2027届高三物理单元测试卷：匀变速直线运动

**基本信息** 2027届高三物理一轮复习《匀变速直线运动》单元卷，以航空展、WSBK赛车等真实情境为载体，覆盖速度、加速度等核心知识点，通过基础题与综合题梯度设计，适配一轮复习巩固与物理观念、科学思维培养。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选|8/32|速度矢量性、v-t图像分析、匀减速运动|结合双机比心飞行（题1）考查位移与速度区别，体现运动观念| |多选|2/10|自由落体规律、竖直上抛相遇|以小球穿金属管（题10）构建模型，考查科学推理能力| |非选择|5/58|打点计时器实验、多过程运动计算|ETC收费场景（题15）综合应用运动学公式，强化科学探究与实际问题解决|

2027届高三物理一轮复习单元测试卷 《第一章 匀变速直线运动》 满分：100分 时间：75分钟 姓名：___________ 班级：___________ 学号：___________ 一、单项选择题：本题共8小题，每小题4分，共32分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合要求的。 1．如图所示，在某次航空展中，两架飞机进行“双机比心”飞行表演。两机分别沿左右“半心”轨迹从点运动到点。若该过程中两架飞机的运行速率始终保持不变且相等，下列说法正确的是（     ） A．两架飞机经过点时的速度相同 B．该过程中两架飞机所受的合外力始终为零 C．该过程中两架飞机的路程一定相等 D．该过程中两架飞机的位移一定相同 2．时刻质量为1kg的小球从室中某一高度由静止开始下落，与地面碰撞后反弹上升到某一高度处，此过程中小球的速率v随时间t变化的关系如图所示。取重力加速度。下列说法正确的是（     ） A．2.0~3.0s内，小球处于失重状态 B．0~3.0s内，小球的位移大小为22m C．小球在下落和上升过程中，加速度方向相反 D．小球与地面碰撞过程中速度变化量为4m/s 3．2026年6月13日，WSBK赛场上，瓦伦丁·德比斯驾驶重庆制造的张雪机车在葡萄牙站中，最后一弯绝杀，夺得本赛季第六冠。假设车冲过终点线时的速度记为，若冲过终点线后立即开始做匀减速直线运动，经过时间减速到零，则冲过终点线后时刻离终点线的距离为（     ） A． B． C． D． 4．盛夏午后，阳光炽烈，市区一条双向两车道的干道上车流不息，司机小张驾驶着轿车正以稳定的速度行驶。车头前方26米处就是一条人行斑马线，此时，一位老人踏上斑马线，准备过马路。小张迅速反应过来，立即松开油门，用力踩下刹车踏板，汽车开始做匀减速直线运动，直至轿车完全停止。经车载数据记录其位移与时间的数值关系为（各物理量均采用国际单位制）。若取汽车初速度的方向为正方向，关于该汽车的运动，下列说法正确的是（     ） A．汽车的加速度大小为 B．汽车在6 s末的速度大小为 C．汽车在停下时车头已经越过斑马线 D．汽车在前2 s内的平均速度为 5．时刻从某点竖直上抛一个小球，用一台固定相机每隔时间拍一张照片（不计曝光时间），、、、时刻的照片从左向右排列如图所示，不计空气阻力，重力加速度为g，则小球的初速度为（     ） A． B． C． D． 6．某新能源汽车在平直公路上做刹车性能检测。司机接到指令关闭发动机，开始刹车，此时汽车的速度大小为，车头恰好经过A处，车头经过C处时速度检测仪显示的速度大小为。已知A、B两处间的距离为，B、C两处间的距离为，汽车刹车后的运动可看成匀变速直线运动，则车头经过B处时的速度大小为（     ） A． B． C． D． 7．某同学在空旷地带测试无人机的飞行性能，利用位移传感器描绘出无人机竖直向上飞行的位移与时间t变化关系如图所示。其中段为抛物线，段为直线，以出发时的位置为坐标原点，下列说法正确的是（     ） A．无人机在内一直上升 B．无人机在内静止不动，在内向上做曲线运动 C．无人机在内的平均速度小于在时的瞬时速度 D．无人机在内的加速度逐渐增大 8．如图所示，A、B为弹性竖直挡板，相距L=4m，A、B之间为水平导轨。一小球（可视为质点）自A板处开始，以的速度沿导轨向B板运动，它与A、B挡板碰撞后瞬间均以碰前瞬间的速率反弹回来，且在导轨上做减速运动的加速度大小不变，为使小球恰好停在两挡板的中间，这个加速度的大小可能为（     ） A． B． C． D． 二、多项选择题：本题共2小题，每小题5分，共10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。 9．物体做自由落体运动，经3s落地，空气阻力不计，g取10m/s2，则下列说法正确的是（     ） A．物体的落地速度为60m/s B．物体下落高度为45m C．物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为5∶3∶1 D．物体在前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比为1∶2∶3 10．如图所示，一小球从地面以大小为的速度竖直上抛，地面上方高h处有一长为L的竖直金属管同时自由下落，金属管和小球落地前小球从管中穿出。已知金属管和小球落地不反弹，不考虑二次进管，重力加速度为g，不计空气阻力。下列说法正确的是（     ） A．小球穿过管所用时间为 B．若小球在上升阶段穿过管，则 C．若小球在下降阶段穿过管，则 D．小球有可能从金属管下端进入后又从下端穿出 三、非选择题：本题共5小题，共58分。考生根据要求做答 11．(8分) 打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题。 (1)电磁打点计时器使用的电源是________（填“交流8V”或“交流220V”）电源，实验室使用我国民用电（频率50Hz）时，相邻两个点的时间间隔为________s。 (2)关于本实验，下列说法正确的是________； A．纸带上打的点越密，说明物体运动的速度越小 B．使用的电源频率越高，打点的时间间隔就越小 C．在测量物体速度时，先让物体运动，后接通打点计时器的电源 D．两种打点计时器使用时都必须用复写纸 (3)如果当时电网中交变电流的频率与正常频率（50Hz）稍有减小，而做实验的同学并不知道，仍按照50Hz进行数据处理，那么速度的测量值与实际值相比________。（选填“偏大”、“偏小”或“不变”） 12．(8分) 利用打点计时器研究小车的匀变速直线运动，实验装置如图甲所示，各个计数点已经在纸带上标出，如图乙所示，每相邻两个计数点间还有四个点没有画出，打点计时器接频率f=50 Hz的交流电源。 (1)实验中，下列选项正确的有______（填选项序号）。 A．先释放小车，再接通电源 B．先接通电源，再释放小车 C．将小车放在靠近打点计时器的一端 D．将小车放在远离打点计时器的一端 (2)计算计数点2的瞬时速度大小的方法中，______（填选项前的序号）方法更准确。 A． B． C． (3)小车的加速度a=______________（用题中给定字母表示）。 (4)若实验时电源的实际工作频率为49 Hz，但实验者并不知情，则测得的加速度值______（填选项前的序号）。 A．偏大 B．偏小 C．不变 13．(12分) 如图所示，将弹性小球以10m/s的速度从距地面h1=2m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直向上反弹，经过距地面 h2=1.6m 高的B点时，向上的速度大小为6m/s，从A到 B 点，小球共用时t =0.4s，求此过程中： (1)小球的平均速率； (2)小球的平均速度； (3)小球的速度变化量； (4)小球的平均加速度。 14．(14分) 在某次极限运动表演时，某一极限跳伞运动员从悬停的飞机中跳下，做自由落体运动。6s后打开降落伞，打开伞后运动员做匀减速运动，加速度大小为。而此时飞机上不慎落下一个物体，物体也做自由落体运动。运动员最终落地，速度刚好为0，当地重力加速度，求： (1)运动员前6s下落的高度H1； (2)飞机离地的高度H2； (3)物体落地前和运动员间最远的距离Hm。 15．(16分) ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图汽车以v0=16m/s的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过t0=25s缴费后，再加速至16m/s行驶；如果过ETC通道，需要在中心线前方x0=8m处减速至v=4m/s，匀速到达中心线后，再加速至16m/s行驶。设汽车减速和加速的加速度大小分别为a1=2m/s2，a2=1m/s2。 (1)求汽车从开始减速到恢复原来的速度，走人工收费通道和走ETC通道的位移分别为多少？ (2)求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间； (3)若汽车过人工收费通道时，驾驶员为避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感，刹车时加速度大小随时间变化规律如图，且刹车结束时车辆恰好停在在收费站中心线处，求此次刹车距离。 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高三物理一轮复习单元测试卷 《第一章 匀变速直线运动》 答案 一、二、选择题：（共42分） 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A B D B A C C BD BC 1．D 解析：速度是矢量，两架飞机从不同方向到达b点，速度方向不同，因此速度不同，故A错误； 两架飞机做曲线运动，速度方向始终在改变，运动状态发生变化，因此合外力一定不为零，故B错误； 路程是运动轨迹的长度，题目没有明确“双机比心”的左右两半轨迹长度相等，因此两架飞机运动的路程不一定相等，故C错误；位移是初位置指向末位置的有向线段，两架飞机初位置都是同一点，末位置都是同一点，因此位移一定相同，故D正确。故选D。 2．A 解析：2.0~3.0s内，小球减速上升，加速度向下，处于失重状态，故A正确；图像与坐标轴围成的面积等于位移，则0~3.0s内，小球的位移大小为，故B错误；小球在加速下落和减速上升过程中，加速度均向下，方向相同，故C错误；小球与地面碰撞过程中速度变化量为，故D错误。故选A。 3．B 解析：机车冲过终点后做末速度为0的匀减速直线运动，加速度大小为 根据匀变速直线运动位移公式，时刻离终点线的位移为，代入计算得 故选B。 4．D 解析：根据匀变速直线运动公式有，又知，所以， 汽车减速到速度为0的时间，即5s后汽车静止。 加速度大小，故A错误； 6s时汽车已经静止，速度大小为0，故B错误； 汽车停下时总位移，车头未越过斑马线，故C错误； 前2s内位移平均速度，故D正确。故选D。 5．B 解析：小球竖直上抛，以抛出点为原点，向上为正，位移公式 由上式，竖直上抛运动存在对称性，上升和下降阶段中，同一高度对应的两个时刻关于最高点时刻对称。因此和的中点即为到达最高点的时刻，即 到达最高点时速度为零，故，故选B。 6．A 解析：对汽车从A处到C处的过程，由运动学公式有 对汽车从A处到B处的过程，由运动学公式有，联立解得，故选A。 7．C 解析：由 图像可知，纵坐标表示位移。在后，图像显示位移先增大后减小（到之间存在最高点），且 段位移随时间减小，说明无人机在后某时刻开始向下运动，并非一直上升，故A错误； 图像只能描述直线运动，图像的弯曲表示速度在变化，不代表运动轨迹是曲线，故无人机做直线运动，故B错误； 无人机在内的平均速度大小为 时，无人机处于段，该段为直线，表示匀速运动，其瞬时速度大小等于直线的斜率大小，即 ，由图可知、两点纵坐标相同，即。 因为 所以内的平均速度大小小于时的瞬时速度大小，故C正确； 段为抛物线，根据匀变速直线运动位移公式 可知，位移与时间呈二次函数关系对应的是匀变速运动，加速度为定值，故D错误。故选C。 8．C 解析：根据题意可把小球整个过程的运动看成是匀减速直线运动，设加速度大小为，为使小球恰好停在两挡板的中间，小球通过的路程应满足（，，） 根据运动学公式可得，可得（，，） 当时，可得 ，当时，可得 当时，可得 ，当时，可得 当时，可得 ，当时，可得 ，故选C。 9．BD 解析：物体的落地速度为，故A错误；物体下落高度为，故B正确； 初速度为零的匀加速直线运动相同时间内的位移比为1：3：5，根据可知物体在第1s内、第2s内、第3s内的平均速度之比为1：3：5，故C错误；物体在1s内、2s内、3s内的位移之比为1∶4∶9，根据可知物体在前1s内、前2s内、前3s内的平均速度之比为1∶2∶3，故D正确。故选BD。 10．BC 解析：规定竖直向下为正方向，金属管的位移满足，小球的位移满足 两者相遇的时刻满足，小球穿过管的时刻满足 小球穿过管所用时间为，故A错误；若小球在上升阶段穿过管，则小球的速度变化量应小于初速度，即，解得，故B正确； 小球在下降阶段穿过管，则小球的速度变化量应大于初速度，即，且金属管和小球落地前小球从管中穿出，即，解得，故C正确；小球做竖直上抛运动，若小球从金属管下端进入，则在之后的运动过程中金属管下落速度始终大于小球的下落速度，小球不可能从金属管下端穿出，故D错误。故选BC。 三、非选择题（共58分） 11．(8分) (1)交流8V 0.02 (2)AB (3)偏大 解析：(3)通过前后两点间的平均速度近似瞬时速度得到速度的测量值，则 计算测量值时，按照50Hz进行计算 计算实际值时，按照实际频率计算，实际频率偏小，假设实际频率为40Hz，则 所以，速度的测量值与实际值相比偏大 12．(8分) (1)BC (2)B (3) (4)A 解析：(3)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法可得加速度的表达式为 将时间间隔代入上式，联立解得 (4)若实验时电源的实际工作频率为，则实际的打点周期变大，使得实际相邻计数点间的时间间隔偏大，但在处理数据计算加速度时仍按的频率计算，即代入的时间间隔偏小，根据加速度计算公式有，可知代入偏小的时间间隔所测得的加速度值偏大。故选A。 13．(12分) (1) (2)，竖直向下 (3)16m/s，竖直向上 (4)40m/s2，竖直向上 解析：(1)全过程小球的路程为，平均速率为 (2)全过程小球的位移大小为，平均速度为，方向竖直向下。 (3)取向下为正方向，， 速度变化量为，速度变化量大小为，方向竖直向上。 (4)根据加速度的定义式 平均加速度为 平均加速度大小为，方向竖直向上。 14．(14分) (1) (2) (3) 解析：(1)运动员前6s做自由落体运动，则有 代入数据可得 (2)运动员打开降落伞时的速度为 打开伞后运动员做匀减速运动，速度最终为零，则有 故飞机离地的高度为 (3)当物体速度和运动员速度相等时，两者相距最远，设物体经过，则有 解得： 物体落地前和运动员间最远的距离为，代入数据解得 15．(16分) (1)ETC通道位移，人工收费通道位移 (2) (3)256m 解析：(1)汽车走通道时，匀减速的位移大小，匀加速的位移大小 总位移大小 汽车走人工收费通道时，匀减速的位移大小，匀加速的位移大小 总位移大小 (2)汽车走通道时，匀减速的时间，匀速的时间 匀加速的时间，总时间 汽车走人工收费通道时，匀减速的时间，匀加速的时间 总时间，又。则节省的时间 (3)设刹车过程的加速度的最大值为，由题意可画出汽车刹车过程速度-时间图像示意图如下图中所示。由图像知，在时间内汽车刹车位移，与以相同初速度经相同时间减速至的匀减速直线运动位移相同如所示。 ， 得 由运动学公式知 解得x=256m 第4页，共8页 ( 第 1 页 共 9 页 )高中物理 学科网（北京）股份有限公司 $