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

**基本信息** 高中物理运动学单元复习卷，以匀变速直线运动为核心，融合黄果树瀑布、冰壶运动等真实情境及2024河北卷真题，注重物理观念建构与科学思维训练，适配单元知识巩固与能力提升。 **题型特征** |题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色| |----|-----------|----------|----------| |单项选择|7/28|匀变速直线运动概念、v-t图像、自由落体|结合百米赛跑情境考查运动过程分析| |多项选择|3/18|x-t图像、匀减速直线运动规律|以医用机器人、冰壶运动为载体，考查图像理解与推论应用| |非选择题|5/54|实验测量（重力加速度、小车速度）、运动学综合计算|设计滑板斜面运动模型，融合逆向思维与对称法，体现科学探究与推理|

章末测评验收卷(二) (时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1.关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A.匀减速直线运动中，加速度可能减小 B.匀加速直线运动中，加速度可能增大 C.匀加速直线运动中，加速度的方向一定和速度方向相同 D.匀减速直线运动中，加速度的方向一定为负方向 2.如图所示，假设列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为x1。当速度由10 m/s增加到15 m/s时，它的位移是(　　) A.x1 B.x1 C.2x1 D.3x1 3.黄果树瀑布位于贵州省安顺市，是白水河九级瀑布群中规模最大的一级瀑布。黄果树瀑布的高度达77.8 m，若认为水从瀑布顶端开始做自由落体运动，则水离开瀑布顶端后在空中运动的时间最接近(　　) A.2 s B.3 s C.4 s D.5 s 4.某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀加速直线运动，一段时间后达到最大速度，此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间(v-t)和位移—时间(x-t)图像中，能够正确描述该过程的是(　　) A. B. C. D. 5.(2024·河北卷，3)篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的v-t图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是(　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 6.骑自行车的人沿着直线做匀加速直线运动，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，下列有关其运动的描述正确的是(　　) A.初速度为零 B.4 s内的平均速度是1 m/s C.第2 s末的速度是2 m/s D.整个过程中加速度是1 m/s2 7.在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度—时间图像如图所示，则(　　) A.甲、乙两车同时从静止开始出发 B.在t=2 s时乙车追上甲车 C.在t=4 s时乙车追上甲车 D.甲、乙两车在公路上可能相遇两次 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.如图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图(b)是该机器人在某段时间内的位移—时间图像(后10 s的图线为曲线，其余为直线)。以下说法正确的是(　　) A.机器人在0~30 s内的位移大小为2 m B.0~10 s内，机器人做匀加速直线运动 C.10~30 s内，机器人的平均速度大小为0.35 m/s D.机器人在5 s末的速度与15 s末的速度相同 9.一名运动员将冰壶以一定的初速度投出，冰壶沿直线运动一段距离后停止。冰壶的运动为匀变速直线运动，其部分运动的-t图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.冰壶的初速度大小为6.8 m/s B.冰壶的加速度大小为0.2 m/s2 C.冰壶此过程的平均速度大小为1.7 m/s D.冰壶做匀变速直线运动的时间为34 s 10.如图所示，冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。则(　　) A.冰壶在B点和D点的速度之比为3∶1 B.冰壶在C点速度大于AE过程的平均速度 C.冰壶在D点的时刻是AE过程的时间中点 D.冰壶在AC和CE过程的时间之比为1∶2 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(8分)某同学用如图所示的装置测量重力加速度的大小，实验操作步骤如下： (1)将直尺竖直固定在铁架台的横杆上(图中未画出)，将光电门1和光电门2固定在直尺的适当位置。 (2)测得两个光电门之间的竖直高度差为h。 (3)用游标卡尺测得圆柱形重锤的高度为d(d相比h很小)。 (4)接通光电门电源;将重锤从光电门1正上方由静止释放，让重锤下落并穿过两个光电门。 (5)若重锤通过光电门1时，光电门记录的时间为t1，重锤通过光电门2时，光电门记录的时间为t2。 (6)通过上述相关物理量可得，重锤通过光电门1时的速度大小为v1=____________，重锤通过光电门2时的速度大小为v2=____________，计算重力加速度的表达式为g=____________(用d，h，t1，t2表示)。  12.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。 (1)为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要____________。  A.秒表 B.天平 C.刻度尺 (2)某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是____________。  A.1.20 cm B.1.39 cm C.1.50 cm D.1.60 cm (3)已知电火花计时器连接的是频率为50 Hz的交流电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小vC=_________m/s，小车的加速度大小a=_________m/s2(结果均保留2位有效数字)。  13.(10分)某大雾天气，有一司机驾驶汽车在一段平直路面上以v0=20 m/s的速度匀速行驶，突然发现前方路中间有一静止的障碍物，为使汽车不撞上障碍物，司机立即刹车，制动加速度大小为5 m/s2。求： (1)从刹车开始，汽车经过6 s的位移大小; (2)从刹车开始，汽车在第1 s内与第2 s内的位移之比。 14.(12分)某校物理兴趣小组，为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从离地面高为H=11.25 m的高楼楼顶上由静止释放，让其自由下落，下落途中通过一个窗口的时间为Δt=0.1 s，窗口的高度为L=1.05 m，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)鸡蛋落地时的速度大小v; (2)鸡蛋落地前最后1 s内的位移x; (3)高楼楼顶离窗口的上边框的高度。 15.(16分)如图甲所示，滑板运动深受部分年轻人的喜爱，他们在斜坡上冲上、滑下，享受着运动的乐趣。为研究此运动过程，可以建立如图乙所示物理模型。物体由底端D点以v0=4 m/s的速度滑上固定的光滑斜面，途经A、B两点，已知AB=BC;由B点再经过0.5 s物体将滑到斜面最高点C时恰好速度为零。已知斜面长度为4 m，求： (1)物体运动的加速度; (2)物体经过B点时的速度大小; (3)物体两次经过A点的时间间隔。 章末测评验收卷(二) (时间：75分钟　满分：100分) 一、单项选择题(本题共7小题，每小题4分，共28分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的) 1.关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　) A.匀减速直线运动中，加速度可能减小 B.匀加速直线运动中，加速度可能增大 C.匀加速直线运动中，加速度的方向一定和速度方向相同 D.匀减速直线运动中，加速度的方向一定为负方向 答案　C 解析　匀减速直线运动中，加速度恒定不变，速度减小，A错误;匀加速直线运动中，加速度恒定不变，速度增大，B错误;加速度方向与速度方向相同时，物体做加速运动，加速度方向与速度方向相反时，物体做减速运动，C正确，D错误。 2.如图所示，假设列车在某段距离中做匀加速直线运动，速度由5 m/s增加到10 m/s时位移为x1。当速度由10 m/s增加到15 m/s时，它的位移是(　　) A.x1 B.x1 C.2x1 D.3x1 答案　B 解析　由公式x===，解得x'=x1，所以B正确。 3.黄果树瀑布位于贵州省安顺市，是白水河九级瀑布群中规模最大的一级瀑布。黄果树瀑布的高度达77.8 m，若认为水从瀑布顶端开始做自由落体运动，则水离开瀑布顶端后在空中运动的时间最接近(　　) A.2 s B.3 s C.4 s D.5 s 答案　C 解析　根据h=gt2，可得t== s≈4 s，故C正确。 4.某运动员参加百米赛跑，起跑后做匀加速直线运动，一段时间后达到最大速度，此后保持该速度运动到终点。下列速度—时间(v-t)和位移—时间(x-t)图像中，能够正确描述该过程的是(　　) A. B. C. D. 答案　B 解析　因为v-t图像的斜率表示加速度，由速度与时间关系可知v=at，则匀加速阶段为一条倾斜直线，匀速阶段为一条平行于时间轴的直线，故A错误，B正确;根据位移与时间的关系有x=at2，可知x-t图像在匀加速阶段为开口向上的抛物线，匀速阶段为一条倾斜直线，故C、D错误。 5.(2024·河北卷，3)篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的v-t图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是(　　) A.a点 B.b点 C.c点 D.d点 答案　A 解析　由题图可知，篮球每一次弹起的最大速度越来越小，则每一次上升的最大高度越来越小，t=0时对应初始高度，a点对应第一次上升的最大高度，可知a点对应篮球位置最高，A正确。 6.骑自行车的人沿着直线做匀加速直线运动，在第1 s、第2 s、第3 s、第4 s内通过的位移分别为1 m、2 m、3 m、4 m，下列有关其运动的描述正确的是(　　) A.初速度为零 B.4 s内的平均速度是1 m/s C.第2 s末的速度是2 m/s D.整个过程中加速度是1 m/s2 答案　D 解析　根据Δx=aT2得加速度为a==1 m/s2。由第1 s内的位移x1=v0t1+a，解得初速度为v0=0.5 m/s，故A错误，D正确;4 s内的平均速度为v==2.5 m/s，故B错误;第2 s末的速度v2==2.5 m/s，故C错误。 7.在平直公路上有甲、乙两辆汽车从同一位置沿着同一方向运动，它们的速度—时间图像如图所示，则(　　) A.甲、乙两车同时从静止开始出发 B.在t=2 s时乙车追上甲车 C.在t=4 s时乙车追上甲车 D.甲、乙两车在公路上可能相遇两次 答案　C 解析　由图像可知，乙车比甲车迟出发1 s，故A错误;根据速度—时间图像与时间轴围成的图形面积表示位移知，t=2 s时，甲车的位移比乙车的位移大，则乙车还没有追上甲车，故B错误;在0~4 s内，甲车的位移 x甲=×8×4 m=16 m，乙车的位移 x乙=×(1+3)×8 m=16 m，所以x甲=x乙，两者又是从同一位置沿着同一方向运动的，则在t=4 s时乙车追上甲车，故C正确;在t=4 s以后，甲车的速度比乙车的大，乙车做匀速直线运动，两车不可能再相遇，所以两车只相遇一次，故D错误。 二、多项选择题(本题共3小题，每小题6分，共18分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得6分，选对但不全的得3分，有选错的得0分) 8.如图(a)所示的医用智能机器人在巡视中沿医院走廊做直线运动，图(b)是该机器人在某段时间内的位移—时间图像(后10 s的图线为曲线，其余为直线)。以下说法正确的是(　　) A.机器人在0~30 s内的位移大小为2 m B.0~10 s内，机器人做匀加速直线运动 C.10~30 s内，机器人的平均速度大小为0.35 m/s D.机器人在5 s末的速度与15 s末的速度相同 答案　AC 解析　根据图像可知，机器人在0~30 s内的位移大小为2 m，A正确;位移—时间图像的斜率表示速度，0~10 s内，图线的斜率不变，则机器人做匀速直线运动，B错误;10~30 s内，平均速度大小为== m/s=0.35 m/s，C正确;0~10 s内图线的斜率与10~20 s内图线的斜率绝对值相等，所以机器人在5 s末与15 s末的速度等大反向，故速度不相同，D错误。 9.一名运动员将冰壶以一定的初速度投出，冰壶沿直线运动一段距离后停止。冰壶的运动为匀变速直线运动，其部分运动的-t图像如图所示。下列说法正确的是(　　) A.冰壶的初速度大小为6.8 m/s B.冰壶的加速度大小为0.2 m/s2 C.冰壶此过程的平均速度大小为1.7 m/s D.冰壶做匀变速直线运动的时间为34 s 答案　BC 解析　冰壶做匀减速直线运动过程中，设其初速度大小为v0，加速度大小为a，根据位移与时间公式x=v0t+at2，变形可得=v0+at，结合题图可知，冰壶的初速度大小v0=3.4 m/s，图线斜率k=a=-0.1，则a=-0.2 m/s2，则加速度大小为0.2 m/s2，A错误，B正确;冰壶匀减速直线运动的时间为t==17 s，D错误;匀变速直线运动的平均速度等于初末速度的平均值，所以此过程的平均速度大小为==1.7 m/s，C正确。 10.如图所示，冰壶以某一速度沿虚线做匀减速直线运动，垂直进入四个完全相同的矩形区域，离开第四个矩形区域边缘的E点时速度恰好为零。则(　　) A.冰壶在B点和D点的速度之比为3∶1 B.冰壶在C点速度大于AE过程的平均速度 C.冰壶在D点的时刻是AE过程的时间中点 D.冰壶在AC和CE过程的时间之比为1∶2 答案　BC 解析　冰壶在E点时速度恰好为零，可看成从E点开始的反向匀加速直线运动，根据v2=2ax，可知vB∶vD=∶1，A错误;C点是中间位置，AE过程的平均速度等于中间时刻的速度，根据匀变速直线运动中间时刻和中间位置的速度关系可知，中间位置的速度大于中间时刻的速度，所以冰壶在C点速度大于AE过程的平均速度，B正确;根据初速度为0的匀变速直线运动的比例关系可知tDE∶tCD∶tBC∶tAB=1∶(-1)∶()∶(2-)，所以有tDE∶tDA=1∶1，即D点的时刻是AE过程的时间中点，又tAC∶tCE=(2-)∶=(-1)∶1，C正确，D错误。 三、非选择题(本题共5小题，共54分) 11.(8分)某同学用如图所示的装置测量重力加速度的大小，实验操作步骤如下： (1)将直尺竖直固定在铁架台的横杆上(图中未画出)，将光电门1和光电门2固定在直尺的适当位置。 (2)测得两个光电门之间的竖直高度差为h。 (3)用游标卡尺测得圆柱形重锤的高度为d(d相比h很小)。 (4)接通光电门电源;将重锤从光电门1正上方由静止释放，让重锤下落并穿过两个光电门。 (5)若重锤通过光电门1时，光电门记录的时间为t1，重锤通过光电门2时，光电门记录的时间为t2。 (6)通过上述相关物理量可得，重锤通过光电门1时的速度大小为v1=____________，重锤通过光电门2时的速度大小为v2=____________，计算重力加速度的表达式为g=____________(用d，h，t1，t2表示)。  答案　(6)　　 解析　(6)重锤通过光电门1时的速度大小为v1=，重锤通过光电门2时的速度大小为v2=，根据=2gh，可得重力加速度的表达式为g=。 12.(8分)某实验小组利用如图甲所示的装置来探究小车速度随时间变化的规律。 (1)为完成实验，除了图甲中标出的器材外，还需要____________。  A.秒表 B.天平 C.刻度尺 (2)某次实验时小车做匀加速直线运动，实验获得的纸带及测量数据如图乙所示，A、B、C、D、E、F为相邻的六个计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出。实验时忘记标注纸带上A、B两点间的距离，下列数据中最接近xAB的是____________。  A.1.20 cm B.1.39 cm C.1.50 cm D.1.60 cm (3)已知电火花计时器连接的是频率为50 Hz的交流电源，结合图乙中的测量数据，纸带上打出C点时小车的速度大小vC=_________m/s，小车的加速度大小a=_________m/s2(结果均保留2位有效数字)。  答案　(1)C　(2)B　(3)0.21　0.50 解析　(1)时间由打点计时器计时，因此不需要秒表，A错误;因实验装置来探究小车速度随时间变化的规律，因此不需要测量钩码的质量，不需要天平，B错误;纸带上计数点间的距离需要测量，因此为完成实验，除了题图甲中标出的器材外，还需要刻度尺，C正确。 (2)由匀变速直线运动相邻相等间隔时间内位移差相等，可知xBC-xAB=xCD-xBC，可得xAB=2xBC-xCD=2×1.90 cm-2.38 cm=1.42 cm，因此数据中最接近xAB的是1.39 cm，因此A、C、D错误，B正确。 (3)已知电火花计时器连接的是频率为50 Hz的交流电源，纸带上相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，可知纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为T=×5 s=0.1 s，由匀变速直线运动在某段时间内中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，可得打出C点时小车的速度大小vC==×10-2 m/s=0.21 m/s，由匀变速直线运动的推论Δx=aT2，可得小车的加速度大小a==×10-2 m/s2=0.50 m/s2。 13.(10分)某大雾天气，有一司机驾驶汽车在一段平直路面上以v0=20 m/s的速度匀速行驶，突然发现前方路中间有一静止的障碍物，为使汽车不撞上障碍物，司机立即刹车，制动加速度大小为5 m/s2。求： (1)从刹车开始，汽车经过6 s的位移大小; (2)从刹车开始，汽车在第1 s内与第2 s内的位移之比。 答案　(1)40 m　(2)7∶5 解析　(1)汽车从刹车到停下所用时间为 t0== s=4 s 则从刹车开始，汽车经过6 s的位移大小为 x6=t0=×4 m=40 m。 (2)汽车在第1 s内的位移为 x1=v0t1-a=17.5 m 汽车在前2 s内的位移为x2=v0t2-a=30 m 则汽车在第2 s内的位移为x12=x2-x1=12.5 m 从刹车开始，汽车在第1 s内与第2 s内的位移之比为x1∶x12=7∶5。 14.(12分)某校物理兴趣小组，为了了解高空坠物的危害，将一只鸡蛋从离地面高为H=11.25 m的高楼楼顶上由静止释放，让其自由下落，下落途中通过一个窗口的时间为Δt=0.1 s，窗口的高度为L=1.05 m，忽略空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，求： (1)鸡蛋落地时的速度大小v; (2)鸡蛋落地前最后1 s内的位移x; (3)高楼楼顶离窗口的上边框的高度。 答案　(1)15 m/s　(2)10 m，方向竖直向下　(3)5 m 解析　(1)由h=gt2可知 鸡蛋落地所需时间为t==1.5 s 所以鸡蛋落地时的速度大小v=gt=15 m/s。 (2)鸡蛋下落0.5 s内的位移h1=g=1.25 m 因此鸡蛋落地前最后1 s内的位移 x=H-h1=10 m，方向竖直向下。 (3)鸡蛋从高楼楼顶下落到窗口上边框时， 有h2=g 鸡蛋从高楼楼顶下落到窗口下边框， 有h2+L=g(t0+Δt)2 联立解得h2=5 m。 15.(16分)如图甲所示，滑板运动深受部分年轻人的喜爱，他们在斜坡上冲上、滑下，享受着运动的乐趣。为研究此运动过程，可以建立如图乙所示物理模型。物体由底端D点以v0=4 m/s的速度滑上固定的光滑斜面，途经A、B两点，已知AB=BC;由B点再经过0.5 s物体将滑到斜面最高点C时恰好速度为零。已知斜面长度为4 m，求： (1)物体运动的加速度; (2)物体经过B点时的速度大小; (3)物体两次经过A点的时间间隔。 答案　(1)2 m/s2，方向沿斜面向下　(2)1 m/s　(3) s 解析　(1)设物体运动的加速度大小为a，根据运动学公式=2aL，解得a== m/s2=2 m/s2，方向沿斜面向下。 (2)将物体的匀减速上滑过程逆向看作是反向的初速度为零的匀加速下滑过程，则物体经过B点时的速度大小为vB=at1=2×0.5 m/s=1 m/s。 (3)BC和AB的长度为x=AB=BC== m=0.25 m，由2x=a可得物体从C到A的时间t2== s= s 根据运动的对称性可知物体两次经过A点的时间间隔Δt=2t2=2× s= s。 学科网（北京）股份有限公司 $