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  • 2021-05-27 发布

2013届高三总复习单元综合测试卷:第1单元《运动的描述匀变速直线运动的研究》

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新课标人教版 2013 届高三物理总复习单元综合测试卷 第一单元《运动的描述 匀变速直线运动的研究》 本试卷分第Ⅰ卷(选择题)和第Ⅱ卷(非选择题)两部分 试卷满分为 100 分。考试时间为 90 分钟。 第Ⅰ卷(选择题,共 40 分) 一、选择题(本大题包括 10 小题,每小题 4 分,共 40 分。) 1.如图 1 所示,甲、乙、丙、丁是以时间为横轴的匀变速直线运动的图象,下列说法 正确的是 ( ) 图 1 A.甲是 a-t 图象 B.乙是 x-t 图象 C.丙是 x-t 图象 D.丁是 v-t 图象 解析:因物体做匀变速直线运动,加速度 a 不随时间变化,丁是 a-t 图象;若物体做 匀加速直线运动,则位移 x=v0t+1 2 at2,是一条抛物线,丙是 x-t 图象;匀加速直线运动 时的速度 v=v0+at,为线性函数,乙是 v-t 图象;若匀减速直线运动,v=v0-at 可以用 甲表示,故 C 正确. 答案:C 2.做匀加速直线运动的物体,在某一时间内使其运动的位移最大,须 ( ) A.初速度必须大 B.末速度必须大 C.加速度必须大 D.平均速度必须大 解析:只要平均速度大,在一定时间内运动的位移就大,故 D 对. 答案:D 图 2 3.甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向做直线运动,t=0 时刻同时经过公路旁的 同一个路标.在描述两车运动的 v-t 图中(如图 2),直线 a、b 分别描述了甲乙两车在 0~ 20 秒的运动情况.关于两车之间的位置关系,下列说法正确的是 ( ) A.在 0~10 秒内两车逐渐靠近 B.在 10~20 秒内两车逐渐远离 C.在 5~15 秒内两车的位移相等 D.在 t=10 秒时两车在公路上相遇 解析:由 v-t 图象可知,0~10 s 内,v 乙>v 甲两车逐渐远离,10 s~20 s 内,v 乙0表示物体做加速运动,A<0表示物体做减速运动.而 现在物理学中加速度的定义式为 a=v-v0 t ,下列说法正确的是 ( ) A.若 A 不变,则 a 也不变 B.若 A>0 且保持不变,则 a 逐渐变大 C.若 A 不变,则物体在中间位置处的速度为v0+v 2 D.若 A 不变,则物体的中间位置处的速度为 v2 0+v2 2 解析:若 A>0 且保持不变,A=v-v0 x 和 a=v-v0 t 得:a=Ax/t,由于速度 v=x/t 在增加, 所以 a 在逐渐变大,A 错 B 对.在“另类匀变速直线运动”中,由于速度随位移均匀增加, 所以物体在中间位置处的速度为v0+v 2 ,C 对 D 错. 答案:BC 10.汽车以 20 m/s 的速度做匀速运动,某时刻关闭发动机而做匀减速运动,加速度 大小为 5 m/s2,则它关闭发动机后通过 37.5 m 所需时间为 ( ) A.3 s B.4 s C.5 s D.6 s 答案:A 第Ⅱ卷(非选择题,共 60 分) 二、实验题(每小题 10 分,共 20 分) 11.张强同学在做“研究匀变速直线运动”实验时打出纸带如图 4 所示,舍去前面较密 集的点,取 O 为起始位置,每隔五个间隔为一个计数点,则在 A、B、C 三个计数点处的瞬时 速度分别为 vA=__________,vB=__________,vC=__________ (图中刻度尺的最小刻度为 mm),整个运动中的平均速度是__________. 图 4 解析:读取数据时应注意计数点位置之差即为 0.1 s 内的位移,读数时要读到最小刻度 值的下一位.若Δx 为恒量,则研究对象做匀变速直线运动,可由 a=xn+3-xn 3T2 和 vn=xn+1+xn 2T 求得加速度和瞬时速度. 从纸带读出数值如下表所示: 区间 OA AB BC CD 距离(cm) 1.20 2.40 3.60 4.80 Δx=1.20 cm(恒定) a=(4.80-1.20)×10-2 3×0.01 m/s2=1.20 (m/s2). vA=(2.40+1.20)×10-2 2×0.1 m/s=0.18(m/s), vB=(3.60+2.40)×10-2 2×0.1 m/s=0.30(m/s) vC=(4.80+3.60)×10-2 2×0.1 m/s=0.42(m/s) v =vA+vB+vC 3 =0.18+0.30+0.42 3 m/s=0.30 m/s 图 5 答案:见解析 12.一个小球沿斜面向下运动,用每隔(1/10)s 曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球 位置的照片,如图 5 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(1/10)s,测得小球在几个连续相 等时间内位移数据见下表: x1/cm x2/cm x3/cm x4/cm 8.20 9.30 10.40 11.50 (1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”),小球运动 的性质属________直线运动. (2)甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下: 甲同学:a1=(x2-x1)/T2, a2=(x3-x2)/T2, a3=(x4-x3)/T2, a =(a1+a2+a3)/3. 乙同学:a1=(x3-x1)/(2T2), a2=(x4-x2)/(2T2), a =(a1+a2)/2. 你认为甲、乙两位同学中计算方法更准确的是________,加速度值为________. 答案:(1)相等 匀加速 (2)乙 1.10 m/s2 三、计算题(每小题 10 分,共 40 分) 13.汽车从甲地由静止出发,沿直线运动到丙地,乙在甲丙两地的中点.汽车从甲地匀 加速运动到乙地,经过乙地速度为 60 km/h;接着又从乙地匀加速运动到丙地,到丙地时速 度为 120 km/h,求汽车从甲地到达丙地的平均速度. 解析:设甲丙两地距离为 2l,汽车通过甲乙两地时间为 t1,通过乙丙两地的时间为 t2. 甲到乙是匀加速运动,由 l=v 甲+v 乙 2 ·t1 得 t1= l (v 甲+v 乙)/2 = l (0+60)/2 h= l 30 h 从乙到丙也是匀加速运动,由 l=v 乙+v 丙 2 ·t2 得 t2= l (v 乙+v 丙)/2 = l (60+120)/2 h= l 90 h 所以 v 甲丙= 2l t1+t2 = 2l l 30 + l 90 km/h=45 km/h. 答案:45 km/h 图 6 14.如图 6 所示,浅色长传送带水平部分 ab=2 m,斜面部分 bc=4 m,与水平的夹角 α=37°.一煤块(可视为质点)A 与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,传送带沿图示的方向 运动,速率 v=2 m/s,若把煤块 A 轻放在 a 处,它将被传送到 c 点,且煤块 A 不会脱离传 送带,煤块 A 从 a 点被传送到 c 点时,煤块在传送带上留下了一段黑色痕迹.求此黑色痕迹 的长度.(g=10 m/s2) 解析:小煤块 A 在水平传送时的加速度 a1=μg=2.5 m/s2,加速到传送带相同速度所 需要的时间 t=v a1 =0.8 s. 运动的位移 x1= v2 2μg =0.8 mv 2 ,这表明工件从 A 到 B 先做匀加速运动,后做匀速运动. 设工件做匀加速运动的加速度为 a,加速的时间为 t1,相对地面通过的位移为 x,则有 v=at1,x=at2 1 2 ,x+v(t-t1)=l. 数值代入得 a=1 m/s2. 要使工件从 A 到 B 的时间最短,须使它始终做匀加速运动,至 B 点时速度为运送时间最 短所对应的皮带运行的最小速度. 由 v2=2al 得 v= 2al=2 5m/s. 16.以 10 m/s 的速度行驶的汽车,驾驶员发现正前方 60 m 处有一辆以 4 m/s 的速度与 汽车同方向匀速行驶的自行车,驾驶员以-0.25 m/s2 的加速度开始刹车,经 40 s 停下,停 下前是否发生车祸? 解析:常见的错解:在 40 s 内汽车前进 x1=v0t+at2 2 =200 m① 在 40 s 内自行车前进 x2=vt=160 m② 因发生车祸的条件是 x1>x2+60, 从①②得出 x1-x2=40 m<60 m, 从中得出车祸可以避免的错误结论. 正解:在认真分析汽车运动过程中不难发现:在汽车速度减小到 4 m/s 之前,它们的距 离不断减小,汽车速度减小到 4 m/s 之后,它们的距离不断增加,所以当汽车速度为 4 m/s 时,两车间的距离最小,此时看两车是否相撞. 汽车速度减小到 4 m/s 所需的时间 t=10-4 0.25 =24 s 在这段时间里,汽车、自行车行驶的距离 汽车:x1=v0t+at2 2 =168 m, 自行车:x2=vt=96 m, 由此可知:x1-x2=72 m>60 m, 所以会发生车祸.

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