成才之路高一物理人教版必修1第2章限时检测.docx
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成才之路高一物理人教版必修1第2章限时检测
第二章限时检测
本卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分。
满分100分,时间90分钟。
第Ⅰ卷(选择题 共40分)
一、选择题(共10小题,每小题4分,共40分,在每小题给出的四个选项中,第1~6小题只有一个选项符合题目要求,第7~10小题有多个选项符合题目要求,全部选对的得4分,选不全的得2分,有选错或不答的得0分)
1.(烟台市2013~2014学年高一上学期五校联考)如图是某运动物体的x-t图象,则它的运动情况是( )
A.开始静止,然后向x轴负方向运动
B.开始静止,然后沿斜面下滑
C.以恒定的速度运动,然后逐渐变慢
D.先沿一个平面滑动,然后沿斜面下滑
答案:
A
解析:
起初x-t图象是水平的直线,表示物体处于静止状态,后来是斜向下的直线,表示物体做反方向的匀速运动,A项正确,C项错误;x-t图象不是物体实际运动的轨迹,B、D错误。
2.由静止开始做匀加速运动的汽车,头一秒内通过0.4m路程,有以下说法:
①第1s末的速度为0.8m/s
②加速度为0.8m/s2
③第2s内通过的路程为1.2m
④前2s内通过的路程为1.2m
其中正确的是( )
A.①②③ B.②③④
C.①②③④D.①②④
答案:
A
解析:
设加速度为a,则由x=at2得a==0.8m/s2
所以第1秒末速度v1=a·1=0.8(m/s)
第2秒内通过路程为
x2=a·22-a·12=1.2(m)
故①、②、③正确,④错误,即A选项正确,其余均错误。
3.航空母舰是大规模战争的重要武器,灵活起降的飞机是它的主要攻击力之一(如图)。
民航客机起飞时要在2.5min内使飞机从静止加速到44m/s;而舰载飞机借助于助推装置,在2s内就可把飞机从静止加速到82.5m/s,设飞机起飞时在跑道上做匀加速直线运动,则供客机起飞的跑道长度约是航空母舰的甲板跑道长度的( )
A.800倍 B.80倍
C.400倍D.40倍
答案:
D
解析:
由x=(v0+vt)t得
n==40
4.如图,是木星的一个卫星——木卫1上面的珞玑火山喷发的情景。
经观测火山喷发出岩块上升高度可达250km,每一块石头的留空时间为1000s。
已知在距离木卫1表面几百千米的范围内,木卫1的重力加速度g木卫可视为常数,而且在木卫1上没有大气,则据此可求出g木卫与地球表面重力加速度g(g=10m/s2)的关系是( )
A.g木卫=gB.g木卫=g
C.g木卫=gD.g木卫=g
答案:
C
解析:
一块石头的留空时间为1000s,石头上升或下落时间为500s,根据h=g木卫t2,解得g木卫=2m/s2,C正确。
5.(江苏启东中学2013~2014学年高一上学期期中)一个做自由落体运动的物体,从开始运动起,连续通过三段位移的时间分别是1s、2s、3s,这三段位移的长度之比和这三段位移上的平均速度之比分别是( )
A.1∶23∶33 1∶22∶32B.1∶22∶32 1∶2∶3
C.1∶2∶3 1∶1∶1D.1∶3∶5 1∶2∶3
答案:
A
解析:
根据x=gt2可得:
物体通过的第一段位移为x1=g×12,又前3s的位移减去前1s的位移就等于第二段的位移,故物体通过的第二段位移为
x2=g×(1+2)2-g×12=g×23,又前6s的位移减去前3s的位移就等于第三段的位移,故物体通过的第三段位移为x3=g×(1+2+3)2-g×(1+2)2=g×33,故x1∶x2∶x3=1∶23∶33
在第一段位移的平均速度v1=,在第二段位移的平均速度v2=,在第三段位移的平均速度v3=
故v1∶v2∶v3=∶∶=1∶22∶32,A正确。
6.某人用手表估测火车的加速度,先观测3分钟,发现火车前进540m;隔3分钟后又观察1分钟,发现火车前进360m,若火车在这7分钟内做匀加速直线运动,则火车的加速度为( )
A.0.03m/s2B.0.01m/s2
C.0.5m/s2D.0.6m/s2
答案:
B
解析:
由题意得:
x1=v0t1+at
即:
540=180v0+a1802①
Δx=x3-x2=v0t3+at-v0t2-at
即360=420v0+a4202-360v0-a3602②
由①②解得a=0.01m/s2
7.下列给出的四组图象中,能够反映同一直线运动的是( )
答案:
BC
8.(兖州市2013~2014学年高一上学期期中)小球从空中自由下落,与水平地面相碰后弹到空中某一高度,其速度—时间图象如图,由图可知( )
A.小球能弹起的最大高度是0.8m
B.小球第一次反弹初速度的大小为3m/s
C.小球下落的最大速度为5m/s
D.小球能弹起的最大高度是1.25m
答案:
BC
解析:
根据题意,小球先从空中自由下落,与水平地面相碰后再弹到空中某一高度,由速度—时间图象可知小球下落的最大速度为5m/s,小球第一次反弹初速度的大小为3m/s,B、C正确;由v2=2gh可以计算出,h=0.45m,A、D错误。
9.一辆警车在平直的公路上以40m/s的速度巡逻,突然接到报警,在前方不远处有歹徒抢劫,该警车要尽快赶到出事地点且到达出事地点时的速度也为40m/s,有三种行进方式:
a一直匀速直线运动;b先减速再加速;c先加速再减速,则( )
A.a种方式先到达B.b种方式先到达
C.c种方式先到达D.b种方式所需时间最长
答案:
CD
解析:
作出v-t图象如图所示,从出发点到出事地点位移一定,根据v-t图象的意义,图线与坐标轴所围的面积相等,则只能tc10.酒后驾驶会导致许多安全隐患,是因为驾驶员的反应时间变长,反应时间是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间。
下表中“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离(假设汽车制动时的加速度大小都相等)。
速度(m/s)
思考距离/m
思考距离/m
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
20
10.0
20.0
36.7
46.7
25
12.5
25.0
54.2
x
分析上表可知,下列说法正确的是( )
A.驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s
B.若汽车以20m/s的速度行驶时,发现前方40m处有险情,酒后驾驶不能安全停车
C.汽车制动时,加速度大小为10m/s2
D.表中x为66.7
答案:
ABD
解析:
“思考距离”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间内汽车行驶的距离,这段时间车是匀速运动的,驾驶员酒后反应时间t1=s=s=s=1s,驾驶员正常反应时间t2=s=s=s=0.5s,所以驾驶员酒后反应时间比正常情况下多0.5s,A对;“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离,由表格可见,速度为20m/s时,制动距离46.7m,故B对;汽车制动时的加速度大小都相同,按速度为15m/s时计算:
a==m/s2=7.5m/s2,故C错;表中x=m+25.0m=66.7m,因此D对,所以选ABD。
第Ⅱ卷(非选择题 共60分)
二、填空题(共3小题,每小题6分,共18分。
把答案直接填在横线上)
11.某物理兴趣小组为获得当地重力加速度值,设计了如下实验,并进行了系列探究过程,假设你也是其中一员,请补充完整横线部分内容:
(1)操作过程;①将打点计时器固定在铁架台上,如图所示;
②将接有重物的纸带沿竖直方向穿过打点计时器的限位孔;
③先________,再释放纸带;
④获得点迹清晰的几条纸带
(2)探究过程:
其中一条纸带的点迹及数据如图所示。
(图中直尺的单位为cm,点O为纸带上记录到的第一点,点A、B、C、D……依次表示点O以后连续的各点。
已知打点计时器每隔T=0.02s打一个点)
①小组成员量出DF间的距离为3.60cm,计算出打点计时器打下点E时的速度vE=________m/s;
②小组成员量出FH间的距离为5.20cm,计算出打点计时器打下点G时的速度vG=________m/s;
③利用g=得出g=________m/s2;
④利用a=得出g=________m/s2。
答案:
(1)接通电源
(2)①0.90 ②1.30 ③10.00
④10.00
解析:
(1)打点计时器在纸带上打点时应先开电源,打点稳定后再释放纸带。
(2)VE==m/s=0.90m/s
VG==m/s=1.30m/s
g==m/s2=10m/s2
12.一个小球沿斜面向下运动,用每间隔1/10s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片,如图所示,即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为1/10s,测得小球在几个连续相等时间内位移(数据见下表),则
s1
s2
s3
s4
8.20cm
9.30cm
10.40cm
11.50cm
(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球的运动性质属________直线运动。
(2)有甲、乙两同学计算小球加速度方法如下:
甲同学:
a1=,a2=,a3=,
a=;乙同学:
a1=,a2=,
a=。
你认为甲、乙中哪位同学计算方法更准确?
______。
加速度值为________。
答案:
(1)相等 匀加速
(2)乙 1.1m/s2
解析:
(1)由表中数据可知:
s2-s1=s3-s2=s4-s3=1.1cm
说明小球是做匀加速直线运动。
(2)为了减小误差,计算时应用到尽可能多地测量数值,甲同学的计算方法结果是a=
只用s1、s4两值,乙同学的计算方法结果是a==1.1m/s2,误差小一些。
13.如图甲是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示。
(1)OD间的距离为________cm。
(2)如图乙是根据实验数据绘出的x-t2图线(x为各计数点至同一起点的距离),斜率表示________,其加速度大小为________m/s2(保留三位有效数字)。
答案:
(1)1.20
(2)加速度的一半(或) 0.930
解析:
由图甲D点对应的数值可以读出OD之间的距离为1.20cm。
物体做匀变速直线运动,位移和时间之间的关系为x=v0t+at2,可见在x-t2图象中的斜率表示加速度的一半,可得加速度为0.930m/s2。
三、论述、计算题(本题共4小题,共42分。
解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤,只写出最后答案不能得分,有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)
14.(9分)汽车由静止开始在平直的公路上行驶,0~60s内汽车的加速度随时间变化的图线如图所示。
(1)画出汽车在0~60s内的v-t图线;
(2)求在这60s内汽车行驶的路程。
答案:
(1)如图所示。
(2)900m
解析:
本题考查了运动学图象问题。
(1)设t=10s,40s,60s时刻的速度分别为v1,v2,v3。
由图知0~10s内汽车以加速度2m·s-2匀加速行驶,由运动学公式得
v1=2×10m/s=20m/s①
由图知10~40s内汽车匀速行驶,因此
v2=20m/s②
由图知40~60s内汽车以加速度1m·s-2匀减速行驶,由运动学公式得
v3=(20-1×20)=0③
根据①②③式,可画出汽车在0~60s内的v-t图线。
(2)由速度图线可知,在这60s内汽车行驶的路程为
x=×20m=900m④
15.(10分)如图所示,某同学测出一棵苹果树树干部分的高度约为1.6m,一个苹果从树冠顶端的树梢上由于受到扰动而自由下落,该同学测出苹果经过树干所用的时间为0.2s,重力加速度取10m/s2,则:
(1)苹果树树冠部分的高度约为多少?
(2)苹果落地时的速度为多大?
答案:
(1)2.45m
(2)9m/s
解析:
(1)设树冠高度为h1,树干高度为h2,苹果从顶部下落到树干顶部的速度为v0,则
h2=v0t+gt2
得:
v0=7m/s
又:
v=2gh1,得h1=2.45m
(2)设树的总高度为H,苹果落地的速度为v1
v=2gH H=h1+h2=4.05m 得v1=9m/s
16.(11分)如图所示,某人在距离墙壁10m处起跑,向着墙壁冲去,贴上墙之后立即返回出发点.设起跑的加速度为4m/s2,运动过程中的最大速度为4m/s,达到最大速度后先匀速运动一段时间再减速运动.快到达墙壁时需减速到零,不能与墙壁相撞.减速的加速度为8m/s2,返回时达到最大速度后不需减速,保持最大速度冲到出发点.求该人总的往返时间为多少?
答案:
6.25s
解析:
加速阶段:
t1==1s
x1=vmaxt1=2m
减速阶段:
t3==0.5s
x3=vmaxt3=1m
匀速阶段:
t2==1.75s
由折返线向起点(终点)线运动的过程中加速阶段:
t4==1s
x4=vmaxt4=2m
匀速阶段:
t5==2s
该人总的往返时间为t=t1+t2+t3+t4+t5=6.25s.
17.(12分)(东北师大附中高一上学期期中)某人离公共汽车尾部20m,以速度v向汽车匀速跑过去,与此同时,汽车以1m/s2的加速度从静止启动,作匀加速直线运动。
试问,此人的速度v分别为下列数值时,能否追上汽车?
如果能,要用多长时间?
如果不能,则他与汽车之间的最小距离是多少?
(1)v1=6m/s;
(2)v2=7m/s。
答案:
(1)当v=6m/s时不能追上,Δx最小为2m
(2)当v=7m/s时能追上,t=4s
解析:
设人出发点为初位置,则人与车的位移分别为
x人=vt
x车=x0+at2
要追上汽车,则要求Δx=x车-x人=0
(1)当v1=6m/s代入上式可得
Δx=t2-6t+20=0
因为Δ=62-4××20<0
则Δx不能为零,不能追上
且Δx=(t-6)2+2
当t=6s时,Δx最小为2m
(2)当v2=7m/s代入上式
Δx=t2-7t+20=0
Δ=72-4××20=9有解,能追上
且t1=4,t2=10(舍去)
则在t=4s末追上车。