章末综合检测(二)匀变速直线运动-【学霸笔记·同步精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教师用书word(鲁科版)
2026-09-10
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摘要:
**基本信息**
本卷为高中物理“匀变速直线运动”单元复习检测,满分100分,通过磁浮线、亚运会跳水等真实情境,融合物理观念与科学思维,全面考查运动学核心知识与应用能力。
**题型特征**
|题型|题量/分值|知识覆盖|命题特色|
|----|-----------|----------|----------|
|单项选择题|8/24|刻度尺读数、匀变速公式应用(如磁浮线加速时间估算)|结合科技情境,注重基础概念辨析|
|多项选择题|4/16|v-t图像分析、运动学公式综合(如机器人运动比较)|强化科学推理,考查多维度分析能力|
|非选择题|5/60|实验(重力加速度测量、打点计时器)、综合计算(亚运会跳水、酒驾安全、水火箭运动)|实验题突出科学探究,计算题联系社会热点,层次分明|
内容正文:
章末综合检测(二) 匀变速直线运动
(满分:100分)
一、单项选择题:本题共8小题,每小题3分,共24分。每小题只有一个选项符合题目要求。
1.某同学用毫米刻度尺测量一物体的长度,如图所示,下述记录结果正确的是( )
A.3 cm B.30 mm
C.3.00 cm D.0.03 m
解析:C 刻度尺的最小分度为1 mm,需再估读一位数字,所以记录的数据应读到毫米的十分位。故C正确。
2.上海磁浮线是世界第一条投入商业运行的高速磁浮铁路,磁浮线只有龙阳路站和浦东国际机场站这两站,线路全长30公里,运行过程中最大的速度约为300 km/h,单线运行时间仅为7分20秒。假设磁悬浮列车的加速过程和减速过程的加速度大小相同,根据以上信息,估算列车加速的时间是( )
A.40 s B.60 s
C.80 s D.100 s
解析:C 列车的最大速度v=300 km/h= m/s,磁悬浮列车的加速过程和减速过程的加速度大小相同,可知加速时间和减速时间相同,设为t1,则2×t1+v(t-2t1)=x,解得t1=80 s,故选C。
3.如图所示,某汽车以10.8 km/h的速度匀速进入小区智能道闸,道闸智能系统用了0.3 s的时间识别车牌号,识别完成后发出“滴”的一声,司机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制动刹车,车恰好停在距自动栏杆2.5 m处。已知该道闸的车牌识别起点线到自动栏杆的距离为7 m,司机的反应时间为0.7 s,则汽车刹车时的加速度大小为( )
A.2 m/s2 B.3 m/s2
C.4 m/s2 D.5 m/s2
解析:B 设汽车速度为v,则v=10.8 km/h=3 m/s,设从识别车牌号到司机采取制动刹车共经历了时间t,则t=0.3 s+0.7 s=1 s,此过程中汽车经过位移为s=vt=3 m,因此汽车在刹车制动过程中做匀减速直线运动的位移为s刹车=7 m-2.5 m-3 m=1.5 m,根据匀变速直线运动的公式有v2=2as刹车,解得a=3 m/s2,故选B。
4.如图所示,物体从O点由静止开始做匀加速直线运动,途经A、B、C三点,其中AB=4 m,BC=6 m,若物体通过AB和BC这两段位移的时间相等,则O、A两点之间的距离等于( )
A.2 m B.2.25 m
C.2.5 m D.2.75 m
解析:B 设AB与BC的运动时间为T,由匀变速直线运动连续相邻相等时间内物体位移差公式Δs=aT2,得6 m-4 m=aT2,a=,由中间时刻速度公式得vB===,由-=2as,得=2aLOB,LOB=,联立以上式子得LOB= m,则LOA=LOB-LAB= m=2.25 m,故选B。
5.如图所示的是甲、乙两物体沿同一条直线运动的速度—时间图像,若t=0时两者相向运动,且运动过程中不会相撞,下列说法中正确的是( )
A.若在t=0时两者相距15 m,则两物体相遇两次
B.若在t=0时两者相距25 m,则两物体相遇一次
C.若t=1 s时两者相遇,则两者不会再相遇
D.若t=2 s时两者第一次相遇,则两者还会再相遇
解析:A 两物体相向运动,2 s时两物体速度相等,它们之间的相对位移为20 m;t=0时,若两者之间的位移小于20 m,则能相遇两次,若等于20 m,则只能相遇一次,若大于20 m,则不能相遇,故选项A正确。
6.一根细绳两侧各系一个小球A和B,将小球A与一大桥桥面相齐,大桥桥面与水面之间的高度是20 m,细绳和小球B自然下垂,松开A球后落入河中,测得两球落入河中的时间差为1 s。不计空气阻力的影响,取g=10 m/s2,则绳长为( )
A.15 m B.25 m C.20 m D.45 m
解析:A 根据自由落体公式h=gt2得A球落入河中需要的时间为t==2 s,则B球落入河中的时间为1 s,对B球根据自由落体公式h=gt2得h=5 m,故绳长为l=20 m-5 m=15 m,故选A。
7.某款“眼疾手快”玩具可用来锻炼人的反应能力与手眼协调能力。如图所示,该玩具的圆棒长度L=0.25 m,游戏者将手放在圆棒的正下方,手(视为质点)离圆棒下端的距离h=1.25 m,不计空气阻力,取重力加速度大小取g=10 m/s2,=5.5,圆棒由静止释放的时刻为0时刻,游戏者能抓住圆棒的时刻可能是( )
A.0.4 s B.0.52 s C.0.45 s D.0.6 s
解析:B 圆棒下端做自由落体运动下落到游戏者的手时,由h=gt2,解得t===0.5 s,圆棒上端做自由落体运动下落到游戏者的手时,由L+h=gt'2,解得t'==0.55 s,游戏者能抓住圆棒的时刻范围为0.5 s≤t0≤0.55 s,故选B。
8.A、B两质点在同一平面内同时向同一方向做直线运动,它们的位置—时间图像如图所示,其中A是顶点过原点的抛物线的一部分,B是过点(0,3)的一条直线,两图像相交于坐标为(3,9)的P点,则下列说法不正确的是( )
A.质点A做初速度为零、加速度为2 m/s2的匀加速直线运动
B.质点B以2 m/s的速度做匀速直线运动
C.在前3 s内,质点A比B向前多前进了9 m
D.在3 s前某时刻质点A、B速度相等
解析:C 质点A的运动方程为s=at2,则初速度为零,加速度a=2 m/s2,故A正确;B直线的斜率表示速度,故质点B做匀速直线运动,质点B的速度为v== m/s=2 m/s,故B正确;在前3 s内,质点B的位移为6 m,质点A的位移为9 m,质点A比B向前多前进了3 m,故C错误;t=1 s时刻,质点A的速度为2 m/s,质点B以v=2 m/s的速度做匀速直线运动,故D正确。
二、多项选择题:本题共4小题,每小题4分,共16分。每小题有多个选项符合题目要求。全部选对的得4分,选对但不全的得2分,有选错的得0分。
9.甲、乙、丙是三个在同一直线上运动的物体,它们运动的v-t图像如图所示,下列说法正确的是( )
A.丙与乙的运动方向相反
B.丙与乙的加速度方向相反
C.乙的加速度大于甲的加速度
D.丙的加速度小于乙的加速度
解析:BC 由图可知,甲、乙、丙的速度都为正值,所以运动方向相同,故A错误;由v-t图像斜率表示加速度可知丙与乙的加速度方向相反,故B正确;由图像可得甲的加速度大小为a甲= m/s2,乙的加速度大小为a乙= m/s2= m/s2,丙的加速度大小为a丙= m/s2=5 m/s2,可得a丙>a乙>a甲,故C正确,D错误。
10.(2025·福建福州高一上期末)甲、乙两机器人送餐时同向做直线运动,v-t图像如图所示,t=0时,两机器人并排,0~2 s内甲匀速运动,之后匀减速直至停止,乙一直匀减速直线运动直至停止,下列说法正确的是( )
A.甲、乙两机器人在0~8 s的时间内位移大小之比为3∶5
B.甲、乙两机器人在减速过程中的加速度大小之比为3∶2
C.t=8 s时两机器人间的距离最大,最大距离为0.8 m
D.t=2 s时两机器人间的距离最大,最大距离为0.2 m
解析:BC 根据v-t图像中图线与坐标轴所围的面积表示位移,可知,甲、乙两机器人在0~8 s的时间内位移大小分别为x甲=×(2+6)×0.6 m=2.4 m,x乙=×0.8×8 m=3.2 m,则甲、乙两机器人在0~8 s的时间内位移大小之比为3∶4,故A错误;根据v-t图像中图线的斜率表示加速度,可知,甲、乙两机器人在减速过程中的加速度大小分别为a甲= m/s2=0.15 m/s2,a乙= m/s2=0.1 m/s2,则甲、乙两机器人在减速过程中的加速度大小之比为3∶2,故B正确;由图可知,任意时刻乙的速度都大于甲的速度,由于t=0时,两机器人并排,则t=8 s时两机器人间的距离最大,最大距离为Δx=x乙-x甲=3.2 m-2.4 m=0.8 m,故C正确,D错误。
11.一汽车在公路上行驶,位移和速度关系为s=40-,其中s单位为m,v单位为m/s,则下列说法正确的是( )
A.汽车做减速运动,初速度大小为10 m/s
B.汽车做减速运动,加速度大小为5 m/s2
C.汽车经过4 s速度减小到零
D.汽车经过2 s速度减小到零
解析:BC 根据题意s=40-,整理得v2-400=-10s,对应v2-=2as,解得v0=20 m/s,a=-5 m/s2,所以汽车做匀减速运动,初速度大小为20 m/s,加速度大小为5 m/s2,故A错误,B正确;由v=v0+at,得t= s=4 s,故C正确,D错误。
12.如图甲、乙所示的是某物体在0~t1时间内运动的s-t图像和v-t图像,由图可知,在0~t1时间内( )
A.物体做的是曲线运动
B.物体做加速度越来越小的运动
C.图甲中时刻,图线的斜率为
D.s1-s0=t1
解析:CD s-t图像和v-t图像只能用来描述直线运动的规律,由图乙可知,物体做加速度恒定的匀减速直线运动,故A、B错误;因为物体做匀变速运动,中间时刻的速度等于全程的平均速度==,则图甲中时刻,图线的斜率为,故C正确;图乙中图线与时间轴所围“面积”表示物体运动的位移,即s1-s0=t1,故D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共60分
13.(6分)某学习小组利用如图甲所示的装置测量当地重力加速度。将小球从某位置静止释放,当小球从光电门中经过时,光电门1、光电门2记录它的遮光时间分别为t1、t2。两光电门的高度差为h,测得实验时所用小球的直径为d(d很小)。当地重力加速度记为g,完成下面的问题:(计算结果均用题中字母表示)
(1)小球通过光电门1时的速度大小v1=。
(2)若小球做自由落体运动,则应满足关系式2gh=d2。
(3)多次调节两光电门之间的高度差h,并同时记录对应的t1、t2,获得多组实验数据后,某同学作出h与-的关系图像如图乙所示,并测得图像的斜率为k,则当地重力加速度g=;若测量时小球的直径d偏小,则当地重力加速度的测量值小于(填“大于”“小于”或“等于”)真实值。
解析:(1)小球通过光电门1时的速度大小v1=。
(2)小球做自由落体运动,由匀变速直线运动规律有
2gh=d2。
(3)对(2)中表达式变形有h=
则在h与-的关系图像中k=
解得g=
若测得的d值偏小,则g的测量值偏小。
14.(8分)小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时,由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理,他从实验室里借取了如下器材:如图甲、乙所示的两种常见的打点计时器。
(1)其中乙是电磁打点计时器(填选“甲”或“乙”);
(2)小明选择了电磁打点计时器,为达到实验目的,还需要下列哪些器材:BD;
(3)在该实验中,下列说法中正确的是C;
A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端
B.开始实验时小车远离打点计时器一端
C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车
D.牵引小车的钩码个数越多越好
(4)实验得到的一条纸带如图所示,打点计时器电源频率为50 Hz,其中相邻的两个计数点间还有4个点未画出,则根据纸带,回答下列问题:
①根据纸带的数据,打计数点1时小车对应的速度为v1=0.36m/s(保留2位有效数字);
②据此可求出小车从0到4计数点内的加速度为a=0.38m/s2(保留2位有效数字)。
解析:(1)由题图甲、乙可知,其中图乙是电磁打点计时器。
(2)小明选择了电磁打点计时器,为达到实验目的,打出的纸带需要测量长度;又因电磁打点计时器需要学生电源,即交流低压电源,所以还需要刻度尺、交流低压电源。
(3)打点计时器应固定在长木板上,且在没有滑轮一端,A错误;开始实验时小车靠近打点计时器一端,B错误;应先接通电源,待打点稳定后再释放小车,C正确;牵引小车的钩码个数要适当,太多的话,小车的加速度会太大,对实验结果会有影响,所以不是越多越好,D错误。
(4)①打点计时器电源频率为50 Hz,其中相邻的两个计数点间还有4个点未画出,所以纸带上相邻两个计数点的时间间隔是T=0.02 s×5=0.1 s,
由中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度,可得打计数点1时小车对应的速度为
v1==×10-2 m/s≈0.36 m/s
②由Δs=aT2可求得小车从0到4计数点内的加速度为
a===×10-2 m/s2=0.38 m/s2。
15.(12分)在杭州亚运会女子十米台跳水决赛中,某运动员在最后一跳上演逆袭,以出色的表现夺得冠军。图甲为该运动员比赛时的情景,假设她以4 m/s的初速度从跳台向上跃起,到最高点后自由下落,入水后以18 m/s2的加速度向下做匀减速运动,速度减为零后立即上浮。将该运动员视为质点,起跳过程可视为竖直上抛运动,运动轨迹如图乙所示,H=10 m,重力加速度g取10 m/s2,不计空气阻力,求:
(1)该运动员在跳台上起跳后上升的最大高度(相对于跳台);
(2)该运动员运动至跳台下方1 m处时的速度大小;
(3)该运动员从起跳到水下最低处的位移。
答案:(1)0.8 m (2)6 m/s (3)16 m 位移方向竖直向下
解析:(1)设该运动员在跳台上起跳后上升的最大高度为h1,则h1=
解得h1=0.8 m。
(2)由该运动员从最高处自由下落,可知=2g(h1+h2)
解得v1=6 m/s。
(3)设该运动员刚入水时速度大小为v2,入水后下降的高度为h3,根据题意,该运动员在空中自由下落到水面时,=2g(h1+H)
入水后=2ah3
从起跳到水下最低处的位移x=H+h3
代入数据,联立解得x=16 m,且位移方向竖直向下。
16.(16分)研究发现:人在饮酒后驾车的应急反应时间是未饮酒时的2~3倍。反应时间是指司机从看到意外情况到踩刹车需要的这段时间;在反应时间内汽车要保持原速前进一段距离,这段距离叫反应距离。如图所示,某人酒后驾车沿马路直线行驶,车头中央距马路边沿3 m,车在到达某位置时,发现一人正从路边出发闯红灯过人行横道,此时汽车的速度为15 m/s,距离人的行走路线为30 m,若该司机的反应时间为1.2 s,刹车后汽车由于惯性还要继续行驶,再经过1 s刚好驶到人的行走路线。
(1)求这辆汽车在司机反应时间内前进的距离是多少?
(2)若人以1.5 m/s的速度匀速行走,请计算说明汽车是否有撞上行人的可能?(提示:该车的宽度约1.8 m)
(3)请你为驾驶人和行人各提出一条文明交通的警示语。
答案:(1)18 m (2)有撞上行人的可能 (3)对驾驶人:为了您和他人的安全,严禁酒后驾车,对行人:行人过马路不要闯红灯
解析:(1)这辆汽车在司机反应时间内前进的距离是
s1=v1t1=18 m。
(2)汽车从该点行驶到人的行走路线历时
t=t1+t2=2.2 s
行人在这段时间内的路程为s2=v2t=3.3 m
相对行人而言,车的近端离马路边沿距离为
l1=3 m-0.9 m=2.1 m
车的远端离马路边沿距离为
l1=3 m+0.9 m=3.9 m
由于l1<s2<l2
故汽车有撞上行人的可能。
(3)对驾驶人:为了您和他人的安全,严禁酒后驾车,对行人:行人过马路不要闯红灯。
17.(18分)某校物理学科文化节活动中学生们进行自制水火箭比赛。可乐瓶中装入适量的水,再用带有打气筒的瓶塞将瓶口塞住就完成了水火箭的制作。某小组将水火箭从水平地面由静止竖直向上发射,若加速过程可以看作是加速度大小为a=8 m/s2的匀加速直线运动,经过t1=2.5 s加速过程结束。当火箭达到最高点时,立即在发射点附近用相同的方法发射另一枚完全相同的火箭。已知重力加速度g取10 m/s2,不计水火箭的体积,忽略空气的作用力。求:
(1)水火箭上升的最大高度H和第一枚水火箭从发射到落地的总时间;
(2)这两枚水火箭在空中到达同一高度时二者的速度大小。
答案:(1)45 m 7.5 s (2)10 m/s 8 m/s
解析:(1)水火箭匀加速上升的位移h1=a=25 m
匀加速的末速度v=at1=20 m/s,之后以加速度g做匀减速到最高点,减速阶段上升的距离h2==20 m,所用时间t2==2 s,因此水火箭上升离地面的最大离度H=h1+h2=45 m
上升到最高点后水火箭自由落体落向地面,根据H=g 得t3=3 s
因此总时间为t=t1+t2+t3=7.5 s。
(2)若在第二枚火箭加速阶段两枚火箭高度相同,
有gt2+at2=H,解得t= s <t1=2.5 s
因此第一枚火箭的速度向下且v1=gt=10 m/s第二枚火箭的速度向上且v2=at=8 m/s
若在第二枚火箭减速阶段两枚火箭高度相同,
有gt2+h1+v(t-t1)-g(t-t1)2=H
解得t=2.25 s<t1(舍去)
故这两枚水火箭在空中到达同一高度时二者的速度大小分别为10 m/s和8 m/s。
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