内容正文:
高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的规律(适中版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)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
3.(本题4分)某校无人机兴趣小组为研究无人机的飞行性能,利用速度传感器记录了无人机竖直升空过程中的图像如图所示(取竖直向上为正方向)。其中时刻为无人机起飞时刻,段为倾斜直线,全程不计空气阻力,则关于该无人机的运动,下列说法正确的是( )
A.时间内无人机的平均速度等于
B.时间内无人机的加速度逐渐减小
C.无人机在时刻上升至最高点
D.时间内无人机做自由落体运动
4.(本题4分)一物体从静止开始做直线运动,其加速度与时间的变化关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体在末返回起点
B.物体在末改变运动方向
C.0~2 s内与2 s~4 s内物体的位移相等
D.0~2 s内与2 s~4 s内物体的速度变化相同
5.(本题4分)一个质点做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,经过时间t到达A点,这段时间的位移为x,又经过时间运动到B点,此时速度为v,则质点运动的加速度为( )
A. B.
C. D.
6.(本题4分)如图所示,同学用手捏住直尺的顶端,同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在同学放手让直尺下落时,同学立刻捏住直尺,读出同学捏住直尺的刻度,就可以粗略确定同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度,它就变为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是( )
A.若以相等的时间间隔标记反应时间的刻度线,则刻度线分布不均匀
B.捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短
C.刻度所对应的时间刻度约为
D.反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比
7.(本题4分)两辆完全相同的汽车,沿水平道路一前一后匀速行驶,速度均为。若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行驶的路程为,若要保证两辆车在上述情况中不发生碰撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )
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,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,下列说法正确的是( )
A.小明做匀加速直线运动
B.他4s内的平均速度为2m/s
C.他4s内的平均速度为2.5m/s
D.他第2s内的平均速度为2m/s
10.(本题6分)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( )
A.在时,甲车在乙车后
B.在时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
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)如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为。为了研究滑块的运动情况,在滑块上安装了一宽度为的遮光板。现让滑块依次通过光电门A、B,并记录了遮光板通过两光电门A、B的时间分别为0.010s、0.005s,滑块从光电门A到B的时间为0.200s。则滑块经过A时的速度大小为___________m/s,滑块经过B时的速度大小为___________m/s,滑块在A、B间的平均速度大小为___________m/s,滑块在A、B间的平均加速度大小为___________。
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13分)一辆汽车在高速公路上以108km/h的速度匀速行驶,突然司机发现前方有危险,马上紧急刹车,刹车时加速度的大小为,求:
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离(不计反应时间)?
(2)若司机发现前方有危险时,1s后作出反应马上制动,则从司机发现危险到最后停车,汽车前进的距离是多少?
(3)雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数变小,设加速度变为,若要求安全距离仍为第(2)问求出的距离,反应时间仍为1s,求汽车在雨天安全行驶的最大速度?
15.(本题16分)某快递公司使用无人机进行紧急药品配送。无人机到达目的地正上方后处于悬停状态,先竖直向下做匀加速运动,后速度达到,随即做匀速直线运动,距离地面时开始做匀减速运动,落地时恰好速度为零。求:
(1)匀减速运动过程中加速度的大小;
(2)做匀速直线运动的时间;
(3)已知无人机加速和减速的最大加速度大小均为,要求落地时速度为零,求悬停到落地的最短时间。
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的规律(适中版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)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。
3.(本题4分)某校无人机兴趣小组为研究无人机的飞行性能,利用速度传感器记录了无人机竖直升空过程中的图像如图所示(取竖直向上为正方向)。其中时刻为无人机起飞时刻,段为倾斜直线,全程不计空气阻力,则关于该无人机的运动,下列说法正确的是( )
A.时间内无人机的平均速度等于
B.时间内无人机的加速度逐渐减小
C.无人机在时刻上升至最高点
D.时间内无人机做自由落体运动
【答案】B
【详解】A.匀变速直线运动的平均速度才等于,而内的v-t图线是曲线,图像面积(位移)小于初速度为0、末速度为的匀加速直线运动的位移,因此该段平均速度小于,A错误;
B.图像的斜率表示加速度,时间内图线逐渐变得平缓,斜率的绝对值持续减小,说明无人机的加速度逐渐减小,B正确;
C.速度的正负代表运动方向,时刻后速度仍为正(竖直向上),说明无人机还在向上运动,并未到达最高点,C错误;
D.自由落体运动的初速度为0、加速度为重力加速度,而内无人机初速度为、速度仍为正(向上),不属于自由落体运动,D错误。
故选 B。
4.(本题4分)一物体从静止开始做直线运动,其加速度与时间的变化关系如图所示,则下列判断正确的是( )
A.物体在末返回起点
B.物体在末改变运动方向
C.0~2 s内与2 s~4 s内物体的位移相等
D.0~2 s内与2 s~4 s内物体的速度变化相同
【答案】C
【详解】A.在内,物体的位移为,故A错误;
B.在末,物体的速度为,速度方向未改变,只是加速度方向改变,故B错误;
C.由前述计算得末的速度为,末的速度为,故内的位移为,故C正确;
D.两个时段的速度变化量分别为,,方向相反,故D错误。
故选C。
5.(本题4分)一个质点做匀加速直线运动,从某时刻开始计时,经过时间t到达A点,这段时间的位移为x,又经过时间运动到B点,此时速度为v,则质点运动的加速度为( )
A. B.
C. D.
【答案】C
【详解】从某时刻开始计时,经过时间t到达A点,这段时间的位移为x,该过程中间时刻的速度为
由这个中间时刻运动到B点所用时间为
则质点运动的加速度为
故选C。
6.(本题4分)如图所示,同学用手捏住直尺的顶端,同学用手在直尺0刻度位置做捏住直尺的准备,但手不碰到直尺。在同学放手让直尺下落时,同学立刻捏住直尺,读出同学捏住直尺的刻度,就可以粗略确定同学的反应时间。若把刻度尺的长度刻度对应标注为“时间”刻度,它就变为“人的反应时间测量尺”。下列说法正确的是( )
A.若以相等的时间间隔标记反应时间的刻度线,则刻度线分布不均匀
B.捏住处的反应时间比捏住处的反应时间短
C.刻度所对应的时间刻度约为
D.反应时间与捏住直尺所在处的刻度值成正比
【答案】A
【详解】A.刻度尺自由下落,做自由落体运动,根据运动学推论可知,匀变速直线运动在运动连续相同时间内有位移差且位移差相等,故各相邻时间刻度值间的长度不等,即刻度线分布不均匀,故A正确;
B.捏住处刻度尺下落的高度比捏住处下落的高度长,故捏住处的反应时间比捏住处的反应时间长,故B错误;
C.由运动学公式得,刻度所对应的时间刻度
故C错误;
D.由运动学公式,可知
反应时间与捏住直尺所在处的刻度值不成正比,故D错误。
故选A。
7.(本题4分)两辆完全相同的汽车,沿水平道路一前一后匀速行驶,速度均为。若前车突然以恒定的加速度刹车,在它刚停住时,后车以加速度开始刹车。已知前车在刹车过程中所行驶的路程为,若要保证两辆车在上述情况中不发生碰撞,则两车在匀速行驶时保持的距离至少应为( )
A. B. C. D.
【答案】A
【详解】根据运动学公式,前车以加速度刹车,行驶距离,刹车时间
后车在时间内匀速行驶距离
后车以加速度刹车,刹车距离
要保证两车不发生碰撞,初始距离需满足
代入得。
两车在匀速行驶时保持的距离至少应为。
故选A。
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,小明骑自行车由静止沿直线运动,他在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,下列说法正确的是( )
A.小明做匀加速直线运动
B.他4s内的平均速度为2m/s
C.他4s内的平均速度为2.5m/s
D.他第2s内的平均速度为2m/s
【答案】CD
【详解】A.物体由静止开始做匀加速直线运动,经过相邻相同时间所经过的位移之比为1:3:5:7,而小明骑自行车在第1s内、第2s内、第3s内、第4s内通过的位移分别为1m、2m、3m、4m,不满足上述位移之比关系,所以小明做的不是匀加速直线运动,故A错误;
BC.4s内的位移的大小为总位移为
所以在4s内的平均速度为
故B错误,C正确;
D.第2s内的位移的大小为2m,时间为1s,所以第2s内的平均速度为2m/s,故D正确。
故选CD。
10.(本题6分)甲、乙两车在平直公路上同向行驶,其图像如图所示。已知两车在时并排行驶,则( )
A.在时,甲车在乙车后
B.在时,甲车在乙车前7.5 m
C.两车另一次并排行驶的时刻是
D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40 m
【答案】BD
【详解】B.由题中图像得
两车在时并排行驶,此时
所以时甲车在前,距乙车的距离为
故B正确。
AC.时
此时
所以另一次并排行驶的时刻为
故A、C错误;
D.两次并排行驶的位置沿公路方向相距
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,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)如图所示,在气垫导轨上安装有两个光电门A、B,A、B间距离为。为了研究滑块的运动情况,在滑块上安装了一宽度为的遮光板。现让滑块依次通过光电门A、B,并记录了遮光板通过两光电门A、B的时间分别为0.010s、0.005s,滑块从光电门A到B的时间为0.200s。则滑块经过A时的速度大小为___________m/s,滑块经过B时的速度大小为___________m/s,滑块在A、B间的平均速度大小为___________m/s,滑块在A、B间的平均加速度大小为___________。
【答案】 1 2 1.5 5
【详解】[1]滑块经过A时的速度大小为
[2]滑块经过B时的速度大小为
[3]滑块在A、B间的平均速度大小为
[4]滑块在A、B间的平均加速度大小为
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13分)一辆汽车在高速公路上以108km/h的速度匀速行驶,突然司机发现前方有危险,马上紧急刹车,刹车时加速度的大小为,求:
(1)汽车刹车后10s内滑行的距离(不计反应时间)?
(2)若司机发现前方有危险时,1s后作出反应马上制动,则从司机发现危险到最后停车,汽车前进的距离是多少?
(3)雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数变小,设加速度变为,若要求安全距离仍为第(2)问求出的距离,反应时间仍为1s,求汽车在雨天安全行驶的最大速度?
【答案】(1)90m
(2)120m
(3)
【详解】(1)汽车在高速公路上匀速行驶的速度为
汽车停止运动的时间为
可知汽车刹车6s后,停止运动,故汽车刹车后10s内滑行的距离
(2)司机的反应距离为
从司机发现危险到最后停车,汽车前进的距离是
(3)设汽车在雨天安全行驶的最大速度为,根据动力学公式可得
解得
15.(本题16分)某快递公司使用无人机进行紧急药品配送。无人机到达目的地正上方后处于悬停状态,先竖直向下做匀加速运动,后速度达到,随即做匀速直线运动,距离地面时开始做匀减速运动,落地时恰好速度为零。求:
(1)匀减速运动过程中加速度的大小;
(2)做匀速直线运动的时间;
(3)已知无人机加速和减速的最大加速度大小均为,要求落地时速度为零,求悬停到落地的最短时间。
【答案】(1)
(2)
(3)
【详解】(1)匀减速运动阶段有
代入数据,得
(2)匀加速运动阶段有
匀速运动阶段有,
代入数据,得
(3)无人机从悬停开始以最大加速度做匀加速直线运动至最大速度后再以最大加速度做匀减速直线运动至速度为零,恰好落到地面时运动时间最短。则有
代入数据,得
试卷第1页(共3页)
试卷第1页(共3页)
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