高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动（较易版01）

高中物理单元测试 —— 第2章 匀变速直线运动（较易版01）（解析版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）某汽车在起步阶段可简化为匀加速直线运动，做匀加速直线运动的物体，其加速度（　　） A．等于零 B．不等于零，且保持不变 C．逐渐增大 D．逐渐减小 【答案】B 【详解】ABCD．汽车在起步阶段做匀加速直线运动，速度均匀增大，其加速度不等于零，且保持不变。故ACD错误，B正确。 故选B。 2．（本题4分）如图所示，将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落。关于三者的运动，下列说法中正确的是（　　） A．小羽毛先到底端 B．小木片先到底端 C．小铁片先到底端 D．三者同时到底端 【答案】D 【详解】将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落，它们均做自由落体运动，高度一样，根据，可知三者同时到底端，故选D。 3．（本题4分）下列情况会导致出现偶然误差的是（　　） A．刻度尺本身刻度不均匀 B．读数时视线与刻度线不垂直 C．用光电门测量瞬时速度时遮光片较宽 D．测量质量时天平底盘未调平 【答案】B 【详解】偶然误差是由于主观因素引起的误差，系统误差是由于客观因素引起的误差 A．刻度尺本身刻度不均匀,是系统误差，故A错误； B．读数时视线与刻度线不垂直，是偶然误差，故B正确； C．用光电门测量瞬时速度时遮光片较宽， 是系统误差，故C错误； D．测量质量时天平底盘未调平，是系统误差，故D错误。 故选B。 4．（本题4分）具身智能机器人应用到精密制造生产线时，需要避免其加速度突变，以显著降低机械冲击。为实现这一目的，关于机器人图像的设计，下列选项最符合要求的是（     ） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】图像的斜率代表加速度。要求避免加速度突变，也就是要求图像的斜率不能出现突然的跳变，全程加速度要连续平缓变化 A．加速、减速阶段都是直线，斜率恒定，在速度从0开始加速、以及从匀速阶段切入减速的拐点处，斜率会发生突变，对应加速度突变，不符合要求，故A错误； B．全程图像是光滑的连续曲线，斜率（加速度）始终是连续平缓变化的，不存在加速度的突然跳变，完全符合避免加速度突变的要求，故B正确； C．加速段的后半段是倾斜直线、减速段的前半段也是倾斜直线，在直线和曲线衔接的位置，斜率会发生突变，对应加速度突变，不符合要求，故C错误； D．加速段是上凸的曲线，斜率（加速度）在加速过程持续减小到0，减速段是下凸的曲线，斜率（加速度的绝对值）持续增大再减小，在加速和匀速的衔接处、匀速和减速的衔接处，斜率会出现突变，对应加速度突变，不符合要求，故D错误。 故选B。 5．（本题4分）某质点由静止开始运动，其加速度—时间图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．该质点在时速度大小为 B．该质点在时离出发点最远 C．该质点做单向直线运动 D．该质点做往返运动 【答案】C 【详解】A．由题图可知，在内，该质点沿正方向做匀加速直线运动，由于初速度为0，则该质点在时速度大小为，故A错误； BCD．由题图可知，在内，该质点沿正方向做匀加速直线运动，在内，该质点沿正方向做匀减速直线运动；在时速度刚好减为0，之后重复以上的运动，所以该质点一直沿正方向做单向直线运动，离出发点越来越远，故BD错误，C正确。 故选C。 6．（本题4分）初春时节，屋檐下的冰锥正在熔化。水滴每隔相等的时间自静止开始滴落一次，当第1滴水恰好落到距离冰锥尖端正下方高度为的台面上时，第4滴水刚要从冰锥尖端脱离，忽略空气阻力，将水滴视为质点，忽略此过程冰锥尖端到台面的高度变化，则此时空中第2滴水与第3滴水之间的距离为（     ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】第4滴即将脱离时，第1、2、3滴的下落时间分别为相邻两滴滴落间隔的3倍、2倍、1倍。水滴从静止开始做自由落体运动，由可知，三滴水的下落距离之比为 第1滴下落距离为，因此第2、3滴之间的距离为 故选C。 7．（本题4分）两列火车A和B在同一水平直轨道上同向匀速行驶，A车在后，速度大小为2v0，B车在前，速度大小为。为了避免发生追尾事故，时刻，车以大小为的加速度做匀减速直线运动，同时B车以大小为的加速度做匀加速直线运动。要使两车不发生追尾事故，则时刻A、B两车间的距离应满足的条件是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】两车速度相等时是避免追尾的临界点。 A车速度公式 B车速度公式 当两车速度相等时， 解得 此时A车位移 B车位移 位移差为 因此，初始距离需满足 故选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 【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，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）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）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）一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为。 (1)滑块经过第一个光电门时的速度大小为______m/s，滑块经过第二个光电门时的速度大小为______m/s。 (2)若已知两光电门之间的距离，则滑块的加速度大小为______。 (3)为了减小误差，可采取的方法是 。 A．减小遮光条的宽度 B．增大两光电门的间距 C．增大遮光条的宽度 D．减小两光电门的间距 【答案】(1) 0.1 0.4 (2)0.15 (3)AB 【详解】（1）[1][2]根据可知，滑块经过两个光电门时的速度大小分别为， （2）根据 可知，滑块的加速度大小为 （3）遮光条的宽度越小，瞬时速度的测量误差越小；两光电门的间距越大，测量L的相对误差越小。 故选AB。 四、解答题 13．（本题10分）如图为我校举办的篮球比赛中抢发球场景，裁判将篮球从距地面处向上抛起（视为竖直上抛），学生稍后向上起跳将下落中的篮球拍向队友，为了更快拍到球需在自身起跳达到最高处时刚好碰到篮球。已知篮球被抛出时的初速度，学生静态摸高，跳起后摸高，忽略空气阻力，取。求 (1)学生跳至最高点的时间？ (2)为了更快拍到球学生需在裁判抛球后多久起跳？ 【答案】(1)0.3s (2)0.9s 【详解】（1）学生起跳后做竖直上抛运动，上升的高度为： 竖直上抛上升过程可逆向看作自由落体运动，由 代入数据得： 解得学生跳至最高点的时间 （2）设篮球从抛出到运动至 处的总时间为 ，取向上为正方向，对篮球由竖直上抛位移公式： 代入数据 得： 整理得 解得两个解： ，对应篮球上升过程经过； ，对应篮球下落过程经过。 题目要求拍下落的篮球且更快拍到，因此取总时间 设抛球后经过 学生起跳，满足 ，因此： 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）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2章 匀变速直线运动（较易版01）（原卷版） 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．（本题4分）某汽车在起步阶段可简化为匀加速直线运动，做匀加速直线运动的物体，其加速度（　　） A．等于零 B．不等于零，且保持不变 C．逐渐增大 D．逐渐减小 2．（本题4分）如图所示，将真空玻璃管竖直放置，使管内小羽毛、小木片和小铁片自其顶端同时由静止开始下落。关于三者的运动，下列说法中正确的是（　　） A．小羽毛先到底端 B．小木片先到底端 C．小铁片先到底端 D．三者同时到底端 3．（本题4分）下列情况会导致出现偶然误差的是（　　） A．刻度尺本身刻度不均匀 B．读数时视线与刻度线不垂直 C．用光电门测量瞬时速度时遮光片较宽 D．测量质量时天平底盘未调平 4．（本题4分）具身智能机器人应用到精密制造生产线时，需要避免其加速度突变，以显著降低机械冲击。为实现这一目的，关于机器人图像的设计，下列选项最符合要求的是（     ） A． B． C． D． 5．（本题4分）某质点由静止开始运动，其加速度—时间图像如图所示。则下列说法正确的是（　　） A．该质点在时速度大小为 B．该质点在时离出发点最远 C．该质点做单向直线运动 D．该质点做往返运动 6．（本题4分）初春时节，屋檐下的冰锥正在熔化。水滴每隔相等的时间自静止开始滴落一次，当第1滴水恰好落到距离冰锥尖端正下方高度为的台面上时，第4滴水刚要从冰锥尖端脱离，忽略空气阻力，将水滴视为质点，忽略此过程冰锥尖端到台面的高度变化，则此时空中第2滴水与第3滴水之间的距离为（     ） A． B． C． D． 7．（本题4分）两列火车A和B在同一水平直轨道上同向匀速行驶，A车在后，速度大小为2v0，B车在前，速度大小为。为了避免发生追尾事故，时刻，车以大小为的加速度做匀减速直线运动，同时B车以大小为的加速度做匀加速直线运动。要使两车不发生追尾事故，则时刻A、B两车间的距离应满足的条件是（　　） 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，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）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）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）一同学利用气垫导轨测定滑块的加速度。滑块上安装了宽度为2.0cm的遮光条，如图所示，滑块在牵引力的作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光条通过第一个光电门的时间为，通过第二个光电门的时间为。 (1)滑块经过第一个光电门时的速度大小为______m/s，滑块经过第二个光电门时的速度大小为______m/s。 (2)若已知两光电门之间的距离，则滑块的加速度大小为______。 (3)为了减小误差，可采取的方法是 。 A．减小遮光条的宽度 B．增大两光电门的间距 C．增大遮光条的宽度 D．减小两光电门的间距 四、解答题 13．（本题10分）如图为我校举办的篮球比赛中抢发球场景，裁判将篮球从距地面处向上抛起（视为竖直上抛），学生稍后向上起跳将下落中的篮球拍向队友，为了更快拍到球需在自身起跳达到最高处时刚好碰到篮球。已知篮球被抛出时的初速度，学生静态摸高，跳起后摸高，忽略空气阻力，取。求 (1)学生跳至最高点的时间？ (2)为了更快拍到球学生需在裁判抛球后多久起跳？ 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）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 $