第2章 匀变速直线运动的研究 综合检测(word版练习)-【突破课堂】2025-2026学年高中物理必修第一册同步基础巩固练（人教版）

第二章 综合检测 建议用时75分钟 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.伽利略研究自由落体运动时做了铜球沿斜面运动的实验。利用现代频闪摄影技术可得到如图所示的四幅照片,由图分析可知(　　) A.小球均匀速下滑 B.小球均加速下滑 C.小球下滑的加速度相等 D.小球落地时的速度相等 2.汽车刹车的运动可看作匀减速直线运动,刹车后其位移x与时间t的关系为x=20t-2t2(各物理量均采用国际单位制单位),则该汽车(　　) A.开始刹车时的初速度是10 m/s B.加速度大小为4 m/s2 C.汽车刹车后10 s停下 D.汽车刹车后第1 s内的位移为15 m 3.如图所示,木块A、B并排且固定在水平桌面上,A的长度是3L,B的长度是L,一颗子弹沿水平方向以速度v1射入A,以速度v2穿出B,子弹可视为质点,其运动视为匀变速直线运动,则子弹穿出A时的速度为(　　) A. B. C. D. 4.某学校开展学生成人礼活动,利用无人机全程拍摄。无人机在竖直方向运动的v-t图像如图所示,取竖直向上为正方向,则下列关于无人机的判断正确的是(　　) A.在10~30 s内一直静止 B.34 s末开始下降 C.38 s末加速度方向向下 D.0~10 s内的加速度大于34~38 s内的加速度 5.在轻绳的两端各拴一个小球,某人用手拿着绳子上端的小球,站在三楼阳台上,释放小球,使小球做自由落体运动,两小球相继落地的时间差为Δt,如果人站在四楼阳台上,释放小球,让小球做自由落体运动,则两小球相继落地的时间差将(　　) A.小于Δt B.等于Δt C.大于Δt D.无法确定 6.火箭多级分离是一种高效的火箭发射技术,它可以减轻火箭的质量,从而提高火箭的速度和发射高度。某科创小组进行两级水火箭发射实验时,箭体从静止开始先竖直向上做加速度大小为8 m/s2的匀加速直线运动,经1 s后一、二级箭体分离,一级箭体继续加速上升,二级箭体仅受重力作用在竖直方向运动。重力加速度g取10 m/s2,则二级箭体从发射到落回地面所用时间为(　　) A.0.9 s　　　B.2 s　　　C.2.2 s　　　D.3 s 7.图示为A、B两球在同一平直轨道上同向运动的频闪照片,图中球上方数字是时刻(单位:s)。在该段时间内,根据图中信息无法推得的结论是(　　) A.B球初速度大于A球初速度 B.A、B两球会出现瞬时速度相等的时刻 C.A、B两球相遇两次 D.B球最终停在7.225 cm的位置 二、多项选择题(本题共4小题,每小题5分,共20分。在每小题给出的四个选项中,有多项符合题目要求。全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分) 8.2023年10月3日,第19届亚运会跳水项目女子10米跳台决赛在杭州奥体中心游泳馆举行,中国选手全红婵以438.20的总得分夺冠。全红婵在进行10米跳台跳水时,须在距离水面5米前完成规定动作并在离水面5米内调整好入水姿势,入水后做匀减速直线运动,当速度为零时入水深度为4 m。为方便研究,全红婵可视为质点,假设空中下落过程近似为自由落体运动,重力加速度取10 m/s2,下列说法正确的是(　　) A.全红婵用于姿态调整的时间为0.5 s B.全红婵在空中运动的时间为2 s C.全红婵刚落水时的速度大小为10 m/s D.全红婵落水后的加速度大小为25 m/s2 9.如图,一杂技演员将三个小球1、2、3从手中以大小不同的速度依次竖直向上抛出,然后等待小球落回手中,三个小球上升的最大高度之比为3∶2∶1。已知三个小球抛出的速度分别为v1、v2、v3,在空中运动时间分别为t1、t2、t3,不计空气阻力。下列说法正确的是(　　) A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1 B.v1∶v2∶v3=∶∶1 C.t1∶t2∶t3=∶∶1 D.t1∶t2∶t3=3∶2∶1 10.某网友发布了自己乘坐复兴号动车组在行驶过程中超越旁边和谐号动车组的视频,让大家又一次感受到中国新速度!假设和谐号动车与复兴号动车车头平齐,相继从同一站点由静止出发,沿同一方向做直线运动。两车的速度-时间图像如图所示,下列说法正确的是(　　) A.和谐号动车在加速过程中的加速度大小为0.5 m/s2 B.复兴号动车在出发后70 s内的位移大小为4 900 m C.复兴号动车追上和谐号动车前,t=140 s时,两车车头相距最远 D.当t=140 s时,复兴号动车再次与和谐号动车车头平齐 11.超声波测速是一种常用的测速手段。如图所示,有超声波发射和接收装置的测速仪A固定在道路某处,其正前方有一辆小汽车B正沿AB直线向右做匀加速直线运动。两者相距为322 m。此时小汽车B的速度大小为15 m/s,同时测速仪A向小汽车B发出短暂的超声波脉冲,经过1 s,超声波脉冲刚好追上小汽车B,然后立即被反射回来,已知超声波匀速传播且速度大小为340 m/s。则下列说法正确的是(　　) A.B车加速度大小为3 m/s2 B.脉冲追上B车时,B车前进了18 m C.当测速仪A接收到被B车反射回来的脉冲时,A、B相距为358 m D.当测速仪A接收到被B车反射回来的脉冲时,B车的速度大小为27 m/s 三、非选择题(本题共5小题,共52分) 12.(8分)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速直线运动,图是打点计时器打出的纸带的一段,打点顺序是A、B、C、D、E,已知交流电频率为50 Hz,纸带上每相邻两个计数点间还有四个点未画出。现把一刻度尺放在纸带上,其零刻度线和计数点A对齐。请回答以下问题: (1)打B这个计数点时小车的速度vB=　　　　m/s;  (2)根据记录的数据,得到小车运动的加速度大小是　　　　m/s2;(保留两位有效数字)  (3)根据该同学打出的纸带,可以判断小车与纸带的　　　　(填“左”或“右”)端相连;  (4)若电源实际频率大于50 Hz,所测的速度　　　　(填“大于”“小于”或“等于”)实际速度。  13.(8分)某同学应用如图所示的装置测重力加速度。所用器材:铁架台、释放装置、小球、光电门(含数字计时器)、刻度尺及软垫等。 (1)用游标卡尺测出小球的直径d。 (2)按图示装置安装好器材。 (3)实验时,应　　　　(填序号)。  A.先释放小球,后接通数字计时器 B.先接通数字计时器,后释放小球 (4)小球由静止释放,使小球的球心刚好通过光电门,数字计时器记录小球通过光电门的时间为t,则小球通过光电门时的速度v=　　　　,用刻度尺测出小球下落到光电门的高度h。  (5)改变光电门的位置,重复实验,计算出小球的速度v1、v2、v3…vn及测出小球下落的对应高度h1、h2、h3…hn。 (6)以　　　　为纵坐标(填“v”“v2”或“”),h为横坐标,作出的图像为一条直线。  (7)若图像的斜率为k,则重力加速度g=　　　　。  14.(10分)如图所示,一可视为质点的玩具小汽车,在路面ABC上运动,小汽车从A点由静止启动,在水平AB段做加速度大小为a1=2 m/s2的匀加速直线运动,运动时间t1=6 s;在斜面BC段,做匀减速直线运动,到达C点时速度恰好为零。假设经过B点前后,小汽车的速度大小不变。已知:路面ABC的总长度为x0=60 m。求: (1)小汽车经过B点时速度大小; (2)小汽车在斜面BC段的运动时间。 15.(12分)如图所示为一种巨型娱乐器械,可以使人体验超重和失重状态。一个可乘坐四十多人的环形座舱套装在竖直柱子上,升降机将其送上76 m的高处后再使其自由落下,座舱落到距离地面31 m的位置时,制动系统启动,座舱开始做匀减速运动,到距离地面1 m时刚好停下。若不计空气阻力,g=10 m/s2,求在整个下落过程中: (1)座舱运动的最大速度大小; (2)座舱运动的总时间。 16.(14分)通常情况下,驾驶者的反应时间(从司机意识到应该刹车至操作刹车的时间)与其注意力集中程度、驾驶经验和体力状态有关,一般在0.4~1.5 s内,驾驶员酒后的反应时间则可能会增加。表格中的数据是部分安全距离数据,我们可以从下面的分析计算中得到启示。 车速 v/(km·h-1) 反应距离 s/m 刹车距离 x/m 停车距离 L/m 40 10 10 20 60 15 22.5 37.5 80 A B C 根据以上信息计算:(不计空气阻力) (1)如果驾驶员的反应时间一定,请计算表格中A的数据; (2)如果路面情况相同,请计算表格中B、C的数据; (3)如果路面情况相同,一名喝了酒的驾驶员发现前面52 m处有一障碍物,此时他的车速为72 km/h,而他的反应时间比正常时慢了0.1 s,请通过计算判断他是否会碰撞障碍物。 第二章　综合检测 1.B　小球下滑过程中相邻两小球的距离逐渐增大,可知小球均加速下滑,故A错误,B正确;小球做匀加速直线运动,由图可知,在相等时间内,不同小球的位移不相等,则小球下滑的加速度不相等,故C错误;根据v2=2aL,可得v=,不同小球下滑的加速度不相等,运动位移相等,则小球落地时的速度不相等,故D错误。 2.B　由x=20t-2t2可知,汽车的初速度和加速度大小分别为20 m/s和4 m/s2,A错误,B正确;汽车从开始刹车到停下所用的时间为t= s=5 s,C错误;汽车刹车后第1 s内的位移为x1=20×1 m-×4×12 m=18 m,D错误。 3.C　子弹进入木块中做匀减速直线运动,设加速度大小为a,穿出A的速度为v,则从进入A到穿出A,根据速度位移公式有3L=,从进入B到穿出B,根据速度位移公式有L=,联立解得v=,故选C。 4.C　根据速度-时间图像可知,在10~30 s内无人机以0.8 m/s的速度做匀速直线运动,故A错误;速度-时间图线在时间轴上方表示速度方向为正,在时间轴下方表示速度方向为负,由图知,34 s末图线在时间轴上方,则表示无人机处于上升状态,故B错误;速度-时间图线的斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,斜率的绝对值表示加速度大小,根据图像可知,0~10 s内图线的斜率为正,则表示加速度向上,34~38 s内图线的斜率为负,则表示加速度向下,0~10 s内图线斜率的绝对值a1= m/s2=0.08 m/s2,34~38 s内图线斜率的绝对值为a2= m/s2=0.25 m/s2,因此0~10 s内的加速度小于34~38 s内的加速度,故C正确,D错误。 5.A　设轻绳的长度为L,第一个小球着地后,另一个小球还要运动的位移为L,在L内运行的时间即为两球落地的时间差Δt,第一个小球着地的速度为另一个小球在位移L内的初速度,高度越高,落地的速度越大,则另一个小球在位移L内的初速度越大,根据位移时间关系L=v0t+gt2知,初速度越大,加速度相等,则时间t越短,所以人站在四楼阳台上释放小球时,两小球相继落地的时间差将小于Δt,选A。 6.D　一、二级箭体分离时上升的高度为h=a=×8×12 m=4 m,一、二级箭体分离时的速度大小为v=at1=8 m/s,分离后二级箭体做竖直上抛运动,有-h=vt2-g,解得t2=2 s或t2=-0.4 s(舍去),则二级箭体从发射到落回地面所用时间为t=t1+t2=3 s,选D。 7.D　A球每秒内的位移均为x=1.00 cm,所以A球的速度vA==0.01 m/s;B球第1 s内的位移x1=1.60 cm,第2 s内的位移x2=1.40 cm,第3 s内的位移x3=1.20 cm,第4 s内的位移x4=1.00 cm,第5 s内的位移x5=0.80 cm,第6 s内的位移x6=0.60 cm,可知,相邻相等时间内的位移差是定值,则B球做匀减速直线运动,由Δx=aT2解得a=-0.002 m/s2,根据x1=v0t1+a,解得B球的初速度v0=0.017 m/s。由于vA<v0,所以A球的初速度小于B球的初速度,选项A正确。B球做匀减速直线运动,当两球速度相等时,有vA=v0+at2,解得t2=3.5 s,所以A、B两球在3.5 s时速度相等,选项B正确。当两球相遇时,有xA=xB-0.01 m,即vAt'=v0t'+at'2-0.01 m,解得t'=2 s或t'=5 s,所以能相遇两次,选项C正确。B球减速到0,有x'==0.072 25 m=7.225 cm,由于B球初始位置为x0=-1 cm,所以B球最终停在6.225 cm的位置,选项D错误。由于选无法推得的结论,故选D。 8.CD　全红婵在空中运动的时间t== s,下落前5 m的过程所用的时间为t1==1 s,则用于姿态调整的时间约为t2=t-t1=(-1) s,故A、B错误;根据v=gt可知,刚落水时的速度大小v=10 m/s,故C正确;入水后,根据0-v2=-2ax,可得a=,解得a=25 m/s2,故D正确。 9.BC　下落阶段,根据h=gt2,得t=;根据竖直上抛运动的对称性,整个过程的时间t'=2t=2,三个小球上升的最大高度之比为3∶2∶1,则t1∶t2∶t3=∶∶1,故C正确,D错误。根据v=gt可知v1∶v2∶v3=∶∶1,故A错误,B正确。 10.AC　根据v-t图像的斜率表示加速度,可知和谐号动车在加速过程中的加速度大小为a和= m/s2=0.5 m/s2,故A正确。根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移,可知复兴号动车在出发后70 s内的位移大小为x复=×70×70 m=2 450 m,故B错误。和谐号动车与复兴号动车相继从同一站点由静止出发,0<t<140 s时,和谐号动车的速度一直比复兴号动车的速度大,两者间距逐渐增大;t=140 s以后,复兴号动车的速度一直比和谐号动车的速度大,两者间距逐渐减小,则t=140 s时,两车车头相距最远,故C正确,D错误。 11.BD　根据题意,设B车的加速度大小为a,则脉冲追上B车时,B车前进的距离为x=v0t+at2,又有v声t=x+Δx,解得x=18 m、a=6 m/s2,故A错误,B正确;当测速仪A接收到被B车反射回来的脉冲时,B车运动了2 s,由运动学公式v=v0+at可得,此时B车的速度大小为vB=(15+6×2) m/s=27 m/s,由运动学公式x=v0t+at2可得,此时B车前进的距离为x1=(15×2+×6×22) m=42 m,则A、B相距为x2=Δx+x1=364 m,故C错误,D正确。  12.答案　(1)0.18　(2)0.60(0.59~0.61均正确)　(3)左 (4)小于 解题思路　(1)打B这个计数点时小车的速度vB== cm/s=0.18 m/s。 (2)小车运动的加速度大小是a== m/s2=0.60 m/s2。 (3)最先打的是A点,根据该同学打出的纸带可知,小车与纸带的左端相连。 (4)若电源实际频率大于50 Hz,则打点周期偏小,而计算时仍按0.02 s计算,则所测的速度小于实际速度。 13.答案　(3)B　(4)　(6)v2　(7) 解题思路　(3)实验时,小球下落时间很短,若先释放小球,可能出现时间记录不完整的情况,所以先接通数字计时器,后释放小球,选B。 (4)小球通过光电门时的速度v=。 (6)根据自由落体运动规律有v2=2gh,则以v2为纵坐标,h为横坐标,作出的图像为一条直线。 (7)根据k=2g知,重力加速度g=。 14.答案　(1)12 m/s　(2)4 s 解题思路　(1)小汽车经过B点时速度大小为vB=a1t1=2×6 m/s=12 m/s (2)AB段的长度为xAB=a1=×2×62 m=36 m BC段的长度为xBC=x0-xAB=60 m-36 m=24 m 在BC段的平均速度为== m/s=6 m/s 小汽车在斜面BC段的运动时间为tBC== s=4 s 15.答案　(1)30 m/s　(2)5 s 解题思路　(1)座舱自由下落的高度为 h1=76 m-31 m=45 m 座舱在自由落体运动末位置时速度最大,根据自由落体运动规律有v2=2gh1 解得v=30 m/s (2)设座舱做自由落体运动的时间为t1,由自由落体运动规律可知h1=g 解得t1=3 s 制动后减速下降的高度h2=31 m-1 m=30 m 设减速阶段加速度大小为a,有v2=2ah2 得a=15 m/s2 设减速阶段时间为t2,则t2==2 s 座舱运动的总时间为t=t1+t2=5 s 16.答案　(1)20　(2)40　60　(3)见解题思路 解题思路　(1)在驾驶员的反应时间内,汽车匀速运动,由表格中数据可知反应时间为 t0== s= s= 解得A=20 (2)如果路面情况相同,则汽车刹车加速度大小相等,设为a,由运动学公式有0-=-2ax 可得== 即== 解得B=40 停车距离为反应距离与刹车距离之和,则有C=A+B=60 (3)在正常反应时间内,司机反应距离设为s4,则有 t0== s= 解得s4=18 m 司机实际反应时间比正常时慢了0.1 s,所以其实际反应距离为s=s4+v4Δt=18 m+×0.1 m=20 m 刹车距离设为x4,则有= 可得刹车距离为x4=32.4 m 则停车距离为L4=s+x4=52.4 m>52 m 说明会碰撞障碍物 学科网（北京）股份有限公司 $