内容正文:
2026-2027学年高一上册物理单元自测
第二章 匀变速直线运动的规律·基础通关
建议用时:75分钟,满分:100分
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)1.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法不正确的是( )
A.伽利略用逻辑的力量推翻了亚里士多德关于落体运动的观点
B.伽利略利用实验验证了“落体运动的速度与时间成正比”的观点
C.伽利略通过实验发现小球在斜面上运动的位移与运动时间的平方成正比
D.为“冲淡”重力,伽利略设计实验研究小球在斜面上的运动规律,然后将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时
【答案】B
【详解】A.伽利略通过归谬逻辑推理,指出亚里士多德“重的物体下落更快”的观点存在内在矛盾,推翻了该结论,故A正确,不符合题意;
B.伽利略所处时代无法精确测量瞬时速度,不能直接通过实验验证速度与时间成正比的观点,他是先假设,推导得出位移,再通过验证位移与时间平方的关系间接证明的,故B错误,符合题意;
C.伽利略在斜面实验中,测量不同倾角下小球的位移和运动时间,确实得到了位移与时间平方成正比的结论,故C正确,不符合题意;
D.由于自由落体运动加速度大、运动时间短难以测量,伽利略先研究斜面运动以“冲淡”重力,再将结论合理外推到斜面倾角为的自由落体情况,故D正确,不符合题意。
故选B。
2.某质点做直线运动,其速度与时间的函数关系式为(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s)。下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为2m/s B.质点的加速度为4m/s2
C.2s末质点的速度为8m/s D.2s内质点的平均速度为8m/s
【答案】C
【详解】AB.根据匀变速直线运动速度与时间的表达式
结合函数关系式,可知该质点做匀加速直线运动,初速度,,故AB错误;
C.时,速度,故C正确;
D.2s内质点的位移
平均速度,故D错误。
故选C。
3.小张同学研究某物体做匀变速直线运动时得到的图像如图所示,由图可知( )
A.物体的加速度大小为
B.时刻物体的速度为
C.时间内物体通过的位移为图中阴影部分的面积
D.物体在时刻回到出发点
【答案】D
【详解】AB.对于匀变速直线运动,位移公式为
两边除以得
因此,由图像可知,纵轴截距为,所以
图线斜率绝对值为,而斜率等于,所以
解得,即加速度大小为,故AB错误;
C.图像中纵坐标的物理意义为运动的平均速度,所以在时间内的位移应为点的横纵坐标的乘积,故C错误;
D.由题图,物体在时刻
所以,即物体回到出发点,故D正确。
故选D。
4.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为5m和3m。已知汽车刹车后滑行的时间大于2s。则刹车后6s内的位移是( )
A.9m B.10m C.16m D.7m
【答案】A
【详解】根据题意,设汽车初速度为,加速度为,取运动方向为正方向,根据匀变速直线运动连续相等时间内位移差推论有
解得
由运动学公式有
其中,
解得
汽车刹车到速度为0的时间
因此6s内位移等于3s内的位移,则有
故选A。
5.如图所示,一物体自某点(图中未标出)开始做匀减速直线运动,依次经过最后的A、B、C、D四点,最后停在D点。已知A、B的间距为6m,B、C的间距为3m,且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s,则下列说法不正确的是( )
A.C、D间的距离为0.5m B.加速度
C.B点的速度为4.5m/s D.C点的速度为1.5m/s
【答案】A
【详解】AB.取由向的方向为正,设通过段和段的时间均为。由匀变速直线运动的位移公式,对两段分别有,,且
两段位移相减得
代入已知位移得
结合速度与时间的关系和段的位移式,得
物体在点停止,段仍以同一加速度运动,速度与位移的关系为
由得,故A错误,B正确;
CD.前述计算已得点速度为,由速度与时间的关系得,故CD正确。
故选A。
6.做匀变速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移SAB=SBC。已知物体在AB段的平均速度为4m/s,在BC段的平均速度大小为12m/s,那么物体在B点时的瞬时速度的大小为( )
A.6m/s B.7m/s C.8m/s D.10m/s
【答案】D
【详解】设物体经过、、三点时的瞬时速度大小分别为、、,物体做匀加速直线运动,根据平均速度公式分别有,
解得,
由于,根据速度与位移的关系分别有,
联立可得
代入、的表达式可得
解得
代入、,解得
故选D。
7.汽车在某地从时刻刚要启动时,汽车刹车刚好经过它旁边,汽车启动过程的位移与时间的比值和时间的关系如图甲所示,汽车从时刻开始刹车的速度平方与位移的关系如图乙所示,两车做同向直线运动,则下列说法正确的是( )
A.、两车运动的加速度大小之比为
B.从时刻开始,汽车刹车的时间为
C.追上之前,时刻,、两车的距离最大
D.车停下前车已追上车
【答案】D
【详解】A.由图甲可知汽车做初速度为零的匀加速直线运动,有
即
图像斜率
解得
由图乙可知汽车做匀减速直线运动,有
图像斜率绝对值
解得
两车加速度大小之比为,故A错误;
B.从时刻开始,汽车刹车的时间为,故B错误;
C.A追上之前,当两车速度相等时距离最大,有
解得,故C错误;
D.当时,车停下,位移,此时车位移
因为,所以车停下前车已追上车,故D正确。
故选D。
8.某人骑电动车,在距离十字路口停止线6m处看到信号灯变红,立即刹车,做匀减速直线运动,电动车刚好在停止线处停下。已知电动车在减速过程中,第1s的位移是最后1s位移的5倍,忽略反应时间。下列关于电动车的刹车过程说法正确的是( )
A.刹车时间为3s
B.刹车的加速度大小为
C.最后1s位移大小为
D.在减速过程中第2s的平均速度大小为2m/s
【答案】ACD
【详解】ABC.设匀减速总时间为t,加速度为a,最后1s的位移为x0,则第1s的位移为5x0,有
联立解得,故AC正确,B错误;
D.第1s的位移为,第2s的位移为
第2s的平均速度大小为,故D正确。
故选ACD。
9.如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.图1中,物体在时间段通过的位移为
B.图2中,阴影面积表示时刻物体的速度变化量大小
C.图3中,物体在时间内的平均速度等于
D.图4中,0~4 s内物体的速度变化量是
【答案】BD
【详解】A.图1是位移-时间(x-t)图像,位移的定义是末位置坐标与初位置坐标的差值。由图可知t=0时刻物体的初始位置坐标不为0,因此时间段的位移是减去t=0时刻的初始位置坐标,小于,故A错误;
B.图2是加速度-时间(a-t)图像,根据运动学微元规律,a-t图线与时间轴围成的面积对应速度的变化量,因此内阴影面积就是该时段物体速度变化量的大小,故B正确;
C.图3是速度-时间(v-t)图像,若为初速度为0、末速度为的匀加速直线运动,的平均速度等于,对应v-t图线为过原点的直线。本图中v-t图线向上凸(加速度逐渐减小的加速运动),图线与时间轴围成的面积(即总位移)大于同底等高的匀加速直线运动的位移,因此平均速度大于,故C错误;
D.根据匀变速直线运动位移公式
变形得
结合图4的直线坐标点可解得初速度,加速度
内速度变化量,故D正确。
故选BD。
10.如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15m处以速度v0=10m/s竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h2=20m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球乙落地前,甲相对乙做匀速直线运动
B.两球运动0.5s时,距离地面均为18.75m
C.落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为2:1
D.小球乙落地时,甲距地面5m
【答案】AB
【详解】A.两球的加速度均为重力加速度,相对加速度为0,则小球乙落地前,甲相对乙向上做匀速直线运动,故A正确;
B.两球运动0.5s时,根据位移时间关系可得,
甲距地面的高度为
乙距地面的高度为,故B正确;
C.落地前的运动过程中,根据位移关系可得,
代入数据解得,
小球甲的平均速度大小为
小球乙的平均速度大小为
所以小球甲、乙的平均速度之比为1:2,故C错误;
D.由以上分析可知,小球乙落地时,所用时间为2s,则甲的位移为
即小球甲回到出发点,所以小球甲距地面为,故D错误。
故选AB。
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分)某学生做“探究匀变速直线运动”实验,其实验装置如图甲所示,交流电频率为。
(1)以下说法正确的是________。
A.本实验需要倾斜木板进行阻力补偿,木板倾斜程度达到小车刚开始滑动即可
B.打点计时器交流电频率大于,会造成速度的测量值偏小
C.将电磁打点计时器接在电压为的交流电源上
(2)图乙是按正确方法进行实验得到的某条纸带,相邻计数点间还有四个点未画出,其加速度测量值为________(结果保留两位有效数字)。
(3)该学生改用图丙实验装置进行实验,测得挡光片的宽度为,正确进行实验操作后测得滑块经过光电门、所用时间分别为、,光电门、间的距离为,则此次加速度的测量值为________(用题中所给的字母表示)。
【答案】(1)BC
(2)4.0
(3)
【详解】(1)A.本实验只需使小车做匀变速直线运动,不要求补偿阻力;若进行阻力补偿,应在不挂沙桶的情况下,使拖着纸带的小车沿木板匀速下滑,不能以刚开始滑动为标准,A错误;
B.若实际交流电频率大于,则实际打点周期小于。仍按计算时,所用时间偏大,由可知,速度的测量值偏小,B正确;
C.电磁打点计时器使用低压交流电源,工作电压约为,C正确。
故选BC。
(2)相邻计数点间还有四个点未画出,故相邻计数点间的时间间隔为
由匀变速直线运动的位移差关系,有,
采用逐差法得
代入数据得
(3)挡光片足够窄时,用遮光过程中的平均速度近似表示滑块经过光电门时的瞬时速度,有,
滑块先经过光电门,再经过光电门,取运动方向为正方向,由匀变速直线运动的速度与位移关系得
解得
12.(本题10分)某同学利用图甲所示装置测量地球表面的重力加速度,铁架台竖直放置,其上端固定电磁铁K,通电后K能吸住铁质小球,电磁铁正下方安装一个可上下调节位置的光电门A。已知小球直径为d,小球球心与光电门中心的高度差为H。断开电磁铁开关,小球立即自由下落,光电门可以记录小球挡光时间t,调节光电门位置记录多组H、t数据。
(1)用游标卡尺测量小球直径,小球直径d=18.5mm。
(2)小球经过光电门的瞬时速度大小v=____________(用已知物理量的符号表示),小球通过光电门的平均速度____________(填“大于”或“小于”)小球球心通过光电门中心的瞬时速度。
(3)应用多组H、t数据,绘制图像,得出的图线斜率为k;则地球表面的重力加速度大小g=____________(用d、k表示)。
(4)近年来手机更新换代,飞速发展,手机的功能越来越强大。某同学在研究自由落体运动的实验中,先将手机拍摄的时间间隔设置为,一小球靠近竖直墙面(不接触)由静止释放,该同学拍摄了下降过程中的频闪照片如图丙,测出每块砖的厚度为L=10cm,不计砖和砖之间的缝隙宽度,则O点____________(填“是”或“不是”)小球释放的起点。由题中数据可知,该地的重力加速度大小g=____________m/s2(结果保留2位小数)。
【答案】 小于 是 9.80
【详解】(2)[1]根据极短时间的平均速度等于瞬时速度,小球经过光电门时的瞬时速度大小。
[2]小球通过光电门的平均速度,等于挡光时间段中间时刻的瞬时速度;小球球心通过光电门中心,是挡光位移中点。匀加速直线运动中中间位移速度大于中间时刻速度。所以平均速度小于球心经过光电门中心的瞬时速度。
(3)[3]根据自由落体运动规律可得,所以
根据题意可得
所以
(4)[4]自由落体初速度为 0 时,连续相等时间内位移之比为 。观察图丙,相邻两段位移满足,所以O点是释放起点。
[5]由相邻两段位移为,,,且
解得
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(本题10分)长200m的列车匀加速通过长1000m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10m/s,完全出隧道时速度是14m/s,求:
(1)列车过隧道时的加速度是多大?
(2)通过隧道所用的时间是多少?
【答案】(1)
(2)
【详解】(1)列车通过隧道的位移等于隧道长度与列车长度之和,即。根据速度位移关系有
代入数据解得
(2)根据速度公式有
解得
代入数据解得
14.(本题12分)如图,同一竖直线上的小球和小球静止在地面上方,球距离地面的高度,球在球的正上方,同时释放两小球。球每次与地面碰后均以原速率反弹,重力加速度大小为,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间,求:
(1)球第一次落地时的速度大小;
(2)若球在第一次碰地后上升到最高点时刚好与球相遇,球下落的距离;
(3)若球在第三次上升过程中与球相碰,球起始高度的取值范围。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)球释放后做自由落体运动,由
可得球的下降时间为
球落地的速度为
(2)球第一次碰地后反弹,做竖直上抛运动,由对称性可知,球上升到最高点所用的时间也为,故球从释放到第一次反弹到最高点所用总时间
则球下落高度为
(3)若球在第三次碰地后刚上升时恰好与球相碰,此时球刚好落至地面,则有
若球在第三次碰地后上升到最高点时与球相碰,则此时球距地面高,则有
所以球起始高度的范围为
15.(本题16分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口,收费岛总长度,两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
(1)乙车减速时的加速度大小;
(2)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
(3)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
【答案】(1)
(2)16s
(3)
【详解】(1)由题意可知,,乙车减速过程中,根据
可得减速时的加速度大小为
(2)甲车减速到所用时间,则有
这段时间的位移为
接下来匀速运动的时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙减速时间为
乙车从减速到打开栏杆的总时间为
人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差为
(3)乙车与甲车达到共同速度,此时两车相距最远。乙车通过中心线后加速时间
加速度的距离为
甲车加速度的时间
加速的距离为
接下来甲匀速的时间为
甲匀速的位移为
因此,两车最远距离为
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此卷只装订不密封
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… 学校:______________姓名:_____________班级:_______________考号:______________________
2026-2027学年高一上册物理单元自测
第二章 匀变速直线运动的规律·基础通关
建议用时:75分钟,满分:100分
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)1.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法不正确的是( )
A.伽利略用逻辑的力量推翻了亚里士多德关于落体运动的观点
B.伽利略利用实验验证了“落体运动的速度与时间成正比”的观点
C.伽利略通过实验发现小球在斜面上运动的位移与运动时间的平方成正比
D.为“冲淡”重力,伽利略设计实验研究小球在斜面上的运动规律,然后将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时
2.某质点做直线运动,其速度与时间的函数关系式为(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s)。下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为2m/s B.质点的加速度为4m/s2
C.2s末质点的速度为8m/s D.2s内质点的平均速度为8m/s
3.小张同学研究某物体做匀变速直线运动时得到的图像如图所示,由图可知( )
A.物体的加速度大小为
B.时刻物体的速度为
C.时间内物体通过的位移为图中阴影部分的面积
D.物体在时刻回到出发点
4.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为5m和3m。已知汽车刹车后滑行的时间大于2s。则刹车后6s内的位移是( )
A.9m B.10m C.16m D.7m
5.如图所示,一物体自某点(图中未标出)开始做匀减速直线运动,依次经过最后的A、B、C、D四点,最后停在D点。已知A、B的间距为6m,B、C的间距为3m,且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s,则下列说法不正确的是( )
A.C、D间的距离为0.5m B.加速度
C.B点的速度为4.5m/s D.C点的速度为1.5m/s
6.做匀变速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移SAB=SBC。已知物体在AB段的平均速度为4m/s,在BC段的平均速度大小为12m/s,那么物体在B点时的瞬时速度的大小为( )
A.6m/s B.7m/s C.8m/s D.10m/s
7.汽车在某地从时刻刚要启动时,汽车刹车刚好经过它旁边,汽车启动过程的位移与时间的比值和时间的关系如图甲所示,汽车从时刻开始刹车的速度平方与位移的关系如图乙所示,两车做同向直线运动,则下列说法正确的是( )
A.、两车运动的加速度大小之比为
B.从时刻开始,汽车刹车的时间为
C.追上之前,时刻,、两车的距离最大
D.车停下前车已追上车
8.某人骑电动车,在距离十字路口停止线6m处看到信号灯变红,立即刹车,做匀减速直线运动,电动车刚好在停止线处停下。已知电动车在减速过程中,第1s的位移是最后1s位移的5倍,忽略反应时间。下列关于电动车的刹车过程说法正确的是( )
A.刹车时间为3s
B.刹车的加速度大小为
C.最后1s位移大小为
D.在减速过程中第2s的平均速度大小为2m/s
9.如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.图1中,物体在时间段通过的位移为
B.图2中,阴影面积表示时刻物体的速度变化量大小
C.图3中,物体在时间内的平均速度等于
D.图4中,0~4 s内物体的速度变化量是
10.如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15m处以速度v0=10m/s竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h2=20m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球乙落地前,甲相对乙做匀速直线运动
B.两球运动0.5s时,距离地面均为18.75m
C.落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为2:1
D.小球乙落地时,甲距地面5m
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分)某学生做“探究匀变速直线运动”实验,其实验装置如图甲所示,交流电频率为。
(1)以下说法正确的是________。
A.本实验需要倾斜木板进行阻力补偿,木板倾斜程度达到小车刚开始滑动即可
B.打点计时器交流电频率大于,会造成速度的测量值偏小
C.将电磁打点计时器接在电压为的交流电源上
(2)图乙是按正确方法进行实验得到的某条纸带,相邻计数点间还有四个点未画出,其加速度测量值为________(结果保留两位有效数字)。
(3)该学生改用图丙实验装置进行实验,测得挡光片的宽度为,正确进行实验操作后测得滑块经过光电门、所用时间分别为、,光电门、间的距离为,则此次加速度的测量值为________(用题中所给的字母表示)。
12.(本题10分)某同学利用图甲所示装置测量地球表面的重力加速度,铁架台竖直放置,其上端固定电磁铁K,通电后K能吸住铁质小球,电磁铁正下方安装一个可上下调节位置的光电门A。已知小球直径为d,小球球心与光电门中心的高度差为H。断开电磁铁开关,小球立即自由下落,光电门可以记录小球挡光时间t,调节光电门位置记录多组H、t数据。
(1)用游标卡尺测量小球直径,小球直径d=18.5mm。
(2)小球经过光电门的瞬时速度大小v=____________(用已知物理量的符号表示),小球通过光电门的平均速度____________(填“大于”或“小于”)小球球心通过光电门中心的瞬时速度。
(3)应用多组H、t数据,绘制图像,得出的图线斜率为k;则地球表面的重力加速度大小g=____________(用d、k表示)。
(4)近年来手机更新换代,飞速发展,手机的功能越来越强大。某同学在研究自由落体运动的实验中,先将手机拍摄的时间间隔设置为,一小球靠近竖直墙面(不接触)由静止释放,该同学拍摄了下降过程中的频闪照片如图丙,测出每块砖的厚度为L=10cm,不计砖和砖之间的缝隙宽度,则O点____________(填“是”或“不是”)小球释放的起点。由题中数据可知,该地的重力加速度大小g=____________m/s2(结果保留2位小数)。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(本题10分)长200m的列车匀加速通过长1000m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10m/s,完全出隧道时速度是14m/s,求:
(1)列车过隧道时的加速度是多大?
(2)通过隧道所用的时间是多少?
14.(本题12分)如图,同一竖直线上的小球和小球静止在地面上方,球距离地面的高度,球在球的正上方,同时释放两小球。球每次与地面碰后均以原速率反弹,重力加速度大小为,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间,求:
(1)球第一次落地时的速度大小;
(2)若球在第一次碰地后上升到最高点时刚好与球相遇,球下落的距离;
(3)若球在第三次上升过程中与球相碰,球起始高度的取值范围。
15.(本题16分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口,收费岛总长度,两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
(1)乙车减速时的加速度大小;
(2)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
(3)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
试题 第3页(共8页) 试题 第4页(共8页)
试题 第1页(共8页) 试题 第2页(共6页)
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第二章 匀变速直线运动的规律(参考答案)
第I卷(选择题)
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
B
C
D
A
A
D
D
ACD
BD
AB
第II卷(非选择题)
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分).(1)BC (2)4.0 (3)
12.(本题10分). 小于 是 9.80
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(本题10分)(1) (2)
解(1)列车通过隧道的位移等于隧道长度与列车长度之和,即。根据速度位移关系有
代入数据解得
(2)根据速度公式有
解得
代入数据解得
14.(本题12分)(1) (2) (3)
解(1)球释放后做自由落体运动,由
可得球的下降时间为
球落地的速度为
(2)球第一次碰地后反弹,做竖直上抛运动,由对称性可知,球上升到最高点所用的时间也为,故球从释放到第一次反弹到最高点所用总时间
则球下落高度为
(3)若球在第三次碰地后刚上升时恰好与球相碰,此时球刚好落至地面,则有
若球在第三次碰地后上升到最高点时与球相碰,则此时球距地面高,则有
所以球起始高度的范围为
15.(本题16分)(1) (2)16s (3)
解(1)由题意可知,,乙车减速过程中,根据
可得减速时的加速度大小为
(2)甲车减速到所用时间,则有
这段时间的位移为
接下来匀速运动的时间为
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
乙减速时间为
乙车从减速到打开栏杆的总时间为
人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差为
(3)乙车与甲车达到共同速度,此时两车相距最远。乙车通过中心线后加速时间
加速度的距离为
甲车加速度的时间
加速的距离为
接下来甲匀速的时间为
甲匀速的位移为
因此,两车最远距离为
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2026-2027学年高一上册物理单元自测
第二章 匀变速直线运动的规律·基础通关
建议用时:75分钟,满分:100分
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分,8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)1.关于伽利略对自由落体运动的研究,下列说法不正确的是( )
A.伽利略用逻辑的力量推翻了亚里士多德关于落体运动的观点
B.伽利略利用实验验证了“落体运动的速度与时间成正比”的观点
C.伽利略通过实验发现小球在斜面上运动的位移与运动时间的平方成正比
D.为“冲淡”重力,伽利略设计实验研究小球在斜面上的运动规律,然后将斜面实验得到的结论推广到斜面倾角增大到90°时
2.某质点做直线运动,其速度与时间的函数关系式为(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s)。下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为2m/s B.质点的加速度为4m/s2
C.2s末质点的速度为8m/s D.2s内质点的平均速度为8m/s
3.小张同学研究某物体做匀变速直线运动时得到的图像如图所示,由图可知( )
A.物体的加速度大小为
B.时刻物体的速度为
C.时间内物体通过的位移为图中阴影部分的面积
D.物体在时刻回到出发点
4.一辆公共汽车进站后开始刹车,做匀减速直线运动。开始刹车后的第1s内和第2s内位移大小依次为5m和3m。已知汽车刹车后滑行的时间大于2s。则刹车后6s内的位移是( )
A.9m B.10m C.16m D.7m
5.如图所示,一物体自某点(图中未标出)开始做匀减速直线运动,依次经过最后的A、B、C、D四点,最后停在D点。已知A、B的间距为6m,B、C的间距为3m,且物体通过AB段与BC段所用的时间均为1s,则下列说法不正确的是( )
A.C、D间的距离为0.5m B.加速度
C.B点的速度为4.5m/s D.C点的速度为1.5m/s
6.做匀变速直线运动的物体,依次通过A、B、C三点,位移SAB=SBC。已知物体在AB段的平均速度为4m/s,在BC段的平均速度大小为12m/s,那么物体在B点时的瞬时速度的大小为( )
A.6m/s B.7m/s C.8m/s D.10m/s
7.汽车在某地从时刻刚要启动时,汽车刹车刚好经过它旁边,汽车启动过程的位移与时间的比值和时间的关系如图甲所示,汽车从时刻开始刹车的速度平方与位移的关系如图乙所示,两车做同向直线运动,则下列说法正确的是( )
A.、两车运动的加速度大小之比为
B.从时刻开始,汽车刹车的时间为
C.追上之前,时刻,、两车的距离最大
D.车停下前车已追上车
8.某人骑电动车,在距离十字路口停止线6m处看到信号灯变红,立即刹车,做匀减速直线运动,电动车刚好在停止线处停下。已知电动车在减速过程中,第1s的位移是最后1s位移的5倍,忽略反应时间。下列关于电动车的刹车过程说法正确的是( )
A.刹车时间为3s
B.刹车的加速度大小为
C.最后1s位移大小为
D.在减速过程中第2s的平均速度大小为2m/s
9.如图所示为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
A.图1中,物体在时间段通过的位移为
B.图2中,阴影面积表示时刻物体的速度变化量大小
C.图3中,物体在时间内的平均速度等于
D.图4中,0~4 s内物体的速度变化量是
10.如图所示,小球甲从距离地面高度为h1=15m处以速度v0=10m/s竖直向上抛出,同时小球乙从距离地面高度为h2=20m处开始自由下落,小球运动的过程中不计空气阻力,重力加速度g取10m/s2,下列说法正确的是( )
A.小球乙落地前,甲相对乙做匀速直线运动
B.两球运动0.5s时,距离地面均为18.75m
C.落地前的运动过程中,小球甲、乙的平均速度之比为2:1
D.小球乙落地时,甲距地面5m
第Ⅱ卷 非选择题
二、实验题:本题共2小题,共16分。
11.(本题6分)某学生做“探究匀变速直线运动”实验,其实验装置如图甲所示,交流电频率为。
(1)以下说法正确的是________。
A.本实验需要倾斜木板进行阻力补偿,木板倾斜程度达到小车刚开始滑动即可
B.打点计时器交流电频率大于,会造成速度的测量值偏小
C.将电磁打点计时器接在电压为的交流电源上
(2)图乙是按正确方法进行实验得到的某条纸带,相邻计数点间还有四个点未画出,其加速度测量值为________(结果保留两位有效数字)。
(3)该学生改用图丙实验装置进行实验,测得挡光片的宽度为,正确进行实验操作后测得滑块经过光电门、所用时间分别为、,光电门、间的距离为,则此次加速度的测量值为________(用题中所给的字母表示)。
12.(本题10分)某同学利用图甲所示装置测量地球表面的重力加速度,铁架台竖直放置,其上端固定电磁铁K,通电后K能吸住铁质小球,电磁铁正下方安装一个可上下调节位置的光电门A。已知小球直径为d,小球球心与光电门中心的高度差为H。断开电磁铁开关,小球立即自由下落,光电门可以记录小球挡光时间t,调节光电门位置记录多组H、t数据。
(1)用游标卡尺测量小球直径,小球直径d=18.5mm。
(2)小球经过光电门的瞬时速度大小v=____________(用已知物理量的符号表示),小球通过光电门的平均速度____________(填“大于”或“小于”)小球球心通过光电门中心的瞬时速度。
(3)应用多组H、t数据,绘制图像,得出的图线斜率为k;则地球表面的重力加速度大小g=____________(用d、k表示)。
(4)近年来手机更新换代,飞速发展,手机的功能越来越强大。某同学在研究自由落体运动的实验中,先将手机拍摄的时间间隔设置为,一小球靠近竖直墙面(不接触)由静止释放,该同学拍摄了下降过程中的频闪照片如图丙,测出每块砖的厚度为L=10cm,不计砖和砖之间的缝隙宽度,则O点____________(填“是”或“不是”)小球释放的起点。由题中数据可知,该地的重力加速度大小g=____________m/s2(结果保留2位小数)。
三、计算题:本题共3小题,共38分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位。
13.(本题10分)长200m的列车匀加速通过长1000m的隧道,列车刚进隧道时的速度是10m/s,完全出隧道时速度是14m/s,求:
(1)列车过隧道时的加速度是多大?
(2)通过隧道所用的时间是多少?
14.(本题12分)如图,同一竖直线上的小球和小球静止在地面上方,球距离地面的高度,球在球的正上方,同时释放两小球。球每次与地面碰后均以原速率反弹,重力加速度大小为,忽略球的直径、空气阻力及碰撞时间,求:
(1)球第一次落地时的速度大小;
(2)若球在第一次碰地后上升到最高点时刚好与球相遇,球下落的距离;
(3)若球在第三次上升过程中与球相碰,球起始高度的取值范围。
15.(本题16分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设减速带离收费岛口,收费岛总长度,两辆汽车同时以相同的速度经过减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
(1)乙车减速时的加速度大小;
(2)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
(3)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
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