内容正文:
第二章 综合检测卷
限时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。在每小题给出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的)
1.(2024江苏扬州期末)伽利略研究自由落体运动时做了铜球沿斜面运动的实验。利用现代频闪摄影技术可得到如图所示的四幅照片,由图分析可知( )
A.小球均匀速下滑
B.小球均加速下滑
C.小球下滑的加速度相等
D.小球落地时的速度相等
2.(2025安徽芜湖期中)一物体从静止开始做匀加速直线运动,则物体在第3 s内的位移和在第5 s内的位移之比为( )
A.5∶9 B.9∶25 C.3∶5 D.16∶25
3.(2025广东珠海期中)一辆汽车在水平公路上以速度10 m/s匀速行驶,假设t=0时刻汽车开始刹车,刹车过程可视为加速度大小为4 m/s2的匀减速直线运动,则汽车开始刹车3 s后的速度为( )
A.4 m/s B.0 C.2 m/s D.-2 m/s
4.(2023安徽滁州期末)如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是3L,B的长度是L,一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B,子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为( )
A. B. C. D.
5.(2024福州期末)在轻绳的两端各拴一个小球,某人用手拿着绳子上端的小球,站在三楼阳台上,释放小球,使小球做自由落体运动,两小球相继落地的时间差为Δt,如果人站在四楼阳台上,释放小球,让小球做自由落体运动,则两小球相继落地的时间差将( )
A.小于Δt B.等于Δt
C.大于Δt D.无法确定
6.(2025杭州期中)甲、乙两位溜冰爱好者在一条直路上溜冰的v-t图像如图所示,由此可以判断( )
A.计时开始时,甲、乙的位置相距2 m
B.2秒末甲、乙运动方向相反
C.甲、乙加速度相同
D.从计时起的8秒内甲、乙的位移大小和方向都相同
7.(2024北京朝阳期末)图示为A、B两球在同一平直轨道上同向运动的频闪照片,图中球上方数字是时刻(单位:s)。在该段时间内,根据图中信息无法推得的结论是( )
A.B球初速度大于A球初速度
B.A、B两球会出现瞬时速度相等的时刻
C.A、B两球相遇两次
D.B球最终停在7.225 cm的位置
二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中有多个选项符合题目要求,全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
8.(2025湖南重点高中名校期中)如图所示为甲、乙两质点运动的位移-时间图像,t=5 s时两图线相切,下列说法正确的是( )
A.甲质点做加速运动
B.乙质点做匀加速直线运动
C.t=5时,甲质点的速度大小为1 m/s
D.0~8内乙质点的位移大小为6 m
9.(2024河南二十名校调研)2023年10月3日,第19届亚运会跳水项目女子10米跳台决赛在杭州奥体中心游泳馆举行,中国选手全红婵以438.20的总得分夺冠。全红婵在进行10米跳台跳水时,须在距离水面5米前完成规定动作并在离水面5米内调整好入水姿势,入水后做匀减速直线运动,当速度为零时入水深度为4 m。为方便研究,全红婵可视为质点,假设离开跳台时速度为0,空中下落过程近似为自由落体运动,重力加速度取10 m/s2,下列说法正确的是( )
A.全红婵用于姿态调整的时间为0.5 s
B.全红婵在空中运动的时间为2 s
C.全红婵刚落水时的速度大小为10 m/s
D.全红婵落水后的加速度大小为25 m/s2
10.(2025福建厦门测试)如图所示,一颗松子沿斜面AB以3 m/s的速度从顶端A点匀速滑下,1 s后松鼠从A点以1.5 m/s的初速度、3 m/s2的加速度沿直线匀加速追赶松子,且松鼠在斜面底端B点追上松子,则下列说法正确的是( )
A.在松鼠与松子相隔最远时,松鼠的速度等于松子的速度
B.松鼠从A点出发后,经过3 s追上松子
C.斜面AB的长度为12 m
D.松鼠在B点时的速度大小为7.5 m/s
11.(2025山东菏泽期中)2023年中秋恰逢中华人民共和国成立74周年国庆佳节,每逢重大节日人们都喜欢燃放烟花庆祝。我国宋代就已经出现冲天炮这种烟花(如图),也叫“起火”。若冲天炮从地面由静止发射,竖直向上做加速度大小为5 m/s2的匀加速直线运动,第4 s末掉出一可视为质点的碎片,不计空气阻力,g=10 m/s2。则( )
A.碎片离地面的最大距离为40 m
B.碎片离地面的最大距离为60 m
C.碎片从掉出到落回地面用时2 s
D.碎片从掉出到落回地面用时(2+2) s
三、非选择题(本题共5小题,共52分)
12.(8分)(2024广东深圳期末)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动,图是打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50 Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题:
(1)打B这个计数点时小车的速度vB= m/s;
(2)根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是 m/s2;(保留两位有效数字)
(3)根据该同学打出的纸带,可以判断小车与纸带的 (填“左”或“右”)端相连;
(4)若电源实际频率大于50 Hz,所测的速度 (填“大于”“小于”或“等于”)实际速度。
13.(8分)(2024长沙测试改编)某同学应用如图所示的装置测重力加速度。所用器材:铁架台、释放装置、小球、光电门(含数字计时器)、刻度尺及软垫等。
(1)用游标卡尺测出小球的直径d。
(2)按图示装置安装好器材。
(3)实验时,应 (填序号)。
A.先释放小球,后接通数字计时器
B.先接通数字计时器,后释放小球
(4)小球由静止释放,使小球的球心刚好通过光电门,数字计时器记录小球通过光电门的时间为t,则小球通过光电门时的速度v= ,用刻度尺测出小球下落到光电门的高度h。
(5)改变光电门的位置,重复实验,计算出小球的速度v1、v2、v3…vn及测出小球下落的对应高度h1、h2、h3…hn。
(6)以 为纵坐标(填“v”“v2”或“”),h为横坐标,作出的图像为一条直线。
(7)若图像的斜率为k,则重力加速度g= 。
14.(10分)(2024四川绵阳期末)如图所示,一可视为质点的玩具小汽车,在路面ABC上运动,小汽车从A点由静止启动,在水平AB段做加速度大小为a1=2 m/s2的匀加速直线运动,运动时间t1=6 s;在斜面BC段,做匀减速直线运动,到达C点时速度恰好为零。假设经过B点前后,小汽车的速度大小不变。已知:路面ABC的总长度为x0=60 m。求:
(1)小汽车经过B点时速度大小;
(2)小汽车在斜面BC段的运动时间。
15.(12分)(2025山东日照期中)暑假期间,小华去了处于梅雨季节的江南古镇,观察发现屋檐滴水的情境与自由落体运动一致。他观察到水滴下落的时间间隔相同,于是利用手机拍摄水滴自由下落的照片如图所示,测得水滴A、B之间的实际距离为35 cm,水滴B、C之间的实际距离为45 cm,屋檐高为3.2 m。取重力加速度g=10 m/s2,不计空气阻力,水滴可视为质点。求:
(1)相邻两水滴离开屋檐时的时间间隔;
(2)拍摄时,水滴A与屋檐间的距离;
(3)某水滴刚落地时,其上方与它距离最近的水滴离地面的高度。
16.(14分)(2025山东菏泽测试)航空母舰上的战斗机要具有一定的对地速度v=216 km/h才能安全起飞。若战斗机在航空母舰上起飞过程中的最大加速度a=6 m/s2,为了使战斗机能安全起飞。
(1)若航空母舰静止,战斗机从静止开始加速,则航空母舰的甲板至少多长?
(2)若航空母舰静止,其甲板长L=250 m,则弹射装置应给战斗机的最小初速度为多大?(结果可保留根号)
(3)若航空母舰甲板长L'= m,战斗机开始时相对于航空母舰静止,则航空母舰沿飞机起飞方向应至少以多大的速度匀速航行,才能使战斗机安全起飞?
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第二章 综合检测
1.B 小球下滑过程中相邻相等时间间隔内的距离逐渐增大,可知小球均加速下滑,故A错误,B正确;小球做匀加速直线运动,由图可知,在相等时间内,不同小球的位移不相等,则小球下滑的加速度不相等,故C错误;根据v2=2aL,可得v=,不同小球下滑的加速度不相等,运动位移相等,则小球落地时的速度不相等,故D错误。
2.A 物体从静止开始做匀加速直线运动,则物体在第3 s内的位移x1=a(3 s)2-a(2 s)2,物体在第5 s内的位移x2=a(5 s)2-a(4 s)2,解得=(另解:由初速度为零的匀加速直线运动的推论直接得出结果),故选A。
方法技巧 初速度为零的匀加速直线运动的推论
(1)1t末,2t末,3t末,……,nt末的瞬时速度之比为v1∶v2∶v3∶…∶vn=1∶2∶3∶…∶n。
(2)前1t内,前2t内,前3t内,……,前nt内的位移之比为x1∶x2∶x3∶…∶xn=1∶4∶9∶…∶n2。
(3)第一个t内,第二个t内,第三个t内,……,第N个t内的位移之比为xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xN=1∶3∶5∶…∶(2N-1)。
(4)从静止开始,通过前x,前2x,前3x,……,前nx位移所用的时间之比为t1∶t2∶t3∶…∶tn=1∶∶∶…∶。
(5)从静止开始,通过连续相等位移所用时间之比为Δt1∶Δt2∶Δt3∶…∶Δtn=1∶(-1)∶(-)∶…∶(-)。
3.B 由运动学公式可得刹车时间为t刹== s=2.5 s,因为3 s>2.5 s,所以汽车开始刹车3 s后已经停止,故速度为零。故选B。
名师点睛 在刹车类问题中,超出车辆实际运动时间的阶段,车辆是静止的,也不再发生位移。当应用运动学公式解决实际生活问题时,切忌脱离情境思考,否则会得到违背生活规律的错误答案。
4.C 子弹进入木块中做匀减速直线运动,设加速度大小为a,穿出A时的速度为v,则从进入A到穿出A,根据速度位移公式有3L=,从进入B到穿出B,根据速度位移公式有L=,联立解得v=,故选C。
5.A 设轻绳的长度为L,第一个小球着地后,另一个小球还要运动的位移为L,在L内运行的时间即为两球落地的时间差Δt,第一个小球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度,高度越高,第一个小球着地的速度越大,则另一个小球在位移L内的初速度越大,根据位移时间关系L=v0t+gt2知,初速度越大,加速度相等,则时间t越短,所以人站在四楼阳台上释放小球时,两小球相继落地的时间差将小于Δt,选A。
6.D 由v-t图像不能确定甲、乙出发点的位置关系,即计时开始时,甲、乙的位置相距不一定为2 m,故A错误;速度的正负表示方向,2秒末甲、乙速度均为正值,则运动方向相同,故B错误;v-t图像斜率的正负表示加速度方向,甲对应的斜率为正值,乙对应的斜率为负值,甲、乙加速度方向相反,则甲、乙加速度不相同,故C错误;v-t图像中,图线与时间轴所围几何图形的面积表示位移,时间轴上方面积表示位移方向沿正方向,可知,从计时起的8秒内甲、乙的位移方向相同,大小分别为x甲= m=8 m,x乙= m=8 m,即从计时起的8秒内甲、乙的位移大小和方向都相同,故D正确。
名师点睛 根据v-t图像能确定物体出发的时刻、初速度,但不能确定出发点的位置;由v-t图像的斜率可确定加速度大小和方向。
7.D A球每秒内的位移均为x=1.00 cm,所以A球的速度vA==0.01 m/s;B球第1 s内的位移x1=1.60 cm,第2 s内的位移x2=1.40 cm,第3 s内的位移x3=1.20 cm,第4 s内的位移x4=1.00 cm,第5 s内的位移x5=0.80 cm,第6 s内的位移x6=0.60 cm,可知,相邻相等时间内的位移差是定值,则B球做匀减速直线运动,由Δx=aT2解得a=-0.002 m/s2,根据x1=v0t1+a,解得B球的初速度v0=0.017 m/s。由于vA<v0,所以A球的初速度小于B球的初速度,选项A正确。B球做匀减速直线运动,当两球速度相等时,有vA=v0+at2,解得t2=3.5 s,所以A、B两球在3.5 s时速度相等,选项B正确。当两球相遇时,有xA=xB-0.01 m,即vAt'=v0t'+at'2-0.01 m,解得t'=2 s或t'=5 s,所以能相遇两次,选项C正确。B球减速到0,有x'==0.072 25 m=7.225 cm,由于B球初始位置为x0=-1 cm,所以B球最终停在6.225 cm的位置,选项D错误。由于选无法推得的结论,故选D。
8.ACD 图形剖析
解题思路 由图形剖析知,A、C正确,B错误;0~8内乙质点运动时间为6 s,通过的位移大小为x=vt=1×6 m=6 m,故D正确。
9.CD 全红婵在空中运动的时间t== s,下落前5 m的过程所用的时间为t1==1 s,则用于姿态调整的时间为t2=t-t1=(-1) s,故A、B错误;根据v=gt可知,刚落水时的速度大小v=10 m/s,故C正确;入水后,根据0-v2=-2ax,可得a=,解得a=25 m/s2,故D正确。
10.AD 松鼠做匀加速直线运动,追赶做匀速直线运动的松子,当速度相等时,两者相距最远,A正确;设松鼠从A点出发后,经过时间t恰好在斜面底端追上松子,由运动学公式有L=v1(t+1 s)=v2t+at2,解得t=2 s,斜面长度为L=9 m,B、C错误;由运动公式有v=v2+at,代入数据解得松鼠在B点时的速度大小为v=7.5 m/s,D正确。
11.BD 冲天炮从静止竖直向上做加速度大小为5 m/s2的匀加速直线运动,第4 s末掉出一可视为质点的碎片,则碎片脱离火箭速度v=at1=5×4 m/s=20 m/s,碎片离地面的最大距离为H=+a=60 m,A错误,B正确;根据-a=vt-gt2,解得碎片从掉出到落回地面用时t=(2+2) s,C错误,D正确。
12.答案 (1)0.18 (2)0.60 (3)左 (4)小于
解题思路 (1)打B这个计数点时小车的速度vB== cm/s=0.18 m/s。
(2)小车运动的加速度大小是a== m/s2=0.60 m/s2。
(3)最先打的是A点,根据该同学打出的纸带可知,小车与纸带的左端相连。
(4)若电源实际频率大于50 Hz,则打点周期变小,而计算时仍按0.02 s计算,则所测的速度小于实际速度。
13.答案 (3)B (4) (6)v2 (7)
解题思路 (3)实验时,小球下落时间很短,若先释放小球,可能出现时间记录不完整的情况,所以先接通数字计时器,后释放小球,选B。
(4)小球通过光电门时的速度v=。
(6)根据自由落体运动规律有v2=2gh,则以v2为纵坐标,h为横坐标,作出的图像为一条直线。
(7)根据k=2g知,重力加速度g=。
14.答案 (1)12 m/s (2)4 s
解题思路 (1)小汽车经过B点时速度大小为vB=a1t1=2×6 m/s=12 m/s
(2)AB段的长度为xAB=a1=×2×62 m=36 m
BC段的长度为xBC=x0-xAB=60 m-36 m=24 m
在BC段的平均速度为== m/s=6 m/s
小汽车在斜面BC段的运动时间为tBC== s=4 s
15.答案 (1)0.1 s (2)0.45 m (3)0.75 m
解题思路 照片上,各水滴的位置可表示一个水滴从屋檐由静止开始的运动情况
(1)根据xBC-xAB=gT2
解得T=0.1 s
(2)水滴B的速度大小为vB==×10-2 m/s=4 m/s
水滴A与屋檐间的距离为xA=-xAB=0.45 m
(3)某水滴刚落地时,其上方与它距离最近的水滴离地面的高度为Δx=x-g(t-T)2
且x=gt2
解得Δx=0.75 m
16.答案 (1)300 m (2)10 m/s (3)10 m/s
解题思路 (1)v=216 km/h=60 m/s,设航空母舰的甲板的最小长度为Lmin,根据速度位移公式有v2=2aLmin
解得Lmin=300 m
(2)设弹射装置应给战斗机的最小初速度为v1,根据速度位移公式有v2-=2aL
解得v1=10 m/s
(3)设战斗机起飞所用的时间为t,在时间t内航空母舰航行的距离为L1,航空母舰的最小速度为v2,对航空母舰有L1=v2t
战斗机起飞时的速度为v=v2+at
对战斗机,由速度位移公式有v2-=2a(L'+L1)
解得v2=10 m/s
即航空母舰应至少以10 m/s的速度向战斗机起飞的方向航行
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