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北京市各地区2022-2023学年高一上学期期末物理试题知识点分类汇编-02匀变速直线运动
一、单选题
1．（2023秋·北京海淀·高一统考期末）某物体做匀加速直线运动，可以推断（ ）
A．加速度越来越小 B．加速度越来越大
C．相同时间内速度变化量不变 D．相同时间内速度变化量逐渐增大
2．（2023秋·北京丰台·高一统考期末）一个质量为m的物体沿直线运动，图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．0~2s与2~3s物体运动方向相反 B．1~2s与2~3s物体加速度方向相反
C．0~2s物体的位移是4m D．0~3s物体的位移是4m
3．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）一个质点沿直线运动，其速度图象如图所示，则质点（ ）
A．在内做匀加速直线运动 B．在内做匀速直线运动
C．在内做匀加速直线运动 D．在内保持静止
4．（2023秋·北京怀柔·高一统考期末）为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为5.0mm的遮光条。如图所示，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门，配套的数字计时器记录了遮光条通过第一光电门的时间Δt1为0.020s，通过第二个光电门的时间Δt2为0.005s，遮光条从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间t为2.5s，估算滑块的加速度大小为（ ）
A．1.5m/s2 B．0.5m/s2 C．0.3m/s2 D．15m/s2
5．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）在平直的公路上有甲、乙两辆汽车从同一地点，沿同一方向做匀变速直线运动，它们的速度-时间图像如图所示。在0~6s时间内，根据图像可以判断出（ ）
A．甲运动的加速度大小大于乙运动的加速度大小
B．在t=4s时，甲、乙运动的加速度大小相等
C．甲、乙在t=4s时相遇
D．在t=4s时，甲、乙相距最远，且最远距离为24m
6．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）小滑块在一恒定拉力作用下沿水平面由静止开始做匀加速直线运动，2s末撤去恒定拉力，小滑块继续匀减速滑行4s时间停下，其图像如图所示。小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比是（ ）
A． B． C． D．
7．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）一物体做匀加速直线运动，初速度，加速度，则在时间t=2s末的速度大小和位移大小分别为（ ）
A．4m/s，8m B．6m/s，8m C．4m/s，10m D．6m/s，10m
8．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）在图所示的四个图像中，表示物体做匀减速直线运动的是（ ）
A． B．
C． D．
9．（2023秋·北京东城·高一统考期末）一辆汽车停在路口等红灯，绿灯亮时，汽车开始以的加速度沿平直公路做匀加速直线运动。速度达到20m/s后，保持此速度匀速前进。汽车启动时，一辆自行车刚好经过汽车旁，与汽车同向且以8m/s的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．汽车速度达到20m/s前追不上自行车
B．汽车在4s时追上自行车
C．汽车在8s时追上自行车
D．汽车追上自行车前，8s时汽车与自行车的距离最大
10．（2023秋·北京大兴·高一统考期末）某航拍仪从地面由静止启动，在升力作用下匀加速竖直向上起飞。当上升到一定高度时，航拍仪失去动力。假设航拍仪在运动过程中沿竖直方向运动且机身保持姿态不变，其图像如图所示。由此可以判断（ ）
A．时，航拍仪离地面最远 B．时，航拍仪回到地面
C．航拍仪在运动过程中上升的最大高度为 D．航拍仪在上升过程中加速度最大值为
11．（2023秋·北京朝阳·高一统考期末）甲、乙两物体均做直线运动，它们在某段时间内的位移x随时间t变化的图象如图所示，则在0～t1时间内，下列判断正确的是（ ）
A．甲物体做加速运动
B．甲、乙两物体运动方向相同
C．甲的平均速度比乙的平均速度大
D．甲、乙两物体的平均速度大小相等
二、多选题
12．（2023秋·北京海淀·高一统考期末）自然界中某个物理量的变化可以记为，发生这一变化所用的时间间隔可以记为；与之比就是这个量对时间的变化率，简称变化率。在运动学中也可以引入“加速度的变化率”来表示加速度对时间变化的快慢。如图表示某一物体做直线运动时加速度随时间变化的图像。由图像可知，在前内该物体（ ）
A．“加速度的变化率”为-2m/s3 B．可能做加速直线运动
C．一定做减速直线运动 D．速度变化量为
三、选择题组
（2023秋·北京密云·高一统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m如图所示。汽车的运动可视为匀变速直线运动。
13．汽车前3s内的平均速度大小为（ ）
A．9 B．8 C．7 D．6
14．下列各时段的平均速度大小中，与汽车刚制动时的瞬时速度大小最接近的是（ ）
A．第1s内 B．前2s内 C．前4s内 D．前5s内
15．汽车在制动过程中位移x与时间t、速度v与时间t的关系图像，其中正确（ ）
A． B．
C． D．
（2023秋·北京昌平·高一统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
京张高铁（如图）是2022年北京冬奥会的重要交通保障设施，于2019年12月30日8时30分开始运营，全程长约174km，最高设计速度350km/h，从北京北站到张家口站只需56分钟，开启了世界智能高铁的先河。
16．下列说法正确的是（ ）
A．“174km”是指从北京北站到张家口站的位移
B．“350 km/h”是指平均速度
C．“8时30分”是指时刻
D．“56分钟”是指时刻
17．下列情形可将动车组视为质点的是（ ）
A．研究动车组从北京到张家口的时间
B．研究动车组通过八达岭长城隧道的时间
C．研究动车组进站的时间
D．研究动车组车头形状与空气阻力的关系
18．将动车组视为质点，某时刻速度为v1，沿直线运动经过一小段时间后速度变为。用表示动车组在这段时间内速度的变化量，用a表示动车组在这段时间内的加速度，下列说法正确的是（ ）
A．若，则动车组一定做加速运动
B．若，则动车组一定做减速运动
C．a的方向一定与的方向相同
D．a的方向可能与的方向相反
19．某实验小组描绘出动车组在一段平直路段运动时其速度v随时间t变化的图像，如图所示。根据图像判断，下列说法正确的是（ ）
A．在时间内加速度逐渐增大 B．在时间内加速度保持不变
C．在时间内加速度保持不变 D．在时间内加速度逐渐增大
20．（2023秋·北京顺义·高一统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
如图所示，汽车从制动到停止共用了5s。这段时间内，汽车每1s运动的距离分别是9m、7m、5m、3m、1m。
(1)下列描述汽车运动的物理量中，属于标量的是（ ）
A．时间 B．速度 C．位移 D．加速度
(2)前3s内，汽车的速度（ ）
A．保持不变 B．越来越大
C．越来越小 D．先变大后变小
(3)如果汽车做匀变速直线运动，则汽车的加速度（ ）
A．保持不变 B．越来越大
C．越来越小 D．先变大后变小
(4)下列最接近汽车刚制动时瞬时速度的是（ ）
A．第1s的平均速度 B．前2s的平均速度
C．前4s的平均速度 D．全程的平均速度
21．（2023秋·北京通州·高一统考期末）请阅读下述文字，完成下列小题。
现代都市中，地铁是“绿色”出行的一种重要公共交通工具，它为人们的出行提供了便利，地铁1号线列车从花庄站到古城站的直线距离的为42km。在某次乘坐中，若花庄站发车时间是5：12，列车行进中，记录了列车到达某些车站的时间，如图所示。
站点序号 站名 到站时间
1 花庄 -
6 通周北苑 5∶27
13 四惠 5：47
20 天安门东 6：01
21 天安门西 6：02
27 公主坟 6：15
32 八角游乐园 6：27
33 古城 6：32
(1)下列描述该地铁列车运动的物理量中，属于矢量的是（ ）
A．速度 B．时间 C．时刻 D．路程
(2)从表中数据可知，该地铁列车从花庄站到古城站所用时间最接近（ ）
A．0.3h B．0.5h C．1.0h D．1.3h
(3)估算该地铁列车从花庄站到古城站运行的平均速度约为（ ）
A．10km/h B．20km/h C．30km/h D．40km/h
(4)该地铁列车从路线中的甲站出发沿直铁轨开往乙站的v－t图像如图所示，已知，设列车在时间内的加速度为、时间内的加速度为、时间内的加速度为，下列说法正确的是（ ）
A．
B．
C．时间内与时间内地铁列车的运动方向相反
D．由图像可知，时间内，表示该地铁列车从甲站出发时先做匀加速直线运动
(5)由图中的图像可以估算出甲站到乙站的距离为（ ）
A． B．
C． D．
四、实验题
22．（2023秋·北京顺义·高一统考期末）某同学用电火花式打点计时器探究小车的速度随时间的变化关系，所用交变电流的频率为50Hz（每隔0.02s打一次点）。如图所示是某次实验得到的纸带，选取纸带上一点A为起始点，后面每隔4个计时点（图中未画出）取一个计数点，分别用B、C、D、E…标出这些计数点，部分实验数据如图所示，打B点时小车的瞬时速度为 m/s；小车运动的加速度为 。（结果均保留三位有效数字）
23．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）用如图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律，获得一条点迹清晰的纸带。选A点作计时起点（），然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点（相邻两个计数点之间还有四个点未画出），如图所示。
测得，，，，，。计算得到在打B、C、D、E、F点时小车的速度，分别记作、、、、。
以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示。
结合上述实验步骤，请你完成下列任务：
（1）为了完成实验，除了图中的实验器材，还需要使用下列仪器和器材中的 （填选项前的字母）。
A．电压合适的50Hz交流电源 B．电压可调的直流电源
C．刻度尺 D．秒表
（2）根据纸带上的数据，计算打C点时小车的速度，填入表中和答题卡相应位置。
位置编号 A B C D E F G
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
瞬时速度 0.25 0.65 0.85 1.05
（3）将上表中打C点时小车的速度标示在图坐标图中，并描绘出小车的v-t图像 。
（4）观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是 。其中v-t图像斜率的物理意义是 。
（5）描绘v-t图像前，还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，对的要求是 （选填“越小越好”或“与大小无关”）；从实验的角度看，选取的大小与速度测量的误差 （选填“有关”或“无关”）。
五、解答题
24．（2023秋·北京昌平·高一统考期末）如图所示，交管部门规定汽车在通过学校门前的街道时行驶速度不得超过。一辆汽车在该水平路段匀速行驶，司机突然发现行人而采取紧急刹车，车轮在抱死状态沿直线滑行一段距离后停止。测得车轮在地面上滑行的轨迹长，查得该车轮与地面间的动摩擦因数。重力加速度取。
（1）通过计算判断该汽车是否超速行驶？
（2）从发现情况到采取相应动作所需的时间称为反应时间。根据所学的物理知识，设计一种方案测量自己的反应时间。
25．（2023秋·北京石景山·高一统考期末）某型号的舰载飞机在航空母舰的跑道上加速时，发动机产生的最大加速度为，所需的起飞速度为50m/s，跑道长90m。
（1）求飞机从静止开始，以发动机产生的最大加速度在跑道上加速所能获得的最大速度，请你通过判断是否达到了起飞速度；
（2）为了使飞机在开始滑行时就有一定的初速度，航空母舰装有弹射装置。对于该型号的舰载飞机，弹射系统必须使它至少具有多大的初速度，才可以使舰载飞机在跑道上加速后达到起飞速度。
26．（2023秋·北京海淀·高一统考期末）一辆汽车突然紧急刹车，车轮被抱死后在路面上滑动，直至停下来，在路面上留下了刹车痕迹，测得车轮在路面上摩擦的痕迹长度。根据对车轮和路面材料的分析可以知道，车轮在路面上滑动时汽车做匀减速直线运动的加速度大小。已知此路段限速。请根据以上条件，通过计算判断汽车是否超速。
27．（2023秋·北京西城·高一统考期末）“神舟十三号”载人飞船的返回舱在竖直下落过程中，距地面1m高处时，速度的大小为6m/s。此时返回舱底部四台缓冲发动机同时启动，向下喷火，使返回舱竖直匀减速降落，落地速度降至2m/s。求这一减速阶段：
（1）返回舱的加速度a；
（2）经历的时间t。
28．（2023秋·北京东城·高一统考期末）我国第三艘航空母舰采用电磁弹射装置以缩短舰载机起飞距离，舰载机跑道如图所示。若航空母舰的水平跑道总长为，其中电磁弹射区的长度为，在弹射区做加速度为的匀加速直线运动，飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下继续做加速度为的匀加速直线运动，恰好在跑道末端达到离舰起飞速度，飞机可视为质点，航空母舰始终处于静止状态。求：
（1）舰载机离开电磁弹射区时的速度大小；
（2）舰载机在喷气式发动机推力作用下的加速度大小；
（3）舰载机从开始起飞到离开跑道的总时间。
参考答案：
1．C
【详解】某物体做匀加速直线运动，说明物体的加速度不变，根据加速度的定义式可知
即相同时间内速度变化量不变。
故选C。
2．A
【详解】A．图像速度的正负表示速度的方向，在0~2s与2~3s物体速度方向相反，则物体在这两个时间段运动方向相反，故A正确；
B．图像的斜率表示加速度，则在内物体的加速度相同，故B错误；
CD．图线与横轴围成的面积表示位移，则在0~2s物体的位移是
0~3s物体的位移是
故CD错误。
故选A。
3．A
【详解】AB.图像中质点在内速度一直增大，且斜率一定，所以质点做匀加速直线运动，故A项符合题意，B项不符合题意．
CD.图像中质点在速度保持不变，所以质点做匀速直线运动，故CD项不符合题意．
4．C
【详解】极短时间内的平均速度等于瞬时速度的大小，则物块经过第一光电门的速度大小为
经过第二个光电门的速度大小为
根据加速度公式
故选C。
5．D
【详解】AB．图像斜率的绝对值表示加速度的大小，由图可知时间内，甲运动的加速度大小小于乙运动的加速度大小，故AB错误；
C．图像与轴围成的面积表示位移的大小，由图可知在t=4s时乙在甲的前方，故C错误；
D．在t=4s前，乙的速度大于甲的速度，t=4s后，乙的速度小于甲的速度，所以在t=4s时，甲、乙相距最远，且最远距离为
故D正确。
故选D。
6．C
【详解】根据图像与横轴围成的面积表示位移，设2s末小滑块的速度大小为，可知小滑块加速阶段的位移大小为
小滑块减速阶段的位移大小为
可得小滑块加速阶段的位移与减速阶段的位移大小之比
故选C。
7．B
【详解】2 s末的速度大小
位移大小
故选B。
8．C
【详解】AB．AB图像均为图像，其斜率不变，均表示物体做匀速直线运动，故AB错误；
CD．CD图像均为图像，其纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向、绝对值表示速度的大小，图线斜率表示加速度，匀减速运动的图线是一条倾斜的直线，且斜率为负，故C正确，D错误。
故选C
9．C
【详解】ABC．设经过时间t汽车追上自行车，则有
解得
则汽车追上自行车时的速度为
故AB错误，C正确；
D．汽车追上自行车前，汽车与自行车同速时，两者距离最大，则
可得距离最大时对应的时刻为
故D错误。
故选C。
10．D
【详解】AB．由图可知前4s内，航拍仪是在升力作用下匀加速竖直向上起飞的过程，最后0.5s内是失去动力继续上升的过程，所以在时，航拍仪离地面最远，故AB错误；
C．根据速度图像图线所围面积表示位移可求得航拍仪在运动过程中上升的最大高度为
故C错误；
D．航拍仪在上升过程中前4s的加速度为
最后0.5s内的加速度为
故加速度最大值为，故D正确。
故选D。
11．D
【详解】A．由图可知，甲图线的斜率越来越小，则甲的速度越来越小，故甲做减速运动，故A错误；
B．由图可知，甲图线的斜率均大于零，乙图线的斜率均小于零，则两物体运动方向一直相反，故B错误；
CD．由图可知，在0～t1时间内，甲、乙的位移变化量大小相等，则甲、乙的平均速度大小相等，故C错误，D正确。
故选D。
12．AB
【详解】A．“加速度的变化率”为
A正确；
B．由图可知，加速度逐渐减小，但不知加速度与速度方向是否相同，若前两秒方向相同，则做加速直线运动，B正确；
C．由图可知，加速度逐渐减小，但不知加速度与速度方向是否相同，所以无法判断是加速直线运动还是减速直线运动，C错误；
D．由图像可知，图像面积为速度变化量
D错误。
故选AB。
13．C 14．A 15．D
【解析】13．汽车前3s内的平均速度大小为
故选C。
14．由于汽车做匀减速直线运动，速度逐渐减小，可知第1s内的平均速度大小与汽车刚制动时的瞬时速度大小最接近。
故选A。
15．AB．根据图像的斜率表示速度可知，A、B中的图像均表示汽车做匀速直线运动，而实际上汽车做匀减速直线运动，故AB错误；
CD．汽车做匀减速直线运动，可知图像应为一条倾斜的直线，故C错误，D正确。
故选D。
16．C 17．A 18．C 19．B
【解析】16．A．“174km”是指从北京北站到张家口站的路程，A错误；
B. “350 km/h”是指瞬时速度，B错误；
C. “8时30分”是指时刻，C正确；
D. “56分钟”是指时间间隔，D错误。
故选C。
17．A. 研究动车组从北京到张家口的时间，相对两地距离动车组长度可忽略，可被看成质点，A正确；
B. 研究动车组通过八达岭长城隧道的时间，相对隧道动车组的长度不能忽略，不能看成质点，B错误；
C. 研究动车组进站的时间，相对车站动车组的长度不能忽略，不能看成质点，C错误；
D. 研究动车组车头形状与空气阻力的关系，形状不能忽略，不能看成质点，D错误。
故选A。
18．AB． 若，说明速度变化量的方向与规定的正方向一致，不能说明与速度的方向一致，故动车组不一定做加速运动，同理，若，则动车组也不一定做减速运动，AB错误；
CD．根据加速度的定义式可知
故a的方向一定与的方向相同，C正确，D错误。
故选C。
19．在速度时间图像中，图线的斜率表示物体运动的加速度，由图可知，在时间图线的斜率不变，说明这段时间内加速度不变；在时间内图像的斜率逐渐变小，说明这段时间内加速度逐渐变小。
故选B。
20．(1)A
(2)C
(3)A
(4)A
【详解】（1）只有大小，没有方向的物理量属于标量，既有大小，又有方向的物理量是矢量。时间只有大小，没有方向，是标量；而速度、位移、加速度不仅有大小，而且有方向，属于矢量。
故选A。
（2）在前3s内，相同时间内的位移越来越小，因此速度越来越小。
故选C。
（3）如果汽车做匀变速直线运动，将运动倒过来，相当于从静止开始的匀加速运动，由于连续相等时间内的位移之比为1:3:5:7……，可知汽车的加速度保持不变。
故选A。
（4）时间间隔越短，这段时间内的平均速度越接近瞬时速度，因此第1s的平均速度，最接近汽车刚制动时瞬时速度。
故选A。
21．(1)A
(2)D
(3)C
(4)D
(5)D
【详解】（1）时间、时刻和路程只有大小，没有方向，是标量，速度不仅有大小和方向，其运算规则还满足矢量运算。
故选A。
（2）地铁列车5：12从花庄站出发，6：32到达古城站，所用时间大约为1.3h。
故选D。
（3）列车从花庄站到古城站的直线距离的为42km，所用时间为，该过程的平均速度为
故选C。
（4）A.地铁列车从时间内做匀速直线运动，其速度一直没变，加速度大小为0，故A错误；
B．列车在时间内的加速度为
时间内的加速度为
由于，所以尽管加速度大小相同，但是a1表示列车在加速，a2表示列车在减速，故B错误；
C．在时间内与时间内地铁列车的运动方向没变，故C错误；
D．由图像可知，时间内，该地铁列车的速度随着时间均匀增加，因此从甲站出发时列车先做匀加速直线运动，故D正确。
故选D。
（5）由图中的v-t图像中，图线所包围的面积表示列车在这段时间产生的位移，因此可以估算出甲站到乙站的距离为
故选D。
22． 0.645 0.510
【详解】[1]由于每隔4个计时点取一个计数点，则相邻计数点之间的时间间隔为
打B点时小车的瞬时速度
[2]根据逐差法，小车运动的加速度
23． AC/CA 0.45 图线是一条倾斜向上的直线 表示小车运动的加速度 越小越好 有关
【详解】（1）[1]除了图中所示器材外，还需要使用的有打点计时器所需要的电压合适的50Hz交流电源，以及用来测量纸带上计数点之间距离的刻度尺。
故选AC。
（2）[2]由于纸带相邻两个计数点之间还有四个点未画出，则相邻两个计数点之间时间间隔为
利用纸带上的数据，根据匀变速直线运动中，某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度，可得打C点时小车的速度为
（3）[3]根据表中的数据，描点连线如图所示
（4）[4] 观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是图像为一条倾斜向上的直线，说明小车的速度随时间均匀增大。
[5]其中v-t图像斜率的物理意义是表示小车运动的加速度。
（5）[6] 用平均速度表示各计数点的瞬时速度，从理论上讲，时间越小，平均速度越趋近于瞬时速度，故越小越好。
[7]从实验角度看，选取得越小，测量相对误差越大，故选取的大小与速度测量的误差有关。
24．（1）该汽车超速行驶；（2）见解析
【详解】（1）汽车在刹车过程中水平方向受摩擦力作用，加速度大小为
汽车做匀减速直线运动，则有
解得
由于
所以该汽车超速行驶。
（2）通过自由落体运动测量自己的反应时间。
找某同学配合完成实验：某同学手拿直尺上端并使直尺处于竖直状态，自己拇指和食指放在直尺的零刻度线（或某刻度线）上，看到某同学松开手直尺下落，快速捏住直尺，读出此位置的刻度，得到直尺下落的高度，根据自由落体运动公式
可测得自己的反应时间为
25．（1），未达到起飞速度；（2）
【详解】（1）飞机做匀加速运动，由运动学公式得
解得
因为
所以未达到起飞速度。
（2）弹射装置给飞机一定初速度，由运动学规律得
解得
弹射装置至少给飞机40m/s的初速度，才可以使舰载飞机在跑道上加速后达到起飞速度。
26．未超速
【详解】依题意，根据匀变速直线运动速度位移公式，可得
即
由于，所以该车未超速。
27．（1）16m/s2，方向竖直向上；（2）0.25s
【详解】（1）返回舱速度从6m/s降至2m/s的过程，做匀减速运动，取向下为正方向
即返回舱加速度大小为16m/s2，方向竖直向上。
（2）平均速度
由，有
28．（1）（2）（3）
【详解】（1）根据题意，飞机在弹射区做加速度为的匀加速直线运动，根据运动学公式
解得
（2）飞机离开电磁弹射区后在喷气式发动机推力作用下继续做加速度为的匀加速直线运动，根据运动学公式
解得
（3）根据运动学公式，弹射区时间
离开电磁弹射区至跑道末端的时间
舰载机从开始起飞到离开跑道的总时间
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