高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动的研究（适中版01）

**基本信息** 本单元卷聚焦匀变速直线运动，通过无人机配送、蹦极加速度、ETC收费等真实情境，覆盖概念规律、图像分析、实验探究，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|7/28|匀变速概念、自由落体、v-t图像|结合科技情境（如无人机运动），辨析概念本质| |多选题|3/18|x-t图像、运动规律综合|通过图像分析（如两车追及v-t图），考查科学推理| |实验题|2/15|打点计时器、重力加速度测量|注重实验操作（如光电门测g），培养科学探究能力| |解答题|3/39|追及问题、竖直上抛、ETC运动|联系生活应用（如ETC收费流程），体现科学态度与责任|

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的研究（适中版01） 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）如图所示，将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落。关于三者的运动，下列说法中正确的是（　　） A．小羽毛先到底端 B．小木片先到底端 C．小铁片先到底端 D．三者同时到底端 【答案】D 【详解】将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落，它们均做自由落体运动，高度一样，根据，可知三者同时到底端，故选D。 3．（本题4分）如图，无人机从地面由静止竖直向上沿直线运动，为高层住宅用户配送包裹，到达目标高度后悬停，则该过程无人机运动的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【详解】题意可知无人机从地面由静止竖直向上沿直线运动（竖直向上为正方向），为高层住宅用户配送包裹，到达目标高度后悬停，可知初速度、末速度均为0，即无人机可能先加速运动后减速运动（加速度先正后负）至0，也可能先加速运动后匀速运动，最后再减速运动至0，且速度均为正值，综合可知A选项符合题意。 故选A。 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）在实验台桌面上有均匀刻度，两木块沿同一方向运动，用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录每次曝光时木块的位置如图所示（连续两次曝光的时间间隔是相等的）。由图可知两木块（    ） A．在时间内的某时刻速度相同 B．在时刻速度相同 C．在时间内的某时刻速度相同 D．在时刻速度相同 【答案】C 【详解】设一小格为，连续两次曝光的时间间隔是，由图可得下面一个木块间隔均匀，则为匀速运动，速度 上面一个木块相同时间位移增量相同，则为匀加速运动，时刻为的中间时刻，则速度为 时刻为的中间时刻，则速度为 因为，可得两木块在时间内的某时刻速度相同。 故选C。 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）如图，A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移一时间图像，则（　　） A．前5s内，A的速度大小为6m/s B．A、B两人在第5s末相遇 C．前5s内，A的路程比B的路程大 D．前5s内，A的位移比B的位移大 【答案】AD 【详解】A．根据图像的斜率表示速度可知，前5s内，A的速度为 则速度大小为6m/s，故A正确； B．由图可知，A、B两人在第5s末位置不相同，故不能相遇，故B错误； C．由图可知，前5s内，A从30m位置运动到原点，其运动路程为30m，B从原点运动到25m位置，静止2s后向负方向运动12.5m位置，其运动的路程为37.5m，因此前5s内，A的路程比B的路程小，故C错误； D．由位移的定义可知，前5s内，A的位移大小为30m，B的位移大小为12.5m，因此前5s内，A的位移比B的位移大，故D正确。 故选AD。 9．（本题6分）如图所示，一小汽车从A点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为3v，则下列说法正确的是（　　） A．小车在BC段行驶的时间是AB段行驶时间的2倍 B．小车在BC段的位移是AB段位移的9倍 C．小车在BC段的平均速度是经过B点速度的2倍 D．小车在AC段的平均速度是AB段平均速度的3倍 【答案】ACD 【详解】A．初速度为零的匀加速直线运动，从初始开始，在连续相同的时间T内，末速度之比为，即得，故A正确； B．在连续相同的时间T内，位移之比为，即得，故B错误； C．设BC段的时间中点为D，则，又B点为AD段的时间中点，则有 即则，故C正确； D．同C理，有，，即AC段的平均速度是AB段平均速度的3倍，故D正确。 故选ACD。 【点睛】 10．（本题6分）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（　　）    A．在时，甲车在乙车后 B．在时，甲车在乙车前7.5 m C．两车另一次并排行驶的时刻是 D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 【答案】BD 【详解】B．由题中图像得 两车在时并排行驶，此时 所以时甲车在前，距乙车的距离为 故B正确。 AC．时 此时 所以另一次并排行驶的时刻为 故A、C错误； D．两次并排行驶的位置沿公路方向相距 故D正确。 故选BD。 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）某实验小组用图甲所示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电门A和B、小球和网兜组成。通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度。 (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用 。 A．钢球 B．乒乓球 C．橡胶球 D．塑料球 (2)实验时，应先________（选填“释放小球”或“接通光电计时器”）； (3)实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出与t关系图像如图乙所示。由图乙可知重力加速度g=_________m/s2； (4)若另一实验小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则_________（选填“能”或“不能”）通过上述方法测得重力加速度的大小； (5)小明同学认为做本实验时必需每次在同一位置由静止释放小球，你是否认同他的观点，说明理由。________ 【答案】(1)A (2)接通光电计时器 (3)9.68 (4)能 (5)同意，因为图像的纵截距代表小球每次经过其中一个光电门的瞬时速度，需要保持一定，就需要控制释放高度一定 【详解】（1）实验应尽量减小空气阻力的影响，所以应该选用质量大体积小的球，因此选A。 （2）实验时，应先接通光电计时器，再释放小球。若先释放小球，再接通光电计时器，小球可能已穿过计时器。 （3）根据 可得 可知图线的斜率表示，即 则有。 （4）若另一小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，采用逆向思维，也可以通过上述方法能求出重力加速度。 （5）因为图像的纵截距代表小球每次经过其中一个光电门的瞬时速度，需要保持一定，就需要控制释放高度一定。 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，某物理兴趣小组进行了一次自由落体和竖直上抛的演示实验，一顶端固定有一根长为的木棒，某时刻木棒从静止开始自由下落，与此同时地面上有一个小球（可看成质点）以初速度竖直上抛，观察到在时，小球和木棒的下端处于同一高度（，且不考虑空气阻力）。 (1)小球经过多长时间落地？ (2)求初始时刻木棒顶端离地面的高度？ 【答案】(1) (2) 【详解】（1）对小球分析，小球上升过程中的时间为 由对称性可知小球落地时间 （2）木棒做自由落体运动，对木棒 对小球 位移关系满足 联立解得 14．（本题13分）汽车甲以速度在平直公路上匀速行驶，某时刻司机发现正前方有一辆汽车乙开始启动并做匀加速运动，为防止两车相撞，甲车司机立即刹车使车做匀减速运动，以此时为0时刻，两车运动的图像如图所示。运动过程中甲车恰好没有撞上乙车，忽略两车大小。求： (1)两车运动的加速度大小； (2)从汽车甲刹车到停止的过程中两车间的最远距离。 【答案】(1)， (2) 【详解】（1）由图可知，时两车的瞬时速度相等，设为，则 设汽车甲刹车到停止所用时间为，则， 其中，由图可知 联立，解得，， （2）根据图线与横轴所围面积表示位移，且运动过程中甲车恰好没有撞上乙车，可知两车共速，此时两车恰好没有相撞，则时两车相距最远，最远距离为 15．（本题16分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过缴费后，再加速至行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。 (1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程为多少？ (2)如果过ETC通道，汽车通过第（1）问路程所需时间是多少？ (3)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间？ 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）汽车通过人工收费通道时，速度减速为零的位移 速度从零加速到原来速度经历的位移 从减速到恢复正常行驶过程的位移大小 （2）设汽车通过通道时，从速度减速到行驶的位移为，时间为，从速度加速到行驶的位移为，时间为根据速度—位移公式得 运动时间满足 匀速直线运动的时间 通过剩余位移用时间为 汽车通过第（1）问路程所需要的时间 （3）汽车通过人工收费通道时，经过的时间 加速的时间 从收费前减速开始到收费后加速结束，所需的时间是 汽车通过ETC通道第（1）问路程所需要的时间是 汽车通过ETC通道比人工收费通道节约时间为 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01） 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）如图所示，将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落。关于三者的运动，下列说法中正确的是（　　） A．小羽毛先到底端 B．小木片先到底端 C．小铁片先到底端 D．三者同时到底端 3．（本题4分）如图，无人机从地面由静止竖直向上沿直线运动，为高层住宅用户配送包裹，到达目标高度后悬停，则该过程无人机运动的图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 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）在实验台桌面上有均匀刻度，两木块沿同一方向运动，用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录每次曝光时木块的位置如图所示（连续两次曝光的时间间隔是相等的）。由图可知两木块（    ） A．在时间内的某时刻速度相同 B．在时刻速度相同 C．在时间内的某时刻速度相同 D．在时刻速度相同 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）如图，A、B两人骑自行车在同一直线上运动的位移一时间图像，则（　　） A．前5s内，A的速度大小为6m/s B．A、B两人在第5s末相遇 C．前5s内，A的路程比B的路程大 D．前5s内，A的位移比B的位移大 9．（本题6分）如图所示，一小汽车从A点由静止开始做匀加速直线运动，若到达B点时速度为v，到达C点时速度为3v，则下列说法正确的是（　　） A．小车在BC段行驶的时间是AB段行驶时间的2倍 B．小车在BC段的位移是AB段位移的9倍 C．小车在BC段的平均速度是经过B点速度的2倍 D．小车在AC段的平均速度是AB段平均速度的3倍 10．（本题6分）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其图像如图所示。已知两车在时并排行驶，则（　　）    A．在时，甲车在乙车后 B．在时，甲车在乙车前7.5 m C．两车另一次并排行驶的时刻是 D．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m 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）某实验小组用图甲所示器材测量重力加速度的大小。实验器材由底座带有标尺的竖直杆、光电门A和B、小球和网兜组成。通过测量小球在A、B间不同位移时的平均速度，求重力加速度。 (1)现有以下材质的小球，实验中应当选用 。 A．钢球 B．乒乓球 C．橡胶球 D．塑料球 (2)实验时，应先________（选填“释放小球”或“接通光电计时器”）； (3)实验中保持A不动，沿杆向下移动B，测量A、B之间的距离h及钢球经过该距离所用时间t，经多次实验绘出与t关系图像如图乙所示。由图乙可知重力加速度g=_________m/s2； (4)若另一实验小组用同样的实验装置，保持B不动，沿杆向上移动A，则_________（选填“能”或“不能”）通过上述方法测得重力加速度的大小； (5)小明同学认为做本实验时必需每次在同一位置由静止释放小球，你是否认同他的观点，说明理由。________ 四、解答题 13．（本题10分）如图所示，某物理兴趣小组进行了一次自由落体和竖直上抛的演示实验，一顶端固定有一根长为的木棒，某时刻木棒从静止开始自由下落，与此同时地面上有一个小球（可看成质点）以初速度竖直上抛，观察到在时，小球和木棒的下端处于同一高度（，且不考虑空气阻力）。 (1)小球经过多长时间落地？ (2)求初始时刻木棒顶端离地面的高度？ 14．（本题13分）汽车甲以速度在平直公路上匀速行驶，某时刻司机发现正前方有一辆汽车乙开始启动并做匀加速运动，为防止两车相撞，甲车司机立即刹车使车做匀减速运动，以此时为0时刻，两车运动的图像如图所示。运动过程中甲车恰好没有撞上乙车，忽略两车大小。求： (1)两车运动的加速度大小； (2)从汽车甲刹车到停止的过程中两车间的最远距离。 15．（本题16分）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图所示，汽车以的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过缴费后，再加速至行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。 (1)汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程为多少？ (2)如果过ETC通道，汽车通过第（1）问路程所需时间是多少？ (3)汽车通过ETC通道比人工收费通道节约多长时间？ 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 $