第二章《匀变速直线运动的规律》单元质量卷-2021-2022学年高一上学期物理教科版（2019word版含答案）必修第一册

第二章《匀变速直线运动的规律》单元质量卷-2021-2022年教科版必修第一册高一物理上册
一、单选题
1．据说牛顿躺在树下被一颗苹果砸中，从而激发灵感发现万有引力，假设苹果以6m/s的速度砸中牛顿，那么苹果落地前离地面的高度是（　　）
A．6m B．3.6m C．1.8m D．1m
2．在一平直路段检测某品牌汽车的运动性能时，以路段的起点作为x轴的原点，通过传感器发现汽车刹车后的坐标x与时间t的关系满足x＝30t－5t2（m），下列说法正确的是（　　）
A．汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s，加速度大小为10 m/s2
B．汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s，加速度大小为5 m/s2
C．汽车刹车过程的初速度大小为60 m/s，加速度大小为5 m/s2
D．汽车刹车过程的初速度大小为60 m/s，加速度大小为2.5 m/s2
3．把自由下落物体的总位移分成相等的三段，则由上到下顺次经过这三段位移所需的时间之比是（　　）
A．3∶2∶1 B．1∶∶
C．1∶（－1）∶（－2） D．∶∶1
4．一物体做直线运动，其加速度随时间变化的图象如图所示。下列图象中，可能正确描述此物体运动的是（　　）
A．B．C．D．
5．一个小球做自由落体运动，它的下落高度足够，g=10m/s2，关于这个小球的运动情况，下列说法中正确的是（　　）
A．小球在前2s内的平均速度为15m/s
B．小球在第2s内的下落高度为20m
C．小球在前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1：2：3
D．小球在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：4：9
6．小球以19.6m/s 的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，以下说法不正确的是（　　）
A．小球上升到最高点的时间为2s B．小球上升的最大高度为19.6m
C．小球返回到抛出点时的速度为19.6m/s D．小球的加速度是上升过程比下降过程大
7．一物体沿―直线运动，先后经过匀加速、匀速和匀减速运动过程，已知物体在这三个运动过程中的位移均为s，所用时间分别为2t、t和，则（　　）
A．物体做匀加速运动时加速度大小为
B．物体做匀减速运动时加速度大小为
C．物体在这三个运动过程中的平均速度大小为
D．物体做匀减速运动的末速度大小为
8．一质点做匀加速直线运动时，速度变化时发生位移，紧接着速度变化同样的时发生位移，则质点的加速度为（　　）
A． B． C． D．
9．有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的x-t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。下列根据图像做出的判断不正确的是（　　）
A．物体A和B的速度均不变且A的速度比B更小
B．在0-3s的时间内，物体B运动的位移为10m
C．t=3s时，物体C和D的速度相同
D．t=3s时，物体C的加速度为m/s2
10．在地质、地震、勘探、气象和地球物理等领域的研究中，需要精确的重力加速度g值，g值可由实验精确测得，近年来测g值的一种方法叫“对称自由下落法”，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛小球又落到原处的时间为T2，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T1，测得T1、T2和H，可求得g等于（　　）
A． B． C． D．
二、多选题
11．如图所示，一人骑自行车晨练，由静止开始沿直线运动，她在第1 s内、第2 s内、第3 s内、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，则（　　）
A．她在4 s末的瞬时速度为4 m/s
B．她在第2 s内的平均速度为2 m/s
C．她在4 s内的平均速度为2.5 m/s
D．她在1 s末的速度为1 m/s
12．一个做匀加速直线运动的物体，先后经过a、b两点时的速度分别是v和，经过的时间是t，则下列判断正确的是（　　）
A．经过中点的速度是
B．经过中间时刻的速度是
C．前时间通过的位移比后时间通过的位移少
D．物体运动的加速度为
13．在如图所示的位移－时间（x-t）图象和速度－时间（v-t）图象中，给出的四条图线甲、乙、丙、丁分别代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）
A．t1时刻，乙车追上甲车
B．0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度不相等
C．丙、丁两车在t2时刻相遇
D．0～t2时间内，丙车的平均速度小于丁车的平均速度
14．物体做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，就是说（　　）
A．经过2s的时间，物体速度的变化量是4m/s；
B．任意一秒内末速度是初速度的2倍；
C．在任意一秒钟内，物体的初速度可能比末速度大2m/s；
D．开始运动一秒后任意时刻的瞬时速度比一秒前的瞬时速度增加2m/s。
15．交警部门开展的“车让人”活动深入人心，不遵守“车让人”的驾驶员将受到罚款、扣分的严厉处罚。假设一辆以8m/s的速度匀速行驶的汽车即将通过路口，有一老人正在过人行横道，此时汽车的车头距离停止线8m。该车减速时的加速度大小为5m/s2则下列说法中正确的是（　　）
A．如果在距停止线6m处开始刹车制动，汽车能在停止线处停车让人
B．如果驾驶员立即刹车制动，则t=2s时，汽车离停止线的距离为1.6m
C．如果驾驶员的反应时间为0.2s，汽车刚好能在停止线处停车让人
D．如果驾驶员的反应时间为0.25s，汽车刚好能在停止线处停车让人
16．某同学用如图所示的实验装置探究滑块运动的速度随时间变化的规律，所用器材包括：气垫导轨、滑块（上方安装有宽度为d的遮光片）、两个与计算机相连接的光电门两光电门相距x）、砝码盘和砝码等。
实验步骤如下：
（1）用细线跨过轻质定滑轮将滑块与砝码盘连接，并让细线水平拉动滑块。
（2）令滑块在砝码和砝码盘的拉动下从左边开始运动，和计算机连接的光电门能测量出遮光片经过A、B两处的光电门的遮光时间、及遮光片从A运动到B所用的时间。
下列关于滑块运动的加速度表达式正确的是（　　）
A． B． C． D．
三、实验题
17．如图所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下落，利用此装置可以测定重力加速度。
（1）所需器材有打点计时器（带导线）、纸带、复写纸、带铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需___________（填字母代号）中的器材。
A．直流电源、天平及砝码 B．直流电源、毫米刻度尺
C．交流电源、天平及砝码 D．交流电源、毫米刻度尺
（2）通过作图的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提高实验的准确程度。为使图线的斜率等于重力加速度，除作v-t图像外，还可作___________图像，其纵轴表示的是___________，横轴表示的是___________。
18．某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化。打点计时器所用交流电源频率为50Hz启动打点计时器，释放物块，打点计时器打出的纸带如图（b）所示。根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速直线运动。回答下列问题：
（1） 根据电磁打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是___________。（填选项字母）
A．位移 B．速度
B．加速度 D．平均速度
（2） 由图（b）可得出A点到D点的距离是___________cm
（3） 由图（b）实验数据可得B点的瞬时速度是___________m/s（结果保留两位有效数字）。
（4） 某实验小组计算出所得小组纸带上各计数点对应的速度后，在坐标系中描出的点如图（c）所示，请根据这些点在图中作出v-t图像，并根据图像计算出小车运动的加速度a=___________m/s2（结果保留三位有效数字）。
（5） 打点计时器原来使用的电源的频率是50Hz，若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为55Hz。而未被发觉，这样计算出的平均速度值与真实值相比是___________。（填“偏大…“偏小”或“不变”）
四、解答题
19．有一个做匀变速直线运动的质点，它在初始两段连续相等的时间内通过的位移分别为24m和64m，连续相等的时间为2s，求质点的初速度和加速度的大小？
20．跳伞运动员做低空跳伞表演，从距离地面404m高处的飞机上开始跳下，先做自由落体运动，下落至某高度时打开降落伞，降落伞打开后运动员以8m/s2的加速度做匀减速直线运动，跳伞运动员到达地面时的速度大小为4m/s。g=10m/s2，则：
（1）运动员打开降落伞时的速度大小是多少？
（2）运动员下落至距地面多高时打开降落伞？
（3）运动员离开飞机后，经过多少时间到达地面？
21．道路千万条，安全第一条。行车不规范，亲人两行泪。近日，成新蒲快速路上某酒驾人员驾乘汽车A以的速度向右做匀速直线运动，同时后方相距处正以的速度同向运动的警车B开始做的匀加速直线运动，从此时开始计时，求：
（1）B追上A之前，A，B之间的最远距离是多少？
（2）经多长时间，警车B才能追上A车？
22．具有我国自主知识产权的“歼10”飞机的横空出世，说明了我国航空事业的飞速发展，而航空事业的发展又离不开风洞试验，其简化模型如图a所示。在光滑的水平轨道上停放相距x0=8m的甲、乙两车，其中乙车是风力驱动车。弹射装置使甲车获得v0=30m/s的瞬时速度，向乙车运动的同时，乙车的风洞开始工作，将风吹向固定在甲车上的挡风板，从而使乙车获得了速度，测绘装置得到了甲、乙两车的v﹣t图象如图b所示，设两车始终未相撞。求：
（1）甲、乙两车的加速度大小之比；
（2）两车相距最近时的距离。
参考答案
1．C
【详解】
苹果做自由落体故有
可得
s=1.8m
故C正确，ABD错误。
故选C。
2．A
【详解】
根据汽车刹车后的坐标x与时间t的关系为
x＝30t－5t2
对比匀变速直线运动的规律
可知汽车刹车过程的初速度大小为30 m/s，加速度大小为10 m/s2，BCD错误，A正确。
故选A。
3．C
【详解】
设自由下落物体的总位移为3h，物体由上到下通过第一个h位移所需时间为t1，根据
得
t1＝
同理，物体通过第二个h位移时所需的时间为
t2＝－＝（－1）
物体通过第三个h位移时所需的时间为
t3＝－＝（－）
故
t1∶t2∶t3＝1∶（－1）∶（－）
ABD错误，C正确。
故选C。
4．D
【详解】
AC．由图像可知，0到2T时间内速度变化量即为图像与坐标轴所围面积之差即不为0，故AC错误；
BD．T2T时间内的速度变化量大小为0时间内的两倍，故B错误，D正确。
故选D。
5．C
【详解】
A．根据在匀变速直线运动中，平均速度
可得，小球在前2s内的平均速度为
故A错误；
B．小球在第2s内的平均速度
故B错误；
C．根据
可知，在前1s内、前2s内、前3s内的位移之比是1：4：9，根据
前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比是1：2：3，故C正确；
D．由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动，在开始通过连续相等时间内的位移比为1：3：5：7…，根据
得：在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比是1：3：5，故D错误。
故选C。
6．D
【详解】
A．小球上升到最高点的时间
选项A正确；
B．小球到达最高点的速度为0，小球上升的高度
选项B正确；
C．根据竖直上抛运动的对称性，知落回原点速度大小为19.6m/s，选项C正确；
D．物体做竖直上抛运动，可以看作加速度为g的匀减速直线运动，加速度不变，选项D错误。
故选D。
7．D
【详解】
A．匀速运动的速度
设匀加速运动的初速度为，根据平均速度公式有
联立上面两式得
对匀加速运动，根据位移公式有
解得
A错误；
BD．设匀减速直线运动的末速度为，对匀减速直线运动，根据平均速度公式有
解得
匀减速直线运动的加速度大小
B错误，D正确；
C．三个过程中的平均速度大小
C错误。
故选D。
8．A
【详解】
发生所用的时间为
根据
得
解得
故选A。
9．A
【详解】
A．由甲图看出物体A和B位移图像都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B更大，故A错误，符合题意；
B．由甲图看出在0～3 s的时间内，物体B运动的位移为
故B正确，不符合题意；
C．由乙图看出时，D图线和C图线相交，说明物体C和D的速度相同，故C正确，不符合题意；
D．根据加速度定义可知物体C的加速度为
故D正确，不符合题意。
故选A。
10．A
【详解】
根据上抛运动的对称性，有
解得
故选A。
11．BC
【详解】
AD．因该人的运动不是匀变速直线运动，故无法确定其瞬时速度大小，AD错误。
由平均速度公式，即
B．代入数据，可得该人在第2 s内的平均速度为2 m/s， B正确；
C．前4 s内的平均速度为
C正确；
故选BC。
12．BCD
【详解】
A．经过中点的速度是
A错误；
B．经过中间时刻的速度是
B正确；
C．前时间通过的位移
后时间通过的位移
即前时间通过的位移比后时间通过的位移少，C正确；
D．物体运动的加速度为
D正确。
故选BCD。
13．AD
【详解】
A．由位移－时间图象可知，在t1时刻甲、乙位移相同，故两车相遇，由于相遇前乙车在后，故在t1时刻乙车追上甲车，故A正确；
B．在0～t1时间内甲、乙两车运动的位移相等，由可知0～t1时间内，甲、乙两车的平均速度相等，故B错误；
C．由速度－时间图象可知，丙、丁两车在t2时刻的速度相等，此时丙、丁两车的距离最远，故C错误；
D．根据速度－时间图象与时间轴所围面积表示位移，可知0～t2时间内，丁的位移大于丙的位移，故丁车的平均速度大于丙车的平均速度，故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】
A．经过2s的时间，物体速度的变化量为
故A正确；
BCD．由公式
可知，任意一秒内末速度比初速度大2m/s。故BC错误，D正确。
故选AD。
15．BC
【详解】
A．如果在距停车线6m处开始刹车制动，刹车到停止的位移是
所以汽车不能在停车线处刹住停车让人，故A错误；
B．若汽车做匀减速运动，速度减为零的时间为
所以刹车到停止的位移为
汽车离停车线的距离为8m-6.4m=1.6m，故B正确；
CD．刹车的位移是6.4m，所以车匀速运动的位移是1.6m，则驾驶员的反应时间为
故C正确，D错误。
故选BC。
16．CD
【详解】
滑块经过A、B两处的光电门的速度分别为
因为从A运动到B所用的时间为，经过的位移为x，利用
或
可算出
或
故选CD。
17．D 速度平方的二分之一 重物下落的高度
【详解】
（1）[1] 打点计时器应接交流电源，实验中需要用刻度尺测量点迹间的距离，从而求出瞬时速度和加速度，重力加速度与物体的质量无关，所以不要天平和砝码。
故选D。
（2）[2][3][4]根据
即
斜率为重力加速度，可作图像，其纵轴表示的是速度平方的二分之一，横轴表示的是重物下落的高度
18．A 4.20 0.13 1.66 偏小
【详解】
（1） [1]根据电磁打点计时器打出的纸带，可以从纸带上直接测量得到的物理量是位移，而速度、加速度和平均速度只能间接计算出来，故选A；
（2） [2]由图（b）可得出A点到D点的距离是4.20cm
（3）[3] 由图（b）实验数据可得B点的瞬时速度是
（4）[4]根据这些点在图中作出v-t图像如图，
根据图像计算出小车运动的加速度
（5）[5]若在测定匀变速直线运动的速度时，交流电的频率为55Hz。则打点周期偏小，而未被发觉，计算时仍用0.02s计算，则这样计算出的平均速度值与真实值相比是偏小。
19．2m/s，10m/s2
【详解】
根据相邻相等时间内的位移差公式
根据位移公式
20．(1)60m/s；(2)224m；(3)13s
【详解】
(1)(2)设自由下落高度h1，降落伞打开时的速度为v1，此后以大小为a的加速度减速下落h2到达地面，速度为v2，由位移公式可得
联立解得
，，
即运动员打开降落伞时的速度大小为60m/s，运动员下落至距地面224m高时打开降落伞。
(3)设运动员离开飞机后，自由落体
经过时间t2到达地面，可得
总时间
21．(1)25m；(2)6s
【详解】
(1)两车速度相等时，相距最远，则由
可得
A、B之间的最远距离是
(2)设经过时间t追上，则通过的位移关系为
即
则
22．(1)2:1；(2)5m
【详解】
(1)由图可得甲车的加速度为
由
由
故甲、乙两车的加速度大小之比
(2)在0.2s时，两车速度相等，此时相距最近，由图像的面积法可得