2019-2020新教材高中物理 单元素养评价（二）（含解析）新人教版必修1

单元素养评价(二)(第二章)(90分钟100分)【合格性考试】(60分钟60分)一、选择题(本题共9小题,每小题3分,共27分)1.伽利略为了研究自由落体运动的规律,将落体实验转化为著名的“斜面实验”,如图所示,对于这个研究过程,下列说法正确的是()A.斜面实验放大了重力的作用,便于测量小球运动的路程B.斜面实验“冲淡”了重力的作用,便于小球运动距离的测量C.通过对斜面实验的观察与计算,直接得到自由落体运动的规律D.根据斜面实验结论进行合理的外推,得到自由落体运动的规律【解析】选D。伽利略时代,没有先进的测量手段和工具,为了“减小”重力作用,采用斜面实验,其实就是为了使物体下落时间长些,便于小球运动时间的测量,减小实验误差,故A、B错误;根据实验结果,伽利略将实验结论进行合理的外推,得到落体的运动规律,不是直接得到的。故C错误,D正确;故选D。2.物体在做匀减速直线运动,下面结论正确的是()A.加速度越来越小B.加速度方向总与运动方向相反C.位移随时间均匀减小D.速率随时间有可能增大【解析】选B。匀减速直线运动加速度不变,A错误;加速度方向与运动方向同向时加速,反向时减速,B正确;单方向减速的过程中位移越来越大,C错误;匀减速到零之前速率越来越小,D错误。3.某物体做匀变速直线运动,其位移与时间的关系为x=0.5t+t2,则当物体的速度为3m/s时,物体已运动的时间为()A.1.25sB.2.5sC.3sD.6s【解析】选A。由x=v0t+at2对比x=0.5t+t2,求出v0=0.5m/s,a=2m/s2,又v=v0+at,求出t=1.25s,A正确。4.成泽同学在社会实践时发现一口深井。为了估测井口到水面的距离,他将一小石块从井口由静止释放,同时利用智能手机开始计时,经过2.0s听到石块击水的声音。已知当地的重力加速度大小为9.8m/s2,该井口到水面的距离约为()A.5mB.10mC.20mD.40m【解析】选C。根据自由落体运动的位移时间公式h=gt2,代入数据得,h=19.6m≈20m。故C正确,A、B、D错误。5.一辆汽车正在做匀加速直线运动,计时之初,速度为6m/s,运动28m后速度增加到8m/s,则下列说法正确的是()A.这段位移所用的时间是1sB.这段运动的加速度是3.5m/s2C.自计时开始起,2s末的速度是7m/sD.从开始计时起,经过14m处的速度是2m/s【解析】选C。根据v2-=2ax得加速度为:a==m/s2=0.5m/s2,汽车运动的时间为:t==s=4s,故A、B错误;2s末的速度为:v=v0+at=6m/s+0.5×2m/s=7m/s,故C正确;根据v′2-=2ax′代入数据得:v′=5m/s,故D错误。6.如图所示,国产某品牌汽车装备了具有“全力自动刹车”功能的城市安全系统,系统以50Hz的频率监视前方的交通状况。当车速v≤36km/h且与前方静止的障碍物之间的距离接近安全距离时,如果司机未采取制动措施,系统就会立即启动“全力自动刹车”,加速度大小约为5m/s2,使汽车避免与障碍物相撞。则“全力自动刹车”系统设置的安全距离约为()A.5mB.10mC.20mD.25m【解析】选B。启动“全力自动刹车”的最大车速为vm=36km/h=10m/s,根据公式-=2as,代入数据解得s=10m,故B正确,A、C、D项错误。7.甲、乙两物体做自由落体运动,已知甲物体的质量是乙物体的一半,而甲距地面的高度是乙距地面高度的两倍,下列说法正确的是()A.甲物体的加速度是乙物体加速度的倍B.甲物体着地速度是乙物体着地速度的2倍C.甲物体下落时间是乙物体下落时间的倍D.甲、乙两物体的末速度相同【解析】选C。甲、乙两物体做自由落体运动,加速度都为重力加速度,相同,故A错误;根据v2=2gh,末速度为v=,故甲物体着地速度是乙物体着地速度的倍,故B、D错误;根据h=gt2,t=,故甲物体下落时间是乙物体下落时间的倍,故C正确。【补偿训练】(多选)为了得到塔身的高度(超过5层楼高)数据,某人在塔顶使一颗石子做自由落体运动。在已知当地重力加速度的情况下,可以通过下面哪几组物理量的测定,求出塔身的高度()A.最初1s内的位移B.石子落地的速度C.最后1s内的下落高度D.下落经历的总时间【解析】选B、C、D。最初1s内的位移可以不告知,也可以求出,无法知道落地的时间和落地的速度,故无法求出塔身的高度,故A错误;知道石子的落地速度,根据v2=2gh可求出塔的高度,故B正确;知道石子最后1s内的位移,根据x=v0t+gt2,可以求出最后1s内的初速度,根据速度时间公式求出落地速度,再根据v2=2gh,求出塔的高度,故C正确;知道石子下落的时间,根据h=gt2求出塔身的高度,故D正确。8.一名宇航员在某星球上完成自由落体运动实验,让一个质量为1kg的小球从一定的高度自由下落,测得在前3s内的位移是18m,则()A.小球在2s末的速度是10m/sB.小球在第5s内的平均速度是15m/sC.该星球上的重力加速度为4m/s2D.小球在前5s内的位移是25m【解析】选C。小球在前3s内的位移是18m,由x=gt2得该星球表面的重力加速度为:g==m/s2=4m/s2,小球在2s末的速度是:v2=gt2=4×2m/s=8m/s,故A错误,C正确;第5s内的平均速度等于4.5s末的速度,所以有:=v4.5=gt4.5=4×4.5m/s=18m/s,故B错误;小球在前5s内的位移是:x=g=×4×25m=50m,故D错误。【补偿训练】(多选)物体从离地面100m的空中自由下落,不计空气阻力且取g=10m/s2,如果把100m由上至下分成5段,第一种分法是经过每段的时间相等,第二段的下落高度为h。第二种分法是每段的距离相等,经过第二段的时间为t,则()A.物体即将着地时的速度为20m/sB.t=0.83sC.物体下落的总时间为10sD.h=75m【解析】选A、B。根据公式:=2gh′,所以:v地==m/s=20m/s,故A正确。把100m由上至下分成高度相等的5段,则每一段的高度为20m;前20m的时间:t1==s=2s,前40m的时间:t2==s=2s≈2.83s所以:t=t2-t1=2.83s-2s=0.83s,故B正确。物体下落的总时间为:t总==s=2s,故C错误。第一种分法,每一段的时间为:t′==s;第二段下落的高度为:h=g(2t′)2-gt2=12m,故D错误。9.在一平直公路上,甲、乙两车由相同起点朝同一方向做直线运动,它们的v-t图像如图所示。则()A.乙追上甲后两车间距离开始逐渐增大B.乙追上甲的时刻为25s末C.乙出发时,甲车在其前方150m处D.两车加速阶段加速度大小之比为3∶1【解析】选A。根据速度图像与时间轴所围的面积表示位移,则知乙出发时,甲车在其前方的位移为:x=×20×5m=50m;设乙运动t时间,两车相遇,相遇时两车的位移相等,则有:20t+50=×2t2,解得:t=(10+10)s,则乙追上甲的时刻为(15+10)s末;乙追上甲后乙的速度比甲大,所以两车间距离开始逐渐增大,故A正确,B、C错误。根据速度图像的斜率表示加速度,可知,甲加速阶段的加速度为:a1=m/s2=4m/s2,乙的加速度为:a2=m/s2=2m/s2,则加速度大小之比为2∶1,故D错误。二、实验题(共5分)10.(2019·全国卷Ⅰ)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是______点,在打出C点时物块的速度大小为______m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为______m/s2(保留2位有效数字)。【解析】物块沿倾斜的长木板加速下滑,相等时间内的间距越来越大,所以在A、B、C、D、E五个点中,打点计时器最先打出的是A点。根据纸带可知xAB=12.0mm、xBC=19.5mm、xCD=27.0mm、xDE=34.5mm,则vC===232.5mm/s=0.233m/s。xDE-xCD=xCD-xBC=xBC-xAB=7.5mm,则a===750mm/s2=0.75m/s2。答案:A0.2330.75三、计算题(本题共3小题,共28分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)11.(9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?【解析】(1)设开始下落到达树干的上沿的时间为t,有:Δh=g(t+0.2)2-gt2(2分)代入数据解得:t=0.7s(2分)则:H=gt2=2.45m(2分)(2)苹果落地的速度为:v=g(t+0.2)=9m/s(3分)答案:(1)2.45m(2)9m/s12.(9分)物体做匀变速直线运动,在第3秒内的位移是28m,在第8秒内的位移是48m,求物体的初速度和加速度。【解析】第3s内平均速度:==28m/s(2分)第8s内平均速度:==48m/s(2分)则:a==m/s2=4m/s2(2分)初速度:v0=-at=(28-4×2.5)m/s=18m/s(3分)答案:18m/s4m/s213.(10分)一辆长途客车正以v0=20m/s的速度匀速行驶,突然,司机看见车的正前方x=33m处有一只狗,如图甲所示,司机立即采取制动措施。若从司机看见狗开始计时(t=0),长途客车的速度—时间图像如图乙所示。(1)求长途客车司机从发现狗至客车停止运动的这段时间内前进的距离(假设此过程狗静止不动)。(2)求长途客车制动时的加速度。(3)若狗以v=4m/s的速度与长途客车同向且同时(t=0)奔跑,狗会不会被撞?【解析】(1)x=v0(t1+t2)=×20×(0.5+4.5)m=50m(2分)(2)由题图乙得a==m/s2=-5m/s2(1分)负号表示长途客车制动时的加速度方向与初速度方向相反。(1分)(3)客车制动到与狗速度相同所用时间t==s=3.2s(1分)客车位移x1=vt1+=20×0.5m+m=48.4m(1分)而狗通过的位移x2=v(t1+t)=4×(0.5+3.2)m=14.8m(2分)x2+33m=47.8m(1分)因为x1x2+33m,所以狗会被撞。(1分)答案:(1)50m(2)5m/s2,方向与初速度方向相反(3)会【等级性考试】(30分钟40分)14.(5分)(多选)在一次救灾活动中,一辆救灾汽车由静止开始做匀变速直线运动,刚运动了8s,由于前方突然有巨石滚下,堵在路中央,所以又紧急刹车,匀减速运动经4s停在巨石前。则关于汽车的运动情况,下列说法正确的是()A.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2=2∶1B.加速、减速中的平均速度大小之比∶=1∶1C.加速、减速中的位移之比s1∶s2=2∶1D.加速、减速中的加速度大小之比a1∶a2≠1∶2【解析】选B、C。汽车由静止运动8s,又经4s停止,加速阶段的末速度与减速阶段的初速度相等,由v=at,知a1t1=a2t2,=,选项A、D错误;又由v2=2as知a1s1=a2s2,==,选项C正确;由=知,∶=1∶1,选项B正确。15.(5分)(多选)甲、乙两质点在同一直线上做匀加速直线运动,v-t图像如图,在3秒末两质点相遇,由图像可知()A.甲的加速度等于乙的加速度B.0时刻甲在乙之前6m处C.0时刻乙在甲之前6m处D.相遇前甲、乙两质点的最远距离为6m【解析】选B、D。图像的斜率表示物体的加速度,则甲的加速度a甲=m/s2=1.5m/s2,乙的加速度a乙=m/s2=2m/s2,故A错误;3s末甲、乙通过的位移分别为:x乙=×6×3m=9m,x甲=×3×2m=3m,由题,3秒末两质点在途中相遇,