第一章 第3讲　自由落体运动和竖直上抛运动 第1课时 核心素养测评 -2027届高考物理一轮专题复习（人教版）

**基本信息** 以自由落体运动为核心，通过基础巩固与综合应用模块，结合解题指导提炼运动规律推导与图像分析方法，构建从概念到实际应用的知识逻辑链，培养物理观念与科学思维。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础巩固练|1-3题|频闪法频率估算、竖直上抛相遇分析、星球重力加速度计算|自由落体规律→基础场景应用，强化运动观念| |综合应用练|4-6题|运动位移比计算、图像斜率截距分析、实际问题估算|规律拓展→复杂场景综合，提升科学推理与模型建构能力|

核心素养测评 第1课时　自由落体运动 (20分钟　40分) 选择题(1-5题,每小题6分,共30分) 【基础巩固练】 1.某兴趣小组用频闪摄影的方法研究自由落体运动,实验中把一高中物理课本竖直放置,将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放,忽略空气阻力,结合实际,则频闪摄影的闪光频率约为(　　) A.5 Hz B.10 Hz C.20 Hz D.50 Hz 2.(2025·山西联考)如图所示,从t=0时刻由图中位置1竖直向上抛出一个小球,同时利用频闪照相机每隔相等时间曝光一次记录上升的位置,已知t1时刻上升到最高点(图中位置5),并在此时刻从同一抛出点以完全相同的方式抛出另一个小球,不计空气阻力,两球均可视为质点。则两球(　　) A.一定在位置3相遇 B.一定在位置2相遇 C.可能在位置3、4之间的某点相遇 D.无法确定在何处相遇 3.(航天科技)从“嫦娥奔月”到“夸父逐日”,见证了中华儿女探索太空的不懈追求。一质量为60 kg的航天员在某一星球上由静止释放小球,小球做自由落体运动。在4 s内,小球下落了24 m,则(　　) A.该星球上的重力加速度是10 m/s2 B.该星球上的重力加速度是6 m/s2 C.小球第3 s内的位移比第4 s内的位移少10 m D.小球第3 s内的位移比第4 s内的位移少3 m 【综合应用练】 4.(体育运动)(2025·咸阳模拟)巴黎奥运会女子单人10米跳台比赛中,运动员在跳台上倒立静止,然后下落,前一半位移完成技术动作,后一半位移完成姿态调整后几乎无水花进入水面。假设整个下落过程近似为自由落体运动,则运动员用于完成技术动作和姿态调整的时间之比为(　　) A.1∶1 B.1∶ C.(1)∶1 D.(+1)∶1 5. 【多选】(2026·商洛模拟)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d0 D.甲球释放时,两球间的高度差为d0 【解题指导】(1)根据甲、乙的运动规律,推导d、t的关系式。 (2)确定图像斜率、截距对应的物理量。 (3)结合图像的斜率、截距分析相应的物理量。 6.(10分)某小区发生一起高空坠物案件,警方在调取事发地监控后截取了两个画面,合成图片如图所示,图中黑点为坠落的重物。重物经过A、B两点的时间间隔为0.6 s,各楼层平均高度约为3 m,阴影部分为第14层的消防通道。重物可视为由静止坠落,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。请估算: (1)重物开始坠落的楼层;(5分) (2)重物刚接触地面时的速度大小(计算结果取整数)。(5分) - 5 - 学科网（北京）股份有限公司 $ 核心素养测评 第1课时　自由落体运动 (20分钟　40分) 选择题(1-5题,每小题6分,共30分) 【基础巩固练】 1.某兴趣小组用频闪摄影的方法研究自由落体运动,实验中把一高中物理课本竖直放置,将一小钢球从与书上边沿等高处静止释放,忽略空气阻力,结合实际,则频闪摄影的闪光频率约为(　　) A.5 Hz B.10 Hz C.20 Hz D.50 Hz 【解析】选C。物理课本的长度约为l=0.3 m,设闪光周期为T,由题图可知,钢球从物理书上边沿到下边沿经过6次闪光,可知钢球下落时间为t=5T,钢球做自由落体运动,则有l=gt2=g(5T)2,解得T≈0.05 s,该频闪摄影的闪光频率约为f== Hz=20 Hz,故选C。 2.(2025·山西联考)如图所示,从t=0时刻由图中位置1竖直向上抛出一个小球,同时利用频闪照相机每隔相等时间曝光一次记录上升的位置,已知t1时刻上升到最高点(图中位置5),并在此时刻从同一抛出点以完全相同的方式抛出另一个小球,不计空气阻力,两球均可视为质点。则两球(　　) A.一定在位置3相遇 B.一定在位置2相遇 C.可能在位置3、4之间的某点相遇 D.无法确定在何处相遇 【解析】选A。t1时刻后第一个小球做自由落体运动,第二个小球以刚才完全相同的方式竖直上抛,根据对称性的特点,则第一个小球从位置5下落到位置3,用时为2T,第二个小球从位置1上升到位置3,用时也为2T,故两球将相遇在位置3,A正确,B、C、D错误。 3.(航天科技)从“嫦娥奔月”到“夸父逐日”,见证了中华儿女探索太空的不懈追求。一质量为60 kg的航天员在某一星球上由静止释放小球,小球做自由落体运动。在4 s内,小球下落了24 m,则(　　) A.该星球上的重力加速度是10 m/s2 B.该星球上的重力加速度是6 m/s2 C.小球第3 s内的位移比第4 s内的位移少10 m D.小球第3 s内的位移比第4 s内的位移少3 m 【解析】选D。设该星球的重力加速度为g星,根据h=g星t2,可得g星== m/s2=3 m/s2,故A、B错误;根据匀变速直线运动的推论可得Δx=g星T2=3×12 m=3 m,可知小球第3 s内的位移比第4 s内的位移少3 m,故C错误,D正确。 【综合应用练】 4.(体育运动)(2025·咸阳模拟)巴黎奥运会女子单人10米跳台比赛中,运动员在跳台上倒立静止,然后下落,前一半位移完成技术动作,后一半位移完成姿态调整后几乎无水花进入水面。假设整个下落过程近似为自由落体运动,则运动员用于完成技术动作和姿态调整的时间之比为(　　) A.1∶1 B.1∶ C.(1)∶1 D.(+1)∶1 【解析】选D。运动员下落过程的总时间t=,用于完成技术动作的时间t1==,用于姿态调整的时间t2=t-t1=(1),则运动员用于完成技术动作和姿态调整的时间之比为=(+1)∶1,故选D。 5. 【多选】(2026·商洛模拟)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d0 D.甲球释放时,两球间的高度差为d0 【解题指导】(1)根据甲、乙的运动规律,推导d、t的关系式。 (2)确定图像斜率、截距对应的物理量。 (3)结合图像的斜率、截距分析相应的物理量。 【解析】选A、D。设两球释放的时间差为t0,以乙球释放的时刻为计时起点,则在t时刻,根据自由落体运动公式可得甲球下落的高度为h甲=g(t+t0)2,乙球下落的高度为h乙=gt2,位移间的关系为d=h甲-h乙+h0,联立整理可得d=gt0t+g+h0,结合题图可知斜率为k=gt0,解得两球释放的时间差为t0=,结合题图可知截距为d0=g+h0,解得甲球释放时,两球间的高度差为h0=d0,故选A、D。 6.(10分)某小区发生一起高空坠物案件,警方在调取事发地监控后截取了两个画面,合成图片如图所示,图中黑点为坠落的重物。重物经过A、B两点的时间间隔为0.6 s,各楼层平均高度约为3 m,阴影部分为第14层的消防通道。重物可视为由静止坠落,忽略空气阻力,重力加速度g取10 m/s2。请估算: (1)重物开始坠落的楼层;(5分) 答案:(1)16楼　 【解析】(1)由题图可知,在Δt=0.6 s时间内下落了约Δh=6 m的高度,设重物由O点开始下落,OA的距离为h,重物经过OA的时间为t,则h=gt2,h+Δh=g(t+Δt)2 解得h=2.45 m 结合图片中A点位置,可确定重物从16楼开始坠落。 (2)重物刚接触地面时的速度大小(计算结果取整数)。(5分) 答案: (2)30 m/s或31 m/s 【解析】(2)设O到地面的距离为H,重物刚接触地面的速度为v,由(1)结果可知45 m≤H≤48 m v2=2gH 解得v=30 m/s或31 m/s。 - 5 - 学科网（北京）股份有限公司 $