高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动（适中版01）

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动（适中版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）做匀加速直线运动的物体,在第3 s末时速度为12 m/s,在第6 s初时速度为18 m/s,此物体的加速度大小和初速度大小分别为（　　） A．4 m/s2,0 B．3 m/s2,3 m/s C．1 m/s2,6 m/s D．2 m/s2,6 m/s 【答案】B 【详解】根据匀变速直线运动的速度与时间的关系得v5=v3+a×2 s=v0+a×5 s,解得a=3 m/s2,v0=3 m/s,故选B。 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）将一张纸尽可能折小或搓紧成小纸团，使它与一块橡皮从同一高度一起由静止开始下落。仔细观察两者的落地情况，可以发现（　　） A．橡皮先落地 B．小纸团先落地 C．两者几乎同时落地 D．无法判断 【答案】C 【详解】将纸搓紧成小纸团后，由于纸团和橡皮所受空气阻力与一张纸相比要小的多，可将之忽略不计，物体下落的快慢与物体的质量无关，与有无阻力有关。故二者释放后几乎同时落地。C正确； 故选C。 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）一无人机在进行飞行训练，无人机悬停在空中，此后竖直向上运动，10s内无人机的加速度-时间图像如图所示，该过程中无人机的最大速度为（　　） A．20m/s B．10m/s C．4m/s D．0.8m/s 【答案】A 【详解】由图可知无人机先向上做加速度增大的加速运动，然后做加速度减小的加速运动，10s时速度最大， 根据图中图像所围面积表示速度变化量， 有 故选A。 6．（本题4分）房檐每隔相等的时间落下一滴水下落，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1m。则此时第一、二滴之间的距离是（　　） A．3m B．7m C．9m D．16m 【答案】B 【详解】水滴成型下落过程可看作自由落体运动，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，则中间有4个时间间隔，设每个时间间隔为，根据第四、五滴水之间的距离恰好为1m，可得 解得 而第二滴水与滴五滴水之间有3个时间间隔，则有 第一滴水与第五滴水之间有4个时间间隔，则有 因此可得此时第一、二滴之间的距离为 故选B。 7．（本题4分）A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以的速度行驶时，刹车后至少要前进才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】由于B车以的速度行驶时，刹车后至少要前进才能停下，则 设经历时间t0，当B车减速至与A车速度相等，则有 为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到 解得 故选B。 二、多选题 8．（本题6分）如图所示为一质点做直线运动的位移—时间图像，其中为图线在点处的切线。下列说法正确的有（　　） A．时间内质点的平均速度为 B．时间内质点的平均速度为 C．时刻质点的瞬时速度为 D．时刻质点的瞬时速度为 【答案】BC 【详解】AB．根据平均速度的定义得时间内质点的平均速度为，故A错误，B正确； CD．切线的斜率表示瞬时速度，可得时刻质点的瞬时速度为，故C正确，D错误。 故选BC。 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）在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v-t图象如图所示，则以下判断正确的是（　　） A．空降兵在0到t1时间内未打开降落伞，做的是自由落体运动 B．空降兵在0到t1时间内竖直方向的位移大于 C．空降兵在t1到t2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小 D．空降兵在t1到t2时间内的平均速度为 【答案】BC 【详解】A．在0到t1时间内图象的斜率在减小，加速度在减小，所以空降兵不是做自由落体运动，A错误； B．从图象可知空降兵在0到t1时间内的位移大于从速度为0做匀变速运动到v2的位移，B正确； C．在t1到t2时间内的速度为正在减小，所以空降兵做竖直向下的减速运动，因此加速度方向竖直向上，又因为图线的斜率在减小，所以加速度在减小，C正确； D．空降兵在t1到t2时间内的位移小于从速度为v2做匀减速运动到v1的位移，所以平均速度小于，D错误。 故选BC。 三、实验题 11．（本题6分）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速滑下。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 （1）部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是：___________（用字母填写）； （2）计算打下D点和E点时，小车的速度分别为vD=___________m/s，vE=___________m/s。 【答案】 DCBA 0.9m/s 1.1m/s 【详解】（1）[1]实验中应先安装固定打点计时器，让纸带穿过限位孔，再将小车靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连，然后接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车，最后测量完毕，关闭电源，取出纸带。 故正确的顺序应为：DCBA （2）[2]相邻两个计数点之间还有4个点未画出，则周期为 打下D点时，小车的速度为 [3]打下E点时，小车的速度为 12．（本题10分）在测量当地的重力加速度的实验中。A同学采用图甲所示的实验方案，直径为d的小铁球被电磁铁吸附在装置顶端处于静止状态，由于d较小，可以用小铁球通过光电门时的平均速度来表示瞬时速度。测出球心到光电门的高度为h，断开电磁铁电源，小铁球做自由落体运动，测得小铁球通过光电门的时间为Δt，多次改变h，重复上述实验。B同学采用图丙所示的实验方案，在同一竖直线上固定两个光电门，保持光电门1的位置及小球静止释放的位置O不变，移动光电门2改变两个光电门的距离，记录小球从光电门1运动到光电门2所经历的时间t及对应的两光电门的间距x。 (1)A同学的方案中小铁球通过光电门时的速度________（选用由题目所给物理量符号表示）； (2)A同学的方案中，A同学利用测量数据作出图像如图乙所示，并求得图像的斜率为k。则当地的重力加速度________（用k表示）； (3)B同学的方案中，B同学利用测量数据作出了图像如图丁所示，并求得图像的斜率为，纵轴截距为。当地的重力加速度________（用表示），小球自O点下落到光电门1的时间为________（用、表示）。 【答案】(1) (2) (3) 【详解】（1）由于小铁球直径d较小，经过光电门时的瞬时速度近似等于其平均速度，即 （2）小铁球自由下落，根据自由落体运动的规律可得 可知图像的斜率为 解得 （3）[1][2]设小球经过光电门1的速度为，根据匀变速直线运动规律可得 整理可得 因此在图像中，其纵截距 斜率为 联立解得， 四、解答题 13．（本题10分）在2024年巴黎奥运会女子跳台跳水决赛中，中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。如图所示，跳台（不计厚度）离水面的高度为，跳水运动员（视为质点）竖直向上起跳的速度大小为，整个过程轨迹为一条竖直线。重力加速度大小为g，不计空气阻力，求 (1)运动员能上升的最大高度（相对水面）。 (2)运动员在空中的运动时间。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）运动员从起跳至速度为零，上升的高度为h，则 运动员能上升的最大高度为 （2）运动员从起跳至最高点时间为 从最高点至水面时间为，有 解得 则运动员在空中的运动时间 14．（本题12分）今年“9.3”阅兵在方阵里出现无人作战车，若某次训练任务中无人战车行驶时发现前方有紧急情况，于是立即刹车，刹车时车位移随时间变化的规律为，（位移x单位为m，时间t的单位为s）求： (1)无人战车在刹车过程中的加速度大小和初速度大小； (2)无人战车刹车的位移大小。 【答案】(1)32m/s²，8m/s (2)1m 【详解】（1）刹车时车位移随时间变化的规律为，结合匀变速直线运动位移时间关系，可得初速度为8m/s，，可得加速度为 即无人战车在刹车过程中的加速度大小为32m/s²，初速度大小为8m/s （2）把减速到零看作是反向的初速度为零的匀加速直线运动，则无人战车减速到零的时间为 可得此时位移为 解得无人战车刹车的位移 15．（本题16分）近年来无人机的应用领域日趋多样化，应用场景日趋多元化。某次运动会开幕式，学校利用无人机进行航拍。无人机从地面由静止开始先以加速度沿竖直方向匀加速上升，2s后达到最大速度，再以最大速度沿竖直方向匀速上升7.5s，然后以加速度沿竖直方向匀减速上升，3s后速度减为0，最后悬停于离地60m的高度进行航拍，重力加速度大小取，求： (1)无人机上升阶段的最大速度的大小； (2)某时刻正在悬停拍摄的无人机突然信号完全丢失，丢失信号后无人机开始做自由落体运动，恢复信号后在竖直方向匀减速运动能产生的最大加速度仍为a2，要使无人机能安全着地（着地速度近似为0），则无人机必须在信号丢失后多长时间以内恢复信号。 【答案】(1) (2) 【详解】（1）设最大速度为v，匀加速阶段运动时间为t1，上升高度为h1，匀速阶段运动时间为t2，上升高度为h2，匀减速阶段运动时间为t3，上升高度为h3，则有，，， 联立解得 （2）根据加速度公式则有加速时的加速度大小为 减速时的加速度大小为 负号代表方向竖直向下，与运动方向相反。设自由落体下降时间为t4，匀减速下降时间为t5，落到地面时速度恰好减为0，则下落位移则有 下落时速度则有 解得，故必须在以内恢复信号。 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（适中版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）做匀加速直线运动的物体,在第3 s末时速度为12 m/s,在第6 s初时速度为18 m/s,此物体的加速度大小和初速度大小分别为（　　） A．4 m/s2,0 B．3 m/s2,3 m/s C．1 m/s2,6 m/s D．2 m/s2,6 m/s 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）将一张纸尽可能折小或搓紧成小纸团，使它与一块橡皮从同一高度一起由静止开始下落。仔细观察两者的落地情况，可以发现（　　） A．橡皮先落地 B．小纸团先落地 C．两者几乎同时落地 D．无法判断 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）一无人机在进行飞行训练，无人机悬停在空中，此后竖直向上运动，10s内无人机的加速度-时间图像如图所示，该过程中无人机的最大速度为（　　） A．20m/s B．10m/s C．4m/s D．0.8m/s 6．（本题4分）房檐每隔相等的时间落下一滴水下落，当第一滴水下落到地面时，第五滴水刚好形成，观察到第四、五滴水之间的距离恰好为1m。则此时第一、二滴之间的距离是（　　） A．3m B．7m C．9m D．16m 7．（本题4分）A、B两辆列车在能见度很低的雾天里在同一轨道上同向行驶，A车在前，速度，B车在后，速度。当B车发现A车时就立刻刹车。已知B车在进行刹车测试时发现，若车以的速度行驶时，刹车后至少要前进才能停下，假设B车刹车过程中加速度恒定。为保证两辆列车不相撞，则能见度至少要达到（　　） A． B． C． D． 二、多选题 8．（本题6分）如图所示为一质点做直线运动的位移—时间图像，其中为图线在点处的切线。下列说法正确的有（　　） A．时间内质点的平均速度为 B．时间内质点的平均速度为 C．时刻质点的瞬时速度为 D．时刻质点的瞬时速度为 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）在某次军事演习中，空降兵从悬停在空中的直升机上跳下，当下落到距离地面适当高度时，打开降落伞，最终安全到达地面，空降兵从跳离飞机到安全到达地面的过程中在竖直方向的v-t图象如图所示，则以下判断正确的是（　　） A．空降兵在0到t1时间内未打开降落伞，做的是自由落体运动 B．空降兵在0到t1时间内竖直方向的位移大于 C．空降兵在t1到t2时间内的加速度方向竖直向上，大小在逐渐减小 D．空降兵在t1到t2时间内的平均速度为 三、实验题 11．（本题6分）一打点计时器固定在斜面上某处，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上匀加速滑下。下图是打出的纸带的一段，相邻两个计数点之间还有4个点未画出。已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 （1）部分实验步骤如下： A．测量完毕，关闭电源，取出纸带 B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车 C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连 D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔 上述实验步骤的正确顺序是：___________（用字母填写）； （2）计算打下D点和E点时，小车的速度分别为vD=___________m/s，vE=___________m/s。 12．（本题10分）在测量当地的重力加速度的实验中。A同学采用图甲所示的实验方案，直径为d的小铁球被电磁铁吸附在装置顶端处于静止状态，由于d较小，可以用小铁球通过光电门时的平均速度来表示瞬时速度。测出球心到光电门的高度为h，断开电磁铁电源，小铁球做自由落体运动，测得小铁球通过光电门的时间为Δt，多次改变h，重复上述实验。B同学采用图丙所示的实验方案，在同一竖直线上固定两个光电门，保持光电门1的位置及小球静止释放的位置O不变，移动光电门2改变两个光电门的距离，记录小球从光电门1运动到光电门2所经历的时间t及对应的两光电门的间距x。 (1)A同学的方案中小铁球通过光电门时的速度________（选用由题目所给物理量符号表示）； (2)A同学的方案中，A同学利用测量数据作出图像如图乙所示，并求得图像的斜率为k。则当地的重力加速度________（用k表示）； (3)B同学的方案中，B同学利用测量数据作出了图像如图丁所示，并求得图像的斜率为，纵轴截距为。当地的重力加速度________（用表示），小球自O点下落到光电门1的时间为________（用、表示）。 四、解答题 13．（本题10分）在2024年巴黎奥运会女子跳台跳水决赛中，中国选手陈芋汐、全红婵获得冠军。如图所示，跳台（不计厚度）离水面的高度为，跳水运动员（视为质点）竖直向上起跳的速度大小为，整个过程轨迹为一条竖直线。重力加速度大小为g，不计空气阻力，求 (1)运动员能上升的最大高度（相对水面）。 (2)运动员在空中的运动时间。 14．（本题12分）今年“9.3”阅兵在方阵里出现无人作战车，若某次训练任务中无人战车行驶时发现前方有紧急情况，于是立即刹车，刹车时车位移随时间变化的规律为，（位移x单位为m，时间t的单位为s）求： (1)无人战车在刹车过程中的加速度大小和初速度大小； (2)无人战车刹车的位移大小。 15．（本题16分）近年来无人机的应用领域日趋多样化，应用场景日趋多元化。某次运动会开幕式，学校利用无人机进行航拍。无人机从地面由静止开始先以加速度沿竖直方向匀加速上升，2s后达到最大速度，再以最大速度沿竖直方向匀速上升7.5s，然后以加速度沿竖直方向匀减速上升，3s后速度减为0，最后悬停于离地60m的高度进行航拍，重力加速度大小取，求： (1)无人机上升阶段的最大速度的大小； (2)某时刻正在悬停拍摄的无人机突然信号完全丢失，丢失信号后无人机开始做自由落体运动，恢复信号后在竖直方向匀减速运动能产生的最大加速度仍为a2，要使无人机能安全着地（着地速度近似为0），则无人机必须在信号丢失后多长时间以内恢复信号。 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 $