2022-2024北京重点校高二（下）期末物理汇编：匀速直线运动的研究章节综合

2022-2024北京重点校高二（下）期末物理汇编

匀速直线运动的研究章节综合

一、单选题

1.（2024北京第八中学高二下期末）甲、乙两物体分别在水平面上做直线运动，取向右为正方向，它们运

动的相关图像分别如图甲、乙所示。已知乙的初速度为0,下列说法正确的是（）

A.甲物体2s时的运动方向发生变化

B.乙物体2s时的运动方向发生变化

C.甲物体。〜2s内的平均速度与2s〜4s内的平均速度相同

D.乙物体4s时的位置与0时刻的位置相同

2.（2023北京汇文中学高二下期末）甲、乙两物体从同一点出发且在同一条直线上运动，它们的位移-时

间（尤-t）图象如图所示，由图象可以得出在0~4s内（）

A.甲、乙两物体始终同向运动B.4s时甲、乙两物体间的距离最大

C.甲的平均速度等于乙的平均速度D.甲、乙两物体间的最大距离为6m

3.（2023北京人大附中高二下期末）如图所示，直线。和曲线。分别是在平直公路上行驶的汽车。和匕的

位移时间尤-f图线，由图可知（）

A.在时刻力，a车从后面追上b车

B.在时刻这，。、6两车运动方向相同

C.在力到这这段时间内，。车的速率先减少后增加

D.在〃到这这段时间内，b车的速率一直比a车的大

4.（2023北京汇文中学高二下期末）将甲、乙两小球先后以相同的初速度3Vo从水平地面竖直向上抛出,

抛出的时间间隔为T,它们运动的v-f图象如图所示，则（）

V

3v0

2v0

Vo

0

一%

~2v0

~3v0

A/=T时，甲球距离地面的高度为"T

B./=L5T时，两球高度差最大

C.f=2T时，两球距离地面的高度相同

D.U3T时，甲球距离地面的高度大于乙球

5.（2022北京人大附中高二下期末）从固定斜面上的。点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球。释放后

小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离

XAB=4CHI,XBC=8CHI。已知。点距离斜面底端的长度为/=35cm。由以上数据可以得出（）

A.小球的加速度大小为12m/s2

B.小球在A点的速度为0

C.斜面上最多有5个小球在滚动

D.该照片是距A点处小球释放后0.3s拍摄的

6.（2022北京人大附中高二下期末）手机上安装“p/zyp/?o£”软件就能测量加速度。让手机沿任意方向移动

一下，便可显示沿龙、y、z轴三个维度（如图所示）各自加速度随时间的变化图像。现某同学让手机做自

由落体运动来测当地的重力加速度，发现实验数据只有y轴方向有示数，由此可以判断手机刚释放时的情

形为（）

A.口B.0

7.（2022北京北师大二附中高二下期末）如图所示，甲、乙两位同学利用直尺测量反应时间。甲用一只手

在直尺末端做捏尺的准备，在他看到乙同学放开直尺时，他立刻捏住直尺，测出直尺在这段时间内下落的

高度，计算出直尺下落的时间，就是甲同学的反应时间。若在某次测试中，直尺下落的高度为20cm,则

这次实验测量出甲的反应时间是（g取lOm/s?）（）

A.0.02sB.0.1sC.0.14sD.0.2s

8.（2022北京清华附中高二下期末）一汽车从静止开始做匀加速直线运动，然后刹车做匀减速直线运动,

9.（2022北京清华附中高二下期末）某同学欲估算飞机着陆时的速度，他假设飞机在平直跑道上做匀减速

运动，飞机在跑道上滑行的距离为s,从着陆到停下来所用的时间为f,实际上，飞机的速度越大，所受的

阻力越大，则飞机着陆时的速度应是（）

10.（2022北京首师大附中高二下期末）一物体静止在光滑的水平桌面上，现对其施加一水平力，使它沿

水平桌面做直线运动，该物体的5图象如图所示.根据图象，下列说法中正确的是（）

A.0~6s时间内物体所受水平力的方向始终没有改变

B.2s~3s时间内物体做减速运动

C.1s末物体距离出发点最远

D.1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同

二、多选题

11.（2024北京西城高二下期末）质点做直线运动的速度一时间图像如图所示，则该质点（）

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1秒末和第3秒末的位置相同

12.（2022北京海淀高二下期末）一质点做匀加速直线运动，第3s内的位移是2m,第4s内的位移是

2.5m,那么以下说法中正确的是（）

A.这2s内平均速度是2.25m/s

B.第3s末瞬时速度是2.25m/s

C.质点的加速度是0.125m/s2

D.初速度为0

13.（2022北京首师大附中高二下期末）如图所示，甲同学用手拿着一把长50cm的直尺，并使其处于竖

直状态：乙同学把手放在直尺0刻度线位置做捏尺的准备。某时刻甲同学松开直尺，直尺保持竖直状态下

落，乙同学看到后立即用手指捏住直尺，手捏住直尺位置的刻度值为20cm；重复以上实验，乙同学第二

次手捏住直尺位置的刻度值为10cm。直尺下落过程中始终保持竖直状态。若从乙同学看到甲同学松开直

尺，到他捏住直尺所用时间叫“反应时间”，取重力加速度g=10m/s2则下列说法中正确的是()

A.乙同学第一次捏住直尺之前的瞬间，直尺的速度约为4m/s

B.乙同学第一次的“反应时间”比第二次长

C.若某同学的“反应时间”大于0.4s,则用该直尺将无法用上述方法测量他的“反应时间”

D.若将尺子上原来的长度值改为对应的“反应时间”值，则可用上述方法直接测出“反应时间”

三、实验题

14.(2022北京清华附中高二下期末)疫情期间“停课不停学”，小明同学在家自主开展实验探究。用手机

拍摄物体自由下落的视频，得到分帧图片,利用图片中小球的位置来测量当地的重力加速度，实验装置如

题图1所示。

27『

下落中三

56=

27■

的小球67_

27_

8_一

7三

_

图2

(1)家中有乒乓球、小塑料球和小钢球，其中最适合用作实验中下落物体的是—O

(2)下列主要操作步骤的正确顺序是—o(填写各步骤前的序号)

①把刻度尺竖直固定在墙上

②捏住小球，从刻度尺旁静止释放

③手机固定在三角架上，调整好手机镜头的位置

④打开手机摄像功能，开始摄像

(3)停止摄像，从视频中截取三帧图片，图片中的小球和刻度如题图2所示。已知所截取的图片相邻两帧之

间的时间间隔为Js,刻度尺的分度值是1mm,由此测得重力加速度为—m/s2o

(4)在某次实验中，小明释放小球时手稍有晃动，视频显示小球下落时偏离了竖直方向。从该视频中截取图

片，—(选填“仍能”或“不能”)用(3)问中的方法测出重力加速度。

15.(2022北京首师大附中高二下期末)某同学用图甲所示的实验装置研究小车在斜面上的匀变速直线运

动。实验步骤如下：

纸带

甲

a.安装好实验器材，将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上。

b.接通电源后，让拖着纸带的小车沿斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹清晰的纸带，舍去开始密

集的点迹，从便于测量的点开始，每2个打点间隔取一个计数点，如图乙中0、1、2……8点所示。

C.用最小刻度是毫米的刻度尺测量各计数点的刻度数值，分别记作X。、XI、尤2……X8。

d.分别计算出打点计时器打下计数点1、2、3……7时小车的瞬时速度v/、V2、V3……v7o

e.以v为纵坐标、f为横坐标，标出v与对应时间t的坐标点，画出I，一r图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务：

①表1记录该同学测出计数点的刻度数值，其中无5未测定，请你根据图乙将这个测量值填入表1

中o

表1：

符号xoXIX2X3X4X5X6X7X8

刻度数值/cm01.122.754.867.4914.1918.2722.03

②表2记录该同学根据各计数点的刻度数值，计算出打点计时器打下各计数点时小车的瞬时速度，请你根

据表1中X5和X7计算出比的值，并填入表2中O

表2：

符号VIV2V3V4V5V6V7

速度数值/(msi)0.340.470.590.720.840.98

③该同学在图丙中已标出以、V2、V3、V4.V5和V7对应的坐标点，请你在图中标出V6对应的坐标点，并画

出V—f图线o

④根据V~t图线可计算出小车的加速度。=m/s2o（保留两位有效数字）

⑤为验证上述结果，该同学将打点计时器打下相邻计数点的时间间隔记为T,并做了以下的计算:

（马一不）一（%一%）（x4-x3）-（x3-x2）

q=--------不--------；a2=---------•万--------；

_（x6-x5）-（x5-x4）_（%-三）一（X7一%）

CL-,-；?CLJ-Zn

求出其平均值优="‘你认为。和〃哪个更准确，请说明理由。__________

4

四、解答题

16.（2024北京西城高二下期末）汽车在路上出现故障时，应在车后放置三角警示牌（如图所示），以提醒

后面驾车司机减速安全通过。夜间有一小汽车因故障停在一条平直公路上，后面有一货车以30m/s的速度

向前驶来，由于夜间视线不好，货车司机只能看清前方50m内的物体，并且他的反应时间为1.0s,制动后

最大加速度为5.0m/s2,假设车始终沿直线运动。求：

（1）货车从刹车到停止所用的最短时间

（2）为了避免两车相撞，三角警示牌至少要放在小汽车后多远处？

17.（2023北京汇文中学高二下期末）随着智能手机的使用越来越广泛，一些人在驾车时也常常低头看手

机，然而开车时看手机是一种危险驾驶行为，极易引发交通事故。一辆出租车在平直公路上以%=18m/s

的速度匀速行驶，它正前方尤°=31m处有一辆货车以匕=20m/s的速度同向匀速行驶，货车由于故障而开始

匀减速，而出租车司机此时开始低头看手机，4.5s后才发现危险，司机经Q5s反应时间后，立即采取紧急

制动措施开始匀减速直线运动，若货车从故障开始，需向前滑行100m才能停下，求：

（1）货车加速度的大小；

（2）当出租车开始刹车时，两车之间的距离；

（3）若欲使出租车不和货车发生追尾，则出租车刹车的加速度大小。

18.(2022北京海淀高二下期末)某人在距地面筋=25m的高处以vo=2Om/s的初速度竖直向上抛出一个小

球，设抛出点为计时起点。重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。

(1)求小球到达抛出点上方历=7.2m处的速度v

(2)求小球从抛出到落到地面的时间r

五、填空题

19.(2022北京海淀高二下期末)从r=O时刻开始汽车的刹车系统稳定工作，直至汽车停止，这期间汽车

做匀减速直线运动。已知汽车第1s内的位移为24m,第4s内的位移为1m。

(1)U0时刻汽车的速度大小为m/s；

(2)匀减速的加速度大小为m/s2o

参考答案

1.A

【详解】A.甲物体2s时速度从负值变为正值，即运动方向发生变化，故A正确；

B.因a-f图像与时间轴围成的面积等于速度的变化量，可知乙物体在0-2s时间内速度为负值，在2-4s内

速度变化量为正值，在?=4s时速度减为零，但是在2-4s内速度仍为负值，则2s时的运动方向没有发生变

化，故B错误；

C.甲物体0~2s内的平均速度与2~4s内的平均速度大小相同，但是方向相反，故C错误；

D.乙物体从0到4s速度一直为负，则4s时的位置与0时刻的位置不相同，故D错误。

故选A。

2.C

【详解】A.尤-f图象的斜率等于速度，可知在0-2s内甲、乙都沿正向运动，同向运动。在2-4s内甲沿负向

运动，乙仍沿正向运动，两者反向运动。故A错误；

B.0-2s内两者同向运动，甲的速度大，两者距离增大，2s后甲反向运动，乙仍沿原方向运动，两者距离

减小，则第2s末甲、乙两物体间的距离最大，故B错误；

C.由图知在0-4s内甲乙的位移都是2m,平均速度相等，故C正确；

D.第2s末甲、乙两物体间的距离最大，最大距离为

Ax=4m-lm=3m

故D错误。

故选Co

3.C

【详解】A.在时刻〃，a、6两车的位置坐标相同，开始a的位移大于6的位移，可知6从后面追上。，故

A错误；

B.在时刻。a图线的斜率为正值，说明。车沿正方向运动，b图线切线的斜率为负值，b车沿负方向运

动，可知两车运动方向相反，故B错误；

C.图线切线的斜率表示速度，在。到这这段时间内，b车图线斜率先减小后增大，则6车的速率先减小后

增加，故C正确；

D.在。到这这段时间内，。图线的斜率不是一直大于a图线的斜率，所以b车的速率不是一直比a车大，

故D错误。

故选Co

4.C

【详解】A.据速度时间图像与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，则仁T时，甲球运动的位移为

V+V

h=°^°T=2v0T

故A错误；

B.由图像可知，UT时，两图线的“面积”之差最大，位移之差最大，相距最远即高度差最大，故B错误；

C.f=2T时，甲球的位移为

Ap=3Vo~Vox2T=2v„T

乙球的位移为

^=^AXT=2VQT

故C正确;

D.U3T时，甲球的位移为

5=0

乙球的位移为

期=七%27=2%7

故D错误。

故选C。

5.C

【详解】A.根据&=可得小球的加速度大小为

-^AR0.04,22.72

a=觊、AB=——-m/s=4m/s

T20.12

选项A错误;

BD.小球在8点时的速度

vB=+X'c=^^m/s=0.6m/s

与2T0.2

小球在A点的速度为

vA=vB-aT=0.6m/s-4xO.lm/s=0.2m/s

则

t=-==0.05s

Aa4

即该照片是距A点处小球释放后0.05s拍摄的，选项BD错误;

C.。点的球刚释放时，则距离斜面固定点。点最近的两个球之间的距离为

11

=—aT92=—x4x0.192m=0.02m=2cm

22

根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，各个球之间的距离之比为1：3：5：7……，则各个球之间

的距离分别为2cm,6cm,10cm,14cm,18cm........,因为O点与斜面底端距离为35cm,而前5个球之间

的距离之和为32cm,斜面上最多有5个球，选项C正确。

故选C。

6.B

【详解】由题知，只有y轴方向有示数，即只有y轴方向有加速度，故手机的y轴处于竖直方向，故ACD

错误，B正确o

故选B。

【详解】由自由落体运动公式

得实验测量出甲的反应时间为

故D正确。

故选D。

8.A

【详解】开始时汽车做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动速度位移关系有：丫=而，故选项C、D

错误；刹车后做匀减速直线运动，有：v=M「2aAx-xJ,故选项A正确；选项B错误.

9.C

【详解】由题意知，当飞机的速度减小时，所受的阻力减小，因而它的加速度会逐渐变小.画出相应的v

T图象大致如图所示

根据图象的意义可知，实线与坐标轴包围的“面积”表示的位移为S,虚线（匀减速运动）下方的“面积”表示的

位移为应有

故选C。

【点睛】本题通过速度时间图线，结合图线与时间轴围成的面积表示位移，结合平均速度推论分析比较方

便.

10.D

【详解】AB.由图像可知，0~ls内物体加速，尸沿正方向；1~2s内物体向正方向减速，F为负方向;2~3s

内物体沿负方向加速，F为负方向;3~4s内物体沿负方向减速，/沿正方向，AB错误；

C.由图象与坐标轴所围面积表示位移可知，2s、6s末物体距离出发点最远，C错误；

D.因为直线的斜率等于物体的加速度，故在1.5s末和2.5s末两个时刻物体的加速度相同，D正确。

故选D。

11.AD

【详解】A.VT图像中，图像的斜率表示加速度，斜率的正负表示加速度的方向，斜率的绝对值表示加

速度的大小，根据图像可知，1秒前图像斜率为正值，1秒后斜率开始变为负值，即在第1秒末加速度方

向发生了改变，故A正确；

B.结合上述，在第2秒前后图像的斜率均为负值，可知，在第2秒末加速度方向没有发生改变，故B错

误；

C.VT图像中，图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，可知，在前2秒内发生的位移为

2x2.

x0=2m=2m

故C错误；

D.结合上述可知，前1秒内的位移

2x1,

%.=----m=lm

2

前2秒内的位移

2x22x(3—2)

x,=------m---------------m=1lm

222

由于

可知，第1秒末和第3秒末的位置相同，故D正确。

故选ADo

12.AB

【详解】A.这2s内平均速度是

―2+2.5

v=--------m/s=2.25m/s

2

选项A正确；

B.第3s末瞬时速度是等于这2s内的平均速度，即为

V3=2.25m/s

选项B正确；

C.质点的加速度是

2

a=与=2$,2向s2=o.5m/s

T2I2

选项C错误；

D.从开始到第3s末，则

匕=%+at3

解得初速度为

vo=O.75m/s

选项D错误。

故选ABo

13.BCD

【详解】A.根据

v2=2gh

可知，乙第一次抓住直尺的速度

v=2m/s

A错误；

B.直尺下降的高度心根据

,12

h=2gr

得

所以下落的高度最大时用的时间最长，所以第一次测量的反应时间最长，B正确；

C.若某同学的反应时间为0.4s,则下落的高度

12

K=2gt°=0-8m

大于该直尺的长度，所以将无法测量该同学的反应时间，C正确；

D.将计算出的反应时间对应到尺子上的长度时，可用上述方法直接测出“反应时间”，D正确。

故选BCD。

14.小钢球①③④②9.61(9.5~9.7)仍能

【详解】(1)要测量当地重力加速度需要尽量减小空气阻力的影响，所以密度大体积小的小钢球最适合；

(2)要完成实验首先应该将刻度尺竖直固定在墙上，安装好三脚架，调整好手机摄像头的位置；因为下落时

间很短，所以一定要先打开摄像头开始摄像，然后在将小球从刻度尺旁静止释放，故顺序为①③④②；

(3)由三张图片读出小球所在位置的刻度分别为2.50cm,26.50cm,77.20cm；小球做自由落体运动，根据

Ar=gT?可得

Ax(77.20-26.50)?10-2(26.50-2.50)?10-2,,

Q=—=------<--------------------------------------<-----------m/s2=961m/s2

(4)因为就算小球偏离了竖直方向，但是小球在竖直方向上的运动依然是自由落体运动，对实验结果无影

响，故仍能用前面的方法测量出重力加速度。

W(ms")

15.10.60(10.59-10.61)0.96

3.1(3.0-3.2)a更准确，因为在计算”的过程中，没有剔除错误数据

【详解】①[1]根据图乙得右测量值是10.60cm；

②⑵每2个打点间隔取一个计数点，所以相邻的计数点间的时间间隔T=0.04s,根据匀变速直线运动中时

间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出打纸带上6点时小车的瞬时速度大小

Ax0.1827-0.1060

m/s=0.96m/s

2x0.04

a=—=3.1m/s2

At

⑤更准确，因为在计算"的过程中，没有剔除错误数据。

16..(1)6s；(2)70m

【详解】（1）轿车从刹车到停止所用的最短时间为

v=&=6s

'mina5

（2）根据题意，有

玉=vA/=30m/sxIs=30m

z=v-tnu-n---小--=30x6m--------um=90m

2a2x5

所以

=xl+x2-x0=30m+90m-50m=70m

即三角警示牌至少要放在车后70m处。

17.(1)2m/s2；(2)16m；(3)4m/s2

【详解】(1)由

v；-VQ=2als

可得

a=—=2m/s2

2s

(2)出租车司机从发现到紧急制动所用时间

t—4.5+0.5=5s

则

12

5货=卬-5〃=75m

s租=%%=90m

s=%+s货一s租=31+75-90=16m

(3)货车在5s末的速度

v2=vx-at=10m/s

当两车共速时

vo—。租。=-a货八