2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章勻變速直線運動單元素養(yǎng)評價二含解析粵教版必修1

PAGE14-單元素養(yǎng)評價(二)(60分鐘·60分)一、選擇題(本題共10小題,每小題3分,共30分)1.(2024·惠州高一檢測)我們探討的勻變速直線運動是指 ()A.位移隨時間勻稱改變B.速度隨時間勻稱改變C.路程隨時間勻稱改變D.加速度隨時間勻稱改變【解析】選B。勻變速直線運動是指加速度不變的直線運動,其速度隨時間勻稱改變,由公式s=v0t+at2可知位移隨時間不是勻稱改變,路程隨時間也不是勻稱改變。故B正確。2.(科學(xué)推理——微元法)圖中甲、乙、丙是中學(xué)物理課本必修一中推導(dǎo)勻變速直線運動的位移公式所用的速度圖像,下列說法正確的是 ()A.推導(dǎo)中把整個運動過程劃分成許多小段,每一小段近似看作勻速直線運動,然后把各小段的位移相加,這里采納了微元法B.甲圖用矩形面積的和表示位移大小比丙圖用梯形面積表示位移大小更接近真實值C.這種用面積表示位移的方法只適用于勻變速直線運動D.若丙圖中縱坐標(biāo)表示運動的加速度,則梯形面積表示加速度的改變量【解析】選A。這里推導(dǎo)位移公式采納了微元法,故A正確;位移等于圖線與時間軸所圍成的面積大小,可知,丙圖用梯形面積表示位移大小比甲圖用矩形面積的和更接近真實值,故B錯誤;這種用面積表示位移的方法適用于任何直線運動,故C錯誤;若丙圖中縱坐標(biāo)表示運動的加速度,則由Δv=aΔt知,梯形面積表示速度的改變量,故D錯誤。3.(2024·清遠高一檢測)一輛汽車正在做勻加速直線運動,計時之初,速度為6m/s,運動28m后速度增加到8m/s,則 ()A.這段運動所用時間是4sB.這段運動所用時間是6sC.這段運動的加速度是1m/s2D.這段運動的加速度是2m/s2【解析】選A。依據(jù)平均速度公式得平均速度為==m/s=7m/s,依據(jù)平均速度公式知汽車運動時間為:t==s=4s,故A正確,B錯誤;依據(jù)加速度定義式有汽車運動的加速度為a==m/s2=0.5m/s2,故C、D錯誤。4.2024年7月16日,在韓國光州世界游泳錦標(biāo)賽跳水項目男女混合團體決賽中,中國組合林珊/楊健獲得該項目金牌。將林珊進入水中后向下的運動視為勻減速直線運動,該運動過程的總時間為t。林珊入水后前時間內(nèi)的位移為s1,后時間內(nèi)的位移為s2,則為 ()A.1∶16 B.1∶7 C.1∶5 D.1∶3【解析】選D。將運動員入水后的運動逆過來看,可看作初速度為零的勻加速直線運動,依據(jù)其運動規(guī)律可知,連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之比為1∶3∶5∶7…,可知:=,故A、B、C錯誤,D正確。5.一輛汽車正在做勻加速直線運動,計時之初,速度為6m/s,運動28m后速度增加到8m/s,則下列說法正確的是 ()A.這段位移所用的時間是1sB.這段運動的加速度是3.5m/s2C.自計時起先起,2s末的速度是7m/sD.從起先計時起,經(jīng)過14m處的速度是2m/s【解析】選C。依據(jù)-=2as得加速度為:a==m/s2=0.5m/s2,汽車運動的時間為:t==s=4s,故A、B錯誤;2s末的速度為:vt=v0+at=6m/s+0.5×2m/s=7m/s,故C正確;依據(jù)v-=2as′代入數(shù)據(jù)得:v′t=5m/s,故D錯誤。6.(2024·云浮高一檢測)汽車自A點從靜止起先在平直馬路上做勻加速直線運動,車的加速度是2m/s2,途中先后經(jīng)過P、Q兩根電線桿,已知P、Q電線桿相距50m,車經(jīng)過電線桿Q時的速度是15m/s,則下列結(jié)論中正確的是 ()A.經(jīng)過P桿的速度是10m/sB.A到P的距離為56.25mC.汽車經(jīng)過P、Q電線桿的時間是10sD.汽車從A到Q用時7.5s【解析】選D。由勻變速直線運動的速度與位移關(guān)系可知:-=2as,代入數(shù)據(jù)解得:vP=5m/s,故A錯誤;從起先運動到汽車到達P點的時間為:t′==2.5s,A到P的距離為:sAP=t′=6.25m,故B錯誤;汽車經(jīng)過P、Q電線桿的時間為:t==s=5s,故C錯誤;從起先運動到汽車到達Q點的時間為:t′==7.5s,D正確。7.(2024·河源高一檢測)褐馬雞是中國特產(chǎn)珍稀鳥類,翅短,不善飛行,兩腿粗大,擅長奔跑。某褐馬雞做勻加速直線運動加速度大小為a,在時間t內(nèi)速度變?yōu)樵瓉淼?倍,則該褐馬雞在時間t內(nèi)的位移為 ()A.at2 B.at2 C.at2 D.2at2【解析】選C。設(shè)褐馬雞的初速度為v0,則t時刻的速度為5v0,依據(jù)速度位移公式得:s==,因為t==,則有:v0=,可知s=at2,故C正確,A、B、D錯誤。8.如圖,“探究自由落體運動規(guī)律”試驗過程中拍攝的頻閃照片的一部分(照片中的數(shù)字是小球下落的距離,單位是cm),為了依據(jù)照片測得當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹?則肯定要記錄的是 ()A.小球的直徑B.小球的質(zhì)量C.小球初速度為零的位置D.頻閃光源的周期【解析】選D。依據(jù)Δs=gT2得重力加速度為:g=,可知須要測量當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?須要測量頻閃光源的周期或頻率大小,故D正確,A、B、C錯誤。9.在一平直馬路上,甲、乙兩車由相同起點朝同一方向做直線運動,它們的v-t圖像如圖所示。則 ()A.乙追上甲后兩車間距離起先漸漸增大B.乙追上甲的時刻為25s末C.乙動身時,甲車在其前方150m處D.兩車加速階段加速度大小之比為3∶1【解析】選A。依據(jù)速度圖像與時間軸所圍的面積表示位移,則知乙動身時,甲車在其前方的位移為:s=×20×5m=50m;設(shè)乙運動t時間,兩車相遇,相遇時兩車的位移相等,則有:20t+50=×2t2,解得:t=(10+5)s,則乙追上甲的時刻為(15+5)s末;乙追上甲后乙的速度比甲大,所以兩車間距離起先漸漸增大,故A正確,B、C錯誤。依據(jù)速度圖像的斜率表示加速度,可知,甲加速階段的加速度為:a1=m/s2=4m/s2,乙的加速度為:a2=m/s2=2m/s2,則加速度大小之比為2∶1,故D錯誤。10.(2024·梅州高一檢測)在某次檢測國產(chǎn)某品牌汽車的剎車性能時,通過傳感器發(fā)覺踩下剎車后,汽車的位移與時間的關(guān)系滿意s=30t-5t2,則關(guān)于該次測試,下列說法正確的是 ()A.汽車4s內(nèi)的位移是40mB.汽車的加速度是-5m/s2C.汽車的初速度是20m/sD.汽車剎車2s后的速度是10m/s【解析】選D。依據(jù)s=v0t+at2=30t-5t2得汽車的初速度為v0=30m/s,加速度為a=-10m/s2,故B、C錯誤;汽車速度減為零的時間為t0==s=3s,汽車4s內(nèi)的位移等于3s內(nèi)的位移為s=t0=×3m=45m,故A錯誤;剎車2s后的速度為v=v0+at=30m/s-10×2m/s=10m/s,故D正確。二、試驗題(5分)11.(2024·全國卷Ⅰ)某小組利用打點計時器對物塊沿傾斜的長木板加速下滑時的運動進行探討。物塊拖動紙帶下滑,打出的紙帶一部分如圖所示。已知打點計時器所用溝通電的頻率為50Hz,紙帶上標(biāo)出的每兩個相鄰點之間還有4個打出的點未畫出。在A、B、C、D、E五個點中,打點計時器最先打出的是______點,在打出C點時物塊的速度大小為______m/s(保留3位有效數(shù)字);物塊下滑的加速度大小為______m/s2(保留2位有效數(shù)字)。

【解析】物塊沿傾斜的長木板加速下滑,相等時間內(nèi)的間距越來越大,所以在A、B、C、D、E五個點中,打點計時器最先打出的是A點。依據(jù)紙帶可知sAB=12.0mm、sBC=19.5mm、sCD=27.0mm、sDE=34.5mm,則vC===232.5mm/s=0.233m/s。sDE-sCD=sCD-sBC=sBC-sAB=7.5mm,則a===750mm/s2=0.75m/s2。答案:A0.2330.75三、計算題(本題共3小題,共25分。要有必要的文字說明和解題步驟,有數(shù)值計算的要注明單位)12.(7分)在某高鐵站旁邊的某段平直的鐵路上,一列以90m/s高速行駛的列車某時刻起先勻減速行駛,5min后恰好停下,并在該車站停留2min;隨后勻加速駛離車站,經(jīng)8.1km后復(fù)原到原來的速度90m/s。(1)求列車減速過程中的位移大小。(2)求列車駛離車站過程中加速到90m/s所用時間?！窘馕觥?1)列車減速過程中的位移為:s=×t=×300m=13500m(2分)(2)在加速階段,依據(jù)2a2s′=v2-0可得:a2=0.5m/s2 (3分)依據(jù)v=a2t′可得:t′==s=180s(2分)答案:(1)13500m(2)180s【加固訓(xùn)練】如圖所示,某同學(xué)測出一棵蘋果樹樹干部分的高度約為1.6m,一個蘋果從樹冠頂端的樹梢上由于受到擾動而自由下落,該同學(xué)測出蘋果經(jīng)過樹干所用的時間為0.2s,重力加速度取10m/s2,則:(1)蘋果樹樹冠部分的高度約為多少?(2)蘋果落地時的速度為多大?【解析】(1)設(shè)起先下落到達樹干的上沿的時間為t,有:Δh=g(t+0.2)2-gt2代入數(shù)據(jù)解得:t=0.7s則:H=gt2=2.45m(2)蘋果落地的速度為:v=g(t+0.2)=9m/s答案:(1)2.45m(2)9m/s13.(8分)(2024·韶關(guān)高一檢測)一小汽車在平直馬路上行駛,速度v1=20m/s,緊急制動后經(jīng)t=5s停下,則:(1)小汽車緊急制動時的加速度多大?(2)若司機發(fā)覺前方70m處發(fā)生了交通事故,從發(fā)覺這一狀況,經(jīng)操縱剎車,到汽車起先減速所經(jīng)驗的時間(即反應(yīng)時間)t0=0.50s,該車行駛是否會出現(xiàn)平安問題?請通過計算說明緣由?！窘馕觥恳猿跛俣确较驗檎较?1)由v=v0+at可得a==m/s2=-4m/s2 (2分)則汽車加速度大小為4m/s2(2)反應(yīng)距離為s0=v1t0=20×0.50m=10m(2分)剎車距離為s1=t=×5m=50m(2分)停車距離為s=s0+s1=10m+50m=60m<70m (1分)所以小汽車不會出現(xiàn)平安問題。 (1分)答案:(1)4m/s2(2)不會出現(xiàn)平安問題緣由見解析14.(10分)一輛長途客車正以v0=20m/s的速度勻速行駛,突然,司機望見車的正前方x=33m處有一只狗,如圖甲所示,司機馬上實行制動措施。若從司機望見狗起先計時(t=0),長途客車的速度—時間圖像如圖乙所示。(1)求長途客車司機從發(fā)覺狗至客車停止運動的這段時間內(nèi)前進的距離(假設(shè)此過程狗靜止不動)。(2)求長途客車制動時的加速度。(3)若狗以v=4m/s的速度與長途客車同向且同時(t=0)奔跑,狗會不會被撞?【解析】(1)s=v0(t1+t2)=×20×(0.5+4.5)m=50m(2分)(2)由題圖乙得a==m/s2=-5m/s2(1分)負號表示長途客車制動時的加速度方向與初速度方向相反。 (1分)(3)客車制動到與狗速度相同所用時間t==s=3.2s(1分)客車位移s1=v0t1+=20×0.5m+m=48.4m(1分)而狗通過的位移s2=v(t1+t)=4×(0.5+3.2)m=14.8m(2分)s2+33m=47.8m(1分)因為s1>s2+33m,所以狗會被撞。 (1分)答案:(1)50m(2)5m/s2,方向與初速度方向相反(3)會(30分鐘·40分)15.(5分)(多選)一個質(zhì)點沿x軸做直線運動,它的位置坐標(biāo)隨時間改變規(guī)律是x=3t2-4t,其中x與t的單位分別為m和s,則下列說法中正確的是 ()A.t=0時,質(zhì)點的坐標(biāo)是x=0B.在最初的1s內(nèi),質(zhì)點的位移大小為1m,方向沿x軸正方向C.質(zhì)點的速度隨時間的改變規(guī)律是v=(6t-4)m/sD.質(zhì)點先做勻減速直線運動,然后做勻加速直線運動【解析】選A、C、D。依據(jù)x=3t2-4t知,當(dāng)t=0時,質(zhì)點的坐標(biāo)x=0,故A正確;質(zhì)點在最初1s內(nèi)的位移x1=3×1m-4×1m=-1m,方向沿x軸負方向,故B錯誤;依據(jù)x=v0t+at2=3t2-4t得,質(zhì)點的初速度v0=-4m/s,加速度a=6m/s2,則速度隨時間的改變規(guī)律v=v0+at=(6t-4)m/s,故C正確;質(zhì)點的初速度方向與加速度方向相反,質(zhì)點先做勻減速直線運動,速度減為零后反向做勻加速直線運動,故D正確。16.(5分)(多選)物體的位移—時間圖像和速度—時間圖像,對探討問題會很便利,某同學(xué)在一次試驗中,得到運動小車的速度時間圖像如圖所示,由此圖像可知 ()A.小車最大速度為1.8m/s,做變速運動B.16s時的加速度大于13s時的加速度C.大約13s末小車距離動身點最遠D.小車后10s內(nèi)的平均速度比前10s內(nèi)的小【解析】選A、B。小車先變加速運動,最大速度為1.8m/s,后做變減速運動,速度減為零,所以小車做變速運動,故A正確;速度—時間圖像的斜率表示加速度,由圖像可知,16s時的斜率比13s時的斜率大,16s時的加速度大于13s時的加速度,故B正確;圖像中曲線與t軸所圍的面積表示小車的位移,所以20s末小車距離動身點最遠,故C錯誤;圖像中曲線與t軸所圍的面積表示小車的位移,由圖像可知,前10s的位移比后10s的位移小,所以小車前10s內(nèi)的平均速度比后10s內(nèi)的小,故D錯誤。【加固訓(xùn)練】(多選)甲、乙兩質(zhì)點在同始終線上做勻加速直線運動,v-t圖像如圖,在3秒末兩質(zhì)點相遇,由圖像可知 ()A.甲的加速度等于乙的加速度B.0時刻甲在乙之前6m處C.0時刻乙在甲之前6m處D.相遇前甲、乙兩質(zhì)點的最遠距離為6m【解析】選B、D。圖像的斜率表示物體的加速度,則甲的加速度a甲=m/s2=1.5m/s2,乙的加速度a乙=m/s2=2m/s2,故A錯誤;3s末甲、乙通過的位移分別為:s甲=×3×2m=3m,s乙=×6×3m=9m,由題,3秒末兩質(zhì)點在途中相遇,則說明0時刻甲在乙之前6m處,故B正確,C錯誤;因為動身前甲在乙之前6m處,動身后乙的速度始終大于甲的速度,則兩質(zhì)點間距離不斷縮短,所以相遇前甲、乙兩質(zhì)點的最遠距離為6m,故D正確。17.(5分)(多選)交警大隊的交警處理某次交通事故時,通過監(jiān)控儀器掃描,輸入計算機后得到該汽車在水平面上剎車過程中的位移隨時間改變的規(guī)律為s=20t-2t2(s的單位是m,t的單位是s)。則下列說法正確的是 ()A.該汽車剎車的初速度為20m/sB.該汽車剎車的加速度為4m/s2C.該汽車在地面上留下的痕跡長為50mD.剎車后6s內(nèi)的位移為48m【解析】選A、C。依據(jù)s=v0t+at2得汽車剎車的初速度為:v0=20m/s,加速度為:a=-4m/s2,故A正確,B錯誤;則汽車剎車速度減為零的時間為:t==s=5s,則剎車后6s內(nèi)的位移等于5s內(nèi)的位移,即為:s=t=×5m=50m,故C正確,D錯誤。【加固訓(xùn)練】(多選)如圖所示,水平地面上固定有兩塊木板AB、BC,兩塊木板緊挨在一起,木板AB的長度是BC的3倍。一顆子彈以初速度v0從A端水平射入木板,并恰能從C端射出,經(jīng)驗的時間為t,子彈在木板中的運動可以看成是勻減速運動,則下列說法中正確的是 ()A.子彈到B點的速度為B.子彈到B點的速度為C.子彈從A到B的時間為D.子彈從A到B的時間為【解析】選B、D。依據(jù)勻變速直線運動規(guī)律的推論,末速度為零的勻減速過程可以看作逆向的初速度為零的勻加速過程。對于初速度為零的勻加速過程,第一個時間T和其次個時間T內(nèi)的位移之比為1∶3,據(jù)此可以證明子彈從A到B的時間等于從B到C的時間,所以子彈從A到B的時間為,子彈到B點的速度等于從A到C的平均速度,即。故選項B、D正確。18.(10分)在進行“探究小車速度隨時間改變的規(guī)律”試驗中:(1)該試驗已供應(yīng)了小車、一端附有滑輪的長木板、紙帶、細繩、刻度尺、導(dǎo)線。為了完成試驗,還需從圖1中選取試驗器材________(此項為多選,請?zhí)顚懴鄳?yīng)的字母符號)。其中試驗器材A的名稱是________。

(2)該試驗得到一條清楚的紙帶,圖2所示是截取了其中某一段紙帶用刻度尺(單位:cm)測量時的情景,其中A、B、C、D、E、F為6個計數(shù)點(兩個相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出)。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。其中計數(shù)點E所在位置的刻度尺讀數(shù)為________cm,小車加速過程中E點瞬時速度大小為________m/s,小車加速過程中的加速度是________m/s2(計算結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。

【解析】(1)已供應(yīng)了小車、一端附有滑輪的長木板、紙帶、細繩、刻度尺、導(dǎo)線。還須要的試驗器材:打點計時器A、低壓電源B、砝碼C,試驗器材A是電磁打點計時器。(2)計數(shù)點E所在位置的刻度尺讀數(shù)為8.78cm,兩個相鄰計數(shù)點間有4個點未畫出,所以相鄰計數(shù)點間的時間間隔為:T=0.1s,DF段的位移:sDF=11.60cm-6.40cm=5.2cm,則E點的瞬時速度等于DF段的平均速度,為:vE==m/s=0.26m/s,AB段的位移為:sAB=2.75cm-1.55cm=1.20cmBC段的位移為:sBC=4.35cm-2.75cm=1.60cm