第2章 匀变速直线运动的研究 章末检测-【经纶学霸】2026-2027学年高一物理必修第一册4星学霸黑白题（人教版）

第二章 黑题章末提升 ①时间：50分钟 ■选择题（每题6分，共60分）》 1.*历史上，为了研究匀变速直线运动的规 律，物理学家们付出了艰辛的探索，伽利略曾 经将匀变速直线运动与几何图形巧妙地联系 在一起，如图所示，AB表示物体由静止开始 加速的时间，将其分成等间距则表达经过相 同的时间间隔，连接BE、AE,则居于AB、AE 中间的平行线段可以用来描述 A.路程大小 B.加速度大小 C.位移大小 D.速度大小 2.*(2026·山东枣庄期末)甲、乙两物体距 地面的高度比为2：1，同时开始做自由落体 运动.下列说法正确的是 A.甲、乙在空中运动的时间比为2：1 B.甲、乙在空中运动的时间比为2：1 C.两物体落地的速度大小相等 D.甲的加速度是乙的加速度的2倍 3.**如图所示，在水平面上固定着三个完全 相同的木块，一颗子弹（可视为质点），以水 平速度。射入，子弹可视为质点.若子弹在木 块中做匀减速直线运动，当它穿透第三个木 块（即C位置）时速度恰好为0，下列说法正 确的是 A.子弹通过每个木块的时间均相同 B.子弹到达各点的速率之比为o:vA:vg= 3:√2：1 第二章匀变速直线运动的研究黑白题学霸 章末检测 ☑总分：100分 答案P20 C.子弹通过每一部分时，其速度变化量相同 D.子弹从O运动到C全过程的平均速度等 于B点的瞬时速度 4.*(2026·浙江杭州期中)随着人工智能技 术的发展，无人驾驶汽车已经成为智能科技 的焦点.某品牌无人驾驶汽车进行刹车性能 测试，得到汽车在平直路面上紧急刹车（车轮 抱死)过程中的位移随时间变化的规律为 x=24t-3t2(x的单位是m,t的单位是s),则 下列说法不正确的是 () A.该汽车刹车的初速度为24m/s B.该汽车刹车的加速度为-6m/s2 C.刹车后2s末的速度为12m/s D.刹车后5s内的位移为45m 5.*(2025·广东广州一模)一同学将手机放 置于手掌上，从静止开始向上加速直线运动， 一小段时间后手掌突然停止不动，用和s表 示手机的速度和位置，不计空气阻力.手机从 静止到落回手掌瞬间，其运动图像一定错误 的是 ( B D 6.★*在运动员用肩膀向上顶足球的场景中， 足球以5/s的初速度离开肩膀竖直上升到 37 学霸黑白题物理·必修第一册·RJ 最高点后落到地面.若运动员肩膀到地面的 高度为1.2m,不计足球的大小和空气对足球 的作用力，以竖直向上为正方向，g的大小取 10/s2.关于足球的运动情况，下列说法正确 的是 () A.足球上升到最大高度所需的时间为0.5s B.运动了0.75s时，足球位于肩膀以下的某 一位置 C.经过1.2s,足球的位移是1.2m D.落地前的整个过程中足球的平均速度大 小约为3m/s 7.*(2025·安徽黄山期末)我国是世界上电 动汽车生产大国，电动汽车与人工智能相结 合，是未来自动驾驶技术的趋势.在测试一款 电动汽车的自动驾驶功能时，电动汽车在平直 赛道上做匀加速直线运动，途经A、B、C、D四 个标志杆，其中AB=20m,CD=68m.车头通 过AB、CD这两段位移的时间均为4s,而通过 BC段时间仅为2s.下列说法正确的是( AB C D A.汽车做匀加速直线运动的加速度大小是 3m/s2 B.车头经过标志杆C的速度大小是12m/s C.BC间的平均速度大小是11m/s D.AD间的距离为150m 8.*根据机车在水平路面直 1克/m.s) 线运动的情况，绘制臣图 像(x为位移、t为时间)，规定 0/0.2/s 初速度v。的方向为正方向，运动过程中所受 阻力恒定以下说法正确的是 A.机动车做匀加速运动 B.机动车的初速度为0 C.机动车的加速度为8m/s2 D.机动车在前3s的位移是25m 38 9.多选(2026·辽宁期末)理想情况下，可 视为质点的小球与水平地面发生弹性碰撞， 小球瞬间会以同样大小的速度竖直反弹.如 图所示，现有A、B两个弹性小球，A、B间距 为H,B在A正下方距水平地面距离为h, 当A、B同时开始做自由下落，下列说法正确 的是 () A○ B○ A.当H=4h时，两个小球恰在B上升到最高 点相遇 B.当H=4.5h时，两个小球在B上升过程 相遇 C.当H=8.5h时，两个小球在B下降过程 相遇 D.当H=65h时，两个小球在B下降过程 相遇 10.方程思维多选(2026·湖北十堰月考) 甲、乙两辆汽车在同一直线上运动，从t=0 时刻起同时出发，甲做初速度为0的匀加速 直线运动，位置一时间图像如图(a)所示.乙 做刹车运动，整个运动过程的位置一速度平 方图像如图(b)所示.则下列说法正确的是 () x/m fx/m 24---- 40 24t/ 400v2m2·s2) (a) (b) A.甲汽车的加速度大小为4m/s2 B.乙汽车的加速度大小为10m/s2 C.经过2√6s,甲追上乙 D.甲追上乙之前两车相距最远的距离为 200 日非选择题（共40分） 11.**(20分)(2025·湖南岳阳一中期末)某 实验小组用光电计时器测量重力加速度，实 验装置如图所示.实验步骤如下： ①测量小钢球的直径D; ②让钢球吸附器通电吸附小钢球，用刻度尺 测量小钢球球心到光电门的高度h; ③断开钢球吸附器的开关，让小钢球由静止 释放，记录小钢球通过光电门所用的时间t; ④改变光电门的位置，重复步骤②和③，记 录多组关于h、t的数据 铁夹H 钢球吸附器 一小钢球 光电门 光电计时器 接球网 z277777777777777777777777 请回答下列问题： (1)根据步骤①②③可知，小钢球通过光电 门时的速度为 （用题中字母 表示) (2)以h为纵坐标，以t(n=±1，±2)为横坐 标，根据实验测得的数据在坐标纸上描 点，拟合图线，得到的图像最合理 的是 ∠ B (3)根据上述最合理的图像计算出图线的 斜率k,则重力加速度的表达式为g= （4)一小组成员经过分析发现，由于小钢球 的直径不是足够小，利用光电门求得的 速度实际上不是小钢球通过光电门的 平均速度，分析可知，用上述实验方法 得到的重力加速度值 (填“大 于”或“小于”)真实值 第二章匀变速直线运动的研究黑白题学霸 12.1新素材(20分)(2026 宁沈阳模拟)近年来，我国 工智能领域取得重大突破，一心 机器人技术已广泛应用于物流、仓储等领 域.在某科技公司的测试场上两个物流机器 人A和B正在进行性能测试.如图1所示， 在直线测试跑道上，机器人A在t=0时从 起点以初速度v0=2m/s和加速度a4= 0.5m/s2向右匀加速运动；机器人B在t1= 4s时从起点由静止开始以加速度a（未 知)向右做匀加速运动.已知机器人B在 t2=10s时追上机器人A,求： (1)机器人B的加速度大小ag; (2)在机器人B追上A之前，两者之间的最 大距离； (3)如图2所示，假设跑道长100m,机器 人A以va=4m/s的速度从起点匀速向 终点出发；机器人B以ve=8m/s的速 度从终点匀速向起点出发两者均在跑 道的终点与起点做折返运动，忽略掉头 的时间，则在100s内机器人A与B会 相遇几次？最后一次相遇点距离起点 多远？ 团 单围 起点 终点起点 100m 终点 图1 图2 39x甲1、x甲2、x甲3，因为甲、乙共速时相遇，因此甲进入接力区 的位移和乙的位移相等，即x3=x乙， 甲追上乙时，乙的运动时间tz _1.8 4228=4s, 1 甲在接力区运动的时间甲 2z1 22z=2s, 甲从标记处运动到接力区前端的时间t甲2=t甲1+t甲2= tz-t甲3=2s, 甲减速过程的时间t甲2= m-w1_10 a198, 8 甲减速前匀速过程的时间t甲1=t甲2一t甲2= 98, 由题图可知d=x甲1+x甲2， 80 甲从标记处运动到接力区前端x甲1=a甲1=9m,x甲29 x0=10m, 联立解得d≈18.89m. (3)假设交接棒的情景如图： ↑l/m·s) 甲 10 0.8s/ 8---- t/s 1 甲、乙共速前0.8s时相距0.8m,△x=甲-x2=202= 0.8m,t=0.8s, 解得a=2.5m/s2, 因为乙的最大速度是10m/s,所以共速后乙还能加速 =0。-"1=0.88, ao 时间内甲、乙相距A=之-年='+ 2,2-,t'= 22=0.8m, 距离小于等于0.8m这个过程所用的时间△t=t+t'= 1.6s,恰好满足题目要求，故a=2.5m/s2. 6.B解析：由于足球被踢出后做匀减速直线运动，设初速 度为v1,与墙碰撞瞬间速度为2，则-v2=2axo,代入数 据解得，=2m,运动时间为，==3s,人运动的 位移为x1=o1=9m,设足球反弹后经过时间t2停止运 动，则，=2=1s,由于号+，=4m,,=6m,说明 足球停止运动之后才与人相遇，所以从小明踢出足球 后，到人与球再次相遇所经历的时间为t=t1+t2+ 2, x0-x1-(2+22)1 38 20学霸黑白题物理·必修第一册·RJ 一题多解足球被踢出后做匀减速直线运动，与墙碰撞无 能量损失（碰撞后速度反向），故设运动到停下来的总时 间为，对有=0=4s此时足球运动的路泉为石 2=16m,之后停在此处不动.人运动到足球处所用 的总时间t2= 2x0-x12×15-16。-1 3 38>4s,故选B. 7.(1)2s(2)3次(3)4s和8s 解析：(1)在甲减速时，设经时间t相遇，甲和乙的位移 分别为x1x2,则有： 龙=01t201,x2=6220,x=+l, 代入数据可解得：t1=2s,2=6s,即在甲车减速时，相遇 两次，第一次相遇的时间为：七1=2s. (2)当t2=6s时，甲车的速度为：v1=v1-a1t2=(16-2× 6)m/s=4m/s, 乙车的速度为：w2=2-a22=(12-1×6)m/s=6m/s, 甲车的速度小于乙车的速度，但乙车做减速运动，设再 经△t甲追上乙，有： iAt=9At-20(A)2, 代入数据解得：△t=4s, 此时乙仍在做减速运动，此解成立， 综合以上分析可知，甲、乙两车共相遇3次 (3)设经过t'时间两车速度相等， 有：1-a1t'=v2-a2t', 代入数据解得t'=4s, 6s后甲车做匀速直线运动，匀速运动的速度v= 16m/8-2×6m/s=4m/s,有：v=v2-a2t”, 代入数据解得t”=8s. 第二章章末检测 黑题 章末提升 1.D解析：由于AB间等间距的线段表示时间间隔相等， 则AB、AE中间的平行线段表示相等时间内增加相同值 的物理量，即速度大小故选D. 2.B解析：AB.根据自由落体运动公式h=2,可解得 2五，因此可知= -2,故A错误，B正确： "tz√hz C.落地时的速度大小为v=t,由于甲、乙两个物体运动 时间不同，落地速度也不同，故C错误；D.甲、乙两个物 体都做自由落体运动，加速度为重力加速度，故D错误 故选B. 3.B解析：AC.根据逆向思维，将子弹的运动过程看成逆 过程，即由C点开始做初速度为0的匀加速直线运动到 O点的过程，根据初速度为零的匀加速直线运动连续相 等位移所用时间之比为1：（2-1)：(3-√2)：（2 3)·,可知子弹通过每个木块的时间均不相同，根据 △v=at,由于子弹通过每一部分所用时间不相等，则速度 变化量不相同，故AC错误；B.根据位移一速度公式 v2=2ax,可得子弹到达各点的速率之比为vo:vA:vg= √3：√2：1，故B正确：D.根据匀变速直线运动中全过 程的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可知子弹从O 点运动到C点全过程的平均速度不等于B点的瞬时速 度，故D错误故选B. 4.D解析：AB.匀变速直线运动位移与时间关系为x= +2,结合题目给出的x=246-32分析，对比系数可 vot 得初速度o=24m/,对比系数得a=-3m/s2,解得加 速度a=-6m/s2,故AB正确：C.先计算汽车刹车到停止 _0-00-24 的总时间。=a s=4s,2s末汽车未停止，速度 -6 v2=vo+at2=(24-6×2)m/s=12m/s,故C正确；D.5s时 汽车已经停止1s,刹车后5s内的位移等于4s内的位 v6242 移，代入公式得x 2a2×6m=48m,故D错误本题 选不正确的，故选D. 5.C解析：AB.手机离开手之前向上做加速运动，加速度 是否恒定未知，故v-t图像的斜率不变或者减小均有可 能；离开手之后做竖直上抛运动，加速度恒定不变，故离 开手之后v-t图像斜率不变，由竖直上抛的对称性可知， 手机回到手中的瞬时速度与离开手的瞬时速度大小相 同，故AB可能正确，不符合题意；C.s-t图像的斜率为速 度，因为手机离开手之前向上加速，速度不断变大，故$- t图像斜率逐渐变大，C一定错误，符合题意；D.由图像 可知，手经历先向上加速，后向上减速，再向下加速的过 程，与题中手机的运动过程可以吻合，故D可能正确，不 符合题意.故选C. 6.A解析：A.足球离开肩膀到最高点的过程中，做竖直 上抛运动，故运动到最高点所需时间为=山=5。 8108= 0.5s,故A正确：B.以向上为正方向，足球运动0.75s的 位移为s=o28t,解得s=0.9375m,故足球位于肩膀 以上0.9375m处，故B错误；C.根据竖直上抛运动的特 点，足球运动1.2s的位移为s,=o42所，解得，= -1.2m,因运动员肩膀到地面的高度为1.2m,所以足球 此时恰好落地，故足球的位移是-1.2m,故C错误；D.由 选项C及题意可知，足球整个运动过程的总时间为 1.2 1.2s,故整个过程中足球的平均速度大小v= 1.2 m/s= 1m/s,故D错误故选A. 7.C解析：A.匀变速直线运动全程的平均速度等于中间 时刻的瞬时速度，以A位置为计时起点，则AB过程中间 时刻的速度为v,= x“=5m/s,CD过程中间时刻的速度 为名=7，根据越意可知，上述两个中同时刻 之间的时间t1=2s+2s+2s=6s,根据速度公式有2= v1+at1,解得a=2m/s2,故A错误；B.结合上述，AB中间 时刻到C的时间间隔t2=2s+2s=4s,根据速度公式有 vc=v1+at2,解得vc=13m/s,故B错误；C.BC间的平均 速度等于该过程中间时刻的瞬时速度，从AB中间时刻 到BC中间时刻的时间为t3=2s+1s=3s,则BC间的平 均速度oc=1+at3,解得vc=11m/s,故C正确；D.结合 上述有xc=Vgctnc=22m,则有xD=xAB+xBc+xCD= 110m,故D错误故选C. D解析：ABC.将匀变速直线运动的位移一时间公式 =+分，变形得音-+分，曲数学知识可知亭 1图像的斜率k=,=0 0.2m/s=20m/s,纵轴截距 0-(-4) 1 b=-4m/s=2a,可得机动车的加速度为a=-8m/令， 故机动车做匀减速运动，故ABC错误：D.机动车匀减速 运动的总时间为：t= ,0-0=-205=25,则机动车在前 -8 3s的位移等于机动车在前25s的位移，为x=)=一 20 ×2.5m=25m,故D正确.故选D. 2 .AD解析：AB.根据自由落体规律h= 2,可得B球自 由落体所需时间1=，2历，根据对称性，B球反弹后，上 N8 升到最高点的时间以及再次下落所需时间均需t= 2h ,若两球恰好在B第一次上升到最高点h时相遇， 入Ng 则时间为2，A球位移为H=62）2,解得H=4h;若两 球恰好在B球第二次落地时相遇，则时间为3，A球位 移为H+h=28(3)”,解得H=8h.当0<K4h时，两小球 在B球上升过程中相遇；当H=4h时，两个小球恰在B 上升到最高点相遇；当4h<H<8h时，两个小球在B下降 过程相遇.故A正确，B错误；C.同理可得，若当B球 再次反弹上升到最高点时相遇则有，H=2(4)2=16h> 8.5h,则当H=8.5h时，两个小球在B上升过程相遇，故 C错误：D.当H=65h时，A球下落到高为h处时需要 /2H t'= =√65t>8t,A球落地所需时间t”= 2(H+h)= Ng √66t<9t,由于B球在8t~9t时间范围内处于下落状态， 则当H=65h时，两个小球在B下降过程相遇，故D正确. 故选AD. 参考答案黑白题学霸21○ 10.AC解析：A.甲做初速度为0的匀加速直线运动，位 置公式为x甲=xo+21t,代入图(a)的两个点(t=2s, x=0)、(=4s,x=24m）,得方程组0三+2a1,解得 (24=xo1+8a1 a1=4m/s2,xo1=-8m,甲的位置公式为x甲=(-8+ 2t)m,故A正确；B.由匀变速直线运动速度与位移的 1 关系，得2-=2a2(x-m）,整理得x=2+(xm 2a2 ),结合图（山），=0时，乙初速度满足应 2a2 400m/s,解得m=20m/s,得斜率，1=-40m 2a2400m2/s2 解得a2=-5m/s2,即乙的加速度大小为5m/s2,乙的 位置公式为xz=(20t-2.5t)m,故B错误；C.由匀变速 0-v2 直线运动速度与时间的关系，乙的停车时间t。= 4s,停车后位置固定在x1=40m.由图可知，to=4s时， 甲的位置xo=24m<40m,说明追上乙时，乙已经停 下，令x甲1=40m,代入x甲1=(-8+2t)m,解得t1= 2√6s,故C正确；D.甲追上乙前，两车速度相等时相距 最远，两车的速度公式为v甲=(4t2)m/s,"z=（20- 20 5,)m/s,令m=z,解得-gs<4s,乙还没有停止， 20 距离差△x=xzx甲=(-4.5+202+8)m,代人2=98， 解得4x=272 m,故D错误故选AC D 11.(1) 2D(3g (4)小于 解析：(1)根据题意可知，小钢球通过光电门时的速度 为=D (2)根据自由落体可得小球到达光电门时的速度v= V2h,又有=D,整理可得h= t 合可知的 图像为过原点的直线故选D. (3)结合图像可得)。=k,解得g2水 D D 2g (4)由于小钢球的直径不是足够小，求出的通过光电门 的速度是小球经过光电门所用时间中点的速度，我们 期待测量的是小球球心过光电门时的速度，即位移中 点的瞬时速度，故求出的通过光电门速度偏小，由 2=2gh可知，得到的重力加速度值偏小，即小于真 实值. 12.（1)2.5m/g(2)16m(3)6次号m 100 解析：(1)机器人B在t2=10s时追上机器人A,有 "05+205=20(5241)2, 22学霸黑白题物理·必修第一册·RJ 解得机器人B的加速度大小ag=2.5m/s2. (2)在机器人B追上A之前，速度相等时两者之间有最 大距离，设t时刻速度相等，有vo+at=ag(t-t1), 解得t=6s, 两者之间的最大距离4=+分-0，(：-4)P 16m. (3)跑道长100m,机器人A以v4=4m/s的速度从起 点匀速向终点出发，机器人B以ve=8m/s的速度从终 点匀速向起点出发 第一次相遇时间to= 100m25 va+va-3s, 之后每次相遇，两者的路程和为200m,时间间隔△t= 200s50 vA+va 38, 设相遇次数为八，总时间满足25。 50 3s+(n-1)×3s≤ 100s, 解得n≤6.5,100s内机器人A与B会相遇6次. 最后一次相遇时间t6= /25,501275 3*5x 3/$ 3 , 机器人A的总路程10”0m=(20,50） 1100 3/m, 所以最后一次相遇点距离起点距离(200-50) m= 100 m. 第二章高考演练 黑题 真题实战 1.A解析：由题意可知，设匀加速直线运动时间为t',匀 速运动的速度为，匀加速直线运动阶段， 由位移公式x=,根据逆向思维可知，匀减速直线运 这里使用年均速度公式计算位移，是为 了与匀速运动阶段的位移t建立关联 动阶段的位移等于匀加速直线运动阶段的位移，则匀速 直线运动阶段有8x-x-x=,联立解得r=了，再根据 x=a,解得x=a,放BCD错误，A正确放远A 1 2.C解析：匀变速直线运动平均速度等于初末速度的平 均值，则有：=106，=56，因s7间的距 离是RS的两倍，而ST段的平均速度是S段的平均速 度的)，故可得ST段的时间是S段的时间的4倍，可 知：ST段的速度减小量是RS段的4倍，则有：vs-vr= 4(v-v3),联立解得：vr=11m/s,v=9m/s,vn=1m/s, 故C正确，ABD错误故选C. 3.C解析：运动员起跳到达最高点的瞬间速度为零，又不 计空气阻力，故可逆向处理为自由落体运动.则根据初