2020高考物理 名師1號系列復(fù)習 直線運動綜合檢測二

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1、第二章 直線運動(B卷) 一、選擇題(本題共8小題,每小題6分,共48分.在每小題給出的四個選項中,有的小題只有一個選項正確,有的小題有多個選項正確.全部選對的得6分,選對但不全的得3分,有選錯或不答的得0分) 1.如圖所示,一同學沿一直線行走,現(xiàn)用頻閃照相記錄了他行走中9個位置的圖片,觀察圖片,能比較正確地反映該同學運動的速度時間圖象的是() 解析:該圖片反映了該同學在相等時間內(nèi)通過的位移,由圖可知該同學先向右勻加速運動,后向左勻速運動,只有C圖能正確反映該同學運動的速度時間圖象. 答案:C 2.一物體做勻變速直線運動,當t=0時,物體的速度大小為12 m/s

2、,方向向東,當t=2 s時,物體的速度大小為8 m/s,方向仍向東,若某一時刻物體的速度大小變?yōu)? m/s,則該時刻t為() A. 3 s B.5 s C.7 s D.9 s 解析:物體的加速度a=m/s2=-2 m/s2,故時間t= =5 s或7 s.故選項BC正確. 答案:BC 3.甲、乙兩個質(zhì)點同時、同地向同一方向做直線運動,它們的速度時間圖象如圖所示,則由圖象可知( ) A.甲質(zhì)點比乙質(zhì)點運動得快,故乙追不上甲 B.在2 s末時乙追上甲 C.在2 s末甲乙的位置相同 D.甲做勻速直線運動,乙做初速度為零的勻加速直線運動

3、 解析:由圖可知甲做勻速直線運動,乙做初速度為零的勻加速直線運動,2 s末甲、乙速度相等,前2 s甲的速度大于乙的速度,甲在前,乙在后,二者之間的距離越來越大;2 s后甲的速度小于乙的速度,甲在前、乙在后,二者之間的距離越來越小,當位移相同時乙追上甲,即v甲t= at2,由圖象代入數(shù)據(jù)得t=4 s,故選項D正確. 答案:D 4.如圖所示,為一物體做直線運動的速度時間圖象,初速度為v0,末速度為vt,則物體在t1時間內(nèi)的平均速度為() A.=(v0+vt)/2 B. >(v0+vt)/2 C. <(v0+vt)/2 D.無法判定 解析:速度圖象與坐標軸及

4、t時刻線所圍成的“面積”表示物體在此段時間內(nèi)所通過的位移,“面積”的正負表示位移的方向.設(shè)圖中曲線梯形面積為s.我們可以在圖中做一條輔助線,如圖所示,求出梯形的“面積”s′,顯而易見s>s′,而= =故>,選項B正確. 答案:B 5.汽車甲沿著平直公路以速度v0做勻速直線運動.當它路過某處的同時,該處有一輛汽車乙開始做初速度為零的勻加速直線運動去追趕甲車,根據(jù)上述的已知條件() A.可求出乙車追上甲車時乙車的速度 B.可求出乙車追上甲車時乙車所走的路程 C.可求出乙車從開始起動到追上甲車所用的時間 D.不能求出上述三者中的任何一個 解析:作出v-t圖象,由圖可直接看出當甲乙兩車位

5、移相等,即所圍面積相等時,乙車的速度是甲車的兩倍,但乙追上甲所用的時間和這段時間內(nèi)乙車所走的路程無法求出. 答案:A 6.歷史上有些科學家曾把在相等位移內(nèi)速度變化相等的單向直線運動稱為“勻變速直線運動”(現(xiàn)稱“另類勻變速直線運動”),“另類加速度”定義為A=,其中v0和vs分別表示某段位移s內(nèi)的初速和末速.A>0表示物體做加速運動,A<0表示物體做減速運動.而現(xiàn)在物理學中加速度的定義式為a= ,下列說法正確的是() A.若A不變,則a也不變 B.若A>0且保持不變,則a逐漸變大 C.若A不變,則物體在中間位置處速度為 (v0+vs) D.若A不變,則物體在中間位置處速度為 解析:

6、加速或減速運動,在相等的位移內(nèi)時間不同,則A不變,a會變.若A>0且不變,在相同的位移內(nèi)t變小,則a變大.由A=可知:,所以v中= (vs+v0). 答案:BC 7.某科技館中有一個展品,該展品放在較暗處,有一個不斷均勻滴水的水龍頭(剛滴出的水滴速度為零).在平行光源的照射下,只要耐心地緩慢調(diào)節(jié)水滴下落時間間隔,在適當?shù)那闆r下,參觀者可以觀察到一種奇特的現(xiàn)象:水滴好像都靜止在各自固定的位置不動(如圖中A、B、C、D所示,右邊數(shù)值的單位是cm).g取10 m/s2,要想出現(xiàn)這一現(xiàn)象,所用光源應(yīng)滿足的條件是() A.持續(xù)發(fā)光的光源 B.間歇發(fā)光,間隔時間為1.4s C.間歇發(fā)光,間

7、隔時間為0.14s D.間歇發(fā)光,間隔時間為0.2s 解析:水滴在不斷地下滴,照明光源應(yīng)為一種間歇發(fā)光的光源,有一種情況是,當水龍頭中每產(chǎn)生一個水滴時,恰好閃光一次;當再一次閃光時,第一個水滴從A點運動到B點;第三次閃光時,它運動到C點,第四次閃光時,它落到D點,而此時A、B、C、D各點處均有水滴,水滴運動在各點之間時燈不亮,觀察者看不到,看到的只是在A、B、C、D位置有一水滴.故水滴好像都靜止在各自固定的位置不動.根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)由自由落體知識可求出閃光的時間間隔t=0.14 s.綜上所述,選項C正確. 答案:C 8.從高為h的塔頂落下一物體a,與此同時b物體自塔底以初速度v0豎直上拋

8、,且a\,b兩物體在同一直線上運動,下列說法正確的是() A.若v0>,則兩物體在b上升途中相遇 B.若v0=,則兩物體在地面相遇 C.若 時,兩物體在b上升途中相遇,當v0<時b已下落,若在b剛到達地面時a追上b,則t=,gt2=h,即=h,得v0=,可知當

9、52分.按題目要求作答.解答題應(yīng)寫出必要的文字說明、方程式和重要演算步驟.只寫出最后答案的不能得分.有數(shù)值計算的題,答案中必須明確寫出數(shù)值和單位) 9.(6分)如圖所示為實驗小車中利用光電脈沖測量車速和行程的裝置示意圖.A為光源,B為光電接收器,A、B均固定在車身上,C為小車的車輪,D為與C同軸相連的齒輪.車輪轉(zhuǎn)動時,A發(fā)出的光束通過旋轉(zhuǎn)齒輪上齒的間隙后變成脈沖信號,被B接收并轉(zhuǎn)換成電信號,由電子電路記錄和顯示.若實驗顯示單位時間內(nèi)的脈沖數(shù)為n,累計脈沖數(shù)為N,則要測出小車的速度和行程還必須測量的物理量或數(shù)據(jù)是_;小車速度的表達式為v=_;行程的表達式為s=_. 解析:小車前進時車輪轉(zhuǎn)

10、動,車輪轉(zhuǎn)動一周,車前進距離Δs=2πR,求出與此對應(yīng)的時間Δt,即可求得速度v.因車輪與齒輪同軸,若能測出齒輪的齒數(shù)P,則Δt=Pn,車速v=,故需測量車輪半徑R和齒輪的齒數(shù). 若累計脈沖數(shù)為N,則車輪轉(zhuǎn)過的圈數(shù)為,所以車的行程s=. 答案:車輪半徑R齒輪的齒數(shù)P 10.(11分)(1)目前實驗室用的打點計時器有打點計時器和計時器兩種,它們的基本原理一樣,所接電源均為頻率為50 Hz的交流電源,每隔打一次點. (2)某同學在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況,在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數(shù)點,其相鄰兩點間的

11、距離如圖所示,每相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為0.10 s.試根據(jù)紙帶上各個計數(shù)點間的距離,計算出打下B、C、D、E、F五個點時的瞬時速度,并將各個速度值填入下式中(數(shù)值保留到小點后第二位). =_m/s,vC=_m/s,vD_ m/s,VE_ m/s,VF_ m/s, (3)將B、C、D、E、F各個時刻的瞬時速度標在下圖所示的坐標線上,并畫出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線. 答案:(1)電磁電火花 0.02 s (2)0.40 0.48 0.56 0.64 0.72 (3)如下圖所示. vB==0.40m/s,

12、vC= =0.48m/s,vD==0.56m/s, vE==0.64 m/s,vF==0.72m/s(利用vD==0.56 m/s也可,其他點同理). 11.(6分)一輛轎車違章超車,以108 km/h的速度駛?cè)胱髠?cè)逆行道時,猛然發(fā)現(xiàn)正前方80 m處一輛卡車正以72 km/h的速度迎面而來,兩車司機同時剎車,剎車加速度大小都是10 m/s2,兩司機的反應(yīng)時間(即司機發(fā)現(xiàn)險情到實施剎車所經(jīng)歷的時間)都是Δt.試問Δt是何值時,才能保證兩車不相撞? 解析:設(shè)轎車和卡車兩司機的反應(yīng)時間為Δt 轎車行駛速度v1=108 km/h=30 m/s,卡車行駛速度v2=72 km/h=20 m/s

13、轎車在Δt時間里勻速運動,后勻減速直線運動. 運行的距離:在Δt時間內(nèi):L1=v1Δt.勻減速直線運動的距離:L2=/2a. 則運行距離s=v1Δt+/2a. 同理卡車的運行距離:s′=v2Δt+/2a 若s+s′<80 m,則兩車不相撞. 即:v1Δt+/2a+v2Δt+ /2a<80 代入數(shù)值,整理得:50Δt<15 解得:Δt<0.3s. 答案:Δt<0.3s 12.(6分)如圖所示,P為一面高墻,M為高h=0.8 m的矮墻,S為一點光源,三者的水平距離如圖所示,S以速度v0=10 m/s豎直向上拋出,求在落回地面前,矮墻在高墻上的影子消失的時間(g=10 m/s2).

14、 解析: 如圖所示,設(shè)矮墻在高墻上影子剛好消失時點光源上升的高度為h′.連接OM并延長,則有=14,h′=4h=3.2 m.設(shè)點光源上升的最大高度為H,則H= =5 m. 設(shè)點光源S在3.2 m到5 m所用的時間為t,根據(jù)運動的對稱性,則H-h′=gt2,所以t==0.6 s,則影子消失的時間t總=2t=1.2 s. 答案:1.2 s 13.(8分)如圖所示,在一個傾斜的長冰道上方,一群孩子排成隊,每隔1s有一個小孩往下滑,一游客對著冰道的孩子拍下一張照片,照片上有甲、乙、丙、丁四個孩子,他根據(jù)照片與實物的比例推算出乙與甲和丙孩子間的距離為12.5m和17.5m.請你據(jù)此求解

15、下列問題:(g取10 m/s2) (1)若不考慮一切阻力,冰道的傾角是多少? (2)拍照時,最下面的小孩丁的速度是多少? (3)拍照時,在小孩甲上面的冰道上下滑的小孩不會超過幾個? 解析:(1)甲、乙之距s1=12.5 m,乙、丙之距s2=17.5 m,由s2-s1=aT2得a=m/s2=5 m/s2.由牛頓第二定律mgsinθ=ma,所以sinθ==,θ=30°. (2)v乙= =m/s=15 m/s v丁=v乙+a×2T=(15+5×2×1)m/s=25 m/s. (3)從開始至攝像時乙滑動的時間:t乙==3s,則甲滑動的時間為2s,所以甲上面有兩個小孩. 答案:(1)

16、30°(2)25 m/s(3)兩個 14.(6分)汽車以1 m/s2的加速度啟動,同時車后60 m遠處有一人以一定的速度v0勻速追趕要車停下.已知在人離車的距離小于20 m、持續(xù)時間為2 s喊停車?才能把信息傳給司機.問: (1)v0至少要多大? (2)如果以v0=10 m/s的速度追車,人車距離最小為多少? 解析:(1)據(jù)題設(shè)條件,從人與車相距20 m開始到第二次人與車相距20 m的時間為2 s,有s車+60-s人=20 式中s車= at2,s人=v0t 則 at2+60-v0t=20 代入數(shù)據(jù)化簡得t2-2v0t+80=0 解方程得t1=v0-,t2=v0+ 據(jù)題意,在人

17、離車的距離小于20 m、持續(xù)時間為2 s喊停車,則有t2-t1≥2 ∴2≥2,v0≥9 m/s. (2)設(shè)人與車的最小距離為Δs,則Δs=at2+60-v0t 代入數(shù)據(jù)整理得Δs=-10t+60 即Δs= (t-10)2+10式中,當t=10 s時,Δs有最小值,其值為10 m. 答案:(1)9 m/s (2)10 m 15.(9分)“神舟”六號飛船完成了預(yù)定空間科學和技術(shù)試驗任務(wù)后返回艙開始從太空向地球表面按預(yù)定軌道返回,返回艙開始時通過自制動發(fā)電機進行調(diào)控減速下降,穿越大氣層后,在一定的高度打開阻力降落傘進一步減速下降,這一過程中若返回艙所受空氣阻力與速度的平方成正比,

18、比例系數(shù)(空氣阻力系數(shù))為k,所受空氣浮力恒定不變,且認為是豎直降落,從某時刻開始計時,返回艙的運動v-t圖象如圖中的AD曲線所示,圖中的AB是曲線在A點的切線,切線交橫軸于一點B,其坐標為(8,0),CD是曲線AD的漸近線,假如返回艙總質(zhì)量M=400kg,g取10 m/s2. (1)返回艙在這一階段是怎樣運動的? (2)在初始時刻v=160 m/s,此時它的加速度多大? (3)推證空氣阻力系數(shù)k的表達式并計算其值. 解析:(1)根據(jù)速度時間圖象的性質(zhì)可以得出,該曲線的切線斜率逐漸減小,表明這一階段返回艙開始做加速度逐漸減小的減速運動,最后是勻速運動(收尾速度). (2)在初始時刻v=160 m/s時,過A點切線的斜率即為此時的加速度大?。篴=m/s2. (3)設(shè)返回艙所受空氣浮力為f,在t=0時,根據(jù)牛頓第二定律有: kv2+f-Mg=Ma 由圖線知返回艙最終速度為vm=4 m/s,此時返回艙受力平衡,即有: +f-Mg=0 由上述兩式解得:k=≈0.31. 答案:(1)返回艙開始做加速度逐漸減小的減速運動,最后是勻速運動 (2)20 m/s2 (3)k=≈0.31

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