第二章 勻變速直線運動的研究單元測試-2024-2025學(xué)年高一物理同步課堂（人教版2019必修第一冊）解析版

第第頁第二章勻變速直線運動的研究單元測試卷班級姓名學(xué)號分數(shù)（考試時間：90分鐘試卷滿分：100分）注意事項：1．本試卷分第I卷（選擇題）和第II卷（非選擇題）兩部分。答卷前，考生務(wù)必將自己的班級、姓名、學(xué)號填寫在試卷上。2．回答第I卷時，選出每小題答案后，將答案填在選擇題上方的答題表中。3．回答第II卷時，將答案直接寫在試卷上。第Ⅰ卷（選擇題共48分）一、選擇題（共12小題，每小題4分，共48分。在每小題給出的四個選項中，第1-8題只有一項符合題目要求，第9-12題有多項符合題目要求。全部選對的得4分，選對但不全的得2分，有選錯的得0分。）1．關(guān)于勻變速直線運動，下列說法正確的是（）A．勻減速直線運動是加速度不斷減小的運動B．加速度大，運動時間長的物體，通過的位移一定大C．勻變速直線運動是位移隨時間均勻變化的運動D．做勻變速直線運動的物體，在任意時間內(nèi)速度的變化率相同【答案】D【詳解】A．勻減速直線運動是加速度不變的運動，故A錯誤；B．加速度大，運動時間長的物體，通過的位移不一定大，故B錯誤；C．根據(jù)，可知勻變速直線運動是位移隨時間不是均勻變化的，故C錯誤；D．做勻變速直線運動的物體，加速度保持不變，根據(jù)，可知即在任意時間內(nèi)速度的變化率相同，故D正確。故選D。2．一質(zhì)點做勻變速直線運動的速度隨時間變化的關(guān)系為。下列說法正確的是（）A．質(zhì)點在前內(nèi)做勻加速運動 B．質(zhì)點的初速度是C．質(zhì)點的加速度大小是 D．時，質(zhì)點的加速度不為0【答案】D【詳解】根據(jù)勻變速直線運動速度—時間公式得質(zhì)點的速度隨時間變化的函數(shù)關(guān)系為對比得質(zhì)點的初速度v0=40m/s加速度a=-10m/s2A．加速度大小為10m/s2，方向與初速度方向相反，質(zhì)點在前內(nèi)做勻減速運動，故A錯誤；B．質(zhì)點的初速度是，故B錯誤；C．質(zhì)點的加速度大小是，故C錯誤；D．時，質(zhì)點的加速度為-10m/s2，故D正確。故選D。3．神舟十六號載人飛船返回地面，速度為v0時開啟緩沖發(fā)動機，獲得大小為a的加速度，經(jīng)過時間t后速度恰好為零，則該過程中飛船的位移可以表達為（

）A． B． C． D．【答案】B【詳解】A．根據(jù)勻變速運動的時間位移公式或根據(jù)初速度為零的逆運用故A錯誤；BD．根據(jù)勻變速運動的平均速度公式故B正確，D錯誤；C．根據(jù)勻變速運動的速度與位移公式故C錯誤。故選B。4．如圖所示，某汽車具有“全力自動剎車”功能，當(dāng)汽車與前方靜止的障礙物之間的距離接近安全距離時，如果司機未采取制動措施，系統(tǒng)就會立即啟動“全力自動剎車”，避免汽車與障礙物相撞。在上述條件下，若以速度大小為36km/h行駛的該車在某路段啟動“全力自動剎車”時的加速度大小為4m/s2，則下列說法正確的是（）A．該條件下系統(tǒng)判定的安全距離至少為12.5mB．該車在啟動“全力自動剎車”后3s內(nèi)行駛的位移大小為12mC．該車從啟動“全力自動剎車”到靜止的時間為9sD．該車在啟動“全力自動剎車”后3s內(nèi)的速度變化量大小為12m/s【答案】A【詳解】A．該車啟動“全力自動剎車”時的初速度為剎車后運動的位移大小為為避免碰撞，該條件下系統(tǒng)判定的安全距離至少為12.5m，故A正確；該車從啟動“全力自動剎車”到靜止的時間為故C錯誤；BD．該車在啟動“全力自動剎車”后經(jīng)過2.5s靜止，因此該車在啟動“全力自動剎車”后3s內(nèi)行駛的位移大小為12.5m，速度變化量大小為10m/s，故BD錯誤。故選A。5．為了杜絕高層住戶向窗外隨意丟棄雜物，有人提出如下設(shè)想：在1樓住戶窗戶上、下窗沿安裝光電傳感裝置，利用自由落體運動規(guī)律推測丟棄雜物的用戶所在樓層。小明測量發(fā)現(xiàn)層高，1樓住戶窗戶上、下窗沿AB的高度差h為1.2m，若某次光電傳感裝置檢測到某雜物經(jīng)過該窗戶的時間為0.04s，重力加速度g取，試估算丟雜物的住戶所在樓層約為（）

A．4樓 B．8樓 C．12樓 D．16樓【答案】D【詳解】雜物在窗子上、下沿之間所用時間很短，該過程可近似視為勻速運動，則雜物在該過程的下落速度為故雜物下落的高度為每層樓高3m，則可知丟雜物的住戶所在樓層約為16樓。故選D。6．一個做勻加速直線運動的物體，先后經(jīng)過A、B兩點時的速度分別是v和7v，經(jīng)過AB的時間是t，則下列判斷中不正確的是A．經(jīng)過A、B中點的速度是5vB．經(jīng)過A、B中間時刻的速度是4vC．前時間通過的位移比后時間通過的位移少1.5vtD．前位移所需時間是后位移所需時間的1.5倍【答案】D【詳解】A．設(shè)中間位置的速度為v1，則:，故A正確，不符合題意．B．勻變速運動在某段時間內(nèi)的平均速度等于中間時刻的瞬時速度．所以：，故B正確，不符合題意．C．中間時刻的速度為4v，前時間通過的位移：，后時間通過的位移:，前時間通過的位移比后時間通過的位移少1.5vt．故C正確，不符合題意．D．中間位置的速度為v1＝5v，前一半位移所用的時間:，后一半位移所用的時間:，前一半位移所用的時間是后一半位移所用時間的2倍．故D錯誤，符合題意．7．甲、乙兩車在同一直線車道上，時刻均由靜止開始加速運動，其加速度隨時間變化的規(guī)律如圖所示。則下列說法正確的是（

）

A．時刻，甲、乙的速度相同 B．時刻，甲、乙的速度相同C．時間內(nèi)，甲的平均速度等于 D．時間內(nèi)，乙的平均速度小于【答案】B【詳解】A．圖象與坐標軸圍成的面積表示速度，可知時刻，甲的圖線與坐標軸圍成的面積小于乙，故甲的速度小于乙的速度，故A錯誤；B．圖象與坐標軸圍成的面積表示速度，可知時刻，甲的圖線與坐標軸圍成的面積等于乙，故甲、乙的速度相同，故B正確；CD．時刻甲乙的速度為若是勻加速直線運動，平均速度為根據(jù)圖象畫出甲乙的圖象，可知時間內(nèi)，甲的平均速度小于，乙的平均速度大于，故CD錯誤。

故選B。8．在高速公路上，為了行車安全，每隔設(shè)置一組車距確認標志牌A、B、C、D。設(shè)有一輛汽車沿著平直路面行駛，當(dāng)車經(jīng)過標志牌A時前方出現(xiàn)突發(fā)情況，司機立即開始勻減速剎車，車通過AC的時間與通過CD的時間相等，已知汽車運動軌跡為直線，汽車可視作質(zhì)點，則車停下來的位置與標志牌D的距離為（）A． B． C． D．【答案】D【詳解】車通過AC的時間與通過CD的時間相等，設(shè)時間為，汽車的加速度大小為，根據(jù)勻變速直線運動推論可得根據(jù)勻變速中間時刻速度等于該段過程的平均速度，可知C點對應(yīng)速度為車停下來的位置與標志牌C的距離為聯(lián)立解得則車停下來的位置與標志牌D的距離為故選D。9．a(chǎn)、b兩質(zhì)點t=0時刻開始沿x軸運動，從開始運動到停止運動，它們的位置x隨時間t變化的圖像分別如圖中圖線a、b所示，下列說法正確的是（）A．t1時刻a、b運動方向相同B．t2時刻a的速率大于b的速率C．t1-t2時間內(nèi)a的平均速度等于b的平均速度D．0-t3時間內(nèi)a通過的路程小于b通過的路程【答案】BC【詳解】A．t1時刻，根據(jù)斜率可知，a、b運動方向相反，A錯誤；B．t2時刻a的斜率大于b的斜率，則a的速率大于b的速率，B正確；C．t1-t2時間內(nèi)，兩質(zhì)點的位移相同，則平均速度相同，C正確；D．0-t3時間內(nèi)a通過的路程是b通過的路程的2倍，D錯誤。故選BC。10．a(chǎn)、b兩質(zhì)點沿直線Ox軸正向運動，時刻，兩質(zhì)點同時到達坐標原點O，測得兩質(zhì)點在之后的運動過程中，其位置坐標x與時間t的比值隨時間t變化的關(guān)系如圖所示，以下說法正確的是（）A．質(zhì)點a做勻加速運動的加速度為B．質(zhì)點b做勻速運動的速度為C．時，a、b再次到達同一位置D．時，a、b再次到達同一位置【答案】BC【詳解】AB．對質(zhì)點a，根據(jù)數(shù)學(xué)知識得，x＝0.5t2＋0.5t與勻變速直線運動的位移公式對比得v0＝0.5m/s，a＝1.0m/s2所以質(zhì)點a做勻加速運動的加速度為1.0m/s2，質(zhì)點b做勻速運動的速度為1.0m/s，故A錯誤，B正確；C．t＝1s時，相等，則x相等，所以1s時，質(zhì)點a、b再次到達同一位置，故C正確；D．由題圖知，對于質(zhì)點b，有＝1所以質(zhì)點b做速度為1m/s的勻速直線運動。在t＝1s時，質(zhì)點a的速度v＝v0＋at＝1.5m/s大于質(zhì)點b的速度，所以t＝1s之后兩個質(zhì)點不再相遇，故D錯誤。故選BC。11．圖甲為高速公路上長陡下坡路段行車道外側(cè)增設(shè)的避險車道。速度失控的車輛可駛?cè)氡茈U車道安全減速。圖乙為一輛重型卡車剎車失靈、關(guān)閉發(fā)動機后沖上該車道做勻減速直線運動的示意圖，卡車從O點上斜坡，經(jīng)過M、N最終停在P點，且，卡車經(jīng)過O、M、N三點的速度大小分別為、、，從O到M所用時間為，M到N所用時間為，則以下關(guān)系正確的是（

）A． B．C． D．【答案】BC【詳解】A．從O到P做勻減速直線運動，可以看做從P到O的初速度為0的勻加速直線運動根據(jù)可知相鄰相等位移內(nèi)時間之比為，故故A錯誤；B．根據(jù)可知故B正確；C．根據(jù)可知故C正確；D．根據(jù)可知因為則故D錯誤。故選BC。12．疫情期間小紅被隔離在高樓層家中，爸爸出差回來用氫氣球給她送生日禮物。氫氣球懸掛禮盒從地面開始以5m/s的速度豎直向上勻速運動，某時刻禮盒脫落一塊巧克力（禮盒上升速度不變），再經(jīng)過4s，巧克力落回地面，此時禮盒剛好上升至家中窗戶下沿，不計空氣阻力，重力加速度大小g=10m/s2，下列說法正確的是（

）A．巧克力松脫后做豎直上拋運動B．巧克力落到地面時的速度大小為45m/sC．小紅家窗戶下沿離地高度為80mD．巧克力隨氫氣球從地面出發(fā)到落回地面共用時14s【答案】AC【詳解】A．巧克力松脫后具有向上的初速度，則做豎直上拋運動，故A正確；B．巧克力落到地面時的速度為則巧克力落到地面時的速度大小為，故B錯誤；C．取豎直向上為正方向，巧克力從脫落到落回地面的位移為禮盒上升位移為小紅家窗戶下沿離地高度為故C正確；D．巧克力脫落前的運動時間為則巧克力隨氫氣球從地面出發(fā)到落回地面共用時間為故D錯誤。故選AC。第II卷（非選擇題共52分）實驗題（滿分14分）13．(1)如圖，是學(xué)校實驗室中常用的打點計時器，影響該打點計時器計時周期的因素有（單選）。A．振針的質(zhì)量 B．振片的長短C．交流電源電壓的大小 D．交流電源的頻率(2)下圖中打點計時器的使用方式正確的是（填“甲”或“乙”）(3)手拉著紙帶作加速運動時，得到一條點跡清晰的紙帶如圖所示，在紙帶上依次選出7個計數(shù)點，分別標上O、A、B、C、D、E和F，每相鄰的兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，打點計時器所用電源的頻率是50Hz。每相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為s，如果測得C、D兩點間距，D、E兩點間距，則打D點時小車的速度＝（此題的結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）?！敬鸢浮?1)D(2)乙(3)0.100.28【詳解】（1）影響打點計時器周期的因素為所接電源的頻率，交流電頻率不同，打點周期不同，故選D。（2）打點計時器要穿過限位孔，以免紙帶跑偏，故正確方式為乙。（3）[1]打點計時器的打點周期為，相鄰的兩個計數(shù)點間還有四個點未畫出，即有5個間隔為[2]D點時小車的速度為14．在做“利用打點計時器測量勻變速直線運動的加速度”實驗時，某同學(xué)得到如圖所示的一條用打點計時器打下的紙帶，并在其上取了A、B、C、D、E、F等六個計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為。（1）下列關(guān)于打點計時器的說法中，正確的是。A．實驗時應(yīng)先接通電源，后讓小車運動B．打點計時器的打點周期與電源電壓高低有關(guān)C．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器D．打點計時器只能連續(xù)工作較短時間，打點之后要立即關(guān)閉電源（2）通過紙帶計算打點計時器在打B、C、D、E各點時物體的瞬時速度、、、依次為、、、。（結(jié)果均保留兩位小數(shù)）（3）根據(jù)（2）中得到的數(shù)據(jù)，在如圖所給的坐標系中作出圖象。（以打A點為計時起點）（4）根據(jù)圖像可得，物體的加速度大小。（結(jié)果保留兩位小數(shù)）【答案】ACD0.120.160.200.240.40【詳解】（1）[1]A．實驗時應(yīng)先接通電源，待打點穩(wěn)定后再讓小車運動，A正確；B．打點計時器打點周期與電源電壓高低無關(guān)，取決于電源頻率，B錯誤；C．在釋放小車前，小車要靠近打點計時器，以提高紙帶的使用率，C正確；D．打點計時器只能連續(xù)工作較短時間，打點之后要立即關(guān)閉電源，D正確。故選ACD。（2）[2][3][4][5]相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔是0.1s，根據(jù)勻變速直線運動中時間中點的瞬時速度等于該過程中的平均速度，有，，，（3）[6]將已算出的各數(shù)據(jù)點在圖像中標記出來，擬合為一條傾斜的直線，如圖[7]根據(jù)v?t圖像的物理意義可知，圖像的斜率表示加速度的大小，從圖像中得物體的加速度三、計算題（滿分38分）15．一輛值勤的警車停在平直公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以10m/s的速度勻速行駛的貨車超高超寬裝貨時，決定前去追趕，經(jīng)過5.5s后警車發(fā)動起來，做勻加速直線運動，警車的行駛速度必須控制在=90km/h以內(nèi)。警車的運動圖像如圖所示。問：（1）警車在追趕貨車的過程中，兩車間的最大距離是多少？（2）警車發(fā)動后要多長時間才能追上貨車？【答案】（1）75m；（2）12s【詳解】（1）由警車的運動圖像可知警車做勻加速直線運動的加速度為解得警車在追趕貨車的過程中，當(dāng)兩車速度相等時．它們間的距離最大，設(shè)警車發(fā)動后經(jīng)過t1時間兩車的速度相等，則有從貨車在警車旁邊到兩車共速這段時間，設(shè)貨車的位移為s貨、警車的位移為s警則有s貨＝＝95m，s警＝at＝20m所以兩車間的最大距離Δs＝s貨－s警＝75m（2）當(dāng)警車剛達到最大速度時，運動時間為t＝10s，此時貨車和警車的位移分別為s'貨＝=10×(5.5＋10)＝155m，s’警＝＝×2.5×102＝125m因為s’貨＞s’警，故此時警車尚未趕上貨車，此時兩車距離為Δs′＝s’貨－s’警＝30m警車達到最大速度后做勻速運動，設(shè)再經(jīng)過Δt時間追趕上貨車,則有解得所以警車發(fā)動后要經(jīng)過t總＝t＋Δt＝12s才能追上貨車。16．2023年10月11日，貴廣高鐵正式提速至300km/h，途經(jīng)該線路的列車可節(jié)約1小時左右，由成都東站開往香港西九龍的G2963次列車亦因此受益。綿陽中學(xué)高一物理組乘坐該列車去姊妹學(xué)校香港圣堡祿學(xué)?？疾鞂W(xué)習(xí)，在即將經(jīng)停桂林西站時，物理老師們突然想測一下該列車減速時的加速度大小。某時刻通過顯示屏得知當(dāng)列車開始制動時的速度為288km/h，經(jīng)過160s后停在桂林西站。減速過程視為勻減速直線運動。請優(yōu)秀的綿中學(xué)子計算以下問題：（1）列車減速運行過程中加速度的大?。唬?）需要提前多遠開始制動；（3）從開始減速至位移為3900m時動車的速度大小。【答案】（1）；（2）；（3）【詳解】（1）列車開始制動時的速度為由運動學(xué)公式代入數(shù)據(jù)可得，列車減速運行過程中加速度的大小為（2）由運動學(xué)公式可得，需要提前開始制動的距離為（3）由運動學(xué)公式其中解得，從開始減速至位移為3900m時動車的速度大小為。17．假設(shè)某高樓距地面高的陽臺上的花盆因受擾動而掉落，掉落過程可看作自由落體運動，有一輛長、高的貨車。在樓下以的速度勻速直行，要經(jīng)過陽臺的正下方，花盆剛開始下落時貨車車頭距花盆的水平距離為（示意圖如圖所示，花盆可視為質(zhì)點，重力加速度）（1）若司機沒有發(fā)現(xiàn)花盆掉落而且花盆也不會砸中貨車，貨車保持的速度勻速直行，求貨車完全通過花盆掉落點所需要的時間是多少：（計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）（2）若司機沒有發(fā)現(xiàn)花盆掉落，貨車保持的速度勻速直行，通過計算說明貨車是否會被花盆砸到；（3）若司機發(fā)現(xiàn)花盆掉落，采取制動（可視為勻變速，司機反應(yīng)時間）的方式來避險，使貨車在花盆砸落點前停下，求貨車的最小加速度；（4）若司機發(fā)現(xiàn)花盆掉落，采取加速（可視為勻變速，司機反應(yīng)時間）的方式來避險，則貨車至少以多大的加速度加速才能避免被花盆砸到?！敬鸢浮浚?）3.56s；（2）會；（3）2.7m/s2；（4）2.5m/s2【詳解】（1）司機沒有發(fā)現(xiàn)花盆掉落而且花盆也不會砸中貨車，貨車完全通過花盆掉落點所需要的時間（2）花盆從47m高處落下，到達離地高2m的車頂過程，位移為h