（講練測）高考物理一輪復(fù)習(xí) 第01章 直線運(yùn)動單元綜合測試（含解析）-人教版高三全冊物理試題

第01章 直線運(yùn)動 【滿分：110分 時間：90分鐘】 一、選擇題（本大題共12小題，每小題5分，共60分。在每小題給出的四個選項中. 1~8題只有一項符合題目要求； 9~12題有多項符合題目要求。全部選對的得5分，選對但不全的得3分，有選錯的得0分。） 1．如圖所示，甲從A地由靜止勻加速跑向B地，當(dāng)甲前進(jìn)距離為S1時，乙從距A地S2處的C點(diǎn)由靜止出發(fā)，加速度與甲相同，最后二人同時到達(dá)B地，則AB兩地距離為： （ ） A． B． C． D． 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】本題考查了勻變速直線運(yùn)動運(yùn)動學(xué)公式的綜合運(yùn)用，關(guān)鍵抓住時間相等，結(jié)合位移關(guān)系進(jìn)行求解，本題對數(shù)學(xué)能力的要求較高，需加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練． 2．甲、乙兩物體從同一位置沿同一直線運(yùn)動，它們的v一t圖像如圖所示，下列說法正確的是： （ ） A．乙物體先向負(fù)方向運(yùn)動，t1時刻以后反向向正方向運(yùn)動 B．t2時刻，乙物體追上甲 C．tl時刻，兩者相距最遠(yuǎn) D．0～t2時間內(nèi)，乙的速度和加速度都是先減小后增大 【答案】D 【解析】乙物體的速度一直為正，說明乙物體一直沿正方向運(yùn)動，故A錯誤；根據(jù)速度圖象與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，時間內(nèi)，甲的位移大于乙的物體，則時刻，乙物體還沒有追上甲，故B錯誤；時刻之前，甲的速度比乙的速度大，甲在乙的前方，兩者間距增大．時刻之后，甲的速度比乙的速度小，甲仍在乙的前方，兩者間距減小，所以時刻相距最遠(yuǎn)，故C錯誤；根據(jù)速度圖線的斜率表示加速度，知時間內(nèi)，乙的速度和加速度都是先減小后增大，故D正確。 【名師點(diǎn)睛】本題為考查速度-時間圖象的應(yīng)用，關(guān)鍵要抓住速度的符號表示速度的方向，圖線的斜率表示加速度，圖線與時間軸圍成的面積表示位移。 3．如圖為一質(zhì)點(diǎn)從t = 0時刻出發(fā)沿直線運(yùn)動的v - t圖象，則下列說法正確的是： （ ） A．質(zhì)點(diǎn)在t = T時改變運(yùn)動方向 B．T ~ 2T時間內(nèi)的加速度保持不變 C．0 ~ T與T ~ 2T時間內(nèi)的加速度大小之比為1 : 2 D．0 ~ T與T ~ 2T時間內(nèi)的位移相同 【答案】B 【名師點(diǎn)睛】此題是對v-t圖像的考查，關(guān)鍵是理解v-t圖線的物理意義，圖線的斜率等于物體的加速度，斜率的符號表示加速度的方向；圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積等于物體的位移，并且t軸上方的位移為正，下方的位移為負(fù)值. 4．甲、乙兩車從同一地點(diǎn)沿相同方向由靜止開始做直線運(yùn)動，它們運(yùn)動的加速度隨時間變化圖象如圖所示。關(guān)于兩車的運(yùn)動情況，下列說法正確的是 ： （ ） A．在0～4s內(nèi)甲車做勻加速直線運(yùn)動，乙車做勻減速直線運(yùn)動 B．在0—2s內(nèi)兩車間距逐漸增大，2s～4s內(nèi)兩車間距逐漸減小 C．在t=2s時甲車速度為3m/s，乙車速度為4.5m/s D．在t=4s時甲車恰好追上乙車 【答案】C 【名師點(diǎn)睛】本題考查了圖象與追及問題的綜合，解決本題的關(guān)鍵知道加速度時間圖線圍成的面積表示速度的變化量，根據(jù)圖線來分析物體的運(yùn)動情況，此題難度適中。 5．大霧天發(fā)生交通事故的概率比平常要高出幾倍甚至幾十倍，保證霧中行車安全顯得尤為重要．在霧天的平直公路上．甲、乙兩汽車同向勻速行駛，乙在前，甲在后。某時刻兩車司機(jī)聽到警笛提示，同時開始剎車，結(jié)果兩車剛好沒有發(fā)生碰撞，如圖為兩車剎車后勻減速運(yùn)動的v-t圖象．以下分析正確的是：（ ） A．甲車剎車的加速度的大小為0.5m/s2 B．兩車開始剎車時的距離為100m C．兩車剎車后間距一直在減小D．兩車都停下來后相距25m 【答案】B 【解析】由圖可知，兩車速度相等經(jīng)歷的時間為20s，甲車的加速度，乙車的加速度，此時甲車的位移x甲=v甲t+a1t2＝25×20?×1×400m=300m，乙車的位移x乙＝v乙t+a2t2＝15×20?×0.5×400m=200m，兩車剛好沒有發(fā)生碰撞，則兩車的距離△x=300-200m=100m，故A錯誤，B正確；兩車剎車后甲的速度先大于乙的速度，兩者距離減小，后甲的速度小于乙的速度，兩者距離增大，故C錯誤；20s時，甲乙的速度都為v=v甲+a1t=25-20=5m/s，根據(jù)圖象與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移可知，兩車都停下來后相距△x′＝×（30?25）×5＝12.5m，故D錯誤．故選B． 【名師點(diǎn)睛】本題考查了運(yùn)動學(xué)中的追及問題，關(guān)鍵抓住臨界狀態(tài)，結(jié)合運(yùn)動學(xué)公式和速度時間圖線綜合求解；根據(jù)速度時間圖線求出甲乙的加速度，抓住速度相等時，結(jié)合位移時間公式分別求出兩車的位移，結(jié)合位移之差求出兩者剎車時的距離，通過兩者的速度大小關(guān)系，判斷之間距離的變化。 6．甲乙兩車在同一水平路面上的兩平行車道做直線運(yùn)動，某時刻乙車在前，甲車在后，相距6m，從此時刻開始計時，兩車運(yùn)動的v-t圖像如圖所示。在0~8s內(nèi)，下列說法正確的是： （ ） A、t=4s時兩車相距2m B、t=4s時兩車相遇 C、t=8s時兩車相遇 D、t=8s時兩車相距最遠(yuǎn) 【答案】A 【名師點(diǎn)睛】在速度時間圖像中，需要掌握三點(diǎn)，一、速度的正負(fù)表示運(yùn)動方向，看運(yùn)動方向是否發(fā)生變化，只要考慮速度的正負(fù)是否發(fā)生變化，二、圖像的斜率表示物體運(yùn)動的加速度，三、圖像與坐標(biāo)軸圍成的面積表示位移，在坐標(biāo)軸上方表示正方向位移，在坐標(biāo)軸下方表示負(fù)方向位移 7．一質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的位移根時間的比值與時間的關(guān)系圖線為一體過原點(diǎn)的傾斜直線，如圖所示。由圖可知，時質(zhì)點(diǎn)的速度大小為： （ ） A、 B、 C、 D、 【答案】B 【解析】根據(jù)平均速度公式，可知，平均速度與時間成正比，說明物體做勻變速運(yùn)動，則根據(jù)，初速度，則，故選項B正確。 【名師點(diǎn)睛】速度-時間圖象中圖象與時間軸圍成的面積表示物體的位移，在時間軸上方的位移為正，下方的面積表示位移為負(fù)．如求路程，則是面積的絕對值之和。 8．一次課上老師拿來了一位同學(xué)所做的“探究勻變速直線運(yùn)動規(guī)律”的測量記錄如下表，表中“速度v”一行是這位同學(xué)用某種方法（方法不詳）得到的物體在0，1，2，3，4，5幾個位置的瞬時速度。根據(jù)表中數(shù)據(jù)作出的v-t圖象如圖所示。則下列說法正確的是： （ ） 位置編號 0 1 2 3 4 5 時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 速度v/（m/s） 0.38 0.63 0.88 1.13 1.38 1.63 A．該方法可以估算小車從位置0到位置5的位移 B．該方法不可以估算小車從位置0到位置5的位移 C．v-t圖中陰影部分面積可精確表示小車從位置0到位置5的位移 D．v-t圖中梯形OABC的面積可粗略表示小車從位置0到位置5的位移 【答案】A 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握微分極限思想在求解位移中的運(yùn)用，當(dāng)時間段分解段數(shù)趨向于無窮大時，速度時間圖線圍成的面積就表示位移。 9．如圖所示，計時開始時A、B兩質(zhì)點(diǎn)在同一位置，由圖可知： （ ） A．A、B兩質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動方向相反 B．2s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)相遇 C．2s末A、B兩質(zhì)點(diǎn)速度大小相等，方向相同 D．A、B兩質(zhì)點(diǎn)速度相同時，相距6 m 【答案】CD 【名師點(diǎn)睛】此題是對v-t圖線的考查；解題時要明確圖線的物理意義：橫軸上方的速度均為正，表明速度方向相同；直線的斜率是加速度；對于圖象的交點(diǎn)是指縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)均相同．兩物體從同一位置出發(fā)，再次相遇的條件是位移相同. 10．假設(shè)列車從甲站開出后某段時間內(nèi)做勻加速直線運(yùn)動，速度由10m/s增加到15m/s 所用時間為t1，位移為x1；速度由15m/s增加到20m/s所用時間為t2，位移為x2 。以下說法正確的是： （ ） A．t1>t2 B．t1=t2 C．x1= x2 D．x1<x2 【答案】BD 【解析】因?yàn)樽鰟蚣铀僦本€運(yùn)動，兩個過程中，速度變化量相等，故根據(jù)公式可得，所用時間相同，故，A錯誤B正確；根據(jù)公式可得，C錯誤D正確； 【名師點(diǎn)睛】在分析勻變速直線運(yùn)動問題時，由于這一塊的公式較多，涉及的物理量較多，并且有時候涉及的過程也非常多，所以一定要注意對所研究的過程的運(yùn)動性質(zhì)清晰，對給出的物理量所表示的含義明確，然后選擇正確的公式分析解題。 11．如圖，s-t圖像反映了甲、乙兩車在同一條直道上行駛的位置隨時間變化的關(guān)系，己知乙車做勻變速直線運(yùn)動，其圖線與t軸相切于10s處，下列說法正確的是： （ ） A．5s時兩車速度相等B．甲車的速度為4m/s C．乙車的加速度大小為1.6m/s2 D．乙車的初位置在s0=80m處 【答案】BCD 【名師點(diǎn)睛】對于位移時間圖象，要知道位移-時間圖象的斜率等于速度，傾斜的直線表示勻速直線運(yùn)動．位移等于x的變化量，即△x=x2-x1，來分析圖象的物理意義。 12．如圖所示，在斜面上有四條光滑細(xì)桿，其中OA桿豎直放置，OB桿與OD桿等長，OC桿與斜面垂直放置，每根桿上都套著一個小滑環(huán)（圖中未畫出），四個環(huán)分別從O點(diǎn)由靜止釋放，沿OA、OB、OC、OD滑到斜面上所用的時間依次為t1、t2、t3、t4.下列關(guān)系正確的是： （ ） A．t1>t2 B．t1＝t3 C．t2＝t4 D．t2<t4 【答案】ABD 【解析】以O(shè)A為直徑畫圓，由等時圓模型，對小圓環(huán)分析，受重力和支持力，將重力沿桿和垂直桿的 方向正交分解，由牛頓第二定律得小圓環(huán)做初速為零的勻加速直線運(yùn)動，加速度為（θ為桿與豎直方向的夾角）。由圖知，小圓環(huán)的位移為：，所以，t與θ無關(guān)，可知從圖上最高點(diǎn)沿任意一條弦滑到底所用時間相同，故沿OA和OC滑到底的時間相同，即t1=t3，OB不是一條完整的弦，時間最短，即t1>t2，OD長度超過一條弦，時間最長，即t2<t4，由上分析知ABD對。 【名師點(diǎn)睛】“等時圓”模型： （1）物體沿著位于同一豎直圓上的所有過圓周最低點(diǎn)的光滑弦由靜止下滑，到達(dá)圓周最低點(diǎn)的時間均相等，且為t＝2 （可由2Rcos θ＝at2及mgcos θ＝ma解得）（如圖甲所示）．ks5u （2）物體沿著位于同一豎直圓上的所有過頂點(diǎn)的光滑弦由靜止下滑，到達(dá)圓周低端的時間相等，且為t＝2 （如圖乙所示）． 二、實(shí)驗(yàn)題（本大題共2小題，第13題4分、14題6分；共10分） 13．（4分）用接在交流電源上的打點(diǎn)計時器測定小車做勻加速直線運(yùn)動的加速度，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開始起，取若干個計數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3…（每相鄰的兩個計數(shù)點(diǎn)間有4個打印點(diǎn)未標(biāo)出），量得0與1兩點(diǎn)間的距離，3與4兩點(diǎn)間的距離，則小車在0與1兩點(diǎn)間的平均速度為，小車的加速度為。 【答案】 【名師點(diǎn)睛】題借助實(shí)驗(yàn)考查了勻變速直線的規(guī)律以及推論的應(yīng)用，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用，提高解決問題能力。 14．（6分）在做“研究勻變速直線運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)時，某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶如下圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點(diǎn)，每打5次點(diǎn)記為一個計數(shù)點(diǎn)，電火花計時器接220 V、50 Hz電源． （1）設(shè)電火花計時器打計時點(diǎn)的周期為T，則計算計數(shù)點(diǎn)F的瞬時速度vF的公式為vF＝________ ； （2）他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時物體的瞬時速度如下表．以A點(diǎn)對應(yīng)的時刻為t＝0，試在右圖所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出v-t圖象，并利用該圖象求出物體的加速度a＝________ m/s2（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）； 對應(yīng)點(diǎn) B C D E F 速度（m/s） 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301 （3）如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電源的電壓變成240 V，打計時點(diǎn)的周期不變，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測量值將________．（填“偏大”、“偏小”或“不變”） 由速度﹣時間圖象的斜率表示加速度，得：= m/s2=0.4m/s2 （3）電網(wǎng)電壓變化，并不改變打點(diǎn)的周期，故測量值與實(shí)際值相比不變． 故答案為：（1）0.34；（2）0.4；（3）相同 【名師點(diǎn)睛】要提高應(yīng)用勻變速直線的規(guī)律以及推論解答實(shí)驗(yàn)問題的能力，在平時練習(xí)中要加強(qiáng)基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用． 三、計算題（本大題共4小題，第15、16題每題9分；第17、18題每題11分；共40分） 15．（9分） 2014年9月南京軍區(qū)某部進(jìn)行了一次海上軍事演習(xí)，一艘魚雷快艇以30m/s的速度追擊前面同一直線上正在勻速逃跑的敵艦。當(dāng)兩者相距L0=2km時，以30m/s的速度（相對艦艇）發(fā)射一枚魚雷，經(jīng)過tl= 50 s 艇長通過望遠(yuǎn)鏡看到了魚雷擊中敵艦爆炸的火光 ， 同時發(fā)現(xiàn)敵艦仍在繼續(xù)勻速逃跑 ，于是馬上發(fā)出了第二次攻擊的命令 ， 第二枚魚雷以同樣速度（相對艦艇）發(fā)射后 ，又經(jīng)過t2= 30s， 魚雷再次擊中敵艦并將其擊沉。求第一枚魚雷擊中前后 ， 敵艦逃跑的速度v1、v2分別為多大? 【答案】20m/s、10m/s 【名師點(diǎn)睛】關(guān)鍵是對公式靈活掌握，明確已知哪些物理量，讓求哪些物理量，基礎(chǔ)題 16．（9分）一客運(yùn)列車勻速行駛，其車輪在鐵軌間的接縫處會產(chǎn)生周期性的撞擊。坐在該客車中的某旅客測得從第1次到第16次撞擊聲之間的時間間隔為10.0s。在相鄰的平行車道上有一列貨車，當(dāng)該旅客經(jīng)過貨車車尾時，貨車恰好從靜止開始以恒定加速度沿客車行進(jìn)方向運(yùn)動。該旅客在此后的20.0s內(nèi)，看到恰好有30節(jié)貨車車廂被他連續(xù)超過。已知每根鐵軌的長度為25.0m，每節(jié)貨車車廂的長度為16.0m，貨車車廂間距忽略不計。求： （1）客車運(yùn)行速度的大小。 （2）貨車運(yùn)行加速度的大小。 【答案】（1）37.5m/s（2）1.35 m/s2 【解析】（1）設(shè)連續(xù)兩次撞擊鐵軌的時間間隔為，每根鐵軌的長度為l， 則客車速度為①其中，，得v=37.5m/s② （2）設(shè)從貨車開始運(yùn)動后t=20.0s內(nèi)客車行駛了，貨車行駛了，貨車的加速度為a，30節(jié)貨車車廂的總長度為L=30×16.0m=480m。由運(yùn)動學(xué)公式有 ③④ 由題給條件有⑤，由②③④⑤式解得 【名師點(diǎn)睛】求出客車經(jīng)過每根軌道的長度所用的時間，根據(jù)平均速度求出客車運(yùn)行的速度大?。プ】蛙嚭拓涇嚨奈灰脐P(guān)系求出貨車的位移，根據(jù)勻變速直線運(yùn)動的位移時間公式求出貨車的加速度。 17．（11分）如圖所示，在公路的十字路口，紅燈攔停了一車隊，攔停的汽車排成筆直的一列，第一輛汽車的前端剛好與路口停止線相齊，汽車長均為l=4.0 m，前面汽車尾部與相鄰汽車的前端相距均為d1=1.0 m。為了安全，前面汽車尾部與相鄰汽車的前端相距至少為d2=5.0 m才能開動，若汽車都以a=2 m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動．綠燈亮起瞬時，第一輛汽車立即開動，求： （1）第六輛汽車前端剛到達(dá)停止線時的速度大小v； （2）從綠燈剛亮起到第六輛汽車前端與停止線相齊所需最短時間t。 【答案】（1）；（2） 【名師點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握勻變速直線運(yùn)動的運(yùn)動學(xué)公式，并能靈活運(yùn)用，難度中等。 18．（11分）一水池水深H＝0.8 m。現(xiàn)從水面上方h＝0.8 m高處由靜止釋放一質(zhì)量為m＝0.1 kg的硬質(zhì)球體，測得球體從釋放到落至水池底部用時t＝0.6 s。已知球體直徑遠(yuǎn)小于水池深度，不計空氣及水的阻力，取g＝10 m/s2，求： （1）通過計算判斷球體在水中做什么運(yùn)動？ （2）從水面上方多高處由靜止釋放球體，才能使球體從釋放到落至池底所用時間最短。 【答案】（1）勻速運(yùn)動（2）0.4m 【解析】（1）設(shè)小球落至水面所用時間為t1，在水中運(yùn)動做勻變速運(yùn)動，加速度為a， 則，v＝gt1，，解得a＝0，則小球在水中勻速運(yùn)動 （2）設(shè)釋放點(diǎn)距水面x，則 ，， 利用均值定理，當(dāng)時t最小 即 【名師點(diǎn)睛】解決本題要掌握自由落體運(yùn)動的位移公式，速度公式求時間求速度．關(guān)鍵要能運(yùn)用數(shù)學(xué)知識求解時間最短的條件。