高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动（较易版02）

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动（较易版02）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）物体做匀加速直线运动，加速度为3m/s2，那么（    ） A．物体的末速度一定比初速度大3m/s B．每秒钟物体的速度增大3m/s C．第4s初的速度比第3s末的速度大3m/s D．第4s末的速度比第3s初的速度大3m/s 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）以下关于误差的说法正确的是 A．测量误差是由于测量不仔细产生的 B．测量误差都是测量工具不精密产生的 C．误差都是由于估读产生的 D．任何测量都存在误差 4．（本题4分）若某物体做直线运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（     ） A．时物体运动的速度方向发生改变，加速度方向不变 B．时物体的加速度为零 C．时物体离出发点最远 D．物体做的是曲线运动 5．（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． 6．（本题4分）某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示，该玩具的圆棒长度L=0.25m，游戏者将手放在圆棒的正下方，手（视为质点）离圆棒下端的距离h=1.0m。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。以圆棒由静止释放时为0时刻，则游戏者能抓住圆棒的时刻可能是（     ） A．0.35s B．0.45s C．0.55s D．0.65s 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）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）如图所示，木块A、B、C并排固定在水平地面上，三木块的厚度比为5:3:1，一子弹以的水平速度射入木块A，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹可视为质点且刚好射穿木块C。下列说法正确的是（　　） A．子弹刚好射出木块A时的速度为 B．子弹在木块A中的运动时间大于在木块B中的运动时间 C．子弹在木块B和C中的运动时间相等 D．子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的2倍 10．（本题6分）某跳伞运动员表演从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，关于运动员在竖直方向上的运动，下列说法正确的是（　　） A．内运动员的平均速度大于 B．内运动员的加速度逐渐减小 C．时刻，运动员速度方向开始反向 D．内表演者的位移为 三、实验题 11．（本题6分）某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 (1)图中的甲、乙是实验中常用的两种打点计时器，图______（填“甲”或“乙”）是电磁打点计时器；打点计时器的打点周期是______s。 (2)关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是______； A． B． C． (3)某次实验用打点计时器获得如图所示的纸带，计数点A、B、C、D、E间均有4个点未画出，则AE两点间的距离为______cm；小车的加速度大小为______（后面一空计算结果保留2位有效数字）。 (4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 12．（本题9分）物理兴趣小组的同学利用气垫导轨和光电门传感器测量滑块的加速度大小，实验装置如图所示，气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。 (1)实验时用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条的宽度d=________cm。 (2)用细线一端连接滑块，另一端跨过定滑轮挂上槽码，启动气源，让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放，滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为0.20 s，通过光电门2所用的时间为0.05 s，遮光条从光电门1到光电门2所用的时间为2.5 s。则滑块通过光电门2的速度v=________m/s，则滑块的加速度大小a=________ m/s2。（结果保留一位有效数字） (3)下列方法可以减小实验误差的是________。（单选） A．减少槽码数量 B．减小两光电门的间距 C．换用宽度适当小一些的遮光条 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13分）某段高速公路最大限速为30m/s，一辆汽车以25m/s的速度在该路段紧急刹车，滑行距离为。（汽车刹车过程可认为汽车做匀减速直线运动） (1)求该汽车刹车时的加速度大小； (2)分别求2s末和6s末的速度大小； (3)若该汽车以最大限速在该路段行驶，驾驶员的反应时间为0.3s，求该汽车的安全距离。（安全距离即驾驶员从发现障碍物至车停止运动的距离） 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 $ 高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动（较易版02）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）物体做匀加速直线运动，加速度为3m/s2，那么（    ） A．物体的末速度一定比初速度大3m/s B．每秒钟物体的速度增大3m/s C．第4s初的速度比第3s末的速度大3m/s D．第4s末的速度比第3s初的速度大3m/s 【答案】B 【详解】A．据匀加速直线运动规律任意1s的末速度一定比这1秒的初速度大3m/s，但题目没有讲到时间，故A错误； B．因为物体做匀加速直线运动，椐速度变化规律可知每秒钟速度增大3m/s，故B正确； C．第3s末与第4s初是同一时刻，速度相等，故C错误； D．第3秒初到第4秒末的时间间隔为2s，所以第4秒末的速度比第3秒初的速度大6m/s，故D错误。 故选B。 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）以下关于误差的说法正确的是 A．测量误差是由于测量不仔细产生的 B．测量误差都是测量工具不精密产生的 C．误差都是由于估读产生的 D．任何测量都存在误差 【答案】D 【分析】测量值与被测物理量的真实值之间的差异叫误差，实验误差分为偶然误差与系统误差． 【详解】在认真的测量下，由于估读等原因也有误差，故A错误；采用精密的测量工具可在一定程度上减小误差，却不能避免误差，故测量误差不是由于测量工具不精密产生的，故B错误；估读可以减小误差，不估读误差更大，所以误差不是由于估读产生的，故C错误；任何测量都存在误差，误差是不可避免的，故D正确．故选D． 【点睛】此题考查了学生对误差的定义，误差产生的原因、误差与错误的区别等知识点的理解与掌握．误差是我们测量时不可避免产生的． 4．（本题4分）若某物体做直线运动的v-t图像如图所示，则下列说法中正确的是（     ） A．时物体运动的速度方向发生改变，加速度方向不变 B．时物体的加速度为零 C．时物体离出发点最远 D．物体做的是曲线运动 【答案】A 【详解】AB．时物体的速度由正变为负，方向发生改变，图线的斜率没变且不为零，加速度方向不变，故A正确，B错误； C．物体的速度一直为正，物体一直向正方向运动，时物体离出发点最远，故C错误； D．v-t图像描述的是直线运动中速度随时间变化的规律，并非轨迹，故D错误。 故选A。 5．（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。 6．（本题4分）某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示，该玩具的圆棒长度L=0.25m，游戏者将手放在圆棒的正下方，手（视为质点）离圆棒下端的距离h=1.0m。不计空气阻力，取重力加速度g=10m/s2。以圆棒由静止释放时为0时刻，则游戏者能抓住圆棒的时刻可能是（     ） A．0.35s B．0.45s C．0.55s D．0.65s 【答案】B 【详解】圆棒由静止释放后做自由落体运动，设经过时间圆棒下落的距离为，当手所在位置处于圆棒的上、下端之间时能够抓住圆棒，因此有 根据自由落体运动规律有 联立解得 代入、、，解得 四个选项中只有在此时间范围内。 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）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）如图所示，木块A、B、C并排固定在水平地面上，三木块的厚度比为5:3:1，一子弹以的水平速度射入木块A，子弹在木块中运动时加速度恒定，子弹可视为质点且刚好射穿木块C。下列说法正确的是（　　） A．子弹刚好射出木块A时的速度为 B．子弹在木块A中的运动时间大于在木块B中的运动时间 C．子弹在木块B和C中的运动时间相等 D．子弹在木块A中的平均速度是在木块C中平均速度的2倍 【答案】AC 【详解】ABC．子弹刚好射穿木块C，子弹的末速度为0，把正方向的匀减速运动看成反方向加速度不变的匀加速运动，则在相等时间内的位移比为1∶3∶5，故子弹在三个木块中的运动时间相等，用逆向思维，子弹的运动可以看成反向的匀加速直线运动，则由可得子弹射出木块A时的速度与子弹的初速度之比为2∶3，故子弹射出木块A时的速度为200m/s，故B错误，AC正确； D．子弹在三个木块中的运动时间相等，根据 子弹在木块A中的平均速度是子弹在木块C中平均速度的5倍，故D错误。 故选AC。 10．（本题6分）某跳伞运动员表演从飞机上跳下，他从跳离飞机到落地的过程中沿竖直方向运动的v-t图像如图所示，关于运动员在竖直方向上的运动，下列说法正确的是（　　） A．内运动员的平均速度大于 B．内运动员的加速度逐渐减小 C．时刻，运动员速度方向开始反向 D．内表演者的位移为 【答案】AB 【详解】AB．做出内表示匀加速直线运动的图线，如图所示 根据图像中图线的斜率表示加速度，可知运动员内做加速度减小的加速运动，在与内运动员的加速度方向相反。由图像中图线与时间轴所围面积表示位移可知，运动员在内的实际位移大于匀加速运动的位移，根据 可知，故AB正确； C．由图可得，图像在时间轴上方，故速度的方向不发生改变，故C错误； D．同理，做出内做匀减速直线运动的v-t图线， 由图可知内表演者的位移，故D错误。 故选AB。 三、实验题 11．（本题6分）某同学进行“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 (1)图中的甲、乙是实验中常用的两种打点计时器，图______（填“甲”或“乙”）是电磁打点计时器；打点计时器的打点周期是______s。 (2)关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是______； A． B． C． (3)某次实验用打点计时器获得如图所示的纸带，计数点A、B、C、D、E间均有4个点未画出，则AE两点间的距离为______cm；小车的加速度大小为______（后面一空计算结果保留2位有效数字）。 (4)如果当时电网中交变电流的频率是f＝51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______（选填“偏大”“偏小”或“不变”）。 【答案】(1) 甲 0.02 (2)B (3) 4.00 0.20 (4)偏小 【详解】（1）[1]电磁打点计时器的结构包含振针、复写纸、线圈、永久磁铁，对应图甲； [2]我国民用交变电流的标准频率为50Hz，打点周期为频率的倒数，即 （2）调节轨道末端滑轮高度时，需要让连接小车的细线与轨道平面平行，才能保证小车运动过程中拉力方向始终与运动方向一致，避免额外的分力影响运动的匀变速性质。 故选B。 （3）[1]刻度尺的分度值为1mm，读数需估读到0.1mm：A点对应刻度为1.00cm，E点对应刻度为5.00cm，因此AE间距为 [2]相邻计数点间有4个点未画出，因此相邻计数点的时间间隔 由图读出， 用逐差法可得加速度 （4）实际交流电频率为51Hz，大于实验时同学默认的50Hz，说明实际打点周期小于0.02s。计算加速度时仍使用默认的0.02s作为打点周期，代入公式时，使用了偏大的值，最终得到的加速度测量值会比真实值偏小。 12．（本题9分）物理兴趣小组的同学利用气垫导轨和光电门传感器测量滑块的加速度大小，实验装置如图所示，气垫导轨上安装有光电门1和光电门2。 (1)实验时用刻度尺测量遮光条的宽度，示数如图所示，则遮光条的宽度d=________cm。 (2)用细线一端连接滑块，另一端跨过定滑轮挂上槽码，启动气源，让气垫导轨正常工作。将滑块从气垫导轨上光电门1的右侧某一位置由静止释放，滑块向左做加速运动。与光电门相连的数字计时器记录了遮光条通过光电门1所用的时间为0.20 s，通过光电门2所用的时间为0.05 s，遮光条从光电门1到光电门2所用的时间为2.5 s。则滑块通过光电门2的速度v=________m/s，则滑块的加速度大小a=________ m/s2。（结果保留一位有效数字） (3)下列方法可以减小实验误差的是________。（单选） A．减少槽码数量 B．减小两光电门的间距 C．换用宽度适当小一些的遮光条 【答案】(1) (2) (3)C 【详解】（1）由刻度尺读数可知，遮光条宽度为 （2）[1]遮光条通过光电门2的速度 [2]通过光电门1的速度 加速度 （3）换用宽度适当小一些的遮光条，可以使平均速度更接近瞬时速度，减小实验误差 故选C。 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13分）某段高速公路最大限速为30m/s，一辆汽车以25m/s的速度在该路段紧急刹车，滑行距离为。（汽车刹车过程可认为汽车做匀减速直线运动） (1)求该汽车刹车时的加速度大小； (2)分别求2s末和6s末的速度大小； (3)若该汽车以最大限速在该路段行驶，驾驶员的反应时间为0.3s，求该汽车的安全距离。（安全距离即驾驶员从发现障碍物至车停止运动的距离） 【答案】(1)加速度大小为 (2)2s末速度为15m/s，6s末速度为0 (3)安全距离为99m 【详解】（1）该汽车刹车时的加速度大小 （2）汽车刹车停止时需要的时间 则2s末的速度 6s末汽车停止运动，则速度为0。 （3）汽车的安全距离 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 $