2020版高考物理總復習 沖A方案 專題摸底一 直線運動的規(guī)律（含解析）新人教版

專題摸底卷(一)直線運動的規(guī)律時間:60分鐘分值:70分一、單項選擇題(本題共15小題,每小題2分,共30分)1.在物理學中,突出問題的主要方面,忽略次要因素,建立理想化的“物理模型”,并將其作為研究對象,是經(jīng)常采用的一種科學研究方法,下列選項中采用這種科學研究方法的是()A.質(zhì)點 B.參考系C.重心 D.電阻2.歷史上,伽利略在斜面實驗中分別在傾角不同、阻力可忽略的斜面上由靜止釋放小球,他通過實驗觀察和邏輯推理,得到的正確結(jié)論有()A.傾角一定時,小球在斜面上的位移與時間成正比B.傾角一定時,小球在斜面上的速度與時間成正比C.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端時的速度與傾角有關D.斜面長度一定時,小球從頂端滾到底端所需的時間與傾角無關圖D1-13.如圖D1-1所示,某賽車手在一次野外訓練中,先用地圖計算出出發(fā)地A和目的地B的直線距離為9 km,實際從A運動到B用時5 min,賽車上里程表指示的里程數(shù)是15 km,當他經(jīng)過某路標C時,車上速度計指示的示數(shù)為150 km/h,那么可以確定的是()A.整個過程中賽車的平均速度為50 m/sB.整個過程中賽車的平均速度為30 m/sC.賽車經(jīng)過路標C時的瞬時速度大小為 60 m/sD.賽車經(jīng)過路標C時的瞬時速度方向為由A指向B4.下列陳述的生活事例中都涉及“快”字,其中指加速度的是()A.從溫州到杭州,如果乘動車很“快”就能到達B.在 110 米欄比賽中劉翔很“快”C.運用 ABS 新技術,既能保證汽車在緊急剎車時的安全,又能使汽車很“快”停下來D.協(xié)和式客機在高空飛得很“快”5.如圖D1-2甲所示,火箭發(fā)射時速度能在10 s內(nèi)由0增加到100 m/s;如圖乙所示,汽車以108 km/h的速度行駛,急剎車時能在2.5 s內(nèi)停下來.下列說法中正確的是()圖D1-2A.10 s內(nèi)火箭的速度變化量為10 m/sB.2.5 s內(nèi)汽車的速度變化量為-30 m/sC.火箭的速度變化比汽車的快 D.火箭的加速度比汽車的加速度大6.物體從高h處做自由落體運動,若通過后h2所用時間為t,則通過前h2所用時間為()A.tB.2tC.2tD.(2+1)t7.很多同學都做過測量“反應時間”的實驗.如圖D1-3所示,甲同學手握直尺,某時刻甲同學放開直尺,從乙同學看到甲同學松開直尺到他抓住直尺所用時間就叫“反應時間”.直尺長20 cm,處于豎直狀態(tài);乙同學的手放在直尺0刻度線位置.甲、乙兩位同學做了兩次測量“反應時間”的實驗,第一次乙同學手抓住直尺位置的刻度值為11.25 cm,第二次手抓住直尺位置的刻度值為5 cm.直尺下落過程中始終保持豎直狀態(tài).重力加速度g取10 m/s2.下列說法中錯誤的是()圖D1-3A.乙同學第一次的“反應時間”為1.25 sB.乙同學第二次的“反應時間”為0.1 sC.乙同學第一次抓住直尺之前的瞬間,直尺的速度為1.5 m/sD.若將尺子上原來的長度值改為對應的“反應時間”值,則測量量程為00.2 s8.子彈以初速度v0打入兩塊完全相同的木板,并恰好穿過這兩塊木板.假設子彈在木板中的運動是勻減速直線運動,則子彈穿過第一塊木板后速度為()A.v02B.v03C.v02D.3v029.如圖D1-4所示,一平直公路上有三個路標O、M、N,且OM=3 m、MN=5 m.一輛汽車在該路段做勻加速直線運動依次通過O、M、N三個路標,已知汽車在相鄰兩路標間的速度增加量相同,均為v=2 m/s,則下列說法中正確的是()圖D1-4A.汽車在OM段的平均速度大小為4 m/sB.汽車從M處運動到N處的時間為2 sC.汽車經(jīng)過O處時的速度大小為1 m/sD.汽車在該路段行駛的加速度大小為2 m/s2圖D1-510.如圖D1-5所示為一質(zhì)點運動的位移時間圖像,其速度時間圖像可能是圖D1-6中的()圖D1-6圖D1-711.一物體做勻變速直線運動,它的v-t圖像如圖D1-7所示,則在前4 s內(nèi)(設向右為正方向)()A.物體始終向右運動B.物體先向左運動,2 s后開始向右運動C.前2 s物體位于出發(fā)點的左方,后2 s位于出發(fā)點的右方D.在t=4 s時,物體距出發(fā)點最遠圖D1-812.一物體做直線運動,其加速度隨時間變化的at圖像如圖D1-8所示.如圖D1-9所示的v-t圖像中能正確描述此物體運動的是()圖D1-913.一輛汽車在車站由靜止沿直線勻加速開出,開出一段時間之后,司機發(fā)現(xiàn)一乘客未上車,便立即做勻減速運動,從啟動到停止一共經(jīng)歷t=10 s,前進了15 m,在此過程中,汽車的最大速度為()A.1.5 m/sB.3 m/sC.4 m/sD.無法確定14.如圖D1-10甲所示,一維坐標系中有一質(zhì)量為m=2 kg的物塊靜置于x軸上的某位置(圖中未畫出),從t=0時刻開始,物塊在外力作用下沿x軸做勻變速直線運動,圖乙為其位置坐標和速率的二次方關系圖像.下列說法正確的是()圖D1-10A.t=4 s時物塊的速率為2 m/sB.加速度大小為1 m/s2C.t=4 s時物塊位于x=4 m處D.在0.4 s時間內(nèi)物塊運動的位移為6 m圖D1-1115.某跳傘運動訓練研究所讓一名跳傘運動員從懸停在高空的直升機中跳下,研究人員利用運動員隨身攜帶的儀器記錄下了他的運動情況,通過分析數(shù)據(jù),畫出了運動員從跳離飛機到落地的過程中在空中沿豎直方向運動的v-t圖像如圖D1-11所示.對運動員的運動,下列說法正確的是()A.015 s內(nèi)都做加速度逐漸減小的加速運動B.010 s內(nèi)做自由落體運動,15 s后開始做勻速直線運動C.10 s末打開降落傘,以后做勻減速運動至15 s末D.1015 s內(nèi)加速度方向豎直向上,加速度的大小在逐漸減小二、實驗題(本題共2小題,16題5分,17題5分,共10分)16.“用打點計時器測速度”實驗中:(1)如圖D1-12所示的儀器或器材中需要用到的有(填選項字母). 圖D1-12(2)關于該實驗的有關步驟,下列說法中錯誤的是(填選項前的字母). A.當紙帶完全通過打點計時器后,立即關閉電源B.電磁打點計時器和電火花打點計時器都要使用低壓交流電源C.為了安全,手開始拖動紙帶時手離打點計時器要遠些D.先拖動紙帶運動,再接通開關17.某同學利用如圖D1-13甲所示的實驗裝置探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律.物塊在重物的牽引下開始運動,重物落地后,物塊再運動一段距離停在桌面上(尚未到達滑輪處).從紙帶上便于測量的點開始(其中第“1”點先打下),每5個點取1個計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的距離如圖乙所示.打點計時器電源的頻率為50 Hz.圖D1-13(1)通過分析紙帶數(shù)據(jù),可判斷物塊在兩相鄰計數(shù)點和之間某時刻開始減速運動. (2)計數(shù)點9對應的速度大小為m/s.(保留2位有效數(shù)字) (3)物塊減速運動過程中加速度的大小為m/s2.(保留2位有效數(shù)字) (4)物塊在加速階段,如果以st(其中 s表示位移,t表示時間)為縱坐標、以t為橫坐標作圖像,得到圖像的斜率為k,則加速度大小為. 三、計算題(本題共4小題,18題6分,19題8分,20題8分,21題8分,共30分)18.一小球從空中高h=20 m處自由下落,與水平地面碰撞后以碰前速率的60%豎直反彈到某一高度.g取10 m/s2,不計空氣阻力.求:(1)小球第一次落地時的速度大小;(2)小球反彈的高度;(3)小球從開始下落到第二次落地經(jīng)過的時間.19.如圖D1-14所示,一物體(可視為質(zhì)點)以4 m/s的初速度從光滑斜面底端D點上滑做勻減速直線運動,途經(jīng)A、B兩點,A、B間距離為0.75 m.已知物體在A點時的速度大小是在B點時速度大小的2倍,物體由B點再經(jīng)過0.5 s滑到頂端C點時速度恰好為零,求:圖D1-14(1)物體在斜面上做勻減速直線運動的加速度大小;(2)物體從斜面底端D點滑到B點的位移大小.20.“長板”是融合了沖浪和滑板的一項新興運動,越來越受到年輕人的歡迎.如圖D1-15所示為一同學正在做滑行練習,通過腳間斷性向后蹬地獲得動力.如果每次蹬地的時間t1=0.1 s,蹬地時的加速度為2 m/s2,兩次蹬地間隔時間t2=3 s,此時因為地面阻力板的加速度大小為0.05 m/s2.某次滑行練習由靜止開始運動,全過程視為勻變速直線運動.(1)求第二次蹬地前的瞬時速度大小.(2)若第一次蹬地后一直站在長板上,滑行多長距離會停下來?(3)若保持固定頻率間斷性蹬地,求4 s末的速度大小.圖D1-1521.小轎車以20 m/s的速度在平直公路上勻速行駛,司機突然發(fā)現(xiàn)正前方有個收費站,經(jīng)10 s后司機才剎車,恰停在收費窗口,繳費后勻加速到20 m/s后繼續(xù)勻速前行.已知小轎車剎車時的加速度大小為2 m/s2,停車繳費所用時間為30 s,啟動時加速度大小為1 m/s2.(1)司機是在離收費窗口多遠處發(fā)現(xiàn)收費站的?(2)國慶放假期間,全國高速路免費通行,小轎車可以不停車通過收費站,但要求轎車通過收費窗口前9 m區(qū)間速度不超過6 m/s,則國慶期間該小轎車應離收費窗口至少多遠處開始剎車?因不停車通過可以節(jié)約多少時間?專題摸底卷(一)1.A解析 質(zhì)點是為了方便研究問題而引入的理想化模型,在現(xiàn)實中是不存在的,故從科學方法上來說屬于建立理想模型法,A正確.2.B解析 伽利略通過實驗測定出傾角一定時,小球沿斜面下滑的運動是勻加速直線運動,位移與時間的二次方成正比,并證明了速度與時間成正比,故B正確.3.B解析 平均速度等于位移與時間的比值,即v=xt=30 m/s,A錯誤,B正確;賽車經(jīng)過路標C時的瞬時速度大小為1503.6 m/s=41.7 m/s,C錯誤;賽車經(jīng)過路標C時瞬時速度方向沿運動軌跡切線方向,并不是由A指向B,D錯誤.4.C解析 乘動車很“快”就能到達,“快”指動車速度大,A錯誤;在110 m欄比賽中劉翔很“快”,“快”說明所用時間短,速度大,B錯誤;汽車剎車很“快”停下來,說明速度變?yōu)榱愕臅r間短,即剎車加速度大,C正確;客機在高空飛行得很“快”,“快”指速度大,D錯誤.5.B6.D解析 根據(jù)自由落體運動的位移公式h=12gt2,前h2內(nèi),有12h=12gt12,整個運動過程中,有h=12g(t1+t)2,則t1=(2+1)t,故D正確.7.A解析 設第一次直尺下降的高度為h1,根據(jù)h1=12gt12,解得t1=2h1g=2×0.112510 s=0.15 s,故A錯誤;設第二次直尺下降的高度為h2,根據(jù)h2=12gt22,解得t2=2h2g=2×0.0510 s=0.1 s,故B正確;乙同學第一次抓住直尺之前的瞬間,直尺的速度為v=gt1=1.5 m/s,故C正確;根據(jù)h=12gt2,解得t=2hg=2×0.210 s=0.2 s,故D正確.8.C解析 設每塊木板厚為L,則穿過兩塊木板過程,有2a·2L=0-v02,穿過第一塊木板過程,有2aL=v2-v02,解得v=v02,C正確.9.D解析 設汽車經(jīng)過O路標時速度為v,加速度大小為a,由于汽車在相鄰兩路標間的速度增加量相同,均為v=2 m/s,故通過M路標時速度為vM=v+2 m/s,通過N路標時速度為vN=v+4 m/s,由勻變速直線運動的速度與位移關系有vM2-v2=2axOM,vN2-vM2=2axMN,解得v=2 m/s,a=2 m/s2,故C錯誤,D正確;汽車在OM段的平均速度大小為v+vM2=3 m/s,故A錯誤;汽車在MN段的平均速度大小為vM+vN2=5 m/s,則汽車從M處運動到N處的時間為t=55 s=1 s,故B錯誤.10.B解析 在位移時間圖像中,圖像的斜率表示速度,故圖中質(zhì)點的速度先正向減小后反向增大,B正確有,A、C、D錯誤.11.B解析 在速度時間圖像中,時間軸上方速度是正數(shù),時間軸下方速度是負數(shù),所以物體在前2 s向左運動,后2 s向右運動,故A錯誤,B正確;因為圖像與時間軸圍成的面積表示位移,時間軸上方位移為正,時間軸下方位移為負,02 s內(nèi)位移為負,物體位于出發(fā)點的左方,24 s內(nèi)負方向的位移逐漸減小,4 s末位移為零,又回到出發(fā)點,故C、D錯誤.12.D解析 v-t圖像的斜率表示加速度.在0T2內(nèi),物體有正方向的加速度,故A、B錯誤.在T2T內(nèi),物體做勻速運動,從T時刻開始,物體有負方向的加速度,且加速度大小與0T2內(nèi)的加速度大小一樣,所以3T2時刻物體的速度與0時刻的速度相同,故C錯誤,D正確.13.B解析 汽車的最大速度也就是加速過程的末速度和減速過程的初速度,設為v,則根據(jù)勻變速直線運動平均速度的推論可得0+v2t1+v+02t2=15 m,t1+t2=10 s,解得v=3 m/s,故B正確.14.A解析 由x-x0=v22a,結(jié)合圖像可知物塊做勻加速直線運動,加速度a=0.5 m/s2,初位置x0=-2 m,t=4 s時物塊的速率為v=at=0.5×4 m/s=2 m/s,故A正確,B錯誤;由x-x0=12at2知,當t=4 s時,物塊位于x=2 m處,故C錯誤;在0.4 s時間內(nèi)物塊運動的位移x'=12×0.5×0.42 m=0.04 m,故D錯誤.15.D解析 在v-t圖像中,圖線的斜率表示加速度,從圖像可以看出,010 s內(nèi),加速度方向向下,圖線的斜率越來越小,做加速度減小的加速運動,1015 s內(nèi)做加速度減小的減速運動,故A、B錯誤;由圖像知,10 s末開始做減速運動,可知10 s末打開降落傘,開始做加速度減小的減速運動,15 s后做勻速直線運動,1015 s內(nèi)加速度方向向上,圖像斜率的絕對值減小,做加速度減小的減速運動,故C錯誤,D正確.16.(1)CD或ABD(2)BCD解析 (1)“用打點計時器測速度”實驗中需要用到的儀器或器材有:低壓交流電源、電磁打點計時器和刻度尺,或者用電火花計時器和刻度尺.(2)當紙帶完全通過打點計時器后,立即關閉電源,選項A正確;電磁打點計時器要使用低壓交流電源,電火花計時器需要使用220 V交流電源,選項B錯誤;手開始拖動紙帶時手離打點計時器要近些,以充分利用紙帶,選項C錯誤;先接通開關,再拖動紙帶運動,選項D錯誤.17.(1)67(2)0.76(3)2.0(4)2k解析 (1)從紙帶上的數(shù)據(jù)分析可知,在計數(shù)點6之前,兩點之間的位移逐漸增大,是加速運動,在計數(shù)點7之后,兩點之間的位移逐漸減小,是減速運動,所以物塊在相鄰計數(shù)點6和7之間某時刻開始減速.(2)每5個點取1個計數(shù)點,則相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.1 s,勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度,則v9=(8.61+6.60)×10-22×0.1 m/s=0.76 m/s.(3)由紙帶可知,x1=10.60 cm,x2=8.61 cm,x3=6.60 cm,x4=4.60 cm,根據(jù)x=aT2,得a=x4+x3-x2-x14T2=-2.0 m/s2,所以物塊減速運動過程中加速度的大小為2.0 m/s2.(4)根據(jù)運動學公式有 s=v0t+12at2,變形得st=v0+12at,若以st為縱坐標、以t為橫坐標作圖像,得到圖像的斜率為k=12a,解得a=2k.18.(1)20 m/s(2)7.2 m(3)4.4 s解析 (1)小球第一次落地時,有v12=2gh解得v1=2gh=20 m/s(2)反彈的速率v2=60%v1=12 m/s反彈的高度h2=v222g=7.2 m(3)第一次下落的時間t1=v1g=2 s反彈后做豎直上拋運動,由整體法得h'=v2t2-12gt22落地時h'=0,得t2=2v2g=2.4 s故從開始下落到第二次落地經(jīng)過的時間t=t1+t2=2 s+2.4 s=4.4 s19.(1)2 m/s2(2)3.75 m解析 (1)以沿斜面向上的方向為正方向,根據(jù)運動學公式,從B到C階段,有0-vB=atBC從A到B階段,有vB2-(2vB)2=2asAB聯(lián)立解得a=-2 m/s2,即加速度大小為2 m/s2(2)把a代入0-vB=atBC,可得vB=1 m/s則sBD=vB2-vD22a=1-162×(-2) m=3.75 m20.(1)0.05 m/s(2)0.4 m(3)0.21 m/s解析 (1)蹬地時為勻加速直線運動,不蹬地時為勻減速直線運動.根據(jù)v=v0+at,第1次蹬地后的速度v1=a1t1=0.2 m/s 經(jīng)過3 s的勻減速直線運動,則第2次蹬地前的速度為v2=v1-a2t2=0.05 m/s (2)若第一次蹬地后一直站在長板上,根據(jù)v12=2a2x,能滑行的距離為x=0.4 m (3)在t=3.1 s時刻,長板的瞬時速度為0.05 m/s,蹬地第2次,根據(jù)v=v0+at可知,v3.2=0.05 m/s+2×0.1 m/s=0.25 m/s經(jīng)過t=0.8 s,即v4=0.25 m/s-0.05×0.8 m/s=0.21 m/s21.(1)300 m(2)100 m36.6 s解析 (1)勻速階段,有x1=v0t1減速階段,有x2=v022a司機發(fā)現(xiàn)收費站時與收費窗口的距離x=x1+x2=300 m.(2)當?shù)酱翱谇皒0=9 m處速度剛好為v1=6 m/s時,由v02-v12=2ax3得x3=91 m開始剎車處與收費窗口的距離x4=x3+x0=100 m停車繳費的情況:停車繳費后加速到20 m/s的過程,由v2=a't2,可得t2=20 s總時間t=v0a+t0+t2=60 s不停車繳費的情況:在減速階段,由x3=v0+v12t3可得t3=7 s在勻速階段,由x0=v1t4,可得t4=1.5 s通過收費窗口后,由v2=v1+a't5,12a't22-v1+v22t5=v2t6,可得t5=14 s,t6=0.9 s總時間t'=t3+t4+t5+t6=23.4 s所以t=t-t'=36.6 s.- 10 -