第二章 匀变速直线运动的研究章末训练 (二)-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册
2026-08-30
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摘要:
**基本信息**
本单元卷聚焦匀变速直线运动,以珠海航展、神舟发射等科技情境为载体,覆盖参考系、v-t图像、自由落体等核心知识点,通过基础概念到综合应用的梯度设计,适配单元复习,培养物理观念与科学思维。
**题型特征**
|题型|题量|知识覆盖|命题特色|
|----|----|----------|----------|
|单选题|14|参考系、加速度、v-t图像|结合航展对接、神舟发射等科技情境,考查运动描述本质|
|多选题|4|匀变速规律、图像分析|通过v-t图像斜率与面积,深化科学推理能力|
|填空题|3|误差计算、伽利略实验|关联实验操作,强化科学探究要素|
|实验题|2|打点计时器、重力加速度测量|基于真实实验数据处理,培养证据意识|
|解答题|3|刹车运动、自由落体|联系高空抛物入刑等社会热点,体现社会责任|
内容正文:
第二章 匀变速直线运动的研究 章末训练(二)
(2026-2027学年物理人教版(2019)必修第一册)
一、单选题
1.清晨,当第一缕阳光尚未揭开夜色的面纱,一阵低沉而有力的轰鸣声划破了黎明的宁静。小天同学从梦中惊醒,那熟悉又略带震撼的声音,让他的思绪瞬间飘回了两周前那场震撼人心的珠海航展。运油空中加油机与歼战斗机精准对接的那一刻,小天同学仿佛看到了中国航空事业的辉煌与未来,下列说法正确的是( )
A.以地面为参考系,运油是静止的
B.加油时以运油为参考系,歼是静止的
C.加油时以歼为参考系,运油是运动的
D.加油前歼在尝试对接时可把运油看作质点
2.下列有关匀变速直线运动的认识,其中正确的是( )
A.在相等的时间内,匀变速直线运动的位移大小相等
B.匀变速直线运动的速度变化率是一个恒量
C.匀变速直线运动的速度变化量是一个恒量
D.a>0 表示物体做加速运动,a<0 表示物体做减速运动
3.物理学中常用如图所示测量装置,这个装置可以直接记录的物理量是( )
A.平均速度 B.瞬时速度 C.时间 D.加速度
4.北京时间2025年10月31日23:44,搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F运载火箭在酒泉卫星发射中心载人航天发射场发射升空,奔赴中国空间站,执行为期约半年的在轨任务。如图甲所示,假设火箭速度能在20s内由0匀加速直线到200m/s;如图乙所示,某新能源汽车以108km/h的速度直线行驶,急刹车时能在2.5s内匀减速停下来。下列说法中正确的是( )
A.火箭的加速度比汽车的加速度大
B.火箭的速度变化比汽车的速度变化快
C.新能源汽车刹车后的位移为40.5m
D.20s内火箭的平均速度为100m/s
5.下列说法正确的是( )
A.加速度不变的运动叫匀变速直线运动
B.匀加速直线运动的速度一定与时间成正比
C.匀变速直线运动的速度随时间均匀变化
D.匀减速直线运动就是加速度为负值的运动
6.A、B两物体在同一直线上做变速直线运动,它们的速度-时间图像如图所示,则( )
A.在内A、B两物体的运动方向相反
B.在内A、B两物体加速度方向相反
C.时,A、B两物体的相遇
D.在内A物体的加速度比B物体的加速度大
7.A、B两个物体的速度—时间图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.A、B两物体的运动方向一定相反
B.0~3s内,A的速度一直大于B的速度
C.t=4s时,A、B两物体的速度相同
D.t=4s时,A、B两物体的速度大小相等、方向相反
8.时刻,物体从某地出发,下图是该物体做直线运动的图像,由图像可得到的正确结论是( )
A.时,物体的加速度大小为
B.从到,物体一直在做减速运动
C.时,物体运动方向发生改变
D.时,物体距离出发点
9.一物体做匀加速直线运动,连续相等的时间间隔内通过的位移依次为、,下列说法正确的是( )
A.相邻相等时间内的位移差为
B.若时间间隔加倍为,两段总位移之差仍为
C.该运动满足位移差规律
D.再经过一个相同时间,下一段位移一定是
10.在研发无人驾驶汽车的过程中,对比甲、乙两辆车的运动,两车在计时起点时刚好经过同一位置沿同一方向做直线运动,它们的速度随时间变化的关系如图所示,由图可知( )
A.甲车任何时刻加速度大小都不为零
B.在0~3s内,t=3s时两车相距最远
C.在t=9s时,两车又一次经过同一位置
D.甲车在t=6s时的加速度与t=9s时的加速度相同
11.某质点做直线运动,其速度与时间的函数关系式为v=2t+4(式中时间的单位为s,速度的单位为m/s)。下列说法正确的是( )
A.质点的初速度为2m/s B.质点的初速度为4m/s2
C.2s末质点的速度为10m/s D.2s末质点的位移为12m
12.关于自由落体运动,下列说法中正确的是( )
A.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
B.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.不考虑空气阻力的运动是自由落体运动
D.一个棉花团由静止开始下落的运动是自由落体运动
13.物体做自由落体运动,从释放开始计时,图中关于物体的速度、加速度、位移图像,可以表示这个过程的是( )
A. B. C. D.
14.气球吊着物体匀速上升到某一高度时,吊着物体的绳子断了,则在绳断的瞬间物体将具有( )
A.重力加速度g,没有速度 B.有向上的速度,而加速度为零
C.有向上的速度和向下的加速度 D.物体将做自由落体运动
二、多选题
15.当我们深入研究匀变速直线运动时,会遇到各种相关的描述。以下说法中,你认为正确的是( )
A.匀加速直线运动的加速度随时间均匀增大 B.匀变速直线运动的速度的变化量是一个恒量
C.匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线 D.在任意相等的时间内,位移的大小不相等
16.如图所示是某质点的图像,则( )
A.前2 s质点做匀加速直线运动,后3 s质点做匀减速直线运动
B.2~5 s内质点静止
C.前2 s和后3 s内速度的变化量均为5 m/s
D.前2 s的加速度是2.5 m/s2,后3 s的加速度是-m/s2
17.某物体沿一直线运动,其图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.第2s末加速度方向变化
B.第2s末离出发点最远
C.0~2s内的加速度与4~6s内的加速度相同
D.0~2s内的速度与4~6s内的速度方向相同
18.乘坐热气球观光是一种休闲娱乐活动。如图所示,一个热气球正沿竖直方向加速上升,此过程中粘在吊篮底部两个紧挨着的小石块A和B先后脱落,忽略石块所受空气阻力,则两石块均在空中运动的过程中(可视为在同一竖直线上运动),以下说法正确的是( )
A.石块A的速度方向始终保持不变 B.石块A的加速度方向始终保持不变
C.两个石块之间的距离保持不变 D.以A为参考系,B做匀速直线运动
三、填空题
19.某同学用刻度尺测量一个长度是15.6cm的工件的长度,其结果是15.8cm,则本次测量的绝对误差是______,相对误差是______。为了减小误差可以采用哪些措施________?
20.一物块静止在光滑的水平面上,在的水平推力作用下做匀加速直线运动,加速度大小为,末的速度大小为________。
21.伽利略研究落体运动规律时,先研究小球在斜面上的运动,主要是为了便于测量_________。再根据实验测量的_________和_________,两个物理量,经过推理,最终得到落体运动的规律。
四、实验题
22.打点计时器有电磁打点计时器和电火花计时器,是物理实验常用仪器,请完成下列问题:
(1)电磁打点计时器工作时使用的______电源。
(2)要测量小车的速度。除打点计时器(含所用电源、纸带、墨粉纸盘)外还必须使用的测量工具是______。
(3)在匀变速直线运动实验中,打点计时器(电源频率)在纸带上打下一系列的点,取、、、、五个计数点,在两个相邻的计数点中还有3个点没有画出,则由到的时间为______。
23.某物理小组为“测量当地重力加速度”,用一架照相机对正在下落的小球进行快速连拍,拍摄频率为。小球在空中的照片如图甲所示,1、2、3分别为拍摄到的三张连续的照片,每块砖的厚度约为小球直径的两倍:
(1)拍连续两张照片的时间间隔为__________s(可用分数表示);
(2)用游标卡尺测量小球直径,示数如图乙所示,则小球直径为__________cm;
(3)结合照片上的信息,可求出当地重力加速度大小约为__________(保留三位有效数字)。
五、解答题
24.滑雪场的高级雪道末端设有缓冲坡道,通过匀减速直线运动保障滑雪者安全停止。如图所示,缓冲坡道全长80m。某滑雪者以某一速度滑入该坡道,经10s沿坡道向上运动60m后停止。求:
(1)滑雪者在缓冲坡道段的平均速度大小;
(2)滑雪者滑入缓冲坡道时的初速度大小;
(3)滑雪者在缓冲过程中的加速度大小。
25.雨天,汽车高速行驶,常导致交通事故。汽车在水平路面刹车后减速运动的加速度大小取决于路面状况及轮胎表面状况。同一汽车在同一水平路段,晴天和雨天刹车后减速运动的加速度大小不同,雨天路面湿滑,汽车刹车后减速运动的加速度大小是晴天时的 在某一平直路面,晴天时汽车以20m/s的速度刹车,滑行距离为25m。
(1)求该汽车晴天在该路面刹车后的加速度大小。
(2)求该汽车雨天在该路面以20m/s的速度刹车后滑行的距离。
26.高空抛物不仅危害公共安全,更是对他人生命的严重威胁。刑法修正案(十一)新设高空抛物罪,“高空抛物”正式入刑。若一小玻璃球从高度H=45m处的楼层由静止滑落,不计空气阻力,取重力加速度,求:
(1)小玻璃球经过多长时间落到地面以及落地时的速度大小;
(2)小玻璃球从静止滑落下降5m的时间;
(3)下落过程中,小玻璃球在最后2s内的位移大小。
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
B
C
D
C
B
C
D
C
B
题号
11
12
13
14
15
16
17
18
答案
D
A
C
C
CD
AD
AC
BD
1.B
【详解】A.运油-20在空中飞行时,相对地面的位置不断发生变化,因此以地面为参考系,运油-20是运动的,故A错误;
BC.空中加油时,运油-20与歼-16必须保持相对静止才能完成对接加油;因此以运油-20为参考系,歼-16是静止的;以歼-16为参考系,运油-20也是静止的,故B正确,C错误;
D.歼-16尝试对接时,需要精准对准加油接口,运油-20的大小、形状不能忽略,因此不能把运油-20看作质点,故D错误。
故选B。
2.B
【详解】A.匀变速直线运动的位移公式为
位移随时间呈二次函数关系,匀变速直线运动的速度是变化的,在相等的时间内,位移大小不相等,故A错误;
B.匀变速直线运动的加速度 恒定,而速度变化率即为加速度,故B正确;
C.速度变化量
仅在相等时间间隔内才恒定,但选项未限定时间相等,故C错误;
D.物体加速或减速取决于加速度与速度方向是否相同,而非仅由的正负决定,故D错误。
故选B。
3.C
【详解】物体下落到光电门处时会被直接记录遮光时间
进而通过已知的小球直径计算出瞬时速度
设两次通过光电门时间分别为、,因此、
该过程可看做匀变速直线运动,因此平均速度
由刻度尺读数可计算出两光电门之间距离,由运动学公式
解得加速度
因此直接读出记录的只有时间,平均速度,瞬时速度和加速度则是间接计算出来的。
故选C。
4.D
【详解】A.根据加速度的定义式
火箭的加速度为
汽车的加速度为,负号表示加速度的方向与速度方向相反,故火箭的加速度比汽车的加速度小,A错误;
B.加速度表示物体速度变化的快慢,故火箭的速度变化比汽车的速度变化慢,B错误;
C.根据
新能源汽车刹车后的位移为,C错误;
D.根据
20s内火箭的平均速度为,D正确。
故选 D。
5.C
【详解】A.加速度不变的运动是匀变速运动,但不一定是直线运动,如平抛运动加速度不变,但为曲线运动,故A错误;
B.匀加速直线运动的速度与时间的关系为,只有当初速度时,速度才与时间成正比,故B错误;
C.匀变速直线运动的加速度恒定,由可知,在相等时间内速度的变化量相等,即速度随时间均匀变化,故C正确;
D.加速度的正负表示方向,只有在规定初速度方向为正方向时,匀减速直线运动的加速度才为负值,故D错误。
故选C。
6.B
【详解】A.由图像可知,A、B速度均为正值,故A、B两物体的运动方向相同,A错误;
B.图像的斜率表示加速度,由图像可知,A、B图像斜率一正一负,二者加速度方向相反,B正确;
C.由图像可知,时,A、B两物体的速度相同且均为,不一定相遇,C错误;
D.根据加速度定义式,由图像可知
A物体的加速度大小为,B物体的加速度大小为,可知A物体的加速度比B物体的加速度小,D错误。
故选B。
7.C
【详解】A.图像中,速度的正负表示运动方向,A、B的速度始终为正,因此两物体运动方向相同,故A错误;
B.由图可知,内,B的速度一直大于A的速度,故B错误;
CD.图像的交点,表示该时刻两个物体速度相同(大小、方向都相同)。时两图线相交,两物体速度大小相等、方向相同,故C正确,D错误。
故选C。
8.D
【详解】A.图像的斜率表示加速度,由图像可知,在时间内物体的加速度大小为
在时间内,图像斜率为0,物体加速度为
因为,所以时,物体的加速度发生突变,故A错误;
B.由图像可知,在时间内,物体先做减速运动,之后速度方向改变,做加速运动,故B错误;
C.由图像可知,t=6s时,速度依然为正值,故物体运动方向未发生改变,故C错误;
D.图像与横纵围成的面积表示位移,由图像可知,在时间内物体位移
由几何关系可知,在时间内,物体位移为0。故时,物体距离出发点,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】A.相邻相等时间内的位移差为,故A错误;
B.连续相等时间间隔改为时,位移差仍满足
由,整理得,故B错误;
C.物体做匀加速直线运动,连续相等时间间隔内的位移差满足,故C正确;
D.相邻等时位移差恒定,下一段位移为,故D错误。
故选C。
10.B
【详解】A.根据v-t图像的斜率等于加速度可知,甲车的加速度在某些时刻为零,故A错误;
B.在前3s内,甲车的速度比乙车的大,两者出发点相同,则甲车在乙车的前方,两者间距逐渐增大,所以在t=3s时,两车相距最远,故B正确;
C.根据“面积”表示位移,可知t=9s时,两车不在同一位置,故C错误;
D.根据斜率表示加速度,斜率的正负表示加速度的方向,则知甲车在t=6s时的加速度与t=9s时的加速度方向不同,故D错误。
故选B。
11.D
【详解】A.匀变速直线运动速度公式为
题给关系式
对比可得,,
A错误;
B.初速度的单位为,选项单位错误,B错误;
C.将代入速度公式,得
故C错误;
D.由匀变速直线运动位移公式
代入数据得,故D正确。
故选D。
12.A
【详解】A.自由落体运动加速度恒定为,初速度为0,符合初速度为零的匀加速直线运动的特征,故A正确;
B.物体做自由落体运动时受重力作用,故B错误;
C.不考虑空气阻力的运动不一定是自由落体运动,自由落体运动还需满足初速度为0、仅受重力,故C错误;
D.棉花团由静止下落时,除重力外还受明显的空气阻力作用,不符合自由落体的受力条件,故D错误。
故选A。
13.C
【详解】AB.自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,速度随时间变化的关系满足
故图像应为过原点的倾斜直线,且图像的斜率应为正值,故A、B错误;
C.自由落体运动只受重力作用,加速度恒为重力加速度、不随时间变化。图中图像为平行于时间轴的直线,表示加速度恒定,故C正确;
D.自由落体运动的位移公式为
可知位移与成正比,图像应为过原点的倾斜直线,故D错误。
故选C。
14.C
【详解】物体与气球一起上升,故绳子断开瞬间物体与气球一样有向上的速度,而只受重力,有向下的重力加速度,此后物体将做竖直上抛运动。
故选C。
15.CD
【详解】A.匀变速直线运动的物体的加速度是不变的,故A错误。
B.做匀变速直线运动的物体,在相等时间内速度的变化量是一个恒量,故B错误。
C.匀变速直线运动的物体的加速度不变,根据可知,速度随时间均匀变化,匀变速直线运动的v-t图像是一条倾斜的直线,故C正确。
D.匀变速直线运动的物体,速度发生变化,在任意相等的时间内,位移的大小不相等,故D正确。
故选CD。
16.AD
【详解】A.在前内,图线为向上倾斜的直线,质点做匀加速直线运动;在内,图线为向下倾斜的直线,质点做匀减速直线运动,故A正确;
B.在内,质点的速度保持为,质点做匀速直线运动而不是静止,故B错误;
C.由速度变化量的定义得,前内
后内,故C错误;
D.由图像的斜率表示加速度得,前内
后内,故D正确。
故选AD。
17.AC
【详解】A.在内图线斜率
在内图线斜率
图线斜率由正变负,故第末加速度方向发生变化,故A正确;
B.第末,物体仍沿正方向运动;到第末速度才减为0,之后速度为负,故第末物体未到离出发点最远处,故B错误;
C.在内
在内
两段加速度相同,故C正确;
D.在内,物体沿正方向运动;在内,物体沿负方向运动,速度方向不同,故D错误。
故选AC。
18.BD
【详解】A.石块A脱落后仅受重力作用,做竖直上抛运动。在上升阶段速度方向竖直向上,下落阶段速度方向竖直向下,速度方向发生变化,故A错误;
B.无论上升或下落阶段,石块A的加速度始终为g,方向竖直向下且保持不变,故B正确;
CD.两石块脱落后加速度均为g,方向竖直向下。以石块A为参考系,石块B相对于A的加速度为0,因B后脱落,则B相对A的初速度不为零,则B相对于A做匀速直线运动,随时间的增加,则两个石块之间的距离逐渐变大,故C错误,D正确;
故选BD。
19. ①选用准确度更高的测量工具;②多次测量求平均值
【详解】[1]绝对误差
[2]相对误差
[3]可以通过选用精确度更高的测量工具或是多次测量求平均值来减小误差。
【点睛】
20.
【详解】物块由静止做匀加速直线运动,根据速度公式有
代入数据解得
21. 时间 位移 时间
【详解】[1]伽利略研究落体运动时,受限于当时落后的计时工具,自由落体运动速度快、运动时间极短,无法准确测量运动时间。利用斜面可以减小小球的加速度,延长运动时间,因此主要目的是便于测量时间。
[2][3]伽利略推导得出:若匀变速运动满足速度与时间成正比,则位移与时间的平方成正比,因此实验中需要测量位移和时间两个物理量验证规律,最终通过合理外推得到落体运动的规律。
22.(1)交流
(2)刻度尺
(3)
【详解】(1)电磁打点计时器使用的低压交流电源。
(2)测量小车速度时,需要测量纸带上点迹间的位移,打点计时器可记录时间,因此必须的测量工具是刻度尺。
(3)电源频率,打点周期
在两个相邻的计数点中还有3个点没有画出,故相邻的计数点时间间隔为
故到的时间为
23.(1)
(2)
(3)
【详解】(1)照相机拍摄频率为,相邻照片的时间间隔等于拍摄周期,由周期与频率的关系得
(2)游标尺有10个分度,分度值为。游标尺零刻线左侧的主尺读数为,第6条刻线与主尺刻线对齐,小球直径为
(3)设第1、2张照片间小球的位移为,第2、3张照片间的位移为。由图甲可知,后一个时间间隔内的位移比前一个多约一块砖的厚度,而每块砖的厚度约为小球直径的两倍,所以
相邻照片的时间间隔均为,忽略空气阻力,小球的加速度为当地重力加速度。由逐差法得
将,代入上式。
解得
24.(1)6m/s
(2)12m/s
(3)1.2m/s2
【详解】(1)已知位移,运动时间,因此平均速度
(2)匀变速直线运动的平均速度满足关系
滑雪者最终停止,末速度,因此初速度
(3)根据匀变速直线运动速度与时间的关系
解得加速度大小
25.(1)
(2)
【详解】(1)汽车刹车后做匀减速直线运动,末速度为,选取初速度方向为正方向,根据匀变速直线运动速度与位移关系可得 ,式中(刹车末速度),初速度,晴天滑行位移
解得晴天刹车加速度大小
(2)由题意得雨天刹车加速度大小
对雨天刹车过程再次应用运动学公式可得
解得雨天滑行距离
26.(1),
(2)
(3)
【详解】(1)根据自由落体运动中位移时间关系
可得
根据速度时间关系
可得
(2)设从静止滑落下降的时间为,根据位移时间关系
解得
(3)总下落时间为3s,因此最后2s的位移 = 总位移 - 前1s的位移
前1s位移
最后2s内的位移大小
【点睛】
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答案第1页(共2页)
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