第一章 运动的描述 匀变速直线运动(单元测试)(解析版)
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第一章 运动的描述 匀变速直线运动
单元测试卷
(考试时间:90分钟 试卷满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、考生号等填写在答题卡和试卷指定位置。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上写在本试卷上无效。
3.考试结束后、将本试卷和答题卡一并交回。
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.(2022春·浙江·高三校联考阶段练习)赛龙舟是中国端午节最重要的节日民俗活动之一、如图所示,是某个龙舟赛上的两条龙舟正处于齐头并进,难分胜负的冲刺阶段。关于这两条龙舟冲刺阶段的运动,下列说法正确的是( )
A.选河岸为参考系,龙舟是静止的
B.选水面为参考系,龙舟是静止的
C.选左边的龙舟为参考系,右边的龙舟是静止的
D.选右边的龙舟为参考系,左边的龙舟是运动的
【答案】C
【详解】AB.选河岸或水面为参考系,龙舟相对于它们的位置均发生了变化,龙舟是运动的,故AB错误;
CD.两条龙舟齐头并进,相对静止,所以选其中一条龙舟为参考系另一条是静止的。故C正确,D错误。
故选C。
2.(2023·全国·高三专题练习)爱因斯坦对于伽利略的工作给予了高度的评价:伽利略的发现以及他所应用的科学推理方法是人类思想史上最伟大的成就之一,而且标志着物理学的真正开始。伽利略对自由落体运动的研究,是科学实验和逻辑思维的完美结合,如图所示,可大致表示其实验和思维的过程,对这一过程的分析,下列说法正确的是( )
①数学推理,如果vt,初速度为零的匀变速直线运动运动应符合2xt
①合理外推,当倾角等于90时,斜面运动变为自由落体运动
①实验验证:小球在斜面上运动符合2xt,是匀加速直线运动
①猜想假设:自由落体运动是最简单的变速运动,即vt
A.①①①① B.①①①① C.①①①① D.①①①①
【答案】B
【详解】伽利略对自由落体的研究分为:猜想假设数学推理实验验证合理外推几个步骤。
故选B。
3.(2023春·山东烟台·高三统考期中)智能机器人已经广泛应用于宾馆、医院等服务行业,用于给客人送餐、导引等服务,深受广大消费者喜爱。一医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动,如图所示是该机器人在某段时间内的位移—时间图像,已知0~20s时间内图线为直线,20s以后为曲线,则下列说法中正确的是( )
A.机器人在0-20s的位移大小为10m
B.0~10s内,机器人做匀加速直线运动
C.10~30s内,机器人的平均速度大小为0.34m/s
D.机器人在5s末的速度与15s末的速度相同
【答案】C 【详解】A.机器人在0-20s的位移大小为0,选项A错误;
B.图像的斜率等于速度,可知0~10s内,机器人做匀速直线运动,选项B错误;
C.10~30s内,机器人的平均速度大小为
6.8m/s0.34m/s20xvt
选项C正确;
D.机器人在5s末的速度与15s末的速度大小相同,但是方向不同,选项D错误。
故选C。
4.(2023·重庆·校联考模拟预测)近年来,重庆热门景点“李子坝列车穿楼”吸引了大量游客驻足,当地更是专门修建观景台“宠粉”。列车进站时以20m/s的初速度开始做匀减速直线运动加速度大小为21.25m/s,列车速度减为0后在李子坝站停靠了50s。则关于列车进站过程下列说法正确的是( )
A.列车在减速运动阶段速度减小得越来越慢
B.列车开始减速后,8st时的速度为12m/s
C.列车开始减速后,20s内的位移为150m
D.列车匀减速阶段最后1s内的位移大小是0.625m
【答案】D
【详解】A.由于减速过程中加速度大小不变,故列车在减速运动阶段速度减小的快慢不变,故A错误;
B.t=8s时的速度为
10110m/svvat
故B错误;
C.列车减速到0耗时
016svta
故20s内的位移和16s的位移一样,因此
20160m2vxa
故C错误;
D.列车匀减速阶段最后1s内的位移大小为
21'''1s2xatt,
解得
'0.625mx
故D正确。
故选D。
5.(2023春·河北衡水·高三河北衡水中学校考阶段练习)甲、乙两小球先后从同一水平面的两个位置,以相同的初速度竖直向上抛出,小球距抛出点的高度h与时间t的关系如图所示。不计空气阻力,重力加速度为g,则两小球在图中的交点位置时,距离抛出点的高度为( )
A.212gt B.22211()8gtt
C.22211()4gtt D.22211()2gtt
【答案】B
【详解】物体能上升的最大高度为
2211()22thg
从最高点到交点位置下落的时间
2211()222ttttt 从最高点到交点位置下落的高度
2121()22thg
则两小球在图中的交点位置时,距离抛出点的高度为
2212211()8hhhgtt
故选B。
6.(2023·山东济宁·统考三模)无线蓝牙耳机可以在一定距离内与手机等设备实现无线连接,已知无线连接的最大距离为10m。A、B两位同学做了一个有趣实验,A同学佩戴无线蓝牙耳机,B同学携带手机检测。如图甲所示,A、B两位同学同时沿两条相距8m的平行直线轨道向同一方向运动。其运动的vt图像如图乙所示,在运动过程中,手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为( )
A.2s B.4s C.8s D.13s
【答案】C
【详解】已知无线连接的最远距离为10m,直线轨道相距8m,手机检测到蓝牙耳机时,A、B同学之间的位移之差最大值为
22108m6mx
根据速度-时间图像可知A做匀速直线运动,B做匀加速直线运动,根据图像的斜率可知B的加速度为
21m/svat
当A的位移大于B的位移为6m时,手机开始检测不到蓝牙
216m2Axvtat
解得
2st'=6st,
6s后B开始做匀速直线运动,两者间距离继续减小,当B的位移大于A的位移为6m时,B比A多运动12m,手机将不再能检测到蓝牙
""12mBAxvtvt
解得
"6st
所以手机检测到蓝牙耳机能被连接的总时间为
"8sttt
故选C。
7.(2023·山西阳泉·统考三模)已知OABC、、、为同一直线上的四点,AB间的距离等于BC间的距离,一物体自O点由静止出发,沿此直线做匀加速直线运动,依次经过、、ABC三点,已知经过AB段和BC段所用时间分别为1t和2t,则该物体经过OA段的时间为( )
A.1212tttt B.122tt
C.1212212tttttt D.1212122tttttt
【答案】D
【详解】设该物体匀加速运动的加速度为a,经过OA段的时间为t,AB间的距离为x,则有
12212ttxxatt
11()2txatt
联立解得
1212122ttttttt
故选D。
8.(2021秋·陕西咸阳·高三校考阶段练习)某同学跑步过程中的1xv图像如图所示,图线为一条不过坐标原点的直线,假定该同学沿水平直线道路前进,下列说法正确的是( )
A.运动的速度与位移成线性规律变化
B.运动到1x处的时间为1012xvv
C.运动到1x处的时间为110122xxvv
D.运动的加速度保持不变
【答案】C
【详解】A.由图像可知,1v与x是线性关系,但v与x不是线性关系,故A错误;
BC.根据微元法,在图像中选取一微元x,则图像与横轴围成的面积为
1ΔΔΔSxtv
可知1xv图像与横轴围成的面积表示运动时间,则某同学运动到1x处的时间为
011110111222vvxxtxvv
故B错误,C正确;
D.1xv图像与横轴围成的面积表示运动时间,由题图可知,增大相同的位移,速度的倒数变大,则速度变小,所用时间Δt变长;根据
Δ11Δvvvkxvvvvvv末初末末末初初初
可知速度的变化量大小变小,根据
vat
可知加速度减小,故D错误。
故选C。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求,全部选对得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.(2023·全国·高三专题练习)如图甲所示,火箭发射时,速度能在10 s内由0增加到100
m/s;如图乙所示,汽车以108 km/h的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,下列说法中正确的是( ) A.10 s内火箭的速度改变量为10 m/s
B.2.5 s内汽车的速度改变量为-30 m/s
C.火箭的速度变化比汽车的快
D.火箭的加速度比汽车的加速度小
【答案】BD
【详解】A.因火箭发射时,速度在10 s内由0增加到100 m/s,故10 s内火箭的速度改变量为
1v100 m/s
A错误;
B.汽车以
v108 km/h=30 m/s
的速度行驶,急刹车时能在2.5 s内停下来,则2.5 s内汽车的速度改变量为
2v0-30 m/s=-30 m/s
B正确;
C D.火箭的加速度为
a1=110010vtm/s2=10 m/s2
汽车的加速度为
a2=2302.5vtm/s2=-12 m/s2
故火箭的速度变化比汽车的慢,火箭的加速度比汽车的加速度小, C错误、D正确。
故选BD。
10.(2023·全国·校联考模拟预测)小红用频闪照相法研究竖直上抛运动,拍照频率为5Hz,某次实验吋小球以某一初速度竖直。上拋,照相机在此过程中爆光于8次,由于上升过程和下降过程小球经过相同位置时都被曝光,所以在底片上记录到如图所示的4个位置,ab、两点间距离为1,lbc、两点间距离为2,lcd、两点间距离为3l,重力加速度210m/sg。下列说