高中物理单元测试——第二章匀变速直线运动的规律（适中版01）

高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的规律（适中版01）（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）某同学手拿甲、乙两物体，若甲物体的重力是乙物体的10倍，它们在同一高度处同时自由下落（不计空气阻力），则下列说法中正确的是（　　） A．甲乙同时着地 B．甲比乙的加速度大 C．甲比乙先着地 D．无法确定谁先着地 3．（本题4分）ETC是高速公路不停车电子收费系统的简称，它可以提高高速公路收费站通行效率。某汽车在收费站通过ETC通道的图像如图所示。关于汽车的运动，下列说法正确的是（　　） A．内静止 B．内和内速度方向相反 C．内和内平均速度大小相等 D．内和内平均加速度大小相等 4．（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． 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）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）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，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）如图所示，甲、乙两个质点分别从a处由静止开始向b处运动，甲做加速度逐渐减小的加速直线运动，乙做加速度逐渐增大的加速直线运动，当甲、乙分别到达b处时，它们的速度大小均为v；从a→b，甲、乙的平均速度大小分别为、。下列结论正确的是（     ） A． B． C． D． 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）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）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 $ 高中物理单元测试 —— 第二章 匀变速直线运动的规律（适中版01）（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）某同学手拿甲、乙两物体，若甲物体的重力是乙物体的10倍，它们在同一高度处同时自由下落（不计空气阻力），则下列说法中正确的是（　　） A．甲乙同时着地 B．甲比乙的加速度大 C．甲比乙先着地 D．无法确定谁先着地 【答案】A 【详解】不计空气阻力，两个物体均做自由落体运动，加速度为，故在同一高度同时下落，下落时间相同，甲乙同时着地。 故选A。 3．（本题4分）ETC是高速公路不停车电子收费系统的简称，它可以提高高速公路收费站通行效率。某汽车在收费站通过ETC通道的图像如图所示。关于汽车的运动，下列说法正确的是（　　） A．内静止 B．内和内速度方向相反 C．内和内平均速度大小相等 D．内和内平均加速度大小相等 【答案】D 【详解】A．由图可知，内汽车的速度保持为不变，且，说明汽车做匀速直线运动，并非静止，故A错误； B．在图像中，速度的正负表示运动方向。内和内，速度图像均在时间轴上方，速度均为正值，说明速度方向相同，故B错误； C．内，图像是向下凹的曲线，其位移小于匀减速直线运动的位移，即 可得平均速度 内，图像是向上凸的曲线，其位移大于匀加速直线运动的位移，即 可得平均速度。则两段时间内平均速度大小不相等，故C错误； D．根据平均加速度的定义 在内，速度变化量大小为，时间，平均加速度大小 在内，速度变化量大小为，时间，平均加速度大小。则两段时间内平均加速度大小相等，故D正确。 故选D。 4．（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。 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）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）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，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）如图所示，甲、乙两个质点分别从a处由静止开始向b处运动，甲做加速度逐渐减小的加速直线运动，乙做加速度逐渐增大的加速直线运动，当甲、乙分别到达b处时，它们的速度大小均为v；从a→b，甲、乙的平均速度大小分别为、。下列结论正确的是（     ） A． B． C． D． 【答案】BC 【详解】AB．作出甲乙两个质点的运动的v-t图像如图所示 由题意知，甲、乙两个质点分别从a处由静止开始向b处运动，甲做加速度逐渐减小的加速直线运动，乙做加速度逐渐增大的加速直线运动，当甲、乙分别到达b处时，它们的速度大小均为v，根据图像知， 甲乙运动距离s相同，由 知，A错误，B正确； CD．对乙质点如图，假设连接的直线表示质点做匀加速直线运动的图线，则 图线甲与坐标轴包围的面积大于甲时间内初速度为0、末速度为的匀加速直线运动图对应的三角形面积，根据平均速度公式可知相同时间内位移大的平均速度大，所以 同理可知，，C正确，D错误。 故选BC。 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）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）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 $