章末检测卷（二）　匀变速直线运动的研究（含解析）高中物理人教版（2019）必修第一册单元检测卷

章末检测卷（二）匀变速直线运动的研究（满分：100分）一、单项选择题（本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1.（2026•湖南怀化高一期中）关于自由落体运动，以下说法正确的是（）A．历史上亚里士多德和伽利略对自由落体运动都给出了正确的描述B．自由落体运动是匀变速直线运动，其速度随下落的高度均匀变化C．物体在不同的城市做自由落体运动，下落的快慢一样D．从有7层高的居民楼顶跌落一花盆，大约2秒落地2.汽车以某一速度开始刹车做匀减速直线运动，刹车后第1s内的位移为40m，最后1s内的位移为4m，则刹车前的初速度和刹车过程的位移分别为（）A．40m/s，100m B．32m/s，64mC．36m/s，81m D．44m/s，121m3.（2026•甘肃天水高一月考）汽车在关闭发动机后前进60m的过程中，速度由7m/s减小到5m/s，若再滑行10s，则汽车又将前进（）A.60m B.40mC.70m D.80m4.（2026•安徽黄山高一联考）2025年5月24日，安徽省青少年龙舟公开赛（高校组）在安庆师范大学龙山校区举行。在200m直道赛中，甲、乙两相同龙舟从同一起点线同时出发划向终点的x－t图像如图中曲线甲、乙所示，则（）A．t1时刻，乙追上甲B．t1时刻，甲和乙船头并齐C．t1时刻，甲的速度小于乙D．全程乙的平均速度比甲大5.（2026•浙江省金华高一期中）小明同学为了测量学校科技楼的高度，从科技楼的顶部由静止释放一小石子，3s后听到石子落地的声音；小明同学还观察到一片银杏树叶从树顶飘落，树叶从离开树顶到落地用时3s，则学校科技楼和银杏树的高度可能是（已知当地重力加速度g=9.8m/s2，空气中声速为340m/s。）（）A．41m、7m B．41m、45mC．45m、7m D．45m、45m6.（2026•陕西西安期末）物理兴趣小组的同学在学习穿越机的使用技巧时，将穿越机置于水平地面上，使其从静止开始以1m/s2的加速度匀加速竖直向上飞行，运动2s后开始计时，通过加速度传感器记录下了0~16s内穿越机在竖直方向上的加速度随时间变化的图像，如图所示，则16s末穿越机的速度大小为（）A．6m/s B．8m/sC．10m/s D．12m/s7.（2026•河南郑州期末）不少市民在郑州的马路上看到过这种四四方方、长相“呆萌”的快递车。某无人驾驶快递车在某路段做匀加速直线运动时，连续通过两段位移x1和x2，这两个过程该车的速度变化量均为Δv，则该车通过这两段位移全过程的平均速度为（）A．x2＋x1C．2x22－二、多项选择题（本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）8.某遥控汽车在水平地面上由静止启动做加速度大小为2m/s2的匀加速直线运动，启动后经4s关闭发动机，遥控汽车做加速度大小为1m/s2的匀减速直线运动。下列说法正确的是（）A．遥控汽车运动中的最大速度为4m/sB．遥控汽车做加速运动的位移大小为16mC．遥控汽车做减速运动的时间为8sD．遥控汽车启动后在14s内的位移大小为46m9.如图所示，滑雪运动员从O点由静止开始做匀加速直线运动，先后经过P、M、N三点，已知PM=20m，MN=30m，且运动员经过PM、MN两段距离所用时间均为2s，下列说法正确的是（）A．运动过程中的加速度大小为5m/s2 B．运动员经过M点的速度为12.5m/sC．运动员经过P点的速度为10m/s D．运动员经过OP的距离是11.25m10.（2026•广东汕头潮阳区高一月考）甲、乙两小车在同一地点同时开始往相同方向做直线运动的v－t图像如图所示（甲小车速度减为0后不再运动），根据图像提供的信息可知（）A．甲车在0~4s内的加速度为2m/s2 B．甲车0~4s内与4~6s内的加速度方向相反C．5s末时乙追上了甲 D．4s末时，甲、乙两者相距8m三、非选择题（本题共5小题，共54分）11.（6分）（人教版必修第一册教材P38•T1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接在50Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出），如图甲所示。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图乙所示，由此可以得到一条表示v－t关系的图线，从而求出加速度的大小。（1）请你在图乙xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v－t关系的图线，其中（选填“x”或“y”）轴相当于v轴，（选填“x”或“y”）轴相当于t轴。（2）从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出段纸带的长度。（3）若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小为m/s2。12.（8分）某同学利用图甲中的装置研究自由落体运动规律，并得到了几条较为理想的纸带。已知打点计时器的工作频率为50Hz。（1）某同学选择了一条完整的纸带将相邻的7个计时点依次打点先后编为0、1、2、3、4、5和6，每个计时点到0点的距离d如下表所示：计时点0123456距离d/cm06.0012.5019.3026.5034.1042.10①根据打出的这条完整纸带可以判断实验时重物连接在纸带的（选填“左”或“右”）端；②根据这些数据可求出重力加速度的测量值为m/s2。（保留三位有效数字）（2）该同学又设计了一个研究自由落体运动规律的装置，装置如图丙所示，电磁铁和光电门固定在铁架台上。实验步骤如下：①先用游标卡尺测量小球的直径d。②为了减小实验误差，电磁铁下表面到光电门的高度差要稍大一些。③给电磁铁通电，将铁球吸附在电磁铁下面，用刻度尺测出电磁铁下表面到光电门的距离h，给电磁铁断电，小球自由下落通过光电门，与光电门连接的数字计时器显示小球通过光电门遮光时间t，保持电磁铁的位置不变，多次改变光电门的位置，重复实验，测得多组h、t的值。作h－1t2图像，则作出的图像应是图丁中的图线（选填“a”“b”或“c”），若图线的斜率为k，则当地的重力加速度g=（用d和13.（10分）（2026•广西南宁高一月考）汽车在道路上行驶时不得超过道路限速。一辆汽车在无监控的道路上紧急刹车后停了下来，路面上留下车胎抱死后与地面的磨痕。警察到现场后为了判断汽车刹车时的速度大小，测出了路面上的车轮磨痕长度为40m。根据对车轮和路面材料的分析可知，车轮抱死时在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小为5.0m/s2。（1）已知此路段限速80km/h，请求出汽车刚开始刹车时的速度，并判断汽车是否超速；（2）求汽车开始刹车2s内的位移是多少？14.（14分）（2026•山东临沂高一期中）大雾天气行车要求司机低速行驶，注意行车间距。在能见度比较低的雾天，甲车以速度v1=20m/s在平直公路上匀速行驶，突然发现正前方有一辆乙车以速度v2=10m/s匀速行驶，甲车司机的反应时间为t0=1s，然后紧急制动车轮抱死，恰好没有与乙车相撞，已知甲车刹车的加速度大小为5m/s2，求：（1）当时雾天的能见度为多少米？（2）甲车速度为零时，甲、乙两车的距离。15.（16分）（2026•陕西咸阳实验中学月考）天花板上吊一根长L=1m的棍子A，在它开始自由下落的同时，地面上有一个可视作质点的小球B竖直上抛，t1=0.5s时棍A的下端和小球B在同一高度，小球B经过棍长的时间Δt=0.1s，不计空气阻力，g=10m/s2，求：（1）t1时刻棍A的下端与天花板的距离h；（2）小球B上抛的初速度v0；（3）天花板离地的高度H。章末检测卷（二）匀变速直线运动的研究1.D历史上伽利略对自由落体运动给出了正确的描述，认为轻重物体下落的同样快，而亚里士多德认为重的物体下落的快，对自由落体运动给出了错误的描述，选项A错误；自由落体运动是匀变速直线运动，其速度随下落的高度不是均匀变化的，选项B错误；不同城市的重力加速度不同，则物体在不同的城市做自由落体运动，下落的快慢不一样，选项C错误；因7层楼的高度大约20m，则从有7层高的居民楼顶跌落一花盆，落地的时间大约为t＝2hg＝2×2010s＝2s，2.D刹车问题可以看作初速度为0的匀加速直线运动，设加速度大小为a，则刹车的最后1s也是匀加速直线运动的第1s，x1＝12at2，解得a＝8m/s2，刹车的第1s内x0＝v0t1－12at12，解得v0＝44m/s，刹车位移s＝v022a＝4423.B根据匀变速直线运动位移—速度公式有v2－v02＝2ax，可得汽车减速过程的加速度大小为a＝72－522×60m/s2＝0.2m/s2，则汽车从5m/s减为0所用时间为t0＝50.2s＝25s＞10s，则再滑行10s，汽车又将前进的距离为x1＝v1t－12at2＝5×10m－12×0.2×4.B由图像知t1时刻，甲、乙图线相交，坐标相同，在t1之前任意时刻，甲的坐标值小于乙，故在t1时甲追上乙，甲和乙船头并齐，故A错误，B正确；由x-t图像中，图像的切线斜率表示速度大小，在t1时刻，甲的切线斜率大，速度大，故C错误；甲比乙先达到终点，用时短，平均速度比乙大，故D错误。5.A石子下落时间t1与声音传回时间t2满足t1＋t2＝3s，根据自由落体位移公式有h＝12gt12，声音传播距离h＝v声t2，其中v声＝340m/s，g＝9.8m/s2，解得t1≈2.88s，t2≈0.12s，h≈41m，总时间t1＋t2≈3.00s，接近3秒，符合题意，即学校科技楼可能为41m。树叶下落受空气阻力影响显著，其实际下落高度应远小于自由落体运动3s的高度41m，即银杏树的高度可能是7m6.Da-t图像与横坐标围成的“面积”即为速度变化量，时间轴下方的“面积”为负，16s末穿越机的速度大小v＝1×2m/s＋1+22×4m/s＋8×1m/s－4×22m/s＝12m/s，故选7.A两个过程该车的速度变化量均为Δv，可知两段过程的时间相同，设为T，则aT＝Δv，x2－x1＝aT2，解得T＝x2－x1Δv，则该车通过这两段位移全过程的平均速度为v＝x8.BC遥控汽车运动中的最大速度vm＝a1t1，其中a1＝2m/s2、t1＝4s，解得vm＝8m/s，故A错误；遥控汽车做加速运动的位移大小x1＝12a1t12＝16m，故B正确；遥控汽车做减速运动的时间t2＝vma2，其中a2＝1m/s2，解得t2＝8s，故C正确；因为t1＋t2＝12s＜14s，所以遥控汽车运动t＝12s后停止，遥控汽车做减速运动的位移大小x2＝vm2t2＝32m，可得遥控汽车启动后在14s内的位移大小x＝x1＋x29.BD根据匀变速直线运动相邻相等时间间隔内发生的位移差的关系，可得MN－PM＝aT2，加速度大小为a＝MN－PMT2＝30－2022m/s2＝2.5m/s2，故A错误；根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程平均速度，运动员经过M点的速度为vM＝NP2T＝30+202×2m/s＝12.5m/s，故B正确；运动员经过P点的速度为vP＝vM－aT＝12.5m/s－2.5×2m/s＝7.5m/s，故C错误；运动员经过OP的距离是OP＝vP2210.BD根据v-t图像的斜率表示加速度，可知甲车在0～4s内的加速度为a1＝8－44m/s2＝1m/s2，故A错误；根据v-t图像的斜率表示加速度，可知甲车0～4s内的加速度为正方向，4～6s内的加速度方向为负方向，故B正确；甲、乙两小车在同一地点同时开始沿同一方向做直线运动，在0～5s内，甲车的速度一直比乙车的大，甲车在乙车的前方，两者间距逐渐增大，5s后，甲车的速度比乙车的小，两者间距逐渐减小，所以5s末两小车相距最远，故C错误；根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知0～4s内甲车、乙车通过的位移分别为x甲＝12×（4＋8）×4m＝24m，x乙＝4×4m＝16m，则4s末时，甲、乙两者相距Δx＝x甲－x乙＝8m11.（1）见解析图yx（2）b（3）2解析：（1）分别取a、b、c、d、e五段的上方中点，并连线，则得到能表示v-t关系的图线，如图所示，y轴相当于v轴，x轴相当于t轴。（2）t＝0.15s是BC段的中间时刻，要求t＝0.15s时的瞬时速度，只需要测出b段纸带的长度xb，然后用v＝xbT求得的平均速度，即可认为是t＝0.15（3）a、e段各自中间时刻的速度分别为va＝xaT＝2.0cm0.1s＝0.2m/s，ve＝xeT＝10.0cm0.1s＝1.0m/s，根据12.（1）①左②9.72（2）ad解析：（1）①根据打出的纸带可知，纸带上点和点之间的距离从左到右越来越大，且做自由落体运动的物体速度会越来越大，所以实验时重物连接在纸带的左端；②根据逐差法可得重力加速度的测量值为g＝d36－d039T2＝（42.10－19.30）（2）根据自由落体运动的规律有v2＝2g（h－d2），v＝dt，所以h＝d22g·1t2＋d2＝k1t2＋d根据以上分析可知k＝d22g，所以g13.（1）20m/s，没有超速（2）30m解析：（1）车轮磨痕的长度就是汽车刹车的位移，由匀变速直线运动的速度位移关系可得0－v02＝－可得汽车刚开始刹车时的速度为v0＝2ax＝2×5×4