第二章《匀变速直线运动的研究》单元测试卷-2024-2025学年新高一物理【赢在暑假】同步精讲精练系列（人教版2019必修第一册）

第二章《匀变速直线运动的研究》单元测试卷 一：单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　 ) A．匀加速直线运动中，物体的加速度与速度方向相同 B．加速度的方向就是位移的方向 C．加速度的方向就是速度的方向 D．匀减速直线运动中，位移和速度都随时间的增加而减小 2．甲、乙两球从同一高度相隔1s先后自由下落（甲先释放），在下落过程中（　　） A．两球的距离始终不变 B．乙球相对于甲球向下匀速运动 C．甲球相对于乙球向下匀速运动 D．甲球相对于乙球向下加速运动 3．一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（   ） A．5m B．10m C．20m D．30m 4．如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度L，通过A点的时间间隔为；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为（　　） A． B． C． D． 5．如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3……所示的小球运动过程中每次曝光的位置，已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d，根据图中的信息，下列判断正确的是（　　） A．能判断位置1是小球释放的初始位置 B．不能判定小球的下落运动是否为匀变速直线运动 C．小球在位置2的速度为 D．小球下落的加速度为 6．A、B两物体t=0时刻开始向同一方向做直线运动，位移—时间图像如图所示，其中A是顶点过原点的抛物线的一部分，B是过点（0，3）的一条直线，两图像相交于坐标为（3，9）的P点，则下列说法中错误的是（　　） A．物体A做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动 B．物体B以2m/s的速度做匀速直线运动 C．在前3s内，物体A比物体B的平均速度大 D．在前3s内，物体B的速度一直比物体A的速度大 7．一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度时间图象如图所示，那么和两段时间内，下列说法正确的是（　　） A．加速度大小之比为1：2 B．位移大小之比为1：2 C．平均速度大小之比为3：1 D．平均速度大小之比为2：1 8．某跳伞运动员做低空跳伞表演。从该运动员离开悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运动，当速度达到50m/s时打开降落伞做匀减速直线运动，加速度大小为 5m/s2，到达地面时速度为 5m/s。下列说法正确的是（　　） A．运动员离开飞机10s后打开降落伞 B．运动员在空中下落过程用时9s C．运动员距离地面245m时打开降落伞 D．悬停的飞机距离地面372.5m 二：多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．火箭发射升空，假若某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内（　　） A．火箭做匀加速直线运动 B．火箭的初速度为2m/s C．火箭的加速度为20m/s D．在3s末，火箭的瞬时速度为64m/s 10．如图所示，光滑斜面被分成四个长度相等的部分，一个物体由A点静止释放，可认为物体在斜面上做匀加速直线运动，下列结论正确的是（　　） A．物体到达各点的速度之比为 B．物体从A到B的时间与从B到E的时间之比为1:3 C．物体从A点到E点的平均速度 D．通过每一部分时，其速度增量均相等 11．如图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的频闪照片。已知A是下落的起点，频闪照相机的频闪周期为T，x1、x2、x3是相邻的位移。下列说法中正确的是（　　）    A．一定满足 B． C．羽毛下落到点的速度大小为 D．羽毛下落的加速度大小为 12．如图所示，A、B两辆汽车从同一地点、同时出发，沿同一方向做直线运动，它们的速度平方（）随位移（x）的变化图像均为直线，下列判断正确的是（　　） A．汽车A的初速度大小为24m/s，加速度大小为 B．汽车B的初速度大小为0，加速度大小为 C．汽车A、B经4s在处相遇 D．汽车A、B经相遇，相遇时在处 三：实验题:本题共2小题，第一小题小题5分，第二小题7分，共12分。 13．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其与0点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，试完成下面问题。 (1)根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中 ；(要求保留三位有效数字) 瞬时速度 v1 v2 v3 v4 v5 数值/(m·s－1) 0.165 0.214 0.263 0.363 (2)在如图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ； (3)由图像求出小车的加速度a＝ m/s2；（保留三位有效数字） (4)图线与纵轴交点的物理意义是 。 14．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）本实验采用电火花计时器，所接电源电压应为 V的频率为的交流电。 （2）为了减小误差，重物应选 。（填入正确选项前的字母） A．木块     B．塑料块     C．铁块 （3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。（填入正确选项前的字母） A．天平     B．秒表     C．刻度尺 （4）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出相邻计数点间的距离分别为，已知打点计时器的打点间隔，则重物运动的加速度计算表达式为 ，代入数据，可得加速度 。（计算结果保留三位有效数字） 四：解答题:本题共4小题,第一小题小题6分，第二小题8分，第三小题10分，第四小题12分，共36分。 15．如图所示，直杆长，圆筒高为。直杆位于圆筒正上方处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取，） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度； （2）直杆穿越圆筒所用的时间t。 16．高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害.某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由释放，物体（可视为质点）落地速度的大小为60m/s，落地后不反弹，不计空气阻力，g 取 10m/s2，求: （1）楼顶的高度； （2）最后 1s物体下落的高度. 17．在大雾天气，某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1＝30 m/s、v2＝20m/s，轿车在与货车距离s0＝12m时轿车司机才发现前方有货车，若此时轿车立即匀减速刹车，则轿车要经过s＝112.5m才能停下米．两车均可视为质点． (1)轿车刹车过程的加速度为多大？若轿车刹车时货车以速度v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞； (2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0＝1s收到信号并立即以大小a2＝2m/s2的加速度匀加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞． 18．时，静止在笔直公路上相距101m的甲、乙两辆汽车同时开始相向行驶。甲车加速度大小为，乙车加速度大小为。行驶3s后，乙车减速，速度减为零时掉头行驶，减速及掉头时的加速度大小相同为，忽略乙车掉头所用时间。甲车允许行驶的最大速度为20m/s，乙车允许行驶的最大速度为15m/s，两车达到最大速度后开始以最大速度匀速行驶。求： （1）乙车减速至速度为零时，两车间的距离； （2）甲车追上乙车时，甲车的位移； （3）若甲车以最大速度行驶10s时，两车都开始减速，甲减速的加速度为，乙减速的加速度为，判断两车是否会再相遇，若不可以请给出分析过程；若可以，求从开始运动到再次相遇时甲运动的时间。 2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二章《匀变速直线运动的研究》单元测试卷 一：单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。 1．关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　 ) A．匀加速直线运动中，物体的加速度与速度方向相同 B．加速度的方向就是位移的方向 C．加速度的方向就是速度的方向 D．匀减速直线运动中，位移和速度都随时间的增加而减小 【答案】A 【详解】当加速度方向和速度方向相同时，物体做加速运动，故匀加速直线运动中，物体的加速度与速度方向相同，A正确；加速度方向和位移方向以及速度方向无关，其表示速度变化量的方向，BC错误；匀减速直线运动中，速度随时间减小，如果速度方向和位移方向相同，位移增大，D错误． 2．甲、乙两球从同一高度相隔1s先后自由下落（甲先释放），在下落过程中（　　） A．两球的距离始终不变 B．乙球相对于甲球向下匀速运动 C．甲球相对于乙球向下匀速运动 D．甲球相对于乙球向下加速运动 【答案】C 【详解】A．设乙运动的时间为t，则甲运动时间为t+1，则两球的距离 S=g(t+1)2−gt2＝gt+g 可见两球间的距离随时间推移，越来越大，故A错误； BCD．甲乙两球均做加速度为g的自由落体运动，速度之差为 △v=g（t+1）-gt=g 保持不变，即甲球相对于乙球向下匀速运动，故BD错误，C正确。 故选C。 3．一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（   ） A．5m B．10m C．20m D．30m 【答案】B 【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动，则有 故选B。 4．如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度L，通过A点的时间间隔为；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为。为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】木板在斜面上运动时，木板的加速度不变，设加速度为，木板从静止释放到下端到达A点的过程，根据运动学公式有 木板从静止释放到上端到达A点的过程，当木板长度为L时，有 当木板长度为时，有 又 ， 联立解得 故选A。 5．如图所示，将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放．用频闪照相机在同一底片上多次曝光，得到了图中1、2、3……所示的小球运动过程中每次曝光的位置，已知连续两次曝光的时间间隔均为T，每块砖的厚度均为d，根据图中的信息，下列判断正确的是（　　） A．能判断位置1是小球释放的初始位置 B．不能判定小球的下落运动是否为匀变速直线运动 C．小球在位置2的速度为 D．小球下落的加速度为 【答案】D 【详解】A．做初速度为零的匀加速直线运动，从零时刻开始在相等时间内走过的位移比为，而图中位移比为，所以位置1不是初始位置，A错误； BD．从图中可得 时间间隔均为T，所以在相等时间内走过的位移差是一个定值，故小球做匀变速直线运动，根据逐差法可得 解得 B错误，D正确； C．根据匀变速直线运动过程中的平均速度等于该段过程中中间时刻速度可得 C错误。 故选D。 6．A、B两物体t=0时刻开始向同一方向做直线运动，位移—时间图像如图所示，其中A是顶点过原点的抛物线的一部分，B是过点（0，3）的一条直线，两图像相交于坐标为（3，9）的P点，则下列说法中错误的是（　　） A．物体A做初速度为零、加速度为的匀加速直线运动 B．物体B以2m/s的速度做匀速直线运动 C．在前3s内，物体A比物体B的平均速度大 D．在前3s内，物体B的速度一直比物体A的速度大 【答案】D 【详解】A．物体A的运动方程为，则初速度为0，代入数据解得加速度，故A正确； B．物体B的图线的斜率表示速度，故物体B做匀速直线运动，物体B的速度为 故B正确； C．在前3s内，物体B的位移为6m，物体A的位移为9m，物体A比B向前多前进了3m，时间相同，所以物体A比物体B的平均速度大，故C正确； D．因图像的斜率等于速度，可知在前3s时间内开始时物体B的速度大于物体A的速度，后来物体A的速度大于物体B的速度，故D错误。 本题选错误的，故选D。 7．一辆车由甲地出发，沿平直公路开到乙地刚好停止，其速度时间图象如图所示，那么和两段时间内，下列说法正确的是（　　） A．加速度大小之比为1：2 B．位移大小之比为1：2 C．平均速度大小之比为3：1 D．平均速度大小之比为2：1 【答案】B 【详解】A．速度-时间图象的斜率表示加速度，根据 可知前t0s内与后2t0s内速度变化大小相同，所用时间之比为1:2，所以加速度大小之比为2:1，故A错误； B．速度-时间图象与时间轴围成的面积表示位移，前t0s内为 2t0s内的位移为 所以位移大小之比为 故B正确。 CD．由于位移大小之比为1:2，时间之比为1:2，所以平均速度所以平均速度大小之比为1:1。故CD错误。 故选B。 8．某跳伞运动员做低空跳伞表演。从该运动员离开悬停的飞机开始计时，运动员先做自由落体运动，当速度达到50m/s时打开降落伞做匀减速直线运动，加速度大小为 5m/s2，到达地面时速度为 5m/s。下列说法正确的是（　　） A．运动员离开飞机10s后打开降落伞 B．运动员在空中下落过程用时9s C．运动员距离地面245m时打开降落伞 D．悬停的飞机距离地面372.5m 【答案】D 【详解】A．由速度—时间公式有 解得 t1=5s 故 A错误； B．减速时，由速度—时间公式有 解得 t2=9s 下落时间为 t=t1+t2=14s 故B错误； C．由位移—时间公式有 故 C 错误； D．由位移—时间公式有 h1= 故D正确。 故选D。 二：多项选择题：本题共4小题，每小题5分，共20分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。全部选对的得5分，选对但不全的得2分，有选错的得0分。 9．火箭发射升空，假若某段时间内火箭速度的变化规律为，由此可知这段时间内（　　） A．火箭做匀加速直线运动 B．火箭的初速度为2m/s C．火箭的加速度为20m/s D．在3s末，火箭的瞬时速度为64m/s 【答案】AD 【详解】根据 结合匀变速直线运动速度时间关系 可知火箭做匀加速直线运动，火箭初速度为 火箭的加速度为 在3s末，火箭的瞬时速度为 故选AD。 10．如图所示，光滑斜面被分成四个长度相等的部分，一个物体由A点静止释放，可认为物体在斜面上做匀加速直线运动，下列结论正确的是（　　） A．物体到达各点的速度之比为 B．物体从A到B的时间与从B到E的时间之比为1:3 C．物体从A点到E点的平均速度 D．通过每一部分时，其速度增量均相等 【答案】AC 【详解】A．由初速度等于零的匀加速度直线运动的推论得，物体到达各点的速度之比为 A正确； B．由初速度等于零的匀加速度直线运动的推论得，物体从A到B的时间与从B到E的时间之比为 B错误； C．B点是AE的中间时刻，则B点的速度等于AE之间的平均速度，C正确； D．速度增量为 各段时间不相等，速度增量也不相等，D错误。 故选AC。 11．如图是一张在真空实验室里拍摄的羽毛与苹果同时下落的频闪照片。已知A是下落的起点，频闪照相机的频闪周期为T，x1、x2、x3是相邻的位移。下列说法中正确的是（　　）    A．一定满足 B． C．羽毛下落到点的速度大小为 D．羽毛下落的加速度大小为 【答案】AD 【详解】A．根据题意可知，A是下落的起点，由初速度为零的匀变速直线运动，从开始计时，连续相等时间内位移之比可知，一定满足 故A正确； BD．由于羽毛与苹果做自由落体运动，则有 解得 故B错误，D正确； C．根据中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度可得，羽毛下落到点的速度大小为 故C错误。 故选AD。 12．如图所示，A、B两辆汽车从同一地点、同时出发，沿同一方向做直线运动，它们的速度平方（）随位移（x）的变化图像均为直线，下列判断正确的是（　　） A．汽车A的初速度大小为24m/s，加速度大小为 B．汽车B的初速度大小为0，加速度大小为 C．汽车A、B经4s在处相遇 D．汽车A、B经相遇，相遇时在处 【答案】BD 【详解】AB．由匀变速直线运动位移与速度关系式，可得 整理，有 结合图像中两汽车的图线，可得 ，，， 解得 ，，， 汽车A的加速度大小为，汽车B的加速度大小为。故A错误；B正确； CD．汽车A速度与时间关系式为 可得该车停止运动所需时间为 此时汽车B的位移为 即汽车A停在6m处时，汽车B还未追上A，则有二者在x＝6m处相遇，时间满足 解得 故C错误；D正确。 故选BD。 三：实验题:本题共2小题，第一小题小题5分，第二小题7分，共12分。 13．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其与0点间的距离如图所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s，试完成下面问题。 (1)根据纸带上各个测量点间的距离，某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中，请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中 ；(要求保留三位有效数字) 瞬时速度 v1 v2 v3 v4 v5 数值/(m·s－1) 0.165 0.214 0.263 0.363 (2)在如图所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 ； (3)由图像求出小车的加速度a＝ m/s2；（保留三位有效数字） (4)图线与纵轴交点的物理意义是 。 【答案】 0.314 0.495 表示计数点0对应的速度 【详解】(1)[1]第4点瞬时速度为 (2)[2]描点连线如图所示 (3)[3]小车加速度 (4)[4]表示计数点0对应的速度。 14．利用图中所示的装置可以研究自由落体运动实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 （1）本实验采用电火花计时器，所接电源电压应为 V的频率为的交流电。 （2）为了减小误差，重物应选 。（填入正确选项前的字母） A．木块     B．塑料块     C．铁块 （3）为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有 。（填入正确选项前的字母） A．天平     B．秒表     C．刻度尺 （4）取下纸带，取其中的一段标出计数点如图所示，测出相邻计数点间的距离分别为，已知打点计时器的打点间隔，则重物运动的加速度计算表达式为 ，代入数据，可得加速度 。（计算结果保留三位有效数字） 【答案】 220 C C 9.63 【详解】（1）[1]本实验采用电火花计时器，所接电源电压应为220V的频率为50Hz的交流电。 （2）[2]为了减小误差，重物应选密度较大的铁块，故C正确，AB错误。 故选C。 （3）[3]为了测得重物下落的加速度，还需要刻度尺测量点迹的距离，无需天平和秒表，故C正确，AB错误。 故选C。 （4）[4][5]根据逐差法可知重物运动的加速度计算表达式为 代入数据可得加速度 四：解答题:本题共4小题,第一小题小题6分，第二小题8分，第三小题10分，第四小题12分，共36分。 15．如图所示，直杆长，圆筒高为。直杆位于圆筒正上方处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取，） （1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度； （2）直杆穿越圆筒所用的时间t。 【答案】（1）；（2） 【详解】（1）直杆做自由落体运动，由运动学知识得 解得 （2）设直杆下端到达圆筒上方的时间为t1，则 设直杆上端离开圆筒下方时间为t2，则 由题意得 联立解得 16．高空抛物是一种不文明的行为，会带来很大的社会危害.某消防员为了测试高空抛物的危害，将一个物体从某高楼的楼顶自由释放，物体（可视为质点）落地速度的大小为60m/s，落地后不反弹，不计空气阻力，g 取 10m/s2，求: （1）楼顶的高度； （2）最后 1s物体下落的高度. 【答案】（1）180m；（2）55m 【详解】（1）由，解得楼顶的高度 （2）由，解得物体下落的总时间 则最后下落的高度为 17．在大雾天气，某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车和货车，其速度大小分别为v1＝30 m/s、v2＝20m/s，轿车在与货车距离s0＝12m时轿车司机才发现前方有货车，若此时轿车立即匀减速刹车，则轿车要经过s＝112.5m才能停下米．两车均可视为质点． (1)轿车刹车过程的加速度为多大？若轿车刹车时货车以速度v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞； (2)若轿车在刹车的同时给货车发信号，货车司机经t0＝1s收到信号并立即以大小a2＝2m/s2的加速度匀加速行驶，通过计算分析两车是否会相撞． 【答案】(1)4m/s2；会(2)不会 【详解】(1)轿车刹车后的加速度大小为： 当两车的速度相同时，用时为： 轿车比货车多运动的位移为： 因为x1＞s0，所以两车会相撞 (2)经过时间t0=1s 两车的距离为： 代入数据解得： x2=4 m 轿车的速度为 v3=v1-a1t0=30-4×1m/s=26m/s 当两车的速度达到相同时，还需要时间为t2，则： v3-a1t2=v2+a2t2 代入数据得： t2=1s 该过程中轿车的位移 货车的位移 可知： x2+x4=4m+21m=25m＞24m=x3 两车不能相碰. 18．时，静止在笔直公路上相距101m的甲、乙两辆汽车同时开始相向行驶。甲车加速度大小为，乙车加速度大小为。行驶3s后，乙车减速，速度减为零时掉头行驶，减速及掉头时的加速度大小相同为，忽略乙车掉头所用时间。甲车允许行驶的最大速度为20m/s，乙车允许行驶的最大速度为15m/s，两车达到最大速度后开始以最大速度匀速行驶。求： （1）乙车减速至速度为零时，两车间的距离； （2）甲车追上乙车时，甲车的位移； （3）若甲车以最大速度行驶10s时，两车都开始减速，甲减速的加速度为，乙减速的加速度为，判断两车是否会再相遇，若不可以请给出分析过程；若可以，求从开始运动到再次相遇时甲运动的时间。 【答案】（1）55.5m；（2）200m；（3）可以；35s 【详解】（1）设甲运动方向为正方向，乙车以初速度为零，加速度为行驶3s，速度 位移 解得 减速到速度为0所用时间为，有 位移 解得 甲在时间内运动的位移为 解得 两车间的距离为 解得 （2）乙车速度从0加速到15m/s所用时间为，有 位移 解得 乙从开始运动到最大速度的位移 解得 甲在时间内位移为 解得 初始时甲、乙间距离为，则有 甲车还未追上乙车。设其后再经过时间追上乙车，需满足 解得 ， （3）由（2）可知，甲车恰加速到最大速度时追上乙车；乙车从第一次相遇到减速到停止，位移为 解得 甲车从第一次相遇到减速到停止，位移为 解得 可得 由此可知可以二次相遇。甲车减速到停止所需时间 解得 其后甲不再运动，故从开始运动到再次相遇时甲运动的时间为 解得 2 学科网（北京）股份有限公司 $$