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

**基本信息** 聚焦高中物理匀变速直线运动单元，融合CR450高速动车、水火箭等科技与实践情境，全面考查运动学公式应用、实验数据处理及多过程问题分析，适配单元复习检测，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| |----|-----------|----------|----------| |选择题|10题/46分|加速度计算、自由落体、竖直上抛、刹车问题|结合CR450动车减速运动（科技前沿），考查逆向思维与运动规律| |实验题|2题/14分|打点计时器使用、v-t图像绘制、加速度测定|通过纸带数据处理，强化科学探究中的证据收集与误差分析| |计算题|3题/40分|匀变速直线运动多过程、追及问题|设计空降特战兵运动、公交车追及等真实情境，分层考查模型建构与科学推理能力|

匀变速直线运动章末测试 考试时间：75分钟 总分：100分 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、选择题（总分46分。1～7题单选，每小题4分；8～10题多选，每小题6分，多选不得分，少选得3分） 1．如图所示，为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为3.0cm的遮光板，滑块向右匀加速直线运动依次通过两个光电门A和B。光电门上的黑点处有极细的激光束，当遮光板挡住光束时开始计时，不遮挡光束时停止计时。现记录了遮光板通过第一个光电门所用的时间为，通过第二个光电门所用的时间为，光电门从第一次计时开始到第二次计时开始经历的时间为3s。则滑块的加速度应为（　　） A．0.004m/s2 B．0.014m/s2 C．0.067m/s2 D．0.022m/s2 2．金属片和小羽毛在抽成真空的玻璃筒内下落的实验说明（　　） A．物体越重下落越快 B．同一地点，真空中轻重物体下落一样快 C．同一地点，真空中物体越重下落越快 D．同一地点，不论有无空气，轻重物体下落一样快 3．汽车以20m/s的速度做匀速直线运动，刹车后做匀减速运动，加速度的大小为，则刹车后6s内汽车的位移是（　　） A．30m B．40m C．10m D．0 4．如图所示，小球甲从距离地面高度为处以速度竖直向上抛出，同时小球乙从距离地面高度为处开始自由下落，小球运动的过程中不计空气阻力，重力加速度取，则下列说法中正确的是（　　） A．小球乙落地前，两小球的速度差逐渐变大 B．甲球落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5∶6 C．至小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为3∶4 D．小球甲、乙落地前位移相同 5．小张同学为了估测某品牌照相机的曝光时间，让一块石子从砖墙前高处自由下落，同时另一位同学用该品牌照相机拍摄石子在空中的照片，如图所示，由于石子的运动，它在照片上留下了一条模糊的径迹，已知每块砖的平均厚度为6cm，若想要估算该品牌照相机拍这张照片的曝光时间，则还需要测量的一个物理量为（　　） A．石子的质量 B．照片中石子的径迹长度 C．照片中B点距地面的高度 D．石子释放时距地面的实际高度 6．如图所示，将一小球以10m/s的初速度在某高台边沿竖直上抛，不计空气阻力，取抛出点为坐标原点，向上为坐标轴正方向，g取10m/s2。则3s内小球运动的（　　） A．路程为25m B．位移为15m C．速度改变量为30m/s D．以上均不正确 7．某人在t=0时刻开始，观察一个正在做匀加速直线运动的质点，现只测出了该质点在第3s内的位移是3m及第7s内的位移是7m，则下列说法正确的是（　　） A．质点加速度大小为1m/s2 B．初速度大小为0 C．第5s末的速度大小为5 m/s D．第9s内的位移大小为10m 8．2024年，国铁集团将完成CR450样车制造并开展型式试验，预计到2025年将投入使用。CR450高速动车的实验运行速度将达到450公里/小时，商业运行速度将达到400公里小时，从而有望一举成为世界上最快的高速列车。若该高速动车从某时刻起做匀减速直线运动，分别用时3s、2s、1s连续通过三段位移后停下，则这三段位移之比和平均速度之比是（　　） A．位移之比 B．位移之比 C．平均速度之比 D．平均速度之比 9．十六世纪末，伽利略对自由落体运动进行了实验探究，图示大致反映了这一探究过程．下列说法与事实相符的是（　） A．伽利略该实验方法的核心是把实验和逻辑推理结合起来 B．伽利略不断增大斜面的倾角直到斜面竖直，得知小球的加速度随斜面的倾角增大而变大 C．利用小球沿阻力较小的斜面运动代替自由落体运动解决了当时无法精确测得时间的困难 D．利用小球沿阻力较小的斜面运动代替自由落体运动解决了当时无法测得瞬时速度的困难 10．某学校组织同学们自制水火箭。在发射过程中，一水火箭（视为质点）由静止开始从水平地面上以的加速度竖直向上运动了，然后失去动力。若不计空气阻力，取重力加速度大小，关于该水火箭在空中的运动，下列说法正确的是（    ） A．最大速度为 B．运动的时间为 C．离地的最大高度为 D．落回地面时水火箭的速度大小为 二、实验题（总分14分。11题6分，12题8分） 11．（每空2分）小明同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率50HZ。 （1）小明同学在实验中打下一条纸带，每打一个点取一个计数点，如图所示是其中的一段纸带，则打计数点2时的速度大小为___________m/s；（计算保留3位有效数字） （2）该同学根据实验数据在v-t坐标系中描点（如图乙所示），请完成图象_______，由此可求得小车的加速度大小a=___________m/s2。（计算保留3位有效数字） 12．（8分，第三小问，每空2分，其余每空1分）用电火花计时器研究匀变速直线运动的实验中，某同学打出了如图所示的一条纸带。 (1)电火花计时器使用的是________V的________（选填“直流”或“交流”）电源；计时器打点的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，依次得到了O、A、B、C、D几个计数点。 (2)小车由静止开始运动，则纸带的________（选填“左”或“右”）端与小车相连。 (3)用毫米刻度尺量得OA = 1.20 cm，OB = 2.80 cm，OC = 4.80 cm，OD = 7.20 cm，打B点时纸带的速度大小为________m/s，纸带运动的加速度大小为________m/s2。 (4)如果当时电网中交变电流的频率变大，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值比实际值________（选填“偏大”或“偏小”）。 三、计算题（总分40分，13题10分，14题12分，15题18分） 13．一辆小型汽车从静止开始以a=2m/s2的加速度做匀加速直线运动，前进25m后立即关闭发动机，做匀减速直线运动，又经过10s停下来。求： (1)汽车匀加速度运动的时间； (2)汽车关闭发动机后前进的位移大小。 14．一次演习中，一空降特战兵实施空降，在飞机悬停180m高的空中后，空降特战兵从机舱中一跃而下，把空降特战兵空降假定为如下过程：空降特战兵出飞机舱后先做自由落体运动，下落了2s后打开辅伞，特战兵立即做匀速运动，过了一段时间后打开主伞，特战兵立即做匀减速直线运动，匀减速运动6s后到达了“敌方”的地面，此时空降特战兵的速度恰好为零，g取10m/s2．求： （1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离是多少？ （2）空降特战兵匀速运动的速度是多少？ （3）空降特战兵从出机舱到着地总共花了多少时间？ 15．在平直公路上，一辆电动公交车以v1=12m/s的速度匀速行驶，突然发现前方s0=10m处某人骑自行车正以v0=5m/s的速度同向匀速行驶，电动公交车司机立刻刹车做加速度大小a=4m/s2的匀减速运动，不考虑公交车司机的反应时间和公交车与自行车碰撞的情况下，求： (1)试通过计算分析，公交车能否追上自行车？ (2)若公交车的初速度v2=17m/s时，试通过计算分析公交车能否追上自行车？ (3)在第（2）的基础上，若能追上，求公交车和自行车经多长时间相遇？若追不上，求公交车与自行车的最小距离。 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 《匀变速直线运动章末测试》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C B B B D A A BC ABC BD 1．C 【详解】滑块经过光电门A的速度为 滑块经过光电门B的速度为 则滑块的加速度为 故选C。 2．B 【详解】ABC．真空中物体仅受重力，下落一样快，AC错误，B正确； D．当存在空气阻力时，轻的物体由于空气阻力影响较大，下落较慢，D错误。 故选B。 3．B 【详解】汽车速度减为零的时间 则刹车后6s内的位移等于4s内的位移 故选B。 4．B 【详解】A．取竖直向上为正方向，甲球跟乙球的速度差为 故A错误； B．根据自由落体公式 解得乙球落地用时间为 t=2s 对甲球，根据位移时间公式 解得 t1=3s 甲球经过的路程为25m，乙球经过的路程为20m，那么落地前的运动过程中小球甲、乙的平均速率之比为5：6，故B正确； C．乙球落地时，甲球的位移为0，即恰好回到抛出点，则至小球乙落地时，甲、乙两球的位移大小之比为0，故C错误； D．根据以上分析可知甲经过3s落地，乙经过2s落地，小球甲、乙落地前运动的时间为2s。在2s内甲运动的位移为零，乙运动的位移为20m，所以小球甲、乙落地前位移不相同，故D错误。 故选B。 5．D 【详解】若知道石子释放时距地面的实际高度H，则根据石子做自由落体运动落地时的速度 又因为，， 以上各式联立得 照片中可以知道石子径迹的长度以及A点距地面的高度hA，则可以知道hB，则若想估算该照相机的曝光时间t，还需测量的一个物理量是石子释放时距地面的实际高度H。 故选D。 6．A 【详解】B．应用全程法求解位移，由 解得位移 x=-15m 故B错误； AD．上升阶段通过路程 下降阶段通过的路程 x2=5m+15m=20m 所以3s内小球运动的路程为 x'= x1+ x2=5m+20m=25m 故A正确，D错误。 C．小球竖直上抛，由 v=v0-gt 得速度的改变量 =v- v0=-gt=-30m/s 故C错误； 故选A。 7．A 【详解】A．由题意可知，第2.5s末的瞬时速度为3m/s，第6.5s末的瞬时速度为7m/s，则加速度为 故A正确； B．由 解得 故B错误； C．由 得 故C错误； D．第8.5s末的瞬时速度为 得 则第9s内的位移大小为 故D错误。 故选A。 8．BC 【详解】将动车的运动反向看作初速度为零的匀加速直线运动，则1s内的位移为 2s内的位移为 3s内的位移为 故位移之比为 平均速度之比为 故选BC。 9．ABC 【详解】A．伽利略对自由落体运动研究方法的核心是：把实验和逻辑推理（包括数学演算）结合起来，从而发展了人类的科学思维方式和科学研究方法，故A正确； B．伽利略做了上百次实验，不断增大斜面的倾角，得知小球的加速度随斜面倾角的增大而变大，故B正确； CD．在伽利略时代，没有先进的计时仪器，因此伽利略让小球从斜面上滚下来用于 “冲淡”重力，即利用小球沿阻力较小的斜面运动代替自由落体运动解决了当时无法精确测得时间的困难，故C正确，D错误； 故选ABC． 【点睛】本题考查伽利略研究自由落体运动的实验和推理方法，要注意明确伽利略对自由落体规律的研究为我们提供正确的研究物理的方法、思路、理论，他创造了一套对近代科学的发展极为有益的科学方法． 10．BD 【详解】C．失去动力前，根据，解得 此时水火箭的速度大小为 失去动力后，水火箭做竖直上抛运动，到达最高点所用时间为 水火箭继续上升的高度为 则水火箭离地的最大高度为，故C错误； ABD．水火箭从最高点到落地做自由落体运动，由，解得 则该水火箭在空中的运动时间为 水火箭落回地面时水火箭的速度大小为 可知水火箭的最大速度为，故A错误，BD正确。 故选BD。 11． 1.40 5.00（4.90～5.10） 【详解】（1）[1] 打计数点2时的速度等于点1和点3之间的平均速度 （2）[2] 用直线将实验所得的点拟合，不能落在直线上点大致分布在直线两侧 [3]由[2]中图像斜率可求加速度 误差允许范围内（4.90～5.10）都正确。 12．(1) 220 交流 (2)左 (3) 0.18 0.40 (4)偏小 【详解】（1）[1][2]电火花打点计时器使用的是220 V交流电源。 （2）小车由静止开始做加速运动，则纸带上点迹越来越疏，所以纸带的左端与小车相连。 （3）[1]纸带上相邻两计数点间的时间间隔为 则打B点时纸带的速度大小为 [2]纸带运动的加速度大小为 （4）如果当时电网中交变电流的频率变大，则实际打点周期变小，所以加速度的测量值比实际值偏小。 13．(1)5s；(2)50m 【详解】(1)汽车做匀加速直线运动过程，由 得匀加速运动的时间为 (2)关闭发动机时汽车的速度为 关闭发动机后汽车做匀减速运动，则匀减速前进的位移为： 14．（1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离是20m； （2）空降特战兵匀速运动的速度是20m/s； （3）空降特战兵从出机舱到着地总共花了13s时间． 【详解】（1）空降特战兵做自由落体运动下落的距离． （2）空降特战兵匀速运动的速度v=gt1=10×2m/s=20m/s． （3）匀减速直线运动的位移， 则匀速运动的位移h2=h﹣h1﹣h3=180﹣20﹣60m=100m， 匀速运动的时间， 空降特战兵从出机舱到着地总共花的时间t=t1+t2+t3=2+5+6s=13s． 15．(1)公交车追不上自行车 (2)公交车可以追上自行车 (3)能追上，和 【详解】（1）当公交车的速度等于自行车速度时经历的时间为t0，由题意可得 该过程中，公交车的位移为 该过程中，自行车的位移为 代入数据计算可得 故公交车追不上自行车。 （2）由第（1）问同理可得 故公交车可以追上自行车。 （3）当公交车与自行车相遇时，公交车的位移为 公交车的末速度 自行车的位移 由几何关系可得 代入数据解得或（舍去） 当经过时，公交车追上自行车，再经过时间t3停止，则有 在这段时间内，公交车的位移为 此后，公交车静止不动，等待自行车追上公交车，再次相遇，该过程自行车行驶的时间为 解得 故公交车和自行车相遇的时间为和 答案第1页，共2页 答案第1页，共2页 学科网（北京）股份有限公司 $