高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动的研究（适中版02）

**基本信息** 本卷为高中物理第二章匀变速直线运动单元复习卷，通过单选、多选、实验及解答题，覆盖加速度、图像分析、追及问题等核心知识，结合蹦极、高速拥堵等真实情境，适配单元巩固与素养提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|匀变速直线运动概念、自由落体、v-t图像分析|基础概念辨析，如第1题考查加速度矢量性| |多选题|3/18|x-t图像、平均速度、v-t图像综合|第8题结合图像切线斜率分析速度变化| |实验题|2/15|打点计时器数据处理、斜面小球运动|第11题考查瞬时速度与加速度计算，体现科学探究| |解答题|3/39|竖直上抛、追及避碰、多过程运动|第15题以高速拥堵为情境，考查运动学公式综合应用，培养科学思维|

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的研究（适中版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于匀变速直线运动下列说法正确的是（　　） A．匀变速直线运动加速度大小保持不变方向可以变化 B．匀变速直线运动中，速度是不变化的 C．匀变速直线运动在任意相等时间内，速度变化一定相等 D．匀变速直线运动在任意相等时间内，位置变化一定相等 【答案】C 【详解】A．匀变速直线运动的加速度大小和方向均保持不变，A错误； B．匀变速直线运动中，速度随时间均匀变化，B错误； C．根据 可知匀变速直线运动在任意相等时间内，速度变化一定相等，C正确； D．根据 匀变速直线运动在任意相等时间内，由于初速度不相同，可知通过的位移不相等，即位置变化不相等，D错误。 故选C。 2．（本题4分）从高楼坠落的花盆，其运动可视为自由落体运动，下列说法中正确的是（    ） A．花盆刚下落时，速度和加速度都为零 B．花盆的质量越大，下落的时间越短 C．花盆的质量越大，下落的加速度越大 D．花盆下落的运动是加速度不变的匀变速直线运动 【答案】D 【详解】A．花盆刚下落时，初速度为零，但加速度为重力加速度，故A错误； B．设花盆离地的高度为，根据自由落体运动规律有 解得 可知下落的时间与高度有关，与花盆的质量无关，故B错误； C．自由落体运动的加速度恒为重力加速度，与质量无关，故C错误； D. 自由落体运动是初速度为零、加速度恒为的匀变速直线运动，故D正确。 故选D。 3．（本题4分）某同学研究雨滴从高空竖直下落，描绘出雨滴的速度随时间变化规律如下图，则（　　） A．雨滴运动越来越慢 B．雨滴速度变化越来越慢 C．雨滴运动的加速度与速度方向相反 D．雨滴所受阻力越来越小 【答案】B 【分析】v-t图像的斜率表示加速度，由图可知：雨滴下落过程中速度持续增大、最终趋近匀速，图像斜率（加速度）逐渐减小。 【详解】A．速度一直增大，雨滴整体运动越来越快，只是速度增加得越来越慢，故A错误； B．加速度描述速度变化的快慢，加速度逐渐减小，说明速度变化越来越慢，故B正确； C．速度一直增大，说明加速度方向与速度方向相同，故C错误； D．对雨滴受力分析，由牛顿第二定律 得：逐渐减小，因此逐渐增大（最终趋近于），故D错误。 故选B。 4．（本题4分）某同学把手机固定在身上蹦极，蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中，加速度传感器记录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如图所示。忽略空气阻力，则该同学处在最低点的时刻是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由a-t图像可知，内，该同学向下加速运动，速度逐渐增大；时刻，速度达到最大值；内，继续向下运动，速度逐渐减小；时刻，速度减为零；内，反向加速，向上运动。因此，时刻该同学处于最低点。 故选B。 5．（本题4分）如图所示，物体做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝1.2m，CD＝6.0m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s，下列说法正确的是（       ） A．物体的加速度大小为 B．物体在B点的速度大小为12m/s C．物体在BC中间时刻的速度为16m/s D．BC＝4m 【答案】B 【详解】A．根据匀变速直线运动的推论，即在相等时间内的位移差 可得加速度为，故A错误； BD．根据匀变速直线运动的推论，有 解得 根据匀变速直线运动的推论，即时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得，故B正确，D错误； C．根据匀变速直线运动的推论，即时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得物体在BC中间时刻的速度为，故C错误。 故选B。 6．（本题4分）科技馆中有一个展品（展品周围环境较暗），该展品有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零），在平行频闪光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动，如图中A、B、C、D所示。该展品的最大高度为2m，重力加速度g＝10m/s2。下列说法错误的是（　　） A．展品滴水的时间间隔T为0.2s B．该光源的闪光频率为5Hz C．水滴在相邻两点之间的平均速度之比为 D．若将目前的光源闪光频率f略微调大一些，则将观察到“水滴下移” 【答案】D 【详解】A．水滴做自由落体运动，由题图可知、、，则根据匀变速直线运动的逐差法有 代入数据解得展品滴水的时间间隔为，故A正确，不符合题意； B．看起来水滴好像是静止不动的，说明水滴下落的时间间隔T等于光源闪光的时间间隔。所以该光源的闪光频率为，故B正确，不符合题意； C．由可知，由于滴水的时间间隔相等，所以有，故C正确，不符合题意； D．若闪光频率略微调大，则闪光的时间间隔变小，导致水滴在连续两次闪光间隔内下落的距离会小于原来的距离，所以会观察到“水滴上移”的现象，故D错误，符合题意。 故选D。 7．（本题4分）同一直线车道上，甲车和乙车正同向匀速行驶，甲车在前乙车在后，时，甲车发现前方有险情立即刹车，为避免两车相撞，后乙车也开始刹车，如图是两车位置随时间变化图像，图中曲线均为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为，司机反应时间不计，下列说法正确的是（　　） A．甲车加速度大小为 B．当时，两车速度大小相等 C．若，两车恰好没有相撞 D．若没有相撞，两车相距最近时乙车的位移为 【答案】C 【详解】A．由甲图可知10s内甲的位移大小为50m，根据运动学公式有 代入数据解得甲车的加速度大小为，故A错误； B．由图乙前两秒的图像可知，乙匀速时的速度大小为 2s~9s为匀减速直线运动，根据运动学公式 其中， 解得 两车共速时由运动学知识有 代入数据解得，故B错误； C．两车恰好没有相撞，则满足 其中为乙车的匀速时间，代入数据解得 即两车相距时，恰好没有相撞，故C正确； D．若没有相撞，两车相距最近时共速，乙车的位移为，其中，代入数据解得，故D错误。 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）甲、乙两个质点运动的位移—时间图像如图，图中虚线与曲线相切，则（    ） A．甲做匀减速直线运动，乙做变减速直线运动 B．在时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等 C．在时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度 D．在时间内，乙的速度大于甲，时刻后，乙的速度小于甲 【答案】BC 【详解】A．根据位移—时间图像的切线斜率表示速度可知，甲沿x轴负方向做匀速直线运动，乙沿x轴负方向做速度逐渐减小的直线运动，故A错误； BD．根据位移—时间图像的切线斜率表示速度可知，在时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等；在速度相等前，乙的速度大于甲的速度；在速度相等后，乙的速度小于甲的速度，故B正确，D错误； C．由题图可知，在时间内，甲通过的位移小于乙通过的位移，则甲的平均速度小于乙的平均速度，故C正确。 故选BC。 9．（本题6分）如图所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，下列说法正确的是（　　） A．小明做匀加速直线运动 B．他4s内的平均速度为2m/s C．他4s内的平均速度为2.5m/s D．他第2s内的平均速度为2m/s 【答案】CD 【详解】A．物体由静止开始做匀加速直线运动，经过相邻相同时间所经过的位移之比为1:3:5:7，而小明骑自行车在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，不满足上述位移之比关系，所以小明做的不是匀加速直线运动，故A错误； BC．4s内的位移的大小为总位移为 所以在4s内的平均速度为 故B错误，C正确； D．第2s内的位移的大小为2m，时间为1s，所以第2s内的平均速度为2m/s，故D正确。 故选CD。 10．（本题6分）如图所示为某质点做直线运动的v-t图像。已知时刻的速度为，时刻的速度为，图中OA与AB是关于A点中心对称的曲线，由图可得（    ） A．质点的加速度先减小后增大 B．的加速度为 C．的平均速度为 D．的位移为 【答案】AD 【详解】A．图像切线的斜率表示加速度，则质点的加速度先减小后增大，故A正确； B．2t0时刻图像切线的斜率未知，因此无法求得2t0时刻质点的加速度，故B错误； C．若0~t0时间内质点做匀加速直线运动，则可知其平均速度为 而根据图像可知，在0~t0时间内的任意时刻该质点的速度大小均大于做匀加速直线运动时的速度大小，则该质点在0~t0时间内的平均速度大于，故C错误； D．速度—时间图像与时间轴围成的面积表示位移，根据图像，显然0~t0时间内的位移大于，而根据图像的对称性，利用割补法可知，0~2t0时间内的位移为，故D正确。 故选BC。 三、实验题 11．（本题6分）某同学用打点计时器研究匀变速运动，获得如图纸带，相邻计数点间有4个点未画出。已知打点周期0.02s。 (1)相邻计数点间的时间间隔_______s (2)打C点时的瞬时速度vC=______m/s（结果保留两位有效数字） (3)计算加速度为a=_____m/s2（结果保留两位有效数字） 【答案】(1)0.1 (2)0.20 (3)0.50 【详解】（1）相邻计数点间有4个点未画出，打点周期0.02s，则相邻计数点间的时间间隔 （2）根据匀变速直线运动中间时刻的速度等于全程的平均速度，则C点时的瞬时速度为 （3）根据匀变速直线运动中相邻的相等时间间隔位移差计算加速度，则 12．（本题9分）某同学受伽利略斜面实验思想启发，用现代实验器材改进研究匀变速直线运动规律的实验。如图甲所示，首先调节合适的斜面倾角并固定，让小球从斜面O点由静止释放，沿斜面做匀加速直线运动，先后经过A、B两个光电门，其中B光电门固定在斜面底端，A光电门的位置可调节。测出间距离x、小球通过光电门A的挡光时间以及间运动时间t。 (1)如图乙测量小球的直径D，可得________。 (2)由测得的数据可以算出小球经过A处的速度________（选用题中符号x、、t、D表示），x越大，________。（选填“越大”“越小”或“不受影响”） (3)将小球的运动等效为从B点沿斜面向上的匀减速直线运动，有，多次改变A的位置重复实验，得到x与t的数据，并作出图像，如丙图，图像的截距为b，P点坐标为。则可算出小球在斜面上运动的加速度________，斜面长度________（两空均用b、c、d表示）。 【答案】(1)1.53/1.54/1.55/1.56/1.57 (2) 越小 (3) 【详解】（1）图中刻度尺上一小格为0.1cm，应估读到下一位，即要读到0.01cm。 小球的直径 （2）[1] 因很小，小球通过光电门的平均速度可近似为瞬时速度 [2] x越大，OA间距越小，则越小。 （3）[1]根据 公式变形得 结合图丙，斜率，所以 [2] 截距​；设斜面长度，小球从O到B做初速度为0的匀加速直线运动 根据速度位移关系 可得 四、解答题 13．（本题10分）如图为我校举办的篮球比赛中抢发球场景，裁判将篮球从距地面处向上抛起（视为竖直上抛），学生稍后向上起跳将下落中的篮球拍向队友，为了更快拍到球需在自身起跳达到最高处时刚好碰到篮球。已知篮球被抛出时的初速度，学生静态摸高，跳起后摸高，忽略空气阻力，取。求 (1)学生跳至最高点的时间？ (2)为了更快拍到球学生需在裁判抛球后多久起跳？ 【答案】(1)0.3s (2)0.9s 【详解】（1）学生起跳后做竖直上抛运动，上升的高度为： 竖直上抛上升过程可逆向看作自由落体运动，由 代入数据得： 解得学生跳至最高点的时间 （2）设篮球从抛出到运动至 处的总时间为 ，取向上为正方向，对篮球由竖直上抛位移公式： 代入数据 得： 整理得 解得两个解： ，对应篮球上升过程经过； ，对应篮球下落过程经过。 题目要求拍下落的篮球且更快拍到，因此取总时间 设抛球后经过 学生起跳，满足 ，因此： 14．（本题13分）一小轿车以的速度匀速行驶在平直的公路上，突然发现前方停有一电动车，立即鸣笛提醒并制动刹车，此时到电动车的距离，电动车驾驶员听到提醒立即驾车向前做的匀加速直线运动。已知电动车行驶的最大速度，小轿车刹车过程视为匀减速直线运动。声音传播时间忽略不计。为避免小轿车撞到电动车，求： (1)小轿车减速的加速度至少多大； (2)若小轿车以（1）中加速度刹车，从刹车开始到电动车刚达到最大速度，此过程小轿车前进的距离x（本问保留三位有效数字）。 【答案】(1)11 m/s² (2)40.9 m 【详解】（1）设经过时间两车的速度相等，则有 此过程小轿车的位移 电动车的位移 两车恰好不相撞，则有 解得， 此时电动车的速度，符合题意。 （2）设小轿车停止运动的时间为，则有 设电动车加速到最大速度的时间为，则有 说明小轿车在电动车未达到最大速度时就已经停止了运动，故此过程小轿车的位移 15．（本题16分）节假日高速免费，一般家庭自驾出行首选走高速公路，因此节假日期间高速公路上也容易出现拥堵。车辆在一次行驶中正在以做匀速直线运动，随后驾驶员手机导航APP提示“前方道路拥堵，长度L=900米”。驾驶员立即刹车减速，车辆开始做匀减速直线运动，该车刚达到拥堵路段时，车速刚好减为0，等待后从静止开始先匀加速至车速为，随后保持该速度匀速通过拥堵路段，离开拥堵路段后立即匀加速至恢复正常行驶。设各阶段匀加速和匀减速直线运动的加速度大小均为，不考虑驾驶员的反应时间。求： (1)驾驶员接收到APP提示“前方道路拥堵”提示信息时，汽车离拥堵路段的距离； (2)汽车驾驶员从接收到提示信息开始减速到再次恢复正常行驶所用的时间t； (3)由于道路拥堵，该汽车从接收提示信息减速开始，到最终恢复正常行驶速度的整个过程，比正常行驶通过对应路程多用的时间。 【答案】(1)900 m (2)427 s (3)337.3 s 【详解】（1）驾驶员接收到APP提示开始做匀减速运动至速度为0，由匀变速直线运动位移与速度的关系，得解得 （2）汽车从接收到提示信息开始减速，匀减速行驶阶段时间为 匀加速行驶阶段时间为 匀加速行驶阶段位移为 匀速行驶阶段位移为 匀速行驶阶段时间为 速度由速度恢复到阶段所用时间 到再次恢复正常行驶所用的时间为 （3）匀减速行驶阶段位移为 速度由速度恢复到阶段的位移为 汽车驾驶员从接收到提示信息开始减速到再次恢复正常行驶所走的位移为 以匀速通过该段路所需时间为 所以由于道路拥堵导致该汽车通过该段路段比正常行驶通过多用的时间为 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $ 高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的研究（适中版02） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）关于匀变速直线运动下列说法正确的是（　　） A．匀变速直线运动加速度大小保持不变方向可以变化 B．匀变速直线运动中，速度是不变化的 C．匀变速直线运动在任意相等时间内，速度变化一定相等 D．匀变速直线运动在任意相等时间内，位置变化一定相等 2．（本题4分）从高楼坠落的花盆，其运动可视为自由落体运动，下列说法中正确的是（    ） A．花盆刚下落时，速度和加速度都为零 B．花盆的质量越大，下落的时间越短 C．花盆的质量越大，下落的加速度越大 D．花盆下落的运动是加速度不变的匀变速直线运动 3．（本题4分）某同学研究雨滴从高空竖直下落，描绘出雨滴的速度随时间变化规律如下图，则（　　） A．雨滴运动越来越慢 B．雨滴速度变化越来越慢 C．雨滴运动的加速度与速度方向相反 D．雨滴所受阻力越来越小 4．（本题4分）某同学把手机固定在身上蹦极，蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中，加速度传感器记录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如图所示。忽略空气阻力，则该同学处在最低点的时刻是（　　） A． B． C． D． 5．（本题4分）如图所示，物体做匀加速直线运动，A、B、C、D为其运动轨迹上的四点，测得AB＝1.2m，CD＝6.0m，且物体通过AB、BC、CD所用的时间均为0.2s，下列说法正确的是（       ） A．物体的加速度大小为 B．物体在B点的速度大小为12m/s C．物体在BC中间时刻的速度为16m/s D．BC＝4m 6．（本题4分）科技馆中有一个展品（展品周围环境较暗），该展品有一个不断均匀滴水的龙头（刚滴出的水滴速度为零），在平行频闪光源的照射下，可以观察到一种奇特的现象：只要耐心地缓慢调节水滴下落的时间间隔，在适当的情况下，看到的水滴好像都静止在各自固定的位置不动，如图中A、B、C、D所示。该展品的最大高度为2m，重力加速度g＝10m/s2。下列说法错误的是（　　） A．展品滴水的时间间隔T为0.2s B．该光源的闪光频率为5Hz C．水滴在相邻两点之间的平均速度之比为 D．若将目前的光源闪光频率f略微调大一些，则将观察到“水滴下移” 7．（本题4分）同一直线车道上，甲车和乙车正同向匀速行驶，甲车在前乙车在后，时，甲车发现前方有险情立即刹车，为避免两车相撞，后乙车也开始刹车，如图是两车位置随时间变化图像，图中曲线均为抛物线。已知甲车匀速行驶的速度为，司机反应时间不计，下列说法正确的是（　　） A．甲车加速度大小为 B．当时，两车速度大小相等 C．若，两车恰好没有相撞 D．若没有相撞，两车相距最近时乙车的位移为 二、多选题 8．（本题6分）甲、乙两个质点运动的位移—时间图像如图，图中虚线与曲线相切，则（    ） A．甲做匀减速直线运动，乙做变减速直线运动 B．在时间内的某时刻，甲、乙两质点的速度大小相等 C．在时间内，甲的平均速度小于乙的平均速度 D．在时间内，乙的速度大于甲，时刻后，乙的速度小于甲 9．（本题6分）如图所示，小明骑自行车由静止沿直线运动，他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m，下列说法正确的是（　　） A．小明做匀加速直线运动 B．他4s内的平均速度为2m/s C．他4s内的平均速度为2.5m/s D．他第2s内的平均速度为2m/s 10．（本题6分）如图所示为某质点做直线运动的v-t图像。已知时刻的速度为，时刻的速度为，图中OA与AB是关于A点中心对称的曲线，由图可得（    ） A．质点的加速度先减小后增大 B．的加速度为 C．的平均速度为 D．的位移为 三、实验题 11．（本题6分）某同学用打点计时器研究匀变速运动，获得如图纸带，相邻计数点间有4个点未画出。已知打点周期0.02s。 (1)相邻计数点间的时间间隔_______s (2)打C点时的瞬时速度vC=______m/s（结果保留两位有效数字） (3)计算加速度为a=_____m/s2（结果保留两位有效数字） 12．（本题9分）某同学受伽利略斜面实验思想启发，用现代实验器材改进研究匀变速直线运动规律的实验。如图甲所示，首先调节合适的斜面倾角并固定，让小球从斜面O点由静止释放，沿斜面做匀加速直线运动，先后经过A、B两个光电门，其中B光电门固定在斜面底端，A光电门的位置可调节。测出间距离x、小球通过光电门A的挡光时间以及间运动时间t。 (1)如图乙测量小球的直径D，可得________。 (2)由测得的数据可以算出小球经过A处的速度________（选用题中符号x、、t、D表示），x越大，________。（选填“越大”“越小”或“不受影响”） (3)将小球的运动等效为从B点沿斜面向上的匀减速直线运动，有，多次改变A的位置重复实验，得到x与t的数据，并作出图像，如丙图，图像的截距为b，P点坐标为。则可算出小球在斜面上运动的加速度________，斜面长度________（两空均用b、c、d表示）。 四、解答题 13．（本题10分）如图为我校举办的篮球比赛中抢发球场景，裁判将篮球从距地面处向上抛起（视为竖直上抛），学生稍后向上起跳将下落中的篮球拍向队友，为了更快拍到球需在自身起跳达到最高处时刚好碰到篮球。已知篮球被抛出时的初速度，学生静态摸高，跳起后摸高，忽略空气阻力，取。求 (1)学生跳至最高点的时间？ (2)为了更快拍到球学生需在裁判抛球后多久起跳？ 14．（本题13分）一小轿车以的速度匀速行驶在平直的公路上，突然发现前方停有一电动车，立即鸣笛提醒并制动刹车，此时到电动车的距离，电动车驾驶员听到提醒立即驾车向前做的匀加速直线运动。已知电动车行驶的最大速度，小轿车刹车过程视为匀减速直线运动。声音传播时间忽略不计。为避免小轿车撞到电动车，求： (1)小轿车减速的加速度至少多大； (2)若小轿车以（1）中加速度刹车，从刹车开始到电动车刚达到最大速度，此过程小轿车前进的距离x（本问保留三位有效数字）。 15．（本题16分）节假日高速免费，一般家庭自驾出行首选走高速公路，因此节假日期间高速公路上也容易出现拥堵。车辆在一次行驶中正在以做匀速直线运动，随后驾驶员手机导航APP提示“前方道路拥堵，长度L=900米”。驾驶员立即刹车减速，车辆开始做匀减速直线运动，该车刚达到拥堵路段时，车速刚好减为0，等待后从静止开始先匀加速至车速为，随后保持该速度匀速通过拥堵路段，离开拥堵路段后立即匀加速至恢复正常行驶。设各阶段匀加速和匀减速直线运动的加速度大小均为，不考虑驾驶员的反应时间。求： (1)驾驶员接收到APP提示“前方道路拥堵”提示信息时，汽车离拥堵路段的距离； (2)汽车驾驶员从接收到提示信息开始减速到再次恢复正常行驶所用的时间t； (3)由于道路拥堵，该汽车从接收提示信息减速开始，到最终恢复正常行驶速度的整个过程，比正常行驶通过对应路程多用的时间。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 2 / 2 $