高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动（较难版02）

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动（较难版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）为提高航母的效能，福建舰安装了电磁弹射器，舰载机在弹射器的助推下能获得的加速度。若某舰载机从静止开始匀加速弹射至的起飞速度，则该过程需要的最少时间为（　　） A．3.3s B．3.0s C．2.5s D．2s 【答案】D 【详解】根据匀变速直线运动的速度时间关系有 解得 可知加速度越大，时间越短，代入数据得 故选D。 2．（本题4分）伽利略是伟大的物理学家和天文学家，他在对落体运动的研究时创造了一套对近代科学发展极为有益的科学方法（问题→猜想→逻辑推理→实验验证→合理外推→得出结论），通过逻辑推理（含数学运算）得出落体运动位移x和时间t的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】伽利略利用（问题→猜想→逻辑推理→实验验证→合理外推→得出结论），通过逻辑推理（含数学运算）得出落体运动位移x和时间t的关系正确的是。 故选B。 3．（本题4分）关于物体做自由落体运动的描述，下列说法不正确的是（　　） A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B．物体下落的快慢与物体质量大小无关 C．在地球上同一地点，不同物体做自由落体运动的加速度相同 D．不同物体从空中同一高度处做自由落体运动，落地时的速度大小相同 【答案】A 【详解】A．自由落体运动需满足初速度为零且仅受重力，若物体竖直向下运动但存在初速度或空气阻力，则不是自由落体运动，故A错误，符合题意要求； B．自由落体运动的加速度与质量无关，下落快慢相同，故B正确，不符合题意要求； C．同一地点的重力加速度g相同，因此不同物体自由下落的加速度相同，故C正确，不符合题意要求； D．由公式可知，同一高度自由下落的物体，落地速度仅由高度和g决定，故D正确，不符合题意要求。 故选A。 4．（本题4分）是高速公路上不停车电子收费系统的简称。由于快捷高效，从而得到广泛应用。下图为某汽车经过通道过程中的图像，下列说法正确的是（   ） A．时间内，汽车做匀速直线运动 B．时间内，汽车静止 C．时间内和时间内，汽车加速度方向相反 D．时间内和时间内，汽车速度方向相反 【答案】C 【详解】A．时间内，汽车做匀减速直线运动，故A错误； B．时间内，汽车做匀速直线运动，故B错误； C．图线的斜率表示加速度，时间内，汽车加速度为负值，时间内，汽车加速度为正值，则时间内和时间内，汽车加速度方向相反，故C正确； D．时间内和时间内，汽车速度均为正值，汽车速度方向相同，故D错误。 故选C。 5．（本题4分）甲、乙两架无人机进行空中表演。甲起飞后，先以大小为的速度匀速竖直上升，时刻开始加速竖直上升，此后甲的图像如图所示，且时刻甲的速度大小为，在时间内甲上升的高度为；乙从时刻开始以大小为的初速度匀加速竖直上升，且时刻乙的速度大小也为，在时间内乙上升的高度为，则（　　） A． B． C． D．无法判断、的大小关系 【答案】B 【详解】对于乙无人机，从时刻开始以的初速度匀加速竖直上升，时刻速度为，根据匀变速直线运动平均速度公式，乙在时间内的位移 对于甲无人机，结合题意和图像，甲在时间内做变加速运动，初速度为，时刻速度为。由图像可知，加速度关于对称，即和时间内速度变化量相等，均为 故时刻甲的速度为。作出速度时间图像如下 由于加速度对称，速度关于点中心对称，结合图像面积代表位移可知，位移 综上所述，。 故选B。 6．（本题4分）宁波中心大厦，是浙江省宁波市的一座高层建筑，位于宁波东部新城核心区，某人将小球从大厦的顶端静止释放，经测量可知小球着地前1s的位移为释放后第位移的17倍，忽略空气阻力。则宁波中心大厦的高度约为（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】根据初速为零的匀加速直线运动的规律，连续相等时间内的位移之比为 由题意可知 故有 解得 由于连续时间间隔为1s，故小球下落的总时间 故大厦的高度 故选B。 7．（本题4分）12月2日是全国交通安全日。拒绝强行超车，别让危险“超”前。让我们携手同行，共创文明交通，让路更畅，心更安。如图所示，B车以的速度匀速向右行驶，A车在B车后方处以相同的速度同向行驶，此时A车司机准备借对向车道匀加速超越B车，但A车司机发现对向车道与A车相距处的C车正迎面匀速驶来。已知A车加速度大小为，不计车身的长度及变道过程中车速的变化和位移的侧向变化。若A车司机依然选择超越B车，为避免与C车相撞，C车匀速的速度最大为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】A车超越B车过程，根据位移关系 解得 此时A、C两车相遇，则C的速度最大，根据位移关系 解得C车匀速的速度最大为 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）甲、乙两质点运动的位移—时间图像如图中、所示，不考虑甲、乙碰撞，则下列说法中正确的是（     ） A．甲做曲线运动，乙做直线运动 B．乙质点在时间内做匀速直线运动 C．时间内，甲、乙两质点的位移相同 D．时间内，甲运动得快，在追赶乙 【答案】CD 【详解】A．位移—时间图像只能用于描述直线运动，所以甲、乙都做直线运动，故A错误； B．由题图可知乙质点在时间内位移不随时间变化，处于静止状态，故B错误； C．由题图可知甲、乙两质点在、时所处位置均相同，因此时间内，甲、乙两质点的位移相同，故C正确； D．根据图像的切线斜率绝对值表示速度大小，由题图可知时间内，甲运动得快，在追赶乙，故D正确。 故选CD。 9．（本题6分）如图所示是商场中的无轨小火车，小火车由若干节相同的车厢组成，车厢间的空隙不计，现有一小朋友站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐，火车从静止开始启动做匀加速直线运动，已知第一节车厢经过小朋友所花时间为t，下列说法正确的是（　　） A．第1节、第2节、第3节车厢经过小朋友的时间之比是 B．第1节、第2节、第3节车厢经过小朋友的时间之比是 C．第1个t内，第2个t内，第3个t内经过小朋友的车厢数之比为1∶4∶9 D．从静止开始计时到第1、2、3节车厢尾经过小朋友的时间之比是 【答案】AD 【详解】AB．根据初速度为零的匀加速直线运动相等位移的时间比为 可知，第1节、第2节、第3节车厢经过小朋友的时间之比是 选项A正确，B错误； C．根据初速度为零的匀加速直线运动相等时间的位移比为 1∶3∶5….. 可知第1个t内，第2个t内，第3个t内位移比为 1∶3∶5…… 则经过小朋友的车厢数之比为1∶3∶5，选项C错误； D．根据 可知，从静止开始计时到第1、2、3节车厢尾经过小朋友的时间之比是 选项D正确。 故选AD。 10．（本题6分）质点在某段时间内运动的图像是一段抛物线，如图所示，关于0-t1和t1-t2两段时间内的运动，下列说法正确的是（　　） A．两段时间内的位移相同 B．两段时间内的加速度方向相同 C．两段时间内的平均速度大小相等 D．两段时间内的速度方向不同 【答案】BD 【详解】A．v−t图像中图像与横轴围成的面积表示位移，由题图可知，两段时间内面积大小不相等，故位移不相等，故A错误； B．v−t图像切线斜率表示加速度，由题图可知，两段时间图像上各点的切线斜率均为负，故加速度方向一致沿负向，加速度方向相同，故B正确； C．若质点做匀变速直线运动则0-t1时间内的平均速度大小为 由题图可知，时间内质点实际位移比做匀变速直线运动位移大，故平均速度 同理，在t1-t2时间内，若质点做匀变速直线运动，则平均速度大小为 由题图可知，在t1-t2时间内质点实际位移比做匀变速直线运动位移小，故平均速度大小为 所以两段时间内的平均速度大小不相等，故C错误； D．图像中v的正负表示运动方向，由题图可知，0-t1时间内，质点沿正向运动，t1-t2时间内，质点沿负向运动，故两段时间内的速度方向不同，故D正确。 故选BD。 三、实验题 11．（本题6分）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所用交流电频率为50Hz，以下数据处理中，所有纸带均每五个点取一个计数点。 (1)第一实验小组同学测量的部分纸带如图甲所示，连续取五个计数点a、b、c、d、e，则打点计时器打b点时小车的瞬时速度大小为________m/s（计算结果保留三位有效数字）；若打点前纸带的e点一端靠近打点计时器，则纸带做________（填“加速”或“减速”）运动。 (2)第二实验小组同学测量的部分纸带如图乙所示，连续取七个计数点A、B、C、D、E、F、G，由图中数据可得小车的加速度大小为________（计算结果保留三位有效数字）。 (3)以下哪种情况会导致速度和加速度的计算值比实际值偏小________ A．实验时的实际电压低于打点计时器所需电压 B．实际频率略小于50Hz，但数据处理时当做50Hz计算 C．处理数据时每隔3个点取一个计数点，但相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算 【答案】(1) 0.321 减速 (2)0.297 (3)C 【详解】（1）［1］所用交流电频率为，每五个点取一个计数点，则 打点计时器打下点时小车的瞬时速度大小 ［2］若打点前纸带的点一端靠近打点计时器，相同时间两计数点间距不断变小，故纸带做减速运动。 （2）根据逐差法小车的加速度大小 （3）A.实验时的实际电压低于打点计时器所需电压，不影响计时周期，可能影响打点清晰度，故A错误； B.实际频率略小于50Hz，但数据处理时当做50Hz计算，频率比真实值大，则周期比真实值小，由前面计算式可知会导致速度和加速度的计算值比实际值偏大，故B错误； C.处理数据时每隔3个点取一个计数点，但相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算，则周期比真实值大，由前面计算式可知会导致速度和加速度的计算值比实际值偏小，故C正确。 故选C。 12．（本题10分）某实验小组利用图1所示的装置测量重力加速度的大小。部分实验步骤如下： ①将光电门固定在铁架台上的处，数字计时器与光电门相连。将遮光杆用固杆器竖直固定，其下端在光电门的正上方处。 ②实验时，将遮光杆由静止释放，数字计时器记录遮光杆通过光电门的时间，算出遮光杆在该时间内的平均速度。 ③换用不同长度的遮光杆重复步骤②。每次实验时，杆下端均在点，得到不同长度的杆通过光电门的时间、、及杆对应的平均速度、、，如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 0.071 0.142 0.212 0.283 0.354 1.70 2.04 2.38 2.72 3.06 回答下列问题： (1)实验时，下列操作正确的是_____（填字母）。 A．先释放遮光杆，后接通数字计时器 B．先接通数字计时器，后释放遮光杆 C．上述A或B均可以 (2)用表示遮光杆下端到达光电门时的速度大小，与、的关系可表示为，其中_____（选填“”“”或“”）。 (3)根据表中数据作出的图像如图2所示。由图2可求得_____，重力加速度大小_____。（结果均保留3位有效数字） 【答案】(1)B (2) (3) /1.35/1.37 9.68 【详解】（1）实验时，应先接通数字计时器，后释放遮光杆。 故选B。 （2）设遮光杆的长度为，杆通过光电门的时间为，根据匀变速直线运动规律 解得杆在内的平均速度 结合 可知 （3）[1]由图可知，在时刻， [2]图像斜率 解得 四、解答题 13．（本题10分）赣州被誉为“世界橙乡”，今年脐橙丰收，飘香脐橙吸引了众多各地游客。如图所示，果园中一名游客将采摘的一个脐橙以的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取，求： (1)脐橙相对抛出点上升的最大高度H； (2)脐橙被抛出后经过多长时间落回到抛出点。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）脐橙做竖直上抛运动，根据 解得脐橙相对抛出点上升的最大高度为 （2）设脐橙从抛出到最高点所用的时间为，则有 由对称性可知，脐橙从抛出到落回抛出点所用的时间为 14．（本题12分）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，司机突然发现前方有一辆静止的自行车，于是立即刹车。已知汽车在刹车后的第一个内的位移为，在第三个内位移为。求： (1)汽车刹车的初速度大小和加速度大小a； (2)汽车从刹车到完全停止所经过的总位移x； (3)假设刹车时，汽车与自行车的距离为。汽车刹车后，自行车开始以的加速度与汽车同向从静止开始做匀加速直线运动。请判断汽车是否会与自行车相撞，并给出理由．如果不会相撞，请计算两车之间的最小距离。 【答案】(1)， (2) (3)不会相撞， 【详解】（1）假设汽车在第三个1.5s内停止运动，第一个1.5s内的位移 ① 汽车刹车到停止所用时间 第三个1.5s内的位移 ② 联立①②解得 ， 汽车刹车到停止所用时间 第三个1.5s末时刻为4.5s，刹车时间等于4.5s，说明假设成立。 （2）根据速度位移公式 汽车从刹车到完全停止，末速度 （3）汽车刹车1s后的速度 汽车刹车1s内的位移 自行车在后运动，设经过时间t'两者速度相等，自行车加速度，则有 解得 在内汽车的位移 自行车的位移 此时两者的距离 之后自行车的速度大于汽车的速度，两者距离会逐渐增大，所以汽车不会与自行车相撞，两车之间的最小距离为。 15．（本题16分）疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦，容易打瞌睡，极易发生道路交通事故。轿车在平直公路上以大小的速度匀速行驶，货车在轿车前方以大小的速度匀速行驶，轿车司机疲劳驾驶打盹的时间，醒来时发现险情紧急刹车，从轿车司机醒来到轿车开始以大小的加速度匀减速行驶的时间。认为两车恰好接触不是相撞。 (1)若前方没有其他汽车，求轿车匀减速行驶到停止的过程中通过的距离； (2)要使两车不相撞，求轿车司机开始打盹时两车间的距离应满足的条件； (3)若轿车司机疲劳驾驶开始打盹时，两车间的距离，从此时起，货车匀加速行驶，且当轿车开始匀减速行驶时，货车再次匀速行驶，要使两车不相撞，求货车再次匀速行驶的速度大小应满足的条件。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）根据匀变速直线运动的规律有 代入数据解得 （2）轿车匀速行驶通过的距离 解得 设在两车恰好接触的情况下，从轿车开始减速行驶到两车速度相同的时间为，有 解得 从轿车开始减速行驶到两车的速度相同，轿车通过的距离 解得 从轿车司机开始打盹到两车的速度相同，货车通过的距离 解得 设此种情况下轿车司机开始打盹时两车间的距离为，根据几何关系有 解得 则轿车司机开始打盹时两车间的距离应满足的条件为 （3）设在两车恰好接触的情况下，货车再次匀速行驶的速度大小为，货车匀加速行驶通过的距离 设从轿车开始减速行驶到两车速度相同的时间为，有 从轿车开始减速行驶到两车的速度相同，货车通过的距离 轿车减速行驶通过的距离 根据几何关系有 解得 （另一解不符合题意，舍去） 则货车再次匀速行驶的速度大小应满足的条件为 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（较难版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）为提高航母的效能，福建舰安装了电磁弹射器，舰载机在弹射器的助推下能获得的加速度。若某舰载机从静止开始匀加速弹射至的起飞速度，则该过程需要的最少时间为（　　） A．3.3s B．3.0s C．2.5s D．2s 2．（本题4分）伽利略是伟大的物理学家和天文学家，他在对落体运动的研究时创造了一套对近代科学发展极为有益的科学方法（问题→猜想→逻辑推理→实验验证→合理外推→得出结论），通过逻辑推理（含数学运算）得出落体运动位移x和时间t的关系正确的是（　　） A． B． C． D． 3．（本题4分）关于物体做自由落体运动的描述，下列说法不正确的是（　　） A．物体竖直向下的运动就是自由落体运动 B．物体下落的快慢与物体质量大小无关 C．在地球上同一地点，不同物体做自由落体运动的加速度相同 D．不同物体从空中同一高度处做自由落体运动，落地时的速度大小相同 4．（本题4分）是高速公路上不停车电子收费系统的简称。由于快捷高效，从而得到广泛应用。下图为某汽车经过通道过程中的图像，下列说法正确的是（   ） A．时间内，汽车做匀速直线运动 B．时间内，汽车静止 C．时间内和时间内，汽车加速度方向相反 D．时间内和时间内，汽车速度方向相反 5．（本题4分）甲、乙两架无人机进行空中表演。甲起飞后，先以大小为的速度匀速竖直上升，时刻开始加速竖直上升，此后甲的图像如图所示，且时刻甲的速度大小为，在时间内甲上升的高度为；乙从时刻开始以大小为的初速度匀加速竖直上升，且时刻乙的速度大小也为，在时间内乙上升的高度为，则（　　） A． B． C． D．无法判断、的大小关系 6．（本题4分）宁波中心大厦，是浙江省宁波市的一座高层建筑，位于宁波东部新城核心区，某人将小球从大厦的顶端静止释放，经测量可知小球着地前1s的位移为释放后第位移的17倍，忽略空气阻力。则宁波中心大厦的高度约为（　　） A． B． C． D． 7．（本题4分）12月2日是全国交通安全日。拒绝强行超车，别让危险“超”前。让我们携手同行，共创文明交通，让路更畅，心更安。如图所示，B车以的速度匀速向右行驶，A车在B车后方处以相同的速度同向行驶，此时A车司机准备借对向车道匀加速超越B车，但A车司机发现对向车道与A车相距处的C车正迎面匀速驶来。已知A车加速度大小为，不计车身的长度及变道过程中车速的变化和位移的侧向变化。若A车司机依然选择超越B车，为避免与C车相撞，C车匀速的速度最大为（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．（本题6分）甲、乙两质点运动的位移—时间图像如图中、所示，不考虑甲、乙碰撞，则下列说法中正确的是（     ） A．甲做曲线运动，乙做直线运动 B．乙质点在时间内做匀速直线运动 C．时间内，甲、乙两质点的位移相同 D．时间内，甲运动得快，在追赶乙 9．（本题6分）如图所示是商场中的无轨小火车，小火车由若干节相同的车厢组成，车厢间的空隙不计，现有一小朋友站在地面上保持静止，且与第一节车厢头部对齐，火车从静止开始启动做匀加速直线运动，已知第一节车厢经过小朋友所花时间为t，下列说法正确的是（　　） A．第1节、第2节、第3节车厢经过小朋友的时间之比是 B．第1节、第2节、第3节车厢经过小朋友的时间之比是 C．第1个t内，第2个t内，第3个t内经过小朋友的车厢数之比为1∶4∶9 D．从静止开始计时到第1、2、3节车厢尾经过小朋友的时间之比是 10．（本题6分）质点在某段时间内运动的图像是一段抛物线，如图所示，关于0-t1和t1-t2两段时间内的运动，下列说法正确的是（　　） A．两段时间内的位移相同 B．两段时间内的加速度方向相同 C．两段时间内的平均速度大小相等 D．两段时间内的速度方向不同 三、实验题 11．（本题6分）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，所用交流电频率为50Hz，以下数据处理中，所有纸带均每五个点取一个计数点。 (1)第一实验小组同学测量的部分纸带如图甲所示，连续取五个计数点a、b、c、d、e，则打点计时器打b点时小车的瞬时速度大小为________m/s（计算结果保留三位有效数字）；若打点前纸带的e点一端靠近打点计时器，则纸带做________（填“加速”或“减速”）运动。 (2)第二实验小组同学测量的部分纸带如图乙所示，连续取七个计数点A、B、C、D、E、F、G，由图中数据可得小车的加速度大小为________（计算结果保留三位有效数字）。 (3)以下哪种情况会导致速度和加速度的计算值比实际值偏小________ A．实验时的实际电压低于打点计时器所需电压 B．实际频率略小于50Hz，但数据处理时当做50Hz计算 C．处理数据时每隔3个点取一个计数点，但相邻计数点时间间隔用0.1秒代入计算 12．（本题10分）某实验小组利用图1所示的装置测量重力加速度的大小。部分实验步骤如下： ①将光电门固定在铁架台上的处，数字计时器与光电门相连。将遮光杆用固杆器竖直固定，其下端在光电门的正上方处。 ②实验时，将遮光杆由静止释放，数字计时器记录遮光杆通过光电门的时间，算出遮光杆在该时间内的平均速度。 ③换用不同长度的遮光杆重复步骤②。每次实验时，杆下端均在点，得到不同长度的杆通过光电门的时间、、及杆对应的平均速度、、，如下表所示： 次数 1 2 3 4 5 0.071 0.142 0.212 0.283 0.354 1.70 2.04 2.38 2.72 3.06 回答下列问题： (1)实验时，下列操作正确的是_____（填字母）。 A．先释放遮光杆，后接通数字计时器 B．先接通数字计时器，后释放遮光杆 C．上述A或B均可以 (2)用表示遮光杆下端到达光电门时的速度大小，与、的关系可表示为，其中_____（选填“”“”或“”）。 (3)根据表中数据作出的图像如图2所示。由图2可求得_____，重力加速度大小_____。（结果均保留3位有效数字） 四、解答题 13．（本题10分）赣州被誉为“世界橙乡”，今年脐橙丰收，飘香脐橙吸引了众多各地游客。如图所示，果园中一名游客将采摘的一个脐橙以的速度竖直向上抛出，不计空气阻力，取，求： (1)脐橙相对抛出点上升的最大高度H； (2)脐橙被抛出后经过多长时间落回到抛出点。 14．（本题12分）一辆汽车在平直公路上匀速行驶，司机突然发现前方有一辆静止的自行车，于是立即刹车。已知汽车在刹车后的第一个内的位移为，在第三个内位移为。求： (1)汽车刹车的初速度大小和加速度大小a； (2)汽车从刹车到完全停止所经过的总位移x； (3)假设刹车时，汽车与自行车的距离为。汽车刹车后，自行车开始以的加速度与汽车同向从静止开始做匀加速直线运动。请判断汽车是否会与自行车相撞，并给出理由．如果不会相撞，请计算两车之间的最小距离。 15．（本题16分）疲劳后继续驾驶车辆，会感到困倦，容易打瞌睡，极易发生道路交通事故。轿车在平直公路上以大小的速度匀速行驶，货车在轿车前方以大小的速度匀速行驶，轿车司机疲劳驾驶打盹的时间，醒来时发现险情紧急刹车，从轿车司机醒来到轿车开始以大小的加速度匀减速行驶的时间。认为两车恰好接触不是相撞。 (1)若前方没有其他汽车，求轿车匀减速行驶到停止的过程中通过的距离； (2)要使两车不相撞，求轿车司机开始打盹时两车间的距离应满足的条件； (3)若轿车司机疲劳驾驶开始打盹时，两车间的距离，从此时起，货车匀加速行驶，且当轿车开始匀减速行驶时，货车再次匀速行驶，要使两车不相撞，求货车再次匀速行驶的速度大小应满足的条件。 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 $