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《匀变速直线运动的研究》单元卷，通过单选（14题56分）和解答题（4题44分）覆盖匀变速直线运动公式、图像分析等核心知识，结合CR450动车组、天问二号等科技情境及彩虹滑道、刹车问题等生活场景，适配单元复习，强化物理观念与科学思维。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单选题|14/56|匀加速/减速运动、自由落体、v-t/v²-x图像|以彩虹滑道（生活）、天问二号发射（科技）为情境，考查科学推理（如第3题加速减速过程对比）| |解答题|4/44|刹车距离、v-t图像应用、追及相遇|综合应用（如第18题甲、乙车追及问题），体现模型建构与问题解决能力，契合高考命题趋势|

· 2026-2027学年度上学期高一物理单元测试 《匀变速直线运动的研究》 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题（每道小题4分，共计56分） 1．飞机起飞的过程是由静止开始在平直跑道上做匀加速直线运动的过程。飞机在跑道上加速到某速度值时离地升空飞行。已知飞机在跑道上加速前进的距离为1600m，所用时间为40s，则飞机的加速度a和离地速度v分别为（     ） A．  80m/s B．  40m/s C．  40m/s D．   80m/s 2．彩虹滑道是近年来新兴的游玩项目，游客坐在橡皮圈上随之一起滑下，如图所示。假设游客（设为质点）从时刻由静止开始做匀加速直线运动，已知0~2s内的位移为4m，则（　　） A．该游客在0~2s内速度增量的大小为2m/s B．该游客第2s末的瞬时速度大小为3m/s C．该游客第3s内的平均速度大小为5m/s D．该游客第2s内与第1s内的位移差为1.5m 3．水平面上一物体从静止开始，沿直线先做匀加速直线运动，3s后接着又做匀减速直线运动，再经9s停止。在加速和减速的两个过程中，下列说法正确的是（    ） A．两过程的位移大小之比为1∶1 B．两过程的平均速度大小之比为1∶3 C．在第1s内和9~12s内的位移大小之比为1∶3 D．第3s末和第9s末的速度大小之比为2∶1 4．我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450km/h。若以120m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组，匀减速运行14.4km后停止，则减速运动中其加速度的大小为（　　） A．0.1m/s2 B．0.5m/s2 C．1.0m/s2 D．1.5m/s2 5．有一辆汽车在平直公路上匀速行驶，驾驶员突然看到正前方十字路口有一路障，他立即采取刹车，若刹车后汽车做匀减速直线运动，第1s内的位移为7m，第2s内的位移为5m，此后继续运动一段时间而未发生事故，下列说法正确的是（　　） A．汽车做匀减速直线运动的加速度大小为1m/s2 B．汽车刹车时的初速度大小为8m/s C．汽车从刹车到停止所需时间为5s D．汽车刹车至静止总位移大小为24m 6．2025年5月29日凌晨，我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空。天问二号在发射的初始阶段可认为匀加速直线运动，该过程中通过第一段位移所用时间为，紧接着通过下一段位移所用时间为。下列说法正确的是（　　） A．通过第一段位移的初速度大小为 B．通过第一段位移的末速度大小为 C．通过这两段位移中间时刻的速度大小为 D．匀加速阶段的加速度大小为 7．如图所示，某次列车出站时做匀加速直线运动，途中连续经过三个测试点 A、B、C，已知AB段距离为BC段的一半， AB段平均速度为， BC段平均速度为，则列车经过B点时速度大小为（　　） A． B． C． D． 8．伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析，下列说法正确的是（　　） A．伽利略猜想运动速度与下落时间成正比，并直接用实验进行了验证 B．其中的丁图是实验现象，甲、乙、丙图是经过合理的外推得到的结论 C．运用甲图的实验，可“冲淡”重力的作用，使时间更容易测量 D．运用丁图的实验，可“放大”重力的作用，使时间更容易测量 9．某汽车在平直公路上以108km/h的速度匀速行驶，当前方出现道路故障时智驾系统启动AEB（自动紧急制动）自动刹车，设此过程做匀减速直线运动，加速度大小为10m/s2，则刹车后第4s内汽车的位移为（　　） A．120m B．40m C．45m D．0 10．一个苹果从树上无初速度地自由下落，将苹果看成质点，忽略空气阻力，取向下为正方向。设苹果下落过程中的速度为v，加速度为a，下落时间为t，则如图所示的图像中可能正确的是（　　） A．   B．   C．   D．   11．如图所示，有一个足够长竖直的深井，井口到水面的高度为h。小明同学将铁球1从井口由静止释放，经过时间听到铁球落水的声音。他又将一个铁球2从井口同一位置由静止释放，经过时间听到铁球落水的声音，已知铁球2的质量是铁球1质量的2倍，重力加速度为g，下落过程中铁球均与井壁无碰撞，忽略空气阻力。则（　　） A． B． C． D． 12．A、B两辆汽车同时从坐标原点沿同一方向做直线运动，A车做刹车运动，它们速度的平方v2随位置x变化的图像如图所示，分别对应直线A和直线B，下列说法正确的是（　　） A．汽车B的加速度大小为2m/s2 B．汽车B先到达x=9m处 C．汽车A、B之间最大距离为6m D．汽车A、B在x=6m处相遇 13．图像法、微元累积法是常用的物理研究方法。如图所示某质点沿直线运动，运动速率的倒数与位移的关系（与距离相等），关于质点的运动，下列说法正确的是（　　） A．质点做匀变速直线运动 B．图线斜率等于质点运动的加速度 C．图线与轴围成的面积没有实际的物理意义 D．质点从运动到所用的运动时间是从运动到所用时间的3倍 14．如图所示为物体做直线运动的相关图像，下列说法不正确的是（　　） A．甲图中，物体在0~t0时间内位移大于 B．乙图中，物体的加速度为2m/s2 C．丙图中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量 D．丁图中，t＝3s时物体的速度为25m/s 二、解答题（共计44分） 15．（10分）汽车以15m/s的速度匀速行驶，司机发现前方有危险，在0.8s后才能作出反应，实施制动，这个时间称为反应时间．若汽车刹车时能产生的最大加速度为，从汽车司机发现前方有危险到刹车后汽车完全停下来，汽车所通过的距离叫刹车距离．求： (1)在反应时间内汽车行驶的距离； (2)最小的刹车距离。 16．（12分）一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的v-t图像如图所示。求： （1）摩托车在0到75s这段时间内做什么运动（分段说明） （2）摩托车在45s~75s这段时间的加速度大小a，并说明方向； （3）若摩托车0到20s内位移为=300m，45s到75s内位移=450m，则0到75s这段时间的平均速度大小。    17．（10分）从离地面500 m处自由落下一个小球，不计空气阻力，取g＝10 m/s2，求： (1)小球落到地面需要的时间及落地时速度的大小； (2)开始下落后第1 s内的位移大小和最后1 s内的位移大小； (3)下落时间为总时间一半时的位移大小。 18．（12分）甲、乙两辆无人快递车沿同一直线同向行驶，t=0时，甲车在乙车前方x0=20m处以初速度v甲=10m/s、加速度大小a甲=2m/s2做匀减速直线运动，乙车由静止开始以加速度大小a乙=3m/s2做匀加速直线运动。求： (1)甲、乙两车速度相等的时刻t； (2)乙车追上甲车前，两车之间的最大距离∆xm； (3)乙车从开始运动到追上甲车所用的时间t′。 试卷第6页，共6页 试卷第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 A C C B B D C C D A 题号 11 12 13 14 答案 A C D B 1．A 【详解】根据 得 飞机离地速度为 故选A。 2．C 【详解】A．根据 代入数据，解得 则内速度增量的大小，故A错误； B．游客第2s末的瞬时速度为，故B错误； C．第3s末的速度为 则第3s内的平均速度为，故C正确； D．根据 可知游客第2s内与第1s内的位移差为，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．设3s时的速度大小为，则加速阶段位移为 减速阶段位移为 故两过程的位移大小之比为，故A错误； B．两阶段平均速度均为 故两过程的平均速度大小之比为，故B错误。 C．根据可知，加速阶段与减速阶段的加速度大小之比为 在第1s内的位移大小为 根据逆向思维可知，9~12s内的位移大小为 则在第1s内和9~12s内的位移大小之比为，故C正确； D．第3s末的速度大小为 根据逆向思维可知，第9s末的速度大小为 则第3s末和第9s末的速度大小之比为，故D错误。 故选C。 4．B 【详解】根据速度位移关系 其中， 代入数据可得减速运动中其加速度的大小 故选B。 5．B 【详解】A．根据匀变速直线运动的推论 解得 汽车做匀减速直线运动的加速度大小为2m/s2，故A错误； B．第1秒内的位移公式为 解得，故B正确； C．刹车到停止的时间，故C错误； D．总位移为，故D错误。 故选B。 6．D 【详解】AB．天问二号在该过程匀加速直线运动，天问二号在第一段位移x内平均速度为 故通过第一段位移的初速度的大小小于，通过第一段位移的末速度大小大于，故AB错误； C．通过这两段位移的中间时刻的瞬时速度大小等于通过这两段位移的平均速度大小，为，故C错误； D．第一段位移x内平均速度大小为 第二段位移2x内平均速度大小为 根据中间时刻的瞬时速度等于平均速度，可得匀加速阶段的加速度大小为，故D正确。 故选D。 7．C 【详解】匀变速直线运动平均速度等于初末速度的平均值，则有， 设公交车加速度大小为a，AB间的距离为x，则BC间的距离为2x，由匀变速直线运动位移速度公式得， 联立解得，， 故选C。 8．C 【详解】A．伽利略猜想自由落体的运动速度与下落时间成正比，并未直接进行验证，而是在斜面实验的基础上的理想化进行合理的推理，故A错误； B．甲、乙、丙均是实验现象，丁图是经过合理的外推得到的结论，故B错误； CD．由于伽利略时代靠滴水计时，不能精确测量自由落体所用的时间，故伽利略没有直接利用自由落体运动进行实验，而是让铜球沿阻力较小的斜面滚下，“冲淡”重力的作用，使铜球沿斜面下滑的时间增加，更容易测量，故C正确、D错误。 故选C。 9．D 【详解】由于汽车的初速度为 加速度大小为 根据速度时间公式 可得，汽车速度减为0的时间为 即汽车在3s时完全停止，刹车后第4s内汽车的位移为0。 故选D。 10．A 【详解】AB．自由落体运动的速度，速度与时间成正比，故A正确，B错误； CD．自由落体运动的加速度为重力加速度，是不变的，故CD错误。 故选A。 11．A 【详解】AB．铁球1和铁球2都做自由落体运动，下落的加速度均为重力加速度g，与铁球的质量无关。根据自由落体运动的位移公式，它们下落的高度相同，所以下落时间相同，物体落水后声音传播时间也相等，所以，故A正确，B错误； CD．井口到水面的高度，但是由于声音传播时间未知，所以不能确定井口到水面具体数值，故CD错误。 故选A。 12．C 【详解】A．汽车B的加速度大小为 斜率为 解得，A错误； B．汽车A的初速度大小为 汽车A的加速度大小为 斜率为 汽车A到达9m处的时间 汽车B到达9m处的时间 解得 汽车A先到达x=9m处，B错误； C．速度相等时所用的时间 解得， 两辆汽车的位移分别为 ， 最大距离为 汽车A、B之间最大距离为6m，C正确； D．汽车B在x=2m处时，汽车A在x=8m处，汽车A已经超过了x=6m处，D错误。 故选C。 13．D 【详解】B．图像的斜率的斜率 根据单位运算可知，斜率的单位为，而加速度的单位为，可知，图线斜率不等于质点运动的加速度，B错误； A．图像是一条过原点的倾斜直线，可知，与x成正比，根据上述有 假设质点做匀变速运动，则有 解得 可知，如果质点做匀变速运动，加速度一定，则为一个定值，即速度v一定，而实际上，根据图像可知，随质点位移的增大，质点的速度减小，质点做减速直线运动，可知假设不成立，质点做的是加速度变化的变速直线运动，A错误； C．根据微元法可知，图像与横轴所围图形的面积表示时间，C错误； D．由于三角形OBC的面积 根据上述，该面积体现了从O到C所用的时间，同理，从O到 所用的时间 根据题意有 ，， 解得 D正确. 故选D。 14．B 【详解】A．根据图像与横轴围成的面积表示位移，可知甲图中，物体在0~t0时间内位移满足，故A正确，不满足题意要求； B．乙图中，根据 可知 可得物体的加速度为，故B错误，满足题意要求； C．丙图中，根据可知，阴影面积表示t1 ~ t2时间内物体的速度变化量，故C正确，不满足题意要求； D．丁图中，根据 可得 结合图像可知， 解得 则时物体的速度为，故D正确，不满足题意要求。 故选B。 15．(1)12m (2)34.5m 【详解】（1）在反应时间内汽车做匀速直线运动，其位移为 （2）设由开始制动到速度为零的最小时间为，由 得 汽车制动后做匀减速直线运动，位移为 故最小的刹车距离为 16．（1）见解析（2），负方向；（2）20m/s 【详解】（1）摩托车在0~20s内向正方向做初速度为零的匀加速直线运动，在20s~45s内向正方向做速度为30米每秒的匀速直线运动，在45s~75s秒内向正方向做匀减速直线运动，且速度减为零。 （2）摩托车在45s~75s这段时间的加速度a为 （负号表示负方向） （3）设摩托车在20s~45s内的位移为，运动总时间为，则0到75s这段时间的平均速度大小为 17．(1)10 s，100 m/s (2)5 m，95 m (3)125 m 【详解】（1）根据位移—时间关系有 根据速度—时间公式有 代入数据解得s， （2）开始下落后第1 s内的位移为m 最后1 s内的位移大小为m （3）下落时间为总时间一半时的位移大小为m 18．(1)2s (2)30m (3) 【详解】（1）根据速度时间关系可得，甲车速度为 乙车速度为 速度相等时，即 解得 （2）当两车速度相等时，距离最大，由位移公式可得， 两车之间的最大距离为 联立可得 （3）设甲车经时间t0停下来，由速度公式可得 甲车运动的位移 乙车运动的位移 由于 故乙车追上甲车时，甲车已静止不动，设乙车经过时间t′追上甲车，由位移公式可得 联立可得 答案第8页，共8页 答案第1页，共8页 学科网（北京）股份有限公司 $