物理学与人类文明国家优质课一等奖

章末过关检测(一)[学生用书P279(单独成册)] (时间：60分钟

满分：100分) 一、单项选择题(本题共5小题，每小题6分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一个选项正确) 1.

(2018·成都七中模拟)如图所示为成都到重庆的和谐号动车车厢内可实时显示相关信息的显示屏示意图，图中甲、乙两处的数据分别表示了两个物理量．下列说法中正确的是(

) A．甲处表示时间，乙处表示平均速度

B．甲处表示时间，乙处表示瞬时速度

C．甲处表示时刻，乙处表示平均速度

D．甲处表示时刻，乙处表示瞬时速度

解析：选D.甲处显示时刻，乙处显示动车行进过程中的瞬时速度，答案为D.

2．一个物体从某一高度做自由落体运动．已知它在第1 s内的位移恰为它在最后1 s内位移的三分之一．则它开始下落时距地面的高度为(g＝10 m/s2)(

) A．15 m

C．11.25 m

B．20 m D．31.25 m 1解析：选B.物体在第1 s内的位移h＝gt2＝5 m，则物体在最后1 s内的位移为15 m，21112对最后1 s可得gt2可得t总＝2 s，则物体下落时距地面的高度为H＝总－g(t总－1)＝15 m，222gt2总＝20 m，B正确．

3．我国已经成功实现舰载机在航母上的起飞和降落．若舰载机在航母上从静止开始做匀加速直线运动然后起飞．起飞过程的平均速度为v，起飞过程的时间为t，则下列说法中正确的是

(

) A．舰载机离开航母起飞时的速度为v

2vB．起飞过程的加速度为

tC．在航母上供舰载机起飞所需要的跑道的最短长度为2vt

D．舰载机起飞过程的加速度始终与速度的方向相反

vt－02v－0＋vt解析：选B.由v＝＝v得vt＝2v，故A错；由a＝得a＝，故B对；由x2tt－＝vt得x＝vt，C错；由于舰载机做匀加速直线运动，故a与v同向，D错．

4．一汽车从静止开始做匀加速直线运动，

然后刹车做匀减速直线运动，直到停止．下

列速度

v

和位移

x

的关系图象中，能描述该过程的是(

)

解析：选A.一汽车从静止开始做匀加速直线运动，对应的速度位移公式为v2－0＝2a加x加，对应图象为抛物线，之后刹车做匀减速直线运动直到停止，有v2－v2m＝－2a减x减，得到v2＝v2m－2a减x减，其中vm为最大速度，比对图象知A项正确．

5．一旅客在站台8号车厢候车线处候车，若动车一节车厢长25 m，动车进站时可以看做匀减速直线运动．他发现第6节车厢经过他时用了4 s，动车停下时旅客刚好在8号车厢门口(8号车厢最前端)，则该动车的加速度大小约为(

) A．2 m/s2

C．0.5 m/s2

B．1 m/s2

D．0.2 m/s2

解析：选C.设第6节车厢刚到达旅客处时，车的速度为v0，加速度为a，则有L＝v0t1＋at2

2从第6节车厢刚到达旅客处到动车停下来，

2有0－v0＝2a·2L，解得a≈－0.5 m/s2或a≈－18 m/s2(舍去)，则加速度大小约为0.5 m/s2.

二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分．在每小题给出的四个选项中，有多个选项符合题目要求，全选对的得6分，选对但不全的得3分，有错选或不答的得0分) 6．(2018·郑州模拟)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8 s，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4 s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等于2∶1 －－B．加速、减速中的平均速度大小之比v1∶v2等于1∶1 C．加速、减速中的位移之比x1∶x2等于2∶1 －－D．加速、减速中的平均速度大小之比v1∶v2等于1∶2 Δv－v0＋vt－－解析：选BC.由v＝知，v1＝v2，故B对，D错；由a＝得a1∶a2＝1∶2，2Δt

－故A错；由x＝v·t知x1∶x2＝2∶1，故C对．

7．(2018·湖南岳阳高三段考)随着空气质量的恶化，雾霾天气现象增多，危害加重．雾和霾相同之处都是视程障碍物，会使有效水平能见度减小从而带来行车安全隐患．在一大雾天，一辆小汽车以30 m/s的速度匀速行驶在高速公路上，突然发现正前方30 m处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶，小汽车紧急刹车，刹车过程中刹车失灵．如图所示，图线a、b分别为小汽车和大卡车的v－t图象(忽略刹车反应时间)，以下说法不正确的是(

)

A．因刹车失灵前小汽车已减速，故不会发生追尾事故

B．在t＝3 s时发生追尾事故

C．在t＝5 s时发生追尾事故

D．若紧急刹车时两车相距40米，则不会发生追尾事故且两车最近时相距10米

解析：选ACD.根据速度－时间图线与时间轴所围“面积”大小等于位移大小，由题图1知，t＝3 s时，b车的位移为：sb＝vbt＝10×3 m＝30 m；a车的位移为sa＝×(30＋20)×1 m21＋×(20＋15)×2 m＝60 m．则sa－sb＝30 m，所以在t＝3 s时追尾，故B正确，A、C错21误．由图线可知在t＝5 s时两车速度相等，小汽车相对于大卡车的位移Δx＝×(20＋10)×1 21m＋×10×4 m＝35 m＜40 m，则不会发生追尾事故且两车最近时相距5米，故D错误．

28．(2018·兰州模拟)如图所示，质量相同的木块A、B用轻质弹簧连接．静止在光滑的水平面上，此时弹簧处于自然状态．现用水平恒力F推A.则从力F开始作用到弹簧第一次被压缩到最短的过程中(

)

A．弹簧压缩到最短时，两木块的速度相同

B．弹簧压缩到最短时，两木块的加速度相同

C．两木块速度相同时，加速度aA＜aB

D．两木块加速度相同时，速度vA＞vB

解析：选ACD.

从力F开始作用到弹簧第一次被压缩到最短的过程中，对两木块运动过程分析可知，A做加速度减小的加速运动，B做加速度增大的加速运动，只要A的速度大于B的速度弹簧就处于被压缩变短的过程中，则两木块速度相同时弹簧压缩到最短，画出这一过程A、B两木块的v－t图象，则t1时刻，A、B两木块的加速度相同(切线斜率相同)，且vA＞vB，t2时刻A、B两木块的速度相同，且aB＞aA，综上，A、C、D正确，B错误．

三、非选择题(本题共3小题，共52分．按题目要求作答，计算题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) 9．(12分)研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．

(1)部分实验步骤如下：

A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．

B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．

C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．

D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．

上述实验步骤的正确顺序是：________(用字母填写)．

(2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T＝________s.

(3)计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为v5＝________．

(4)为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝________________________．

解析：(1)按常规实验步骤，先安装再操作后整理，再根据打点计时器的使用方法可知正确步骤为D、C、B、A.

1(2)T打＝

s＝0.02 s，因为相邻两计数点间有4个记录点未画出，故计数点的时间间隔50T＝5T打＝0.1 s.

x4＋x5－x(3)由vt＝v＝得，v5＝.

t2T2(4)为了充分利用数据，应采用逐差法：

x4－x1x5－x2x6－x3＋＋3T23T23T2a＝

3＝（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3）.

9T2x4＋x5答案：(1)DCBA

(2)0.1

(3)

2T（x4＋x5＋x6）－（x1＋x2＋x3）(4)

9T210．(20分)

如图所示，某人从距离墙壁10 m处起跑，向着墙壁冲去，摸到墙之后立即返回到出发点．设该人起跑的加速度大小为4 m/s2，运动过程中的最大速度为

4 m/s，快到达墙壁时需减速到零，不能与墙壁相撞．减速的加速度大小为8 m/s2，返回时达到最大速度后不需减速，保持最大速度冲到出发点．求该人总的往返时间为多少？

vmax解析：加速阶段：t1＝＝1 s

a11x1＝vmaxt1＝2 m

2vmax减速阶段：t3＝＝0.5 s

a21x3＝vmaxt3＝1 m

2x－（x1＋x3）匀速阶段：t2＝＝1.75 s

vmax由墙壁向起点(终点)运动的过程中，加速阶段：

t4＝vmax＝1 s；

a11x4＝vmaxt4＝2 m

2x－x4匀速阶段：t5＝＝2 s

vmax该人总的往返时间为t＝t1＋t2＋t3＋t4＋t5＝6.25 s.

答案：6.25 s 11．(20分)在交管部门强行推出了“电子眼”后，机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少．现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶，甲车在前，乙车在后，它们行驶的速度均为10 m/s.当两车快要到一十字路口时，甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯，于是紧急刹车(反应时间忽略不计)，乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车，但乙车司机反应较

慢(反应时间为0.5 s)．已知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍，乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍，(g取10 m/s2)求：

(1)若甲司机看到黄灯时车头距警戒线15 m．他采取上述措施能否避免闯红灯？

(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞，甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离？

解析：(1)甲车紧急刹车的加速度大小为

Ff10.4m1ga1＝＝＝4 m/s2

m1m1v010甲车停下所需时间：t1＝＝

s＝2.5 s

a14v21020甲车滑行距离：x＝＝

m＝12.5 m

2a12×4由于x＝12.5 m<15 m，

所以甲车能避免闯红灯．

(2)设甲、乙两车行驶过程中至少应保持距离x0，在乙车刹车t2时间两车速度相等，t0为乙车司机反应时间，乙车紧急刹车的加速度大小为

Ff2a2＝＝5 m/s2

m2速度相等：v0－a1(t2＋t0)＝v0－a2t2

解得：t2＝2.0 s

1乙车发生的位移：x乙＝v0t0＋v0t2－a2t2＝15 m

22甲车发生的位移：

1x甲＝v0(t0＋t2)－a1(t0＋t2)2＝12.5 m

2x0＝x乙－x甲＝(15－12.5)m＝2.5 m.

答案：(1)能避免闯红灯

(2)2.5 m