第二章 匀变速直线运动的研究 单元测试 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

**基本信息** 高一物理匀变速直线运动单元复习卷，75分钟100分，以机器人运动、接力赛等真实情境为载体，融合科学思维与科学探究，适配单元知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|7题28分|v-t图像分析、匀减速规律|如第3题火车站台列车进站，考查逆向思维| |多选|3题18分|追及相遇、运动图像综合|如第10题速度传感器原理，体现科技前沿| |非选择|5题54分|实验（自由落体加速度测量）、综合运动问题|14题空管与小球运动，考查模型建构与科学推理；11题创新实验设计，落实科学探究|

高一物理上学期课后作业 考查内容：匀变速直线运动 建议时间：75min 分数：100分 一. 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. 如图所示，平直路面上A、B两点相距60m，汽车做匀减速直线运动，从其最前端到达点开始计时，时刚好越过点。到达点时汽车的速度可能为 A． B． C． D． 2. 甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度—时间图像如图（a）所示，乙车的加速度—时间图像如图（b）所示。则 A．0~2s内，甲车的加速度大小逐渐增大 B．2~6s内，甲、乙两车的位移相同 C．时，甲、乙两车的速度不同 D．乙车在和时的速度相同 3. 小明在火车站台候车，某时刻列车开始进站，小明测得前9节车厢完全经过他的时间为30s，第9节车厢完全经过他时，列车停止。列车进站过程可视为做匀减速直线运动，每节车厢长度相等，忽略车厢连接处长度，以下说法正确的是 A．第1节车厢经过小明的时间为10s B．最后1节车厢经过小明的时间为20s C．前10s内经过小明的车厢数为5节 D．最后10s内经过小明的车厢数为4节 4. 如图所示，时，一物体从光滑斜面上的A点由静止开始沿斜面向下做匀加速直线运动，经过B点后进入水平面做匀减速直线运动（经过B点前后速度大小不变），最后停在C点。每隔物体的瞬时速度记录在下表中，则下列说法中正确的是 0 2 4 6 0 12 18 12 A．A、B间的距离等于B、C间的距离 B．段与段平均速度大小相等 C．物体运动过程中的最大速度为 D．物体运动过程中总位移为 5. 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 6. 4×100米接力赛是一项激动人心且富有挑战性的田径项目，考验运动员的速度、耐力和团队协作能力。如图1所示，甲、乙两位同学备赛校运动会，在直跑道中进行训练，需在长为20m的交接区完成交接棒。甲同学持棒接近乙同学时，乙在交接区前10m处起跑，两人共速时完成交接棒（不计交接棒时间）。如图2所示为该过程中甲、乙运动的速度一时间图像，A、B曲线分别表示甲、乙两人的运动情况，图中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ为图像所围区域，由此可知 A．甲同学先做匀速运动，接棒后做匀减速运动 B．在时刻甲、乙两同学完成交接棒 C．图2中Ⅰ与Ⅱ两区域的面积之和不可能为10m D．在0~内甲同学比乙同学多运动的位移大小等于Ⅰ和Ⅳ两区域的面积之和 7. 甲、乙两辆汽车沿同一平直公路做直线运动，其运动的位置一时间图像如图所示，已知甲的图像是一段抛物线，且在时刻的切线与乙的图像平行，乙的图像是一条倾斜直线，以甲、乙初速度方向为正方向，图中坐标均为已知量，则下列说法正确的是 A．t＝0时刻，甲、乙间的距离为0.5x0 B．甲做曲线运动，乙做匀加速直线运动 C．甲的初速度为 D． 甲的加速度为 二. 选择题：本题共3小题，每小题6分，共18分。在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求。 8. 甲、乙两个质点分别在两个并排直轨道上运动，其速度随时间的变化规律分别如图中a、b所示，图线a是直线，图线b是抛物线，时间内图线a、b与横轴围成的面积相等，抛物线顶点的横坐标为，下列说法正确的是 A．时间内甲、乙的位移大小相等 B．时间内甲、乙的位移大小之比为 C．时间内乙的平均速度大于甲的平均速度 D．时间内甲的加速度一直小于乙的加速度 9. 将物体（与斜面接触面平整）置于倾角可调的斜面上，逐渐增大斜面倾角，当物体开始下滑时，记录此时的临界角度，再通过受力分析可以计算摩擦系数。某次实验中，由于器材限制，仅有一个固定倾角为30°的斜面可用。某同学设计了另一种测量方案，其运动模型简化图如下：通过手机频闪照相记录物块的运动过程，已知频闪时间间隔为T。物块从斜面底端出发，依次经过A、B、C、D、E点，各段距离之比为。假设物块运动过程中所受阻力大小恒定，以下说法正确的是 A．物块所受阻力和重力大小之比为1∶3 B．因未给出距离的具体值，故物块在图中C点的速度无法计算 C．若物块向上经过A点时的速度为，则向上经过B点的速度为 D．若实际尺寸与照片尺寸之比为k，用刻度尺测得照片中AC长L，则过E点的速度大小为 10. 如图甲所示是一种速度传感器的工作原理图，在这个系统中B为一个能发射超声波的固定小盒子，工作时小盒子B向匀速直线运动的被测物体发出短暂的超声波脉冲，超声波速度为v0，脉冲被运动的物体反射后又被小盒子B接收，从小盒子B发射超声波开始计时，经∆t0时间再次发射超声波脉冲，图乙是连续两次发射的超声波的位移时间图像。则下列说法正确的是 A．脉冲第一次被运动的物体反射时，物体距离B的距离 B．脉冲第二次被运动的物体反射时，物体距离B的距离 C．若，可以分析出物体在靠近超声波发射器 D．物体的平均速度为 三. 非选择题：本题共5小题，共54分。 11.（5分） 某同学利用如图1所示的装置测量自由落体加速度。该同学多次实验后选出一条点迹清晰的纸带，从纸带上的A点开始，选取B、C、D、E五个计数点（含A点），用刻度尺测得各点到A点的距离如图2所示。已知相邻两计数点间还有4个点未画出，打点计时器所接电源的频率为50Hz。 （1）下列说法正确的是________。 A．在木球、塑料球、铁球中选重物时应选铁球 B．要用天平测出所选重物的质量 C．若使用电磁打点计时器，则电源应使用220V的交流电 D．实验时应先接通电源后释放重物 （2）根据图2中的数据可知，打D点时的速度大小为_________m/s，重物下落的加速度大小为_________。（两空均保留三位有效数字） （3）某中学某研究性学习小组的同学们为测量本地的自由落体运动加速度，使用纯铜材料制作了梯阶等间距的梯子模型，通过细线悬挂在铁架台上，如图甲、乙所示，在梯子下端梯阶（第一个梯阶）中心P点正下方固定一个光电门。实验步骤如下： ①测出梯阶（遮光条）的宽度d；用刻度尺量出相邻两个梯阶中心Q点到P点距离h； ②让梯子由静止开始自由下落，每个梯阶依次通过光电门时的遮光时间分别用、、…，表示。 回答下列问题： a、若某个梯阶通过光电门时的遮光时间为t，则此梯阶通过光电门时的速度v=_________。（用题中所给的字母表示）； b、根据实验记录的多组数据，作出图像如图丙所示，则自由落体加速度大小g=_________。（用a、b、c、d和h表示） 12.（7分） 感光变色PU皮革在紫色激光的照射下会短时间变深色，小迪利用这一特性制作了一个激光打点计时器（图b）用于探究物体自由下落的运动规律。激光打点计时器内部含有电池和微控制器，微控制器控制激光头通电图像如图a所示，其通电周期，在一个通电周期内发射激光时长。小迪用激光打点计时器探究该计时器自由下落的运动情况，他把计时器水平放置在竖直悬挂并固定的感光变色PU皮革前，如图b；静止释放计时器，最后在PU皮革上留下一串小短线，如图d所示。 （1）若测得某条小短线的长度如图c所示，该短线长度_________cm。计时器打这条线过程中的平均速度_________m/s（结果保留3位有效数字）。 （2）若相邻小短线上侧端点间的距离分别为，，，（如图d），可求得重力加速度大小_________。（结果保留3位有效数字） （3）小短线的长度增加_________（填“是”或“不是”）均匀的。若每条小短线的长度分别为、、、，可求得重力加速度大小_________。（结果用、、、和T字母表示） 13.（12分） 一汽车以某一速度在平直公路上匀速行驶。行驶过程中，司机忽然发现前方40m处有一警示牌，立即刹车。刹车过程中，汽车运动加速度随位移变化可简化为如图所示的图线。司机的反应时间在这段时间内汽车仍保持匀速行驶，段位移为刹车系统的启动阶段，且段位移大小为11m。从位置开始，汽车的刹车系统稳定工作，可看作匀减速运动直至汽车停止。已知从位置开始计时，汽车第1s内的位移为8.0m，在第3s内的位移为0.5m。 （1）求汽车匀减速运动的加速度大小 （2）求位置汽车的速度大小； （3）求汽车停止处到警示牌的距离。 14.（14分） 如图甲所示，下端离地面H=10m处有一竖直的空管，管长L为5.1m，A、B为空管的上、下两端，空管由于受外力作用， 由静止开始竖直向下运动，其运动v-t图像如图乙所示，同时在B处一个大小不计的小球以初速度v0竖直上抛，不计一切阻力和在地面的反弹，取g=10m/s2。求： （1）若小球初速度为10m/s， 小球上升过程中离地面的最大高度； （2）若小球初速度为10m/s， 小球经过多长时间从管的A端向上穿出； （3）欲使在空管落地瞬间， 小球必须处于空管之内， 在其他条件不变的前提下，求小球的初速度v0大小的范围。 15.（16分） 如图所示，一轻绳吊着粗细均匀的棒，棒下端离地面高H，上端套着一个细环。棒和环的质量均为m，相互间最大静摩擦力等于滑动摩擦力4mg。断开细绳，棒和环自由下落。假设棒足够长，与地面发生碰撞时，触地时间极短，棒与地碰撞后都能以原速率反弹。棒在整个运动过程中始终保持竖直，空气阻力不计。求： （1）棒第一次与地面碰撞时，棒的速度大小； （2）棒第一次与地面碰撞弹起上升过程中，棒的加速度； （3）从断开轻绳到棒与地面第三次碰撞的过程所经历的时间t。 高一物理上学期课后作业答案 一. 选择题：本题共7小题，每小题4分，共28分。 1 2 3 4 5 6 7 B D C B B C A 二. 选择题：本题共3小题，每小题6分，共18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6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分。 8 9 10 AB CD AD 三. 非选择题：本题共5小题，共54分。 11.（5分） （1）AD（1分） （2）2.83（1分）；9.75（1分） （3）（1分）；（1分） 12.（7分） （1）2.20（1分）；2.20（1分） （2）9.79（2分） （3）是（1分）；（2分） 13.（12分） （1）；（2）；（3） 14.（14分） （1）15m；（2）0.6s；（3）8.50m/s≤v0≤10.54m/s 15.（16分） （1）解：棒与环一起自由落体运动，则有 解得 （2）解：棒第一次弹起过程，对棒由牛顿第二定律可得 解得，方向竖直向下 （3）解：棒与环一起自由落体过程，有 解得 棒第一次弹起过程，对环由牛顿第二定律可得 解得 方向竖直向上；棒第一次弹起减速到0再向下加速到与环等速，用时，棒向上运动的位移大小为，则有 解得， 由 解得 棒与环等速后一起向下加速，末速度为，用时，则有， 解得， 棒第一次弹起到第二次碰撞总用时 同理可得：棒第二次弹起到第三次碰撞总用时 从断开轻绳到棒与地面第三次碰撞的过程所经历的时间为 2 / 2 学科网（北京）股份有限公司 $