礼让行人”作为管理重点，“斑马线前车让人”现已逐渐成为一种普遍现象，如图所示．司机小明驾车以43 km/h(约为12 m/s)的速度，在平直的城市道路上沿直线行驶．看到斑马线有行人后立即以2 m/s2的加速度刹车，车停住时车头刚好碰到斑马线．等待行人10 s后(人已走过)，又用了8 s时间匀加速至原来的速度．开始刹车时设为计时起点(即t＝0)，则：(1)（3分）求车第3 s末的瞬时速度大小(2)（3分）求车前10 s内的位移大小(3)（3分）求从开始刹车到恢复原速这段时间内车的平均速度大小.【答案】(1)6m/s   (2)3.6m   (3)3.5m/s【详解】(1)根据速度时间关系公式：v=v0+at=6m/s(2)刹车时间为：，根据位移时间公式得10s内的位移为：(3) 匀加速直线运动位移为：，平均速度为：。17.（2022·辽宁·本溪满族自治县高级中学高一开学考试）一客运列车匀速行驶，其车轮在轨道间的接缝处会产生周期性的撞击，坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s。在相邻的平行车道上有一列货车共有60节，每节货车车厢的长度为15.0m，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动。该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过。已知每根轨道的长度为20.0m，，货车车厢间距忽略不计，求(1)（4分）客车运行的速度大小和货车运行加速度的大小；(2)（4分）旅客最多可以追上货车几节车厢？【答案】(1)30m/s；0.75m/s2；(2)n=40节【详解】(1)设连续两次撞击铁轨的时间间隔为△t，每根铁轨的长度为l，则客车速度为，因为，代入数据解得客车运行的速度大小，设从货车开始运动后t=20.0s内客车行驶了s1米，货车行驶了s2米，货车的加速度为a，30节货车车厢的总长度为，由运动学公式有，，由题给条件有，联立各式代入数据解得，(2)当货车速度增大到客车速度时，货车开始反超客车，依题意，由运动学公式有，，，，代入数据解得。