（全國通用版）2023高考物理大一輪復(fù)習(xí)《直線運動》綜合檢測

PAGE?直線運動?綜合檢測(時間:90分鐘總分值:100分)【測控導(dǎo)航】考點題號1.物理學(xué)史12.加速度2,33.xt圖像、vt圖像的應(yīng)用5,7,9,11,124.勻變速直線運動的規(guī)律10,165.追及、相遇問題6,176.自由落體運動、豎直上拋運動4,8,187.實驗:研究勻變速直線運動13,14,15一、選擇題(此題共12小題,每題4分,共48分.在每題給出的四個選項中,第1～7題只有一個選項正確,第8～12題有多項正確,全部選對得4分,選對但不全得2分,有選錯或不選的得0分)1.關(guān)于伽利略對自由落體運動的研究,以下說法中正確的選項是(C)A.伽利略認(rèn)為在同一地點,重的物體和輕的物體下落快慢不同B.伽利略猜測運動速度與下落時間成正比,并直接用實驗進行了驗證C.伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上的運動驗證了位移與時間的二次方成正比D.伽利略用小球在斜面上的運動驗證了運動速度與位移成正比解析:亞里士多德認(rèn)為在同一地點重的物體和輕的物體下落快慢不同,故A錯誤;伽利略猜測自由落體的運動速度與下落時間成正比,并未直接進行驗證,而是在斜面實驗的根底上進行理想化推理,故B錯誤;伽利略通過數(shù)學(xué)推演并用小球在斜面上的運動驗證了位移與時間的二次方成正比,故C正確;小球在斜面上的運動速度與位移不成正比,故D錯誤.2.下面關(guān)于加速度的描述中,正確的選項是(B)A.勻速行駛的高速列車,由于其速度很大,所以加速度也很大B.加速度的方向與速度方向可能相同、相反或不在一條直線上,但一定與速度變化的方向相同C.加速度不變(且不為零)時,速度也有可能保持不變D.加速度逐漸增加時,物體一定做加速運動解析:加速度是描述速度變化快慢的物理量,速度大,但加速度不一定大,A錯誤,根據(jù)a=v-3.(2022·遼寧大連模擬)在交警處理某次交通事故時,通過監(jiān)控儀器掃描,輸入計算機后得到汽車在水平路面上剎車過程中的位移隨時間變化的規(guī)律為x=20t-2t2(x的單位是m,t的單位是s),那么汽車在路面上留下的剎車痕跡長度為(B)A.25m B.50m C.100m D.200m解析:根據(jù)x=20t-2t2可知,初速度v0=20m/s,加速度a=-4m/s2;剎車后做勻減速運動的位移為剎車痕跡長度,x=0-v0224.一名宇航員在某星球上做了自由落體運動實驗,讓一個質(zhì)量為2kg的小球從一定的高度自由下落,測得在第5s內(nèi)的位移是18m,那么(D)A.物體在2s末的速度是20m/sB.物體在第5s內(nèi)的平均速度是3.6m/sC.物體自由下落的加速度是5m/s2D.物體在5s內(nèi)的位移是50m解析:自由落體運動為初速度等于0的勻變速直線運動,所以有12g′t52-12g′t42=18m,可得自由落體運動加速度g′=4m/s2,選項C錯誤;物體在2s末的速度是v2=g′t2=8m/s,選項A錯誤;第5s內(nèi)平均速度v=18m150m,選項D正確.5.如下圖,一個固定在水平面上的光滑物塊,其左側(cè)面是斜面AB,右側(cè)面是曲面AC,AB和AC的長度相同.兩個小球p,q同時從A點分別沿AB和AC由靜止開始下滑,兩球到達水平面時速率相等,那么它們到達水平面所用的時間(B)A.p小球先到 B.q小球先到C.兩小球同時到 D.無法確定解析:在同一vt圖像中定性作出p,q的速率圖線,其曲線末端在同一水平圖線上.由于路程相同(圖線和橫軸所圍的面積相同),顯然q用的時間較少,選項B正確.6.(2022·山東菏澤期中)如下圖,A,B兩物體相距s=7m,物體A以vA=4m/s的速度向右勻速運動,而物體B此時的速度vB=10m/s,只在摩擦力作用下向右做勻減速運動,加速度a=-2m/s2,那么物體A追上物體B所用的時間為(A)A.8s B.7s C.9s D.10s解析:物體A做勻速直線運動,位移為xA=vAt=4t,物體B做勻減速直線運動,位移為xB=vBt+12at2=10t-t2,設(shè)物體B速度減為零的時間為t1,有t1=0-vBa=0-10-2s=5s,在這段時間內(nèi),物體B的位移為xB1=25m,物體A的位移為xA1=20m,由于xA17.一物體運動的速度隨時間變化的關(guān)系如下圖,由圖可知(D)A.4s內(nèi)物體在做曲線運動B.4s內(nèi)物體的速度一直在減小C.物體的加速度在2.5s時方向改變D.4s內(nèi)物體速度的變化量的大小為8m/s解析:4s內(nèi)物體在做直線運動,選項A錯誤;4s內(nèi)物體的速度先減小后反向增加,選項B錯誤;物體的速度在2.5s時方向改變,加速度一直是負方向,選項C錯誤;4s內(nèi)物體速度的變化量的大小為5m/s-(-3m/s)=8m/s,選項D正確.8.(2022·山西太原外國語學(xué)校月考)某汽車沿一直線運動,在t時間內(nèi)通過的位移為L,在L2處速度為v1,在t2處速度為vA.假設(shè)勻加速運動,那么v1>v2 B.假設(shè)勻減速運動,那么v1<v2C.假設(shè)勻加速運動,那么v1<v2 D.假設(shè)勻減速運動,那么v1>v2解析:勻變速直線運動中點位置的速度v1=v02+v22,中間時刻的速度v2=9.(2022·河南百校聯(lián)盟質(zhì)檢)物體做自由落體運動,其下落的高度h、瞬時速度v、時間t、平均速度v間的關(guān)系正確的選項是(AD)解析:物體做自由落體運動,下落的高度h=12gt2,即ht圖像是拋物線,A正確;下落的速度v=gt,那么vt圖像是過原點的直線,B錯誤;v2=2gh,hv圖像是拋物線,開口向上,C錯誤;v=2v,D正確.10.(2022·河南鄭州月考)質(zhì)點做直線運動的位移x與時間t的關(guān)系為x=5t+t2(各物理量均采用國際單位制單位),那么該質(zhì)點(AD)A.第1s內(nèi)的位移是6mB.前2s內(nèi)的平均速度是6m/sC.任意相鄰1s內(nèi)的位移差都是1mD.任意1s內(nèi)的速度增加量都是2m/s解析:因為x=vt+12at2,可以得到v=5m/s,a=2m/s2.把t1=1s代入方程,x1=6m,所以A正確;t2=2s時,x2=14m,由平均速度v=x2t2得到,v=7m/s,所以B錯誤;由Δx=aT2得到Δx=2m,所以C錯誤;由Δv=aΔt可以得到11.在平直公路上行駛的a車和b車,其位移—時間圖像分別為圖中直線a和曲線b,由圖可知(BD)A.b車運動方向始終不變B.在t1時刻a車的位移等于b車C.t1到t2時間內(nèi)a車的平均速度小于b車D.t1到t2時間內(nèi)某時刻兩車的速度可能相同解析:因xt圖線的斜率等于物體的速度,那么由圖線可知,b車的速度先為正后為負,速度方向發(fā)生改變,選項A錯誤;在t1時刻a車的位移等于b車,選項B正確;t1到t2時間內(nèi)a車的位移等于b車,那么a車的平均速度等于b車,選項C錯誤;t1到t2時間內(nèi)某時刻,當(dāng)b的xt圖線的切線的斜率等于a的斜率時兩車的速度相同,選項D正確.12.(2022·廣東東莞聯(lián)考)A和B兩物體在同一直線上運動的vt圖像如下圖.在第3s末兩個物體在途中相遇,那么以下說法錯誤的選項是(ACD)A.兩物體從同一地點出發(fā)B.出發(fā)時B在A前3m處C.3s末兩個物體相遇后,兩物體可能再相遇D.運動過程中B的加速度大于A的加速度解析:由圖像可以得出,在0～3s內(nèi),xA=7.5m,xB=4.5m,Δx=xA-xB=3m,兩物體在3s末相遇,那么出發(fā)時B在A前面3m處,所以A錯誤,B正確;相遇后A的速度始終比B的速度大,不會再次相遇,C錯誤;由圖線斜率可看出aA>aB,D錯誤.二、非選擇題(共52分)13.(5分)張紅同學(xué)在用電磁打點計時器做“研究勻變速直線運動〞實驗時,(1)電火花打點計時器是一種使用(填“交流〞或“直流〞)電源的計時儀器,它的工作電壓是220V.

(2)從打出的假設(shè)干紙帶中選出了如下圖的一條(每兩點間還有四個點沒有畫出來),上面的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離.打點計時器的電源頻率為50Hz.計算出紙帶上打計數(shù)點2,4時小車的瞬時速度分別為v2=、v4=;該勻變速直線運動的加速度a=.(計算結(jié)果保存三位有效數(shù)字)

解析:根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的速度等于該過程中的平均速度,可以求出打紙帶上2,4點時小車的瞬時速度大小.v2=(17.96v4=(9.92+11根據(jù)勻變速直線運動的推論公式Δx=aT2可以求出加速度的大小.每兩個計數(shù)點之間的時間間隔T=0.10s,a=(9.92+111.96m/s2.答案:(1)交流(2)0.694m/s1.09m/s1.96m/s2評分標(biāo)準(zhǔn):前三個空每空1分,第四個空2分.14.(6分)在“研究勻變速直線運動〞的實驗中,算出小車經(jīng)各計數(shù)點的瞬時速度如下:計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度(cm/s)44.062.081.0100.0144.0168.0(1)為了計算加速度,合理的方法是.

A.根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度公式,用a=ΔvB.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖,量出其傾角,由公式a=tanα求加速度C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖,由圖上相距較遠的兩點,由a=ΔvΔD.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度,算出其平均值作小車的加速度(2)由上表中給出的數(shù)據(jù),用作圖法求得加速度為.

解析:(1)①方法A雖能求出其加速度,由于只利用了其中的兩組數(shù)據(jù),偶然誤差較大,方法D也具有方法A相同的缺點,如a1=v2-v1T,a2=v3-v2T,…,a數(shù)據(jù).②作圖法是求物體加速度的一個行之有效的方法,具有減小偶然誤差的效果,但方法B也是不可用的,因兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,也就是說同一組數(shù)據(jù),可以畫出許多傾角不同的圖線,再加上測量角度時測量誤差較大,故不能被采用,常用方法C求其加速度.(2)由表中給出的數(shù)據(jù),用作圖法求其加速度.具體作法如下:①由表中給出的數(shù)據(jù)選好標(biāo)度;②描點,用“·〞“×〞或“△〞表示;③用直線把描的點連起來,使所描的點盡可能在直線上或?qū)ΨQ地分布在兩旁,個別離直線較遠的點應(yīng)舍去;④選圖線中相距較遠的兩點由a=ΔvΔt求加速度,如下圖,那么a=150-500.55-0.答案:(1)C(2)2.44m/s2(2.40～2.48m/s2均可)評分標(biāo)準(zhǔn):每空3分.15.(6分)某同學(xué)用如圖(a)所示的實驗裝置研究小車在光滑斜面上勻加速下滑的運動規(guī)律.先從斜面高處靜止釋放小車,隨后才開啟位移傳感器(一種測量物體離開傳感器距離的工具,以開啟瞬間記為t=0)測量小車與傳感器間距x與時間t的關(guān)系.但是由于操作失誤,本應(yīng)在計算機屏幕上顯示的xt圖像被改為xtt圖像,實驗結(jié)果如圖(b)所示.根據(jù)此圖像:(1)t=0.4s末,物體與傳感器間距x=.

(2)傳感器開啟瞬間物體運動的速度v0=.

(3)物體的加速度大小約為.

(結(jié)果均保存兩位有效數(shù)字)解析:由圖像可知當(dāng)t=0.4s時,xt=1.66m/s,故此時x=1.66×=0.664m≈0.66m;小車沿斜面做勻加速直線運動,由x=v0t+12at2得xt=v0+12at,圖像的縱軸截距表示物體運動的初速度v0=1.3m/s;圖像的斜率k=12a,即物體的加速度a=2k=2×1.84-答案:(1)0.66m(0.65～0.67m均可)(2)1.3m/s(3)1.8m/s2(1.7～1.9m/s2均可)評分標(biāo)準(zhǔn):每空2分.16.(9分)(2022·河南中原名校聯(lián)考)我國的最新交通規(guī)那么規(guī)定:黃燈亮?xí)r車頭已越過停車線的車輛可以繼續(xù)通行,車頭未越過停車線的假設(shè)繼續(xù)前行那么視為闖黃燈,屬于交通違章行為,我國一般城市路口紅燈變亮之前綠燈和黃燈各有3s的閃爍時間.國家汽車檢測標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)小客車制動初速度與剎車距離的規(guī)定是:小客車在制動初速度為14m/s的情況下,制動距離不得大于20m.(1)假設(shè)要確保小客車在3s內(nèi)停下來,小客車剎車前的行駛速度不能超過多少?(2)某小客車正以v0=8m/s的速度駛向路口,綠燈開始閃時車頭距離停車線s=28m,小客車至少以多大的加速度勻加速行駛才能在黃燈亮前正常通過路口?(駕駛員從眼睛看到燈閃到腳下采取動作再到小客車有速度變化的反響總時間是1.0s)解析:(1)設(shè)小客車剎車時的最大加速度為a,根據(jù)v2=2ax,那么a=v22x=1422×20m/s確保小客車在3s內(nèi)停下來,小客車剎車前的行駛最大速度為vm=at=4.9m/s2×3s=14.7m/s.(2分)(2)在反響時間內(nèi)小客車勻速運動的距離為x0=v0Δt=8×1m=8m,(1分)小客車勻加速運動的距離為x′=s-x0=28m-8m=20m,從綠燈閃到黃燈亮起這3s內(nèi)小客車加速運動的時間t′=t-Δt=3s-1s=2s,(1分)設(shè)小客車加速時的加速度為a′,有x′=v0t′+12a′t′得a′=2m/s2.(2分)答案:(1)14.7m/s(2)2m/s217.(9分)甲、乙兩汽車沿同一平直公路同向勻速行駛,甲車在前,乙車在后,它們行駛的速度均為16m/s.甲車緊急剎車時加速度a1=3m/s2,乙車緊急剎車時加速度a2=4m/s2,乙車司機的反響時間是0.5s(即乙車司機看到甲車剎車后0.5s才開始剎車).為保證兩車緊急剎車過程不相碰,甲、乙兩車行駛過程至少應(yīng)保持多大距離?解析:設(shè)甲剎車經(jīng)時間t時兩車恰好不相撞,那么甲、乙兩車的運動情景如下圖.甲車位移為x1=v0t-12a1t2=16t-32t2,甲車速度為v1=v0-a1t=16-3t,(1分)乙車位移為x2=v0×0.5+v0(t-0.5)-12a2(t-0.5)=16×0.5+16(t-0.5)-42(t-0.5)2,(1分乙車速度為v2=v0-a2(t-0.5)=16-4(t-0.5),(1分)二車不相碰的臨界條件是速度相等且位置相同,因此有v1=v2,(2分)x1+x0=x2,(2分)其中x0是它們之間的最小距離.解得x0=1.5m.