单元一 直线运动提升卷 -2027届高考物理一轮复习

单元一 直线运动提升卷 2027届高考物理一轮复习 一、单选题 1．某居民楼电梯从5楼出发，先下降到1楼，随后载人上升至3楼停下。规定竖直向下为正方向，该电梯在这段时间的速度-时间（v-t）图像和位移-时间（x-t）图像，可能正确的是（　　） A． B． C． D． 2．一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，其运动的位移-时间图像如图所示，P（t1，x1）为图像上一点。PQ为过P点的切线，与t轴交于点Q（t2，0），则汽车运动的加速度大小为（　　） A． B． C． D． 3．某同学把手机固定在身上蹦极，蹦极开始的瞬间打开手机中的加速度传感器。运动过程中，加速度传感器记录了该同学的加速度a随时间t变化的部分关系图像如图所示。忽略空气阻力，则该同学处在最低点的时刻是（　　） A． B． C． D． 4．篮球比赛一般以“跳球”的方式来争夺第一次球权。“跳球”规则是裁判在场地中央将篮球竖直向上抛出，篮球上升到最高点之后，球员方可向上跳起争夺篮球。已知A球员向上伸直手臂的高度低于B球员，若A、B两球员同时竖直向上跳起，且A先触碰到篮球，下列情况可能的是（　　） A． B． C． D． 5．从同一地点同时开始沿同一方向做直线运动的两个物体I、II的速度图像如图所示，在0~t0时间内，下列说法中正确的是（　　） A．I物体的位移不断增大，II物体的位移不断减小 B．第一次相遇之前，当t=t1时，两物体间距离最大 C．I物体的加速度不断减小，II物体的加速度不断增大 D．I、II两个物体的平均速度大小都是 6．目前机器人研究迅猛发展。在某次测试中，机器人A、B（均可视为质点）同时从原点沿相同方向做直线运动，它们的速度的平方（）随位移（）变化的图像如图所示。下列判断正确的是（　　） A．机器人A的加速度大小为4m/s² B．相遇前机器人A、B最大距离为12m C．经过，机器人A、B相遇 D．机器人A、B分别经过处的时间差是1s 7．小明做家务时，发现家里自来水的出水情况有这样的特点：当水流不太大时，从水龙头中连续流出的水会形成水柱，从上往下越来越细，如图所示。水柱的横截面可视为圆，在水柱上取两个横截面A、B，粗测A、B的直径之比。则经过A、B处的水流速度大小之比为（　　） A． B． C． D． 8．如图所示，大致反映了伽利略对自由落体运动研究的实验和推理过程，则（　　） A．伽利略利用斜面“冲淡”重力，便于测量小球的运动加速度 B．实验验证了小球在斜面上运动的速度平方与位移成正比 C．伽利略通过数学推算并用实验验证小球在斜面上从静止开始运动的位移与所用时间平方成正比 D．丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理外推得到的结论 9．宇树机器狗的野外活动性能卓越，能够完成爬山、涉水、翻越障碍等高难度动作。在某次机器狗的测试中，测试人员和机器狗的位置一时间（图像）如图所示，人的图像为曲线，机器狗的图像为两条线段，从到的过程中，关于人和机器狗的运动，下列说法正确的是（     ） A．时间内，机器狗做匀加速直线运动 B．时间内，人的速度大小一直减小 C．时间内，人与机器狗的距离一直增大 D．时间内，人的平均速度大于机器狗的平均速度 10．一物体沿直线运动，如图是它运动的图像，v表示物体运动的速度，x表示物体运动的位移，关于该物体的运动，下列说法正确的是（　　） A．该物体在做减速直线运动 B．该物体在做匀加速直线运动 C．该物体运动位移为所用的时间为 D．在运动过程中，该物体的加速度逐渐减小 二、多选题 11．汽车工程学中将加速度随时间的变化率称为急动度k。某品牌电动汽车从静止启动过程中的急动度随时间变化的关系如图所示，当时，，下列说法正确的是（    ） A．3s时汽车的加速度大小为6m/s2 B．5s时汽车的加速度大小为0 C．6s末汽车的速度大小为27m/s D．9s末汽车的速度大小为18m/s 12．甲乙两车在一平直道路上同向运动，其v-t图像如图所示，图中和 面积分别为s1和s2（s2>s1）初始时，甲车在乙车前方s0处。（　　） A．若s0=s1，两车相遇1次 B．若s0=s2，两车相遇1次 C．若s0=s1+s2，两车不会相遇 D．若s0< s1，两车相遇2次 13．小王将甲、乙两球从不同高度处由静止释放（先释放下方的甲球），以乙球释放的时刻为计时起点，测得两球间的高度差d随时间t变化的关系如图所示，图线的斜率为k，图线在纵轴上的截距为d0。重力加速度大小为g，两球均视为质点，不计空气阻力。下列说法正确的是（　　） A．两球释放的时间差为 B．两球释放的时间差为 C．甲球释放时，两球间的高度差为 D．甲球释放时，两球间的高度差为 14．为检测某新能源动力车的刹车性能，现在平直公路上做刹车实验，如图所示是某动力车在刹车过程中位移和时间的比值与t之间的关系图像，下列说法正确的是（　　） A．动力车的初速度为20m/s B．刹车过程中加速度大小为5m/s2 C．刹车过程持续的时间为4s D．从开始刹车时计时，经过8s，该车的位移大小为90m 15．一物体在如图甲所示的xOy平面上运动，其x方向的图像和y方向的图像分别如图乙、图丙所示，图丙中AB段为抛物线，轨迹方程为，虚线AC为时该抛物线的切线，已知时物体的位置坐标为，下列说法正确的是（　　） A．时，物体的速度大小为 B．时，物体的位置坐标为 C．前2s物体y方向的加速度越来越小 D．物体在2s内做加速度大小的曲线运动 16．小华同学用DIS传感器设备研究某物块沿一直线的运动规律时，得到了物块的图像，如图所示，在内对应图像恰好是一个半圆。取3.14，则下列说法正确的是（　　） A．物块在内发生的位移为 B．物块在内发生的位移为 C．时的速度大小为 D．时的速度大小为 三、实验题 17．实验小组利用如图甲所示的装置研究匀变速直线运动的规律。他们在气垫导轨上相隔一定距离装有两个光电门1、2，滑块上固定一个宽度为d的遮光条，滑块与槽码用跨过定滑轮的细线相连，在细线的牵引下滑块与遮光条经过光电门1、2时，光电门所连的数字计时器记录下遮光条的挡光时间分别为和。 (1)该实验小组同学利用螺旋测微器测得的遮光条的宽度为_______。 (2)该实验小组记录下光电门1开始计时到光电门2开始计时经历的时间为，则该小组同学测得滑块的加速度大小_______（用和表示）。 (3)若该实验小组测得两个光电门间距为L，则该小组同学测得滑块的加速度大小_______（用和L表示）。分析可知______（填“大于”“小于”或“等于”）真实值。 18．图甲为用于测量小车加速度的实验装置示意图。由于设备出现故障，目前仅有一个光电门能够正常工作。为了进行实验，兴趣小组在小车上安装了一个特殊设计的栅栏（如图乙）。该栅栏由宽度相同的不透明条带（d）和宽度相同的透明条带（L）交替排列组成，其中L>>d。 实验步骤如下： （1）用游标卡尺测量不透明条带的宽度d。 （2）调整栅栏，使栅栏与导轨平行。 （3）将小车从斜面顶端由静止释放，用光电门测出遮光时间依次分别为t1、t2、t3、t4、t5。 （4）小车的加速度a=___________。（用d、L、t1和t2表示） （5）为了精确求出加速度，测出释放小车时，各不透明条带到光电门沿斜面方向的距离x1、x2、x3、x4、x5，根据所测量的数据做出图像，得到图像斜率k，则a=________。（用k、d表示） （6）如果栅栏没有调整到与斜面平行，由此引起的误差会使加速度的测量值___________（填“<”“>”或“=”）真实值。 四、解答题 19．公路上行驶的汽车，司机从发现前方异常情况到紧急刹车至停止，汽车将前进一段距离。要保证安全，这段距离内不能有车辆和行人，因此把它称为安全距离。通常情况下，人的反应时间和汽车系统的反应时间之和为1s（这段时间汽车仍保持原速）。晴天汽车在干燥、平直的路面上以速度行驶，若汽车刹车时可视为匀减速直线运动，晴天汽车刹车时的加速度大小为；雨天汽车刹车时的加速度大小为。试求： (1)晴天汽车在刹车后做匀减速直线运动的距离x； (2)若雨天与晴天的安全距离相同，则汽车在雨天安全行驶的最大速度。 20．交通规则规定：绿灯亮起时，汽车可通行，绿灯结束时，车头已越过停车线的汽车允许通过。如图所示，停止线与前方斑马线间的距离为。红灯时，停止线拦下很多汽车，拦停的汽车前后笔直地排成一排。相邻两车车头相距，当绿灯显示“60”秒时，每辆车同时启动并做的匀加速直线运动，加速到后匀速运动。 (1)求汽车从静止加速到的时间及位移大小； (2)假设通过斑马线一段时间后，同一条车道上，一辆卡车以的速度做匀速直线运动，当卡车发现前方有障碍物时，立即以加速度刹车。此时距离卡车后方位置处，一辆轿车正以的速度做匀速运动。发现卡车刹车后，经过的反应时间后，开始刹车。求轿车刹车的加速度至少为多大才能避免两车相撞； (3)为了缓解早高峰期间堵车问题，该红绿灯处，在停止线前加入待行区域。在绿灯亮起前3秒，汽车开始启动并驶入待行区域。求引入该举措相比原本绿灯亮起时才能通行，绿灯结束时多通过停止线的汽车数量。 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 D D B D B B B C B C 题号 11 12 13 14 15 16 答案 AC ACD AD BD ABD BC 1．D 【详解】整个过程分为两个阶段：第一阶段：从5楼到1楼，电梯先加速下降，然后可能先匀速再减速或者减速到达1楼。第二阶段：从1楼到3楼，电梯先加速上升，然后可能先匀速再减速上升或者减速上升到达3楼。v-t图像面积表示位移。 A．正负半轴面积大小相等，而整个过程位移不为0，故A错误； B．v-t图像只有正半轴，没有负半轴，表示电梯只有竖直向下运动阶段，没有竖直向上运动阶段，故B错误； C．图像电梯先匀速直线运动，再静止不动，再反向匀速运动，没有加速、减速阶段，故C错误； D．图像电梯先加速下降，再减速到0，在1楼静止一段时间，然后竖直向上加速运动，再减速运动到3楼，故D正确。 故选D。 2．D 【详解】斜率表示速度，故P点速度 根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，可得时刻的速度为 则有加速度 联立解得 故选D。 3．B 【详解】由a-t图像可知，内，该同学向下加速运动，速度逐渐增大；时刻，速度达到最大值；内，继续向下运动，速度逐渐减小；时刻，速度减为零；内，反向加速，向上运动。因此，时刻该同学处于最低点。 故选B。 4．D 【详解】AB．由题意知，A、B两球员做竖直上抛运动，由竖直上抛运动的规律可知，取竖直向上为正方向，位移为 由二次函数的性质可知，两运动员的s-t图线应为抛物线，且抛物线的开口方向、开口大小均相同，故AB错误； CD．由竖直上抛运动的规律可知，取竖直向上为正方向，末速度为 由一次函数的性质可知，两运动员的v-t图线应为两平行直线，又因为A球员向上伸直手臂的高度低于B球员，但A先碰到球，所以A的初速度更大；故C错误，D正确。 故选D。 5．B 【详解】A．图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，由图像可知，随着时间的推移，Ⅰ、Ⅱ的速度图像与时间轴围成的面积不断变大，故位移不断变大，故A错误； B．两物体在第一次相遇前，在t=t1时刻两物体速度相同，距离最远，故B正确； C．速度时间图像上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动，物体Ⅱ做加速度不断减小的减速运动，故C错误； D．图线与时间轴包围的面积表示对应时间内的位移大小，如果物体的速度从v2均匀减小到v1，或从v1均匀增加到v2，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于，故Ⅰ的平均速度大于，Ⅱ的平均速度小于，故D错误。 故选B。 6．B 【详解】A．根据匀变速直线运动规律 整理可得 结合图像可知，机器人A的加速度为 解得 即机器人A的加速度大小为，A错误； B．根据上述分析，同理可知A、B两机器人均做匀变速运动，对于机器人A，可得， 对于机器人B，可得， 设经过时间二者速度相等，此时相距最远，则有 代入数据解得 两机器人共同的速度为 机器人A的位移 机器人B的位移 二者之间的最大距离 B正确； C．机器人A停止运动的时间 设经过时间两机器人相遇，则有 代入数据解得 可见两机器人相遇应在机器人A停止运动之后，此时机器人A的位移为 机器人B追上的时间 C错误； D．由题可知，机器人A经过的时间为，机器人B经过的时间为 机器人A则有 整理可得 解得（另一解机器人A已停止运动，舍去） 机器人B则有 解得 机器人A、B分别经过处的时间差 D错误。 故选B。 7．B 【详解】取相同的时间，且，则有 可得经过A、B处的水流速度大小之比为 故选B。 8．C 【详解】A．由于当时用滴水法计时，无法记录自由落体的较短时间，伽利略设计了让铜球沿阻力很小的斜面滚下，来“冲淡”重力的作用效果，而小球在斜面上运动的加速度要比它竖直下落的加速度小得多，所用时间长得多，所以容易测量运动时间，故A错误； BC．伽利略设想物体下落的速度与时间成正比，因为当时无法测量物体的瞬时速度，所以伽利略通过数学推导证明如果速度与时间成正比，那么位移与时间的平方成正比；故B错误，C正确； D．伽利略做了上百次实验，并通过抽象思维在实验结果上做了合理外推，甲、乙、丙图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论，故D错误。 故选C。 9．B 【详解】A．图斜率表示速度，图像可知时间内，机器狗图像斜率不变，机器狗做匀速直线运动，故A错误； B．时间内，人的图像斜率在减小，因此人的速度大小一直减小，故B正确； C．时间内，图像可知，人与机器狗的纵坐标之差绝对值先增大后减小，因此人与机器狗的距离先增大后减小，故C错误； D．时间内，图像可知，人与机器狗位移相同，用时也相同，根据可知，人的平均速度等于机器狗的平均速度，故D错误。 故选B。 10．C 【详解】A．图像斜率 根据图像有 整理得 可知随着x增大，即速度在增大，物体做加速运动，故A错误； BCD．根据微元法，在图像中选取一微元，则该段图像与横轴围成的面积为 可知图像与横轴围成的面积表示运动时间，则物体运动到处的时间为 由图像可知，增大相同的位移，图像与横轴围成的面积逐渐减小，即所用的时间在减小，根据 由于逐渐增大，可知增大相同的位移，速度的变化量变大，由可知加速度增大，故C正确，BD错误。 故选C。 11．AC 【详解】A．根据急动度的概念可知k-t图像与坐标轴围成的面积等于加速度变化量，当时，，可知3s时汽车的加速度大小为 选项A正确； B．5s时汽车的急动度为零，加速度大小为6m/s2，选项B错误； CD.由题图可知加速度的变化图像如图 该图像与坐标轴围成的面积代表速度的变化，则6s末汽车的速度大小为 9s末汽车的速度大小为 故C正确，D错误。 故选AC。 12．ACD 【详解】A．由图可知甲的加速度a1比乙的加速度a2大，在达到速度相等的时间T内两车相对位移为。若，恰好在速度相等时追上，之后不会再相遇，两车相遇1次，故A正确； B．若，由于，则，两车速度相等时乙车还没有追上甲车，之后甲车速度比乙车快，更追不上，故B错误； C．若，速度相等时甲比乙位移多，乙车还没有追上，此后甲车比乙车快，不可能追上，故C正确； D．若，乙车追上甲车时乙车比甲车快，因为甲车加速度大，甲车会再追上乙车，之后乙车不能再追上甲车，故两车相遇2次，故D正确。 故选ACD。 13．AD 【详解】设两球释放的时间差为，以乙球释放的时刻为计时起点，则在时刻，根据自由落体运动公式可得甲球下落的高度为 乙球下落的高度为 位移间的关系为 联立整理可得 结合题图可知斜率为 解得两球释放的时间差为 结合题图可知截距为 解得甲球释放时，两球间的高度差为 故选AD。 14．BD 【详解】根据图像可得 整理可得 对比匀减速直线运动位移时间公式 可得动力车刹车时的初速度和加速度大小分别为 ， 则刹车过程持续的时间为 从开始刹车时计时，经过，动力车在时已经停下，则位移为 故选BD。 15．ABD 【详解】A．根据题意可知，时刻 ， 所以物体的速度大小为 故A正确； B．在图像中，图线与横轴围成的面积表示方向的位移，即 由图丙可知，，轴坐标为，此时物体的位置坐标为。故B正确； C．轴方向的位置为 对比题干中的轨迹方程可知 则前2s物体y方向的加速度恒定不变。故C错误； D．物体在方向的加速度为 2s内做加速度大小为 初速度与加速度不共线故物体在2s内做加速度大小的曲线运动。故D正确。 故选ABD。 16．BC 【详解】AB．物体在内的位移是图像与轴所围成的面积，但在计算时应考虑图中半径在表示速度和表示时间方面对应的单位不同，数值也不一样，从图形的角度考虑位移 结合图像的物理意义可知 联立解得 故A错误，B正确； CD．时对应的纵坐标值为速度大小，如图所示 由图像得 速度为 故C正确，D错误。 故选BC。 17．(1)4.620/4.619/4.621 (2) (3) 小于 【详解】（1）根据千分尺读数可知遮光条的宽度为 （2）滑块匀加速运动，则加速度大小为 （3）滑块做匀加速运动，则加速度大小为 其中是遮光条通过光电门的平均速度，近似可看作遮光条中心到达光电门处的速度，设遮光条中心到达两光电门的时间间隔设为。由于遮光条前端到光电门的速度小于遮光条中心到光电门速度，则遮光条前端到两光电门的时间间隔大于遮光条中心到两光电门的时间间隔，即，所以通过算出的加速度小于真实值。 18． < 【详解】（1）由运动学公式 可得， 由，可得 （2）由，可得 所以斜率 则 （3）如果栅栏没有与斜面平行，由图像可得斜率变小，所以加速度的测量值小于真实值。在真实数据中，与成比例增加，由公式可得，真实的加速度大于测量值。 19．(1) (2) 【详解】（1）晴天时，根据匀变速直线运动位移与速度的关系可得刹车距离为 （2）根据题意可知反应时间为，则晴天汽车的安全距离为 雨天时，设最大速度为，则有 代入数据解得 20．(1)， (2) (3)8辆 【详解】（1）汽车从静止加速到的时间为 位移大小为 （2）为避免相撞，设轿车加速度的最小值为，经时间，轿车与卡车速度相等，此时二者距离恰好为零，则 解得 （3）引入待行区域前，车头位于停止线处的汽车在绿灯亮起后的内行驶的距离为 因为，所以绿灯结束时通过的汽车数量为144辆。 引入待行区域后，车头位于停止线处的汽车在绿灯亮起前的内匀加速行驶的距离为，由此可知汽车可以直接加速至最大速度而不受影响。 车头位于停止线处的汽车在开始启动后的内行驶的距离为 因为，所以绿灯结束时通过的汽车数量为152辆。 引入该举措相比原本绿灯亮起时才能通行，绿灯结束时多通过停止线的汽车数量为8辆。 学科网（北京）股份有限公司 $