高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动（适中版02）

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动（适中版02）（解析版） 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）如图所示把质量不相同的铁片和羽毛放入竖直放置的牛顿管中，让铁片和羽毛从牛顿管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（　　） A．图甲为管内空气没被抽掉时的实验现象 B．图乙为管内空气没被抽掉时的实验现象 C．图乙中，铁片和羽毛均做匀速直线运动 D．图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会不变 【答案】A 【详解】AB．铁片和羽毛在空气中下落时受到重力与空气阻力的作用，由于空气阻力对羽毛的影响大，羽毛比铁片下落的慢，在相等时间内羽毛下落高度小，所以图甲为管内空气没被抽的实验现象，A正确,B错误； C．在真空中，铁片和羽毛只受重力作用，羽毛与铁片都做自由落体运动，C错误； D．图甲中，受空气阻力的影响，随速度的增大，其间距会增大，D错误。 故选A。 3．（本题4分）加工某工件时，要求准确到0.001cm，根据这个要求，应该选用的工具是（　　） A．最小刻度是厘米的刻度尺 B．最小刻度是毫米的刻度尺 C．准确度可以达到0.1mm的游标卡尺 D．准确度可以达到0.01mm的螺旋测微器 【答案】D 【详解】因为0.001cm=0.01mm，所以最小刻度（准确度）应为0.01mm 故选D。 4．（本题4分）春节是中国人的传统节日，每年春节人们会燃放鞭炮，庆祝节日。窜天猴是利用火箭原理制成的一种鞭炮，又名钻天猴或冲天炮，如图甲所示。一只窜天猴由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图乙所示，则（     ） A．的时间内，窜天猴在向上做减速运动 B．的时间内，窜天猴在向下做加速运动 C．时刻窜天猴上升到最高点 D．的时间内，窜天猴的加速度最大 【答案】D 【详解】A．时间内，窜天猴速度为正（方向向上），且速度大小持续增大，因此是向上做加速运动，故A错误； B．时间内，窜天猴速度仍为正，说明运动方向还是向上，只是速度大小减小，因此是向上做减速运动，故B错误； C．时间内速度始终为正，窜天猴一直向上运动，时刻速度减为0，才到达最高点，故C错误； D．图像斜率的绝对值表示加速度大小，由图可知，段斜率绝对值最大，因此窜天猴的加速度最大，故D正确。 故选D。 5．（本题4分）汽车的设计、竞技体育的指导、宇航员的训练等多种工作都会用到急动度的概念。急动度是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示，则该物体在（     ） A．内速度的变化量 B．内加速度的变化量 C．时和时加速度相同 D．的急动度 【答案】A 【详解】A．根据图像中面积表示速度变化量，由图可知，内速度的变化量，故A正确； B．由图可知，内加速度的变化量，故B错误； C．由图可知，时和时加速度大小相等，方向相反，故C错误； D．根据图像的斜率表示急动度，由图可知，的急动度，故D错误。 故选A。 6．（本题4分）为了制止高楼住户向窗外随意丢弃垃圾的陋习，某同学在自家（二楼）窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律推断丢弃垃圾的住户楼层。每层楼高3.2m，窗子上、下边框之间的距离为1.2m。某次光电探测装置检测到一下落物件经过该窗口的时间为0.03s。假设物件是从窗口静止下落的，重力加速度取，则估计丢弃物件的住户楼层是（　　） A．30楼 B．27楼 C．24楼 D．21楼 【答案】B 【详解】设下落物件经过窗子上边框时的速度为v，则窗子上、下边框之间的距离 其中， 解得 则下落物件开始下落时的位置到窗子上沿的高度为 则估计丢弃物件的住户楼层是 取整数为27。 故选 B。 7．（本题4分）截至2023年，我国已有超过3500km公路完成智能化升级改造，建成运行。设甲、乙两试验车在智慧公路的同一车道上同向匀速行驶，甲车在前，速度为72km/h，乙车在后，速度为。时刻，两车相距16m，甲车以的加速度开始刹车，乙车以的加速度同时刹车，两车刹车过程均可视为匀减速直线运动，忽略刹车时的反应时间，则两车相撞的时刻t等于（　　） A．5s B．6s C．7s D．8s 【答案】C 【详解】甲车的初速度 乙车的初速度 利用逆向思维，甲车减速到零的刹车时间 甲车位移大小 t=0时刻甲、乙两车相距16m，两车相撞时位移关系为 代值得 解得 （另一解时乙车已经停止，舍去） 故选C。 二、多选题 8．（本题6分）随着无人驾驶汽车领域关键技术的不断突破，其应用在生产和生活中不断扩展。某次无人驾驶汽车在平直的封闭测试道路上进行测试时，车载计算机记录了汽车运动过程中的位置随时间变化的图像如图所示（其中段为直线）。下列说法正确的是（     ） A．时间内，汽车的加速度为0 B．时间内，汽车做匀加速运动 C．汽车在时间内的平均速度小于在时间内的平均速度 D．时间内，汽车做减速运动 【答案】AD 【详解】AB．题目说明 OA 段为直线，在图像中，直线代表匀速直线运动，速度是恒定的，因此加速度为 0，故A正确，B错误； C．平均速度，两段时间都是 由图可知，位移，位移，且 因此，即平均速度更大，C错误； D．内，曲线逐渐平缓，斜率逐渐减小，说明速度逐渐减小，因此汽车做减速运动，D正确。 故选AD 。 9．（本题6分）冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属冬奥会比赛项目，并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中，冰壶被投出后，如果做匀减速直线运动，用时停止，最后内位移大小为，则下列说法正确的是（　　） A．冰壶的加速度大小是 B．冰壶第内的位移大小是 C．前位移和后的位移之比为 D．冰壶的初速度大小是 【答案】BD 【详解】A．整个过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动，最后1s内位移大小为0.2 m，根据 代入数据解得 故A错误； D．冰壶的初速度为 故D正确。 B．冰壶第1s内的位移大小是 故B正确； C．由初速度为零的匀加速直线运动的规律可知前10s位移和后10s的位移之比为，故C错误； 故选BD。 10．（本题6分）甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲先以加速度做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为的匀加速运动，到达C点时的速度为v；乙以加速度做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v。若，则（    ） A．甲、乙有可能同时由A到达C B．甲、乙不可能同时由A到达C C．若，则甲先由A到达C D．若，则甲先由A到达C 【答案】BD 【详解】作速度-时间图线分析。因为位移相等，末速度相等，所以：若a1>a3，则有a2<a3，其v-t图像如图1；若a1<a3，则有a2>a3，其v-t图像如图2。 AB．由图1、图2可知：无论a1>a3或a1<a3，t甲都不等于t乙，所以A错误、B正确； C．由图2可知：若a1<a3，则t甲>t乙，所以C错误； D．由图1可知：若a1>a3，则t甲<t乙，所以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，接在周期为T＝0.02 s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，如图所示，图中所示的是每打5个点（每隔四个点）所取的计数点，但第3个计数点没有画出。由图中的数据可求得： (1)第3个计数点与第2个计数点的距离为________ cm (2)该小车的加速度为________ m/s2；（保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值比实际值偏________。（填“大”或“小”） 【答案】(1)4.25 (2)0.64 (3)大 【详解】（1）设1、2间的位移为，2、3间的位移为，3、4间的位移为，4、5间的位移为；因为周期为T=0.02s，且每打5个点取一个计数点，所以每两个计数点之间的时间间隔 由匀变速直线运动的推论得 则 可得 2、3间的位移大小 （2）由，可得小车的加速度为 （3）若实验时，当电网中交变电流的频率是49Hz，交变电流的周期 则该同学用来计算的时间偏小，可知加速度的测量值比实际值偏大。 12．（本题9分）图甲是某同学“测量瞬时速度”的实验装置图，他将光电门固定在水平气垫导轨上的B点、滑块上固定一遮光条，吊盘（含金属片）通过细线与滑块相连，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。 (1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是（　　） A．等效替代法 B．理想实验法 C．极限思维法 (2)若测得遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为∆t，遮光条到光电门的距离为x，则滑块经过光电门时的速度v=______________（选用上述物理量的符号表示）。 (3)读出遮光条的长度d为____________cm。 (4)重复操作5次得到数据如下表（表中数据单位为m/s），求得滑块的平均速度v=_____________m/s（计算结果保留3位有效数字）。 v₁ v₂ v₃ v₄ v5 0.340 0.330 0.318 0.352 0.310 【答案】(1)C (2) (3)1.50 (4)0.330 【详解】（1）在极短时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度，采用的方法为极限思维法。 故选C。 （2）滑块经过光电门时的速度为 （3）刻度尺一小格为0.1cm，所以遮光条长度为1.50cm。 （4）滑块的平均速度为五次测量速度的平均值，即 四、解答题 13．（本题10分）节日夜晚，礼花弹从35m高的楼顶边缘以某一初速度竖直向上飞出，到达最高点距楼顶45m处时未炸开，最后落在地面上，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： (1)礼花弹初速度大小为多少？ (2)礼花弹在空中运动时间为多少秒？ 【答案】(1) 30 m/s (2) 7 s 【详解】（1）设礼花弹飞出时速度为，竖直上抛最大高度为 解得 （2）设礼花弹在空中运动时间为，规定向上为正，则 其中，解得 14．（本题13分）据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍。一辆小轿车在平直公路上以某一速度匀速行驶时，司机低头看手机3s，相当于盲开60m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离（从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离）至少是20m，根据以上提供的信息： (1)求汽车匀速行驶的速度和刹车的最大加速度大小； (2)若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时，前方120m处道路塌方，该司机因用手机微信抢红包3s后才发现危险，司机的反应时间为0.4s，刹车的加速度与（1）问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故？ 【答案】(1)20m/s，10m/s2 (2)会 【详解】（1）汽车匀速行驶的速度大小为 根据速度位移关系可得 （2）汽车行驶的速度大小为 汽车停止运动的位移大小为 说明汽车是会发生交通事故。 15．（本题16分）江油中学某高一同学，在国庆假期对自己家住小区单元电梯运行进行多次观察记录。发现：该电梯，启动时匀加速上升加速度为2m/s²，制动时匀减速上升加速度大小为1m/s²，中间阶段电梯可匀速运行。从小区物管处了解到该电梯运行的楼层高48m。分析： (1)如果电梯先加速上升，然后以匀速上升，最后减速上升，到达最高楼层速度刚好为零，全程共用时间为多少？ (2)若电梯运行时最大限速为9m/s，电梯升到楼顶的最短时间是多少？ 【答案】(1)15s (2)12s 【详解】（1）设电梯加速时间为，减速时间为，由加速度定义式及位移-时间关系式可得加速的时间为 加速过程的位移为 减速的时间为 减速过程的位移为 匀速运动的位移为 匀速运动的时间为 电梯上升的时间为 （2）要想所用时间最短,则电梯上升的过程只有加速和减速过程，而没有匀速过程，设最大速度为，由位移-速度关系式可得 代入数据解得 因为，符合题意 加速的时间为 减速的时间为 运动的最短时间为 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（适中版02）（原卷版） 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）如图所示把质量不相同的铁片和羽毛放入竖直放置的牛顿管中，让铁片和羽毛从牛顿管上方同时开始下落，观察物体下落的情况。下列说法正确的是（　　） A．图甲为管内空气没被抽掉时的实验现象 B．图乙为管内空气没被抽掉时的实验现象 C．图乙中，铁片和羽毛均做匀速直线运动 D．图甲中，铁片和羽毛在下落过程中，间距会不变 3．（本题4分）加工某工件时，要求准确到0.001cm，根据这个要求，应该选用的工具是（　　） A．最小刻度是厘米的刻度尺 B．最小刻度是毫米的刻度尺 C．准确度可以达到0.1mm的游标卡尺 D．准确度可以达到0.01mm的螺旋测微器 4．（本题4分）春节是中国人的传统节日，每年春节人们会燃放鞭炮，庆祝节日。窜天猴是利用火箭原理制成的一种鞭炮，又名钻天猴或冲天炮，如图甲所示。一只窜天猴由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图乙所示，则（     ） A．的时间内，窜天猴在向上做减速运动 B．的时间内，窜天猴在向下做加速运动 C．时刻窜天猴上升到最高点 D．的时间内，窜天猴的加速度最大 5．（本题4分）汽车的设计、竞技体育的指导、宇航员的训练等多种工作都会用到急动度的概念。急动度是加速度变化量与发生这一变化所用时间的比值，即，它的方向与物体加速度变化量的方向相同。一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示，则该物体在（     ） A．内速度的变化量 B．内加速度的变化量 C．时和时加速度相同 D．的急动度 6．（本题4分）为了制止高楼住户向窗外随意丢弃垃圾的陋习，某同学在自家（二楼）窗子上、下边框安装光电探测装置，利用自由落体运动规律推断丢弃垃圾的住户楼层。每层楼高3.2m，窗子上、下边框之间的距离为1.2m。某次光电探测装置检测到一下落物件经过该窗口的时间为0.03s。假设物件是从窗口静止下落的，重力加速度取，则估计丢弃物件的住户楼层是（　　） A．30楼 B．27楼 C．24楼 D．21楼 7．（本题4分）截至2023年，我国已有超过3500km公路完成智能化升级改造，建成运行。设甲、乙两试验车在智慧公路的同一车道上同向匀速行驶，甲车在前，速度为72km/h，乙车在后，速度为。时刻，两车相距16m，甲车以的加速度开始刹车，乙车以的加速度同时刹车，两车刹车过程均可视为匀减速直线运动，忽略刹车时的反应时间，则两车相撞的时刻t等于（　　） A．5s B．6s C．7s D．8s 二、多选题 8．（本题6分）随着无人驾驶汽车领域关键技术的不断突破，其应用在生产和生活中不断扩展。某次无人驾驶汽车在平直的封闭测试道路上进行测试时，车载计算机记录了汽车运动过程中的位置随时间变化的图像如图所示（其中段为直线）。下列说法正确的是（     ） A．时间内，汽车的加速度为0 B．时间内，汽车做匀加速运动 C．汽车在时间内的平均速度小于在时间内的平均速度 D．时间内，汽车做减速运动 9．（本题6分）冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目，属冬奥会比赛项目，并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中，冰壶被投出后，如果做匀减速直线运动，用时停止，最后内位移大小为，则下列说法正确的是（　　） A．冰壶的加速度大小是 B．冰壶第内的位移大小是 C．前位移和后的位移之比为 D．冰壶的初速度大小是 10．（本题6分）甲、乙两车同时由静止从A点出发，沿直线AC运动。甲先以加速度做初速度为零的匀加速运动，到达B点后做加速度为的匀加速运动，到达C点时的速度为v；乙以加速度做初速度为零的匀加速运动，到达C点时的速度亦为v。若，则（    ） A．甲、乙有可能同时由A到达C B．甲、乙不可能同时由A到达C C．若，则甲先由A到达C D．若，则甲先由A到达C 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，接在周期为T＝0.02 s低压交流电源上的打点计时器，在纸带做匀加速直线运动时打出的一条纸带，如图所示，图中所示的是每打5个点（每隔四个点）所取的计数点，但第3个计数点没有画出。由图中的数据可求得： (1)第3个计数点与第2个计数点的距离为________ cm (2)该小车的加速度为________ m/s2；（保留两位有效数字） (3)如果当时电网中交变电流的频率是f＝49 Hz，而做实验的同学并不知道，则加速度的测量值比实际值偏________。（填“大”或“小”） 12．（本题9分）图甲是某同学“测量瞬时速度”的实验装置图，他将光电门固定在水平气垫导轨上的B点、滑块上固定一遮光条，吊盘（含金属片）通过细线与滑块相连，实验中每次滑块都从导轨上的同一位置A由静止释放。 (1)本实验利用光电门测滑块的速度，所应用的物理方法是（　　） A．等效替代法 B．理想实验法 C．极限思维法 (2)若测得遮光条的宽度为d，遮光条通过光电门的时间为∆t，遮光条到光电门的距离为x，则滑块经过光电门时的速度v=______________（选用上述物理量的符号表示）。 (3)读出遮光条的长度d为____________cm。 (4)重复操作5次得到数据如下表（表中数据单位为m/s），求得滑块的平均速度v=_____________m/s（计算结果保留3位有效数字）。 v₁ v₂ v₃ v₄ v5 0.340 0.330 0.318 0.352 0.310 四、解答题 13．（本题10分）节日夜晚，礼花弹从35m高的楼顶边缘以某一初速度竖直向上飞出，到达最高点距楼顶45m处时未炸开，最后落在地面上，不计空气阻力，重力加速度g取10m/s2，求： (1)礼花弹初速度大小为多少？ (2)礼花弹在空中运动时间为多少秒？ 14．（本题13分）据统计，开车时看手机发生事故的概率是安全驾驶的23倍。一辆小轿车在平直公路上以某一速度匀速行驶时，司机低头看手机3s，相当于盲开60m，该车遇见紧急情况，紧急刹车的距离（从开始刹车到停下来汽车所行驶的距离）至少是20m，根据以上提供的信息： (1)求汽车匀速行驶的速度和刹车的最大加速度大小； (2)若该车以108km/h的速度在高速公路上行驶时，前方120m处道路塌方，该司机因用手机微信抢红包3s后才发现危险，司机的反应时间为0.4s，刹车的加速度与（1）问中大小相等。试通过计算说明汽车是否会发生交通事故？ 15．（本题16分）江油中学某高一同学，在国庆假期对自己家住小区单元电梯运行进行多次观察记录。发现：该电梯，启动时匀加速上升加速度为2m/s²，制动时匀减速上升加速度大小为1m/s²，中间阶段电梯可匀速运行。从小区物管处了解到该电梯运行的楼层高48m。分析： (1)如果电梯先加速上升，然后以匀速上升，最后减速上升，到达最高楼层速度刚好为零，全程共用时间为多少？ (2)若电梯运行时最大限速为9m/s，电梯升到楼顶的最短时间是多少？ 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 $