第2章 匀变速直线运动 水平测评-【金版教程】2024-2025学年高中物理必修第一册创新导学案word（鲁科版2019）

第2章　水平测评 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，共48分。在每个小题给出的四个选项中，第1～8小题，只有一个选项符合题意；第9～12小题，有多个选项符合题意，全部选对的得4分，选对而不全的得2分，错选或不选的得0分) 1．做匀加速直线运动的质点，运动了时间t，下列说法中正确的是(　　) A．它的初速度越大，通过的位移一定越大 B．它的加速度越大，通过的位移一定越大 C．它的末速度越大，通过的位移一定越大 D．它的平均速度越大，通过的位移一定越大 答案　D 解析　由公式s＝v0t＋at2可知，在时间t一定的情况下，只有当初速度v0和加速度a都越大时，位移s才一定越大，A、B错误；由公式s＝t可知，在时间t一定的情况下，只有当初速度v0和末速度vt都越大时，位移s才一定越大，C错误；由公式s＝t知，在时间t一定的情况下，平均速度越大，位移s一定越大，D正确。 2.如图所示为在同一直线上运动的甲、乙两物体的v­t图像，则由图像可知(　　) A．它们速度方向相同，加速度方向相反 B．它们速度方向、加速度方向均相反 C．在t1时刻它们相遇 D．在0～t2时间内它们的位移大小相同，方向相反 答案　A 解析　v­t图像表示的是速度随时间变化的关系，由图可知甲做匀加速直线运动，乙做匀减速直线运动，且它们的速度方向相同，加速度方向相反，在t1时刻速度相同，在0～t2时间内位移相同，因不知道两物体初始时刻的位置情况，故不能判定它们何时相遇。故A正确，B、C、D错误。 3．滑板爱好者由静止开始沿一斜坡匀加速下滑，经过斜坡中点时的速度为v，则到达斜坡底端时的速度为(　　) A.v B.v C．2v D.v 答案　A 解析　由匀变速直线运动的中间位置的速度公式v＝，有v＝，得v底＝v，故A正确。 4．一物体在运动过程中相对于坐标原点的位移与时间的关系为s＝4t2－6t＋8(s、t分别以m、s为单位)，则(　　) A．这个物体的初速度为6 m/s B．这个物体的初速度为－6 m/s C．这个物体的加速度为－8 m/s2 D．这个物体的加速度为4 m/s2 答案　B 解析　对比s＝v0t＋at2＋s0和题中的表达式可以看出初速度为－6 m/s，与规定的正方向相反，所以B正确，A错误；可以看出＝4 m/s2，加速度为8 m/s2，所以C、D错误。 5.一只叫Diamond的宠物狗和主人游戏，宠物狗沿直线奔跑，依次经过A、B、C三个木桩，B位于A、C连线的中点，它从木桩A开始以加速度a1匀加速奔跑，到达木桩B时以加速度a2继续匀加速奔跑，若它经过木桩A、B、C时的速度分别为0、vB、vC，且vB＝，则加速度a1和a2的大小关系为(　　) A．a1<a2 B．a1＝a2 C．a1>a2 D．条件不足，无法确定 答案　A 解析　设宠物狗在AB段和BC段的位移均为s，对AB段有v＝2a1s，对BC段有v－v＝2a2s，又vB＝，由以上三式得a2＝3a1，则a2＞a1，故A正确，B、C、D错误。 6．关于自由落体运动，下列说法中不正确的是(　　) A．自由落体运动是竖直方向的匀加速直线运动 B．前3 s竖直方向的位移只要满足s1∶s2∶s3＝1∶4∶9的运动一定是自由落体运动 C．自由落体运动在开始的连续三个2 s内的位移之比是1∶3∶5 D．自由落体运动在开始的连续三个2 s末的速度之比是1∶2∶3 答案　B 解析　自由落体运动是竖直方向上初速度v0＝0、加速度a＝g的匀加速直线运动，满足初速度为零的匀加速直线运动的规律，故A、C、D均正确。对B项，其他时间的运动情况及水平方向有无运动不清楚，加速度是否为g不清楚，故B错误。 7．火车以速率v1向前行驶，司机突然发现在前方同一轨道上距车为s处有另一辆火车，它正沿相同的方向以较小的速率v2做匀速运动，于是司机立即使车做匀减速运动，加速度大小为a，则要使两车不相撞，加速度a应满足的关系为(　　) A．a≥ B．a≥ C．a≥ D．a≥ 答案　D 解析　两车速度相等时有v1－at＝v2，所经历的时间：t＝，此时后面火车的位移为：s1＝，前面火车的位移为：s2＝v2t＝，由s1≤s2＋s解得：a≥，所以加速度a应满足的关系是：a≥，故D正确。 8．假设列车经过铁路桥的全过程都在做匀减速直线运动。已知某列车长为L，通过一铁路桥时的加速度大小为a，列车全长通过桥头的时间为t1，列车全长通过桥尾的时间为t2，则列车车头通过铁路桥所需的时间为(　　) A． B． C．－ D．＋ 答案　C 解析　设列车车头通过铁路桥所需要的时间为t0，从列车车头到达桥头时开始计时，列车全长通过桥头的平均速度等于t1时刻的瞬时速度v1，则v1＝；列车全长通过桥尾的平均速度等于t0＋t2时刻的瞬时速度v2，则v2＝；由匀变速直线运动的速度公式可得v2＝v1－a，解得t0＝－，C正确。 9．由静止开始做匀加速直线运动的汽车，第一秒内通过0.4 m的路程，则以下说法中正确的是(　　) A．第1 s末的速度为0.8 m/s B．加速度为0.8 m/s2 C．第2 s内通过的路程为1.2 m D．前2 s内通过的路程为1.2 m 答案　ABC 解析　设加速度为a，则由s1＝at得a＝＝0.8 m/s2，所以第1秒末的速度v1＝at1＝0.8×1 m/s＝0.8 m/s，第2秒内通过的路程为s2＝at－at＝×0.8×22 m－×0.8×12 m＝1.2 m，故A、B、C正确，D错误。 10.如图所示，小球从竖直砖墙附近某位置静止释放，用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3、4、5…所示小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光间隔的时间均为T，每块砖的厚度均为d。根据图中的信息，下列判断正确的是(　　) A．位置“1”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“3”的速度为 答案　BCD 解析　从位置“1”开始连续相等时间内的位移之比为2∶3∶4∶5，所以位置“1”不是小球释放的初始位置，A错误；因为连续相等时间内的位移之差Δs＝d＝aT2，a＝，所以小球做匀加速直线运动，B、C正确；小球在位置“3”的速度为v3＝＝，D正确。 11．做匀变速直线运动的质点，先后经过A、B、C三点，已知AB＝BC，质点在AB段和BC段的平均速度分别为v1和v2，根据以上条件可以求出(　　) A．质点在AC段的运动时间 B．质点在AC段的平均速度 C．质点运动的加速度 D．质点在C点的瞬时速度 答案　BD 解析　设AB段用时为t1，BC段用时为t2，则v1t1＝v2t2①，＝②，vC＝v1＋a③，vC＝v2＋a·④。由①②知，AC段的平均速度可求出；由①③④知，C点的瞬时速度可求出(同理可求出vA和vB)；v2＝v1＋a，v1、v2已知，t1＋t2随a的变化而变化，并不唯一，故A、C选项描述的物理量不可求出。 12．如图所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线18 m。该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为5 m/s2。此路段允许行驶的最大速度为12.5 m/s，下列说法中正确的有(　　) A．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线 B．如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速 C．如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线 D．如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处 答案　AC 解析　如果汽车立即以最大加速度做匀加速运动，t1＝2 s内的位移s1＝v0t1＋a1t＝20 m>18 m，故A正确；若在绿灯熄灭时，汽车恰好通过停车线，则有s0＝t1，解得vt＝10 m/s<12.5 m/s，故B错误；如果立即做匀减速运动，绿灯熄灭前汽车通过的距离s<v0t1＝8 m/s×2 s＝16 m，不能通过停车线，C正确；汽车以最大加速度减速时，速度减为零需要的时间t2＝＝1.6 s，此过程通过的位移为s2＝v0t2－a2t＝6.4 m，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14分) 13．(7分)在“测量小车的瞬时速度”的实验中： (1)打点计时器使用的电源为________(选填“交流”或“直流”)电源。 (2)下列操作中正确的有________(填选项代号)。 A．在释放小车前，小车要靠近打点计时器 B．打点计时器应固定在长木板较低的一端 C．应先接通电源，后释放小车 D．电火花打点计时器应使用低压6 V以下交流电源 (3)电火花打点计时器正常工作时，其打点的周期取决于________。 A．交流电压的高低 B．交流电的频率 C．墨粉纸盘的大小 D．纸带的长度 (4)实验中，把打点计时器接50 Hz交流电，打出的一条纸带如图所示。A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的计数点，相邻计数点之间有四个点未画出，各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为________m/s。(计算结果保留两位有效数字) 答案　(1)交流　(2)AC　(3)B　(4)0.34 解析　(1)打点计时器使用的是交流电源。 (2)小车放在靠近打点计时器的位置，打点计时器固定在长木板较高的一端，使纸带有用的部分最长，A正确，B错误；先接通电源，当打点稳定时再释放小车，C正确；电火花打点计时器使用220 V交流电源，D错误。故选A、C。 (3)打点周期与交流电的周期相同，打点频率由交流电的频率决定，故选B。 (4)D点的速度等于CE间的平均速度，则vD＝＝＝0.34 m/s。 14．(7分)某同学用如图1所示的装置来研究自由落体运动。图2是实验中利用打点计时器记录自由落体运动的轨迹时，得到的一条纸带，由于此同学粗心，不小心把纸带弄成了三段，并把中间一段丢失了。已知电源频率为50 Hz。 (1)纸带的________(填“右端”或“左端”)与重物相连。 (2)由纸带测得的重力加速度g＝________ m/s2(结果保留三位有效数字)。 (3)由纸带测得的重力加速度g比当地的重力加速度值小，原因可能是________________________________。 (4)丢失的中间一段纸带上应该有________个计时点。 答案　(1)左端　(2)9.75　(3)见解析　(4)3 解析　(1)重物做自由落体运动，速度越来越大，纸带上相邻两点的间距越来越大，故纸带的左端与重物相连。 (2)Δs＝(7.30－5.74) cm＝(13.54－11.98) cm＝(15.10－13.54) cm＝1.56 cm，故g＝＝＝9.75 m/s2。 (3)打点计时器对纸带有阻力作用、存在空气阻力等都会使测得的g值比真实值小。 (4)11.98 cm－7.30 cm＝4.68 cm＝3Δs，故丢失的中间一段的纸带上有1个计数点，3个计时点。 三、计算题(本题共4小题，共38分。要有必要的文字说明和演算步骤。有数值计算的要注明单位) 15．(9分)一个物体0时刻从坐标原点O由静止开始沿x轴正方向做匀加速直线运动，速度与坐标的关系为v＝(m/s)，求： (1)2 s末物体的位置坐标； (2)物体通过区间150 m≤x≤600 m所用的时间。 答案　(1)x＝6 m　(2)10 s 解析　(1)由题知物体位移s的大小等于位置坐标x， 将v＝与vt＝对比可得物体的加速度a＝3 m/s2， 由x＝s＝at2可得2 s末物体的位置坐标x＝6 m。 (2)物体从坐标原点到x1＝150 m所用时间t1＝＝10 s； 物体从坐标原点到x2＝600 m所用时间t2＝＝20 s； 物体通过区间150 m≤x≤600 m所用的时间 Δt＝t2－t1＝10 s。 16．(9分)刑法修正案将醉酒驾驶定为犯罪，极大地遏制了酒后驾驶，大大降低了道路交通事故的发生率。酒后驾驶会导致许多安全隐患，因为酒精会使驾驶员的“反应时间”变长、“思考距离”变大，从而使“停车距离”变大。“反应时间”是指从驾驶员发现情况到采取制动经历的时间，“思考距离”是指从驾驶员发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离，“停车距离”是指从驾驶员发现情况到汽车停止运动的时间内汽车行驶的距离。已知某汽车以v＝40 m/s的速度行驶时，驾驶员的正常思考距离为s1＝16 m，酒后的思考距离为s2＝35 m，正常的停车距离为s3＝66 m。假设该驾驶员正常和酒后制动时汽车的加速度大小相同。 (1)求该驾驶员酒后反应时间比正常情况下长多少？ (2)求该汽车制动时的加速度大小为多少？ (3)若该驾驶员酒后驾驶，则停车距离为多少？ 答案　(1)0.475 s　(2)16 m/s2　(3)85 m 解析　(1)设该驾驶员的正常反应时间为t1， 酒后的反应时间为t2， 则s1＝vt1，s2＝vt2 解得t1＝0.4 s，t2＝0.875 s 则该驾驶员酒后的反应时间比正常情况下长 Δt＝t2－t1＝0.475 s。 (2)设汽车制动时的加速度大小为a， 则有s3＝s1＋，解得a＝16 m/s2。 (3)设该驾驶员酒后驾驶的停车距离为s4， 则有s4＝s2＋，解得s4＝85 m。 17．(10分)在火星表面上，做自由落体运动的物体在开始的1 s内下落了4 m。求： (1)火星表面的重力加速度； (2)该物体从初始位置下落36 m时的速度； (3)该物体在第三个2 s内的平均速度。(计算结果均保留两位有效数字) 答案　(1)8.0 m/s2　(2)24 m/s　(3)40 m/s 解析　(1)根据自由落体运动规律有： h＝gt2 得火星表面的重力加速度为： g＝＝ m/s2＝8.0 m/s2。 (2)根据自由落体运动的速度—位移关系式有：v2＝2gh′ 所以该物体下落36 m时的速度为： v＝＝ m/s＝24 m/s。 (3)第三个2 s内的平均速度指自由下落的4～6 s内的平均速度，根据速度公式有： 第4 s末的速度为： v4＝gt4＝8.0×4 m/s＝32 m/s 第6 s末的速度为： v6＝gt6＝8.0×6 m/s＝48 m/s 所以第三个2 s内的平均速度为： ＝＝ m/s＝40 m/s。 18．(10分)如图所示，在平直两车道的公路上有黑白两辆车，黑色车辆停在A线位置，某时刻白色车以速度v1＝40 m/s到达A线之后立即以大小为4 m/s2的加速度开始制动减速，黑车4 s后开始以大小为4 m/s2的加速度向同一方向加速运动，经过一定时间，两车同时在B线位置，两车可看成质点，从白色车通过A线位置开始计时，求经过多长时间两车同时到达B线位置，以及在B线位置时黑色车的速度大小。 答案　14 s　40 m/s 解析　设白车停下来所需的时间为t1，减速过程通过的距离为s1，规定v1的方向为正方向，则 a1＝－4 m/s2，a2＝4 m/s2， 0＝v1＋a1t1① 02－v＝2a1s1② 由①②式代入已知数据得： s1＝200 m③ t1＝10 s④ 在t1＝10 s时，设黑车通过的距离为s2，则 s2＝a2(t1－t0)2⑤ 代入数据解得：s2＝72 m＜s1＝200 m 所以白车停车前两车未相遇，白车停车位置就是B线位置。 设经过时间t两车同时在B线位置，在B线位置时黑车的速度为v2，则 s1＝a2(t－t0)2⑥ v2＝a2(t－t0)⑦ 由③⑥⑦式，代入已知数据得： t＝14 s v2＝40 m/s。 学科网（北京）股份有限公司 $$