第二章《匀变速直线运动的研究》章末试卷测—2021-2022学年高一上学期物理人教版必修1（Word版含答案）

第二章《匀变速直线运动的研究》章末试卷测-2021-2022年人教版必修1高一物理上物理
一、单选题
1．物体做匀加速直线运动，相继经过两段距离为的路程，第一段用时，第二段用时，则物体的加速度是　　
A． B． C． D．
2．质点做直线运动的位移x与时间t的关系为x=5t+t2（各物理量均采用国际单位制单位），则该质点（ ）
A．第1s内的位移是5m B．前2s内的平均速度是6m/s
C．任意相邻的1s 内位移差都是1m D．任意1s内的速度增量都是2m/s
3．甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直线运动，位移-时间图象如图所示，则在0～t1时间内
A．甲的速度总比乙大
B．甲、乙位移相同
C．甲经过的路程比乙小
D．甲、乙均做加速运动
4．质点做直线运动的速度—时间图象如图所示，该质点
A．在第1秒末速度方向发生了改变
B．在第2秒末加速度方向发生了改变
C．在前2秒内发生的位移为零
D．第3秒和第5秒末的位置相同
5．一小球做自由落体运动，落地前最后1s内的位移为45m，已知重力加速度g取10m/s2，则该小球下落过程中的平均速度为（ ）
A．45m/s
B．35m/s
C．25m/s
D．22.5m/s
6．下列对自由落体运动的说法正确的是（　　）
A．物体从静止开始下落的运动是自由落体运动
B．地球表面不同的地方，重力加速度的大小都是相同的且g=9.8m/
C．做自由落体运动的物体，在任意相等时间内速度的增量都是相同的
D．做自由落体运动的物体，通过任意连续相等的三段时间内的位移之比为1：3：5
7．从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间，两位同学合作，用刻度尺可测得人的反应时间；如图甲所示，A握住尺的上端，B在尺的下部做握尺的准备（但不与尺接触），当看到A放开手时∶ B立即握住尺，若B做握尺准备时，手抬位置如图乙所示，而握住尺时的位置如图丙所示，由此测得B同学的反应时间约为（　　）
A．2.2s B．0.11s C．0.22s D．0.45s
8．物体做单方向直线运动，其速度的平方随位置坐标的关系图像（v2 x 图像）如图所示，物体开始的位置坐标为 0，下列说法正确的是（　　）
A．0 -x1物体做匀加速直线运动
B．x1-2x1物体做加速度改变的减速直线运动
C．x1-2x1物体的加速度大小为
D．x1-2x1物体的的平均速度大小为
9．一辆汽车以20m/s速度沿平直公路行驶，由于前方突发事故，汽车当即以大小为5m/s2的加速度刹车，则开始刹车后2s与开始刹车后6s汽车通过的位移之比为（ ）
A．1：1 B．3：5 C．3：4 D．1：7
10．A、B两个物体的位移—时间图像如图所示，则（　　）
A．t1时刻，A、B两物体的速度都为0
B．0~t2内，A的平均速度大于B的平均速度
C．0~t2内，A的路程比B的路程多4m
D．A的速度先增大后减小
二、多选题
11．下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（　　）
A．甲图中所描述的物体在0~2s内做匀减速直线运动
B．乙图中所描述的物体在0~t1时段通过的位移为x1
C．丙图中所描述的物体在t1~t2时段速度的变化量为a0（t2-t1）
D．若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为4m/s2
12．某一物体从静止开始做直线运动，其加速度随时间变化的图线如图所示，则该物体（　　）
A．第1s内加速运动，第2、3s内减速运动，第3s末回到出发点
B．第1s末和第末速度都是
C．在内，运动方向保持不变
D．第3s末速度为零，且此时开始改变运动方向
13．一个物体从静止开始作匀加速直线运动，以T为时间间隔，物体在第1个T内位移为20m，第2个T时间末速度为40m/s，则（　　）
A．时间间隔T=2s
B．物体的加速度a=5m/s2
C．物体在前2T时间内的位移是40m
D．物体在第2个T时间内的位移是60m
14．甲、乙两物体同时同地沿同一直线开始运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　）
A．乙的加速度小于甲的加速度
B．0~3s内甲的位移大小为12m
C．2s时两物体相遇
D．0~4s内两物体的平均速度相等
15．建筑工地，工人往往徒手抛砖块，地面上的工人以10m/s的速度竖直向上间隔1s连续抛出两个砖块，每次抛转时，楼上的工人在抛转点正上方3.75m处接砖，重力加速度取10m/s2，空气阻力不计，设地面上的人抛出第一块砖的时刻记为t=0时刻，则（　　）
A．t=1s时刻楼上的工人可接到砖
B．楼上的工人在t=0.5（2n+1）s （n=0、1、2、3……）时刻都能接到砖
C．楼上的工人两次接砖的最长时间为2s；
D．楼上工人不可能同时接到两块砖
16．一辆汽车以 6m/s的速度沿平直公路匀速行驶，突然发现前方有障碍物，立即刹车，汽车以大小2m/s?的加速度做匀减速直线运动，则下面说法不正确的是（　　）
A．第1内与第3s内的位移之差3m
B．刹车的整个过程平均速度大小为3m/s
C．刹车后1s内与刹车后4s内汽车通过的位移之比为5：8
D．刹车的第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为3：2：1
三、实验题
17．在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，某同学是采用v-?t图象来求加速度的。
（1）如图1是实验中打出的一条纸带的一部分，纸带上标出了连续的3个计数点，依次为B、C、D，相邻计数点之间还有4个点没有画出。打点计时器接在频率为50Hz的交流电源上。打点计时器打C点时，小车的速度为___________m/s。（结果保留两位有效数字）
（2）其余各点的速度都标在了v?-t坐标系中，如图2所示。t=0.10s时，打点计时器恰好打B点。请你将（1）中所得结果标在图2所示坐标系中（其他点已标出），并作出小车运动的v?t图线___________；利用图线可知，小车的速度随时间增加，小车做加速度___________的加速直线运动，其加速度a=___________m/s2.（结果保留两位有效数字）
18．某同学研究自由落体运动的规律时，将小球固定在刻度尺的旁边由静止释放，用手机拍摄小球自由下落的视频，然后用相应的软件处理得到分帧图片，利用图片中小球的位置就可以得出速度、加速度等信息，实验装置如图1所示。
如图2所示为小球下落过程中三幅连续相邻的分帧图片I、II、III，相邻两帧之间的时间间隔为0.02s，刻度尺为毫米刻度尺。
（1）图片II中小球的瞬时速度约为______m/s；（结果保留两位小数）
（2）关于实验装置和操作，以下说法正确的是______；
A．刻度尺应固定在竖直平面内
B．固定手机时，摄像镜头应正对刻度尺
C．选择材质密度大的小球
D．铅垂线的作用是检验小球是否沿竖直方向下落
（3）为了得到更精确的加速度值，该同学利用多帧图片测算其对应的速度v和下落的高度h，绘制了图像，如图3所示。其中P、Q分别为两个大小相同，质量不同的小球下落的图像，由图像可知______。
A．图像的斜率表示小球下落的加速度
B．小球P的质量等于小球Q的质量
C．小球P的质量小于小球Q的质量
D．小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度
四、解答题
19．平直的公路上有匀速同向行驶的甲、乙两车，其中甲车在后，乙车在前。某时刻两车相距35m时，行驶在前面的乙车在某时刻突然刹车减速，以此时刻为计时起点，甲乙两车的运动的v－t图像如图所示，求：
（1）甲、乙两车的最大距离；
（2）若甲车不采取刹车措施，经过多长时间可能发生追尾事故。
20．、B两车在同一直线上运动，在后，B在前。当它们相距时，正以的速度向右做匀速运动，而B此时速度向右，以做匀减速运动，求：
(1)未追上B之前，两车的最远距离为多少？
(2)经过多长时间追上B？
(3)若，其他条件不变，求经过多长时间追上B。
21．根据新的交通规则，遇行人过斑马线，汽车要停车礼让，如图所示，一辆小汽车在平直马路上以v= 的速度匀速行驶，当小汽车的车头距停车线d =8.4m时，司机发现一行人正在通过斑马线，司机紧急刹车，待停稳时，恰有一半车身通过停车线。已知车长L=，司机反应时间。求：
（1）小汽车刹车的加速度大小；
（2）此后小汽车以的加速度由静止匀加速出发，此时司机发现远的下一个路口的绿灯显示。若此路段限速，试通过计算分析该车能否在绿灯熄灭前到达下一个路口。
22．随着我国高速公路的发展，越来越多的人选择驾车出行，为避免拥堵，高速公路管理部门开发了电子不停车收费系统ETC。汽车通过ETC通道和人工收费通道的流程如图所示。设汽车以v1=72km/h的速度沿直线朝着收费站正常行驶，如果汽车走ETC通道，需要在到达通道口时将速度恰好均匀减为v2=4m/s，然后匀速通过总长度为d=16m的通道，接着再匀加速至速度为v1后正常行驶；如果汽车走人工收费通道，需要在到达收费站中心线处时将速度恰好均匀减为0，经过t0=20s的时间缴费成功后，再启动汽车匀加速至速度为v1后正常行驶。设汽车匀加速和匀减速过程中的加速度大小均为a=1m/s2，求：
(1)汽车走ETC通道时，从开始减速到恢复正常行驶过程中的位移x；
(2)汽车走ETC通道比走人工收费通道节约的时间。
参考答案
1．B
【详解】
根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度知，从开始运动第一段时计时，则时的瞬时速度等于~内的平均速度
时的瞬时速度等于~内的平均速度
两个中间时刻的时间间隔为
根据加速度定义可得
故选B。
2．D
【详解】
第1s内的位移只需将t＝1代入即可求出x=6m，A错误；前2s内的平均速度为，B错；由题给解析式可以求得加速度为a=2m/s2，C错；由加速的定义可知D选项正确
3．B
【详解】
A．因x-t图像的斜率等于速度，可知在0～t1时间内开始时甲的速度大于乙，后来乙的速度大于甲，选项A错误；
B．由图像可知在0～t1时间内甲、乙位移相同，选项B正确；
C．甲乙均向同方向做直线运动，则甲乙的路程相同，选项C错误；
D．由斜率等于速度可知，甲做匀速运动，乙做加速运动，选项D错误．
4．D
【详解】
试题分析：速度图象的正负表示速度的方向，而在前2s内，运动方向没有变化，故A错；图象的斜率表示加速度，第2秒末斜率不变，所以加速度不变，故B错；前两秒内图象都在时间轴上方，故质点位移为图线与坐标轴所围成的面积，C错；同理，由图象面积可以知道，第4秒内和第5秒内的位移大小相同、方向相反，故D正确．
考点：运动学图象
5．C
【详解】
设运动的总时间为t，则最后1s内的位移为：
h=gt2?g(t?1)2=45m
解得：
t=5s
根据自由落体运动的公式得：
H=gt2＝×10×52＝125m
该小球下落过程中的平均速度为：
故选C。
6．C
【详解】
A．当物体只受重力，且由静止下落的运动为自由落体运动，物体从静止开始下落如果下落过程除重力外还受其它力，物体的运动不是自由落体运动，故A错误；
B．地球上不同纬度处的重力加速度大小不同，比如赤道的重力加速度略小于两极的重力加速度，故B错误；
C．自由落体运动的加速度不变，根据
知在任意相等时间间隔内的速度变化量相等，故C正确；
D．做自由落体运动的物体，从静止开始连续相等的三段时间内的位移之比为1：3：5，不是任意连续相等的三段时间，故D错误。
故选C。
7．C
【详解】
由图可知，开始时的位置在15cm处，握住尺时的位置在40cm处，所以在反应时间内下落的高度为25cm，由运动学可得
解得
故选C。
8．C
【详解】
A．0 -x1物体速度不变，做匀速直线运动，A错误；
BC．在x1-2x1，根据
根据图线
即在x1-2x1加速度不变，做匀减速运动，B错误C正确；
D．则物体的平均速度
D错误。
故选C。
9．C
【详解】
设汽车从刹车到停下的时间为t，则由
得
则4s后汽车停止运动，刹车6s内的位移与刹车4s内的位移相等。汽车刹车2s内的位移为
刹车6s内的位移为
所以汽车刹车2s内与刹车后6s内汽车通过的位移之比为
x1：x2=3：4
故选C。
10．C
【详解】
A．位移—时间图像的斜率表示速度，t1时刻，A物体的速度为0，B物体的速度不为0，故A错误；
B．0~t2内，A与B通过的位移相同，所用时间相同，则平均速度相同，故B错误；
C．0~t2内，A的路程为
SA=4m+2m=6m
B的路程为
SB=2m
则A的路程比B的路程多4m，故C正确；
D．位移—时间图像的斜率表示速度，所以由图A可判断知A的速度先减小后增大，故D错误。
故选C。
11．CD
【详解】
A．甲图是v-t图像，图中所描述的物体在0~2s内先做匀减速直线运动，后做反方向的匀加速运动，，选项A错误；
B．乙图中所描述的物体在0~t1时段通过的位移为x1-x0，选项B错误；
C．丙图中所描述的物体在t1~t2时段速度的变化量为
?v=a0（t2-t1）
选项C正确；
D．若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，根据
则该物体的加速度
解得加速度为
a=4m/s2
选项D正确。
故选CD。
12．BC
【详解】
因为物体从静止开始运动，所以第1s末
第1~3s内物体做减速运动，第3s末
速度为零，第3~4s又开始正向加速运动，并没有改变物体运动方向，第4s末速度为
AD错误，BC正确，
故选BC。
13．AD
【详解】
AB．设物体的加速度为a ，根据位移时间公式有
根据速度时间公式得
联立解得
a=10m/s2，T=2s
故A正确，B错误；
C．物体在前2T内的位移
故C错误；
D．物体在第2个T内的位移
故D正确。
故选AD。
14．AD
【详解】
A．图像的斜率表示加速度，所以乙的加速度小于甲的加速度。A正确；
B．3s末甲的速度为
0~3s内甲的位移大小为
B错误；
C．由图可知，2s时两物体两物体共速，甲车在前，没有相遇。C错误；
D．根据平均速度公式可知，0~4s内两物体的平均速度相等。D正确。
故选AD。
15．BC
【详解】
研究第一块砖
代入数据解得
和分别对应第一块砖的上升过程和下降过程，根据题意可得第二块砖到达抛砖点正上方3.75m处的时间为
以此类推，可得楼上的工人在
都能接到砖，在t=1s时刻楼上的工人不能接到砖，楼上的工人两次接砖的最长时间为
当在时刻，楼上工人可以同时接到第一块砖和第二块砖，故BC正确，AD错误。
故选BC。
16．ACD
【详解】
B．刹车的整个过程平均速度大小为
B正确；
AC．刹车后1s内的位移为
刹车后2s内的位移为
第4s时已停止，刹车后4s内的位移相当于刹车后3s内的位移
则刹车后1s内与刹车后4s内汽车通过的位移之比为5：9，可知刹车后第3s内的位移为1m，故第1内与第3s内的位移之差4m，AC错误；
D．初速度为零的匀加速直线运动，相同时间的位移比为1：3：5，故刹车的第1s内、第2s内、第3s内的位移之比为5：3：1，D错误。
本题选错误的，故选ACD。
17．0.44 图见解析 不变 1.1
【详解】
（1）[1]中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速度，故
（2）[2][3][4]在v?t坐标系中描点作图，如下图所示，由图线可知，小车的速度随时间均匀增加，小车做加速度不变的加速直线运动；图象的斜率表示加速度，则
18．1.40 ABC D
【详解】
（1）[1]图片II中小球的瞬时速度等于小球在图片I、III所示位置之间的平均速度，即
（2）[2]A．由于自由落体运动的方向是竖直向下，所以刻度尺应固定在竖直平面内，故A正确；
B．实验时需要通过手机拍摄的照片来获取位置数据，为了能够精确读数，类似于用肉眼进行刻度尺读数的要求，摄像镜头应正对刻度尺，故B正确；
C．为了尽量减小空气阻力对实验的影响，应选择材质密度大的小球，故C正确；
D．铅垂线的作用是检验刻度尺是否固定在竖直平面内，故D错误。
故选ABC。
（3）[3] A．根据运动学规律有
所以v2-h图像的斜率表示小球下落加速度的2倍，故A错误；
BCD．质量越大的小球，空气阻力对其下落加速度的影响越小，所以小球P的质量大于小球Q的质量，且小球P的数据算出的加速度值更接近当地重力加速度，故BC错误，D正确。
故选D。
19．（1）；（2）
【详解】
(1)乙车的加速度大小
两车速度相等经历的时间为
时间内乙车前进的距离
时间内甲车前进的距离
两车的最远距离
(2)乙车卡车速度减为零的位移为
此时甲车的位移为
因为x中
可知乙车速度减为零时，甲车还未追上乙车，还需追及的时间
则有
20．(1)；(2)；(3)
【详解】
(1)以时间两车速度相同，此时相距最远，则有
两车最远距离
代入数据解得
(2)设追上B时为，有
代入数据解得
速度减为零的时间
可知此时B还未停止，所以经过追上B。
(3)B匀减速到停止的时间为
在5秒内运动的位移
在5秒内B运动的位移
因为，即停止运动时，还没有追上B。所以追上B的时间为
代入数据解得
21．（1）5m/s2；（2）能够到达下一个路口（算30秒内通过位移大于400m也得分）
【详解】
（1） 小汽车匀速运动过程：
小汽车刹车过程汽车匀减速位移
x2=d+ – x1 = 6.4 m
a == 5m/s2
（2） 小汽车匀加速运动过程
小汽车匀速运动到下一个路口的过程
到下一个路口总共需时间
所以小汽车能够通过下一个路口。
22．(1)400m；(2)24s
【详解】
(1)汽车走ETC通道时，匀减速阶段的位移和匀加速阶段的位移相等，均为
所以整个过程中，总位移
x=2x1＋d
代入数据解得
x=400m
(2)汽车走人工收费通道，到达收费站中心线时的速度恰好为0，则刚进入通道的速度满足
解得
v=v2=4m/s
根据对称性知，汽车离开通道时的速度也恰好为4m/s，汽车通过ETC通道的时间
通过人工收费通道的时间
则节约的时间