周周练3 章末过关检测(二)-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参(教科版)
2026-09-30
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摘要:
**基本信息**
聚焦运动学核心知识,通过概念辨析、公式应用、实验探究及综合计算,系统整合匀变速直线运动规律与图像分析,强化科学思维与问题解决能力。
**综合设计**
|模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑|
|----|-----------|----------|----------|
|概念辨析|2题|运动类型判断、图像分析|从位移-时间、速度-时间图像斜率意义,推导运动性质(匀速/匀变速)|
|公式应用|7题|追及相遇、刹车距离、平均速度计算|基于匀变速直线运动公式(v=v₀+at、x=v₀t+½at²)及推论(Δx=aT²)解决实际问题|
|实验探究|2题|打点计时器、气垫导轨测量速度加速度|通过平均速度近似瞬时速度,利用Δx=aT²计算加速度,体现科学探究方法|
|综合计算|3题|自由落体与匀减速结合、跳伞运动、接力比赛|整合多过程运动模型,运用运动学公式分阶段求解,培养模型建构与科学推理能力|
内容正文:
周周练3 章末过关检测(二)
(时间:75分钟 分值: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,只有一项符合题目要求。
1.两木块甲、乙自左向右做直线运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下木块每次曝光时的位置,如图所示,连续两次曝光的时间间隔是相等的,由图可知两木块( )
A.甲木块做匀速直线运动,乙物块做匀加速直线运动
B.甲木块做变加速直线运动,乙木块做匀速直线运动
C.t2到t5时间内,甲、乙物块的平均速度相等
D.整个运动的过程,甲木块始终在乙木块的前面
解析:选C。甲木块在相等时间内的位移之差是一恒量,可知甲木块做匀加速运动,乙木块在相等时间内的位移大小相等,做匀速直线运动,故A、B错误;t2到t5时间内,甲、乙两个木块的位移相等,时间相等,根据v=可知二者平均速度相等,故C正确;由题图可知,t2到t5时间内乙木块在甲木块前面,故D错误。
2.一只蝙蝠以大小为v1的速度匀速直线飞行,某一时刻发出超声波,经过时间t接收到由正前方障碍物反射回来的超声波。若该蝙蝠发出的超声波在空气中传播的速度大小为v2(v2>v1),则该蝙蝠接收到反射回来的超声波时到障碍物的距离为( )
A.(v2-v1)t B.(v1+v2)t
C.(v2-v1)t D.(v1+v2)t
解析:选A。设蝙蝠接收到反射回来的超声波时到障碍物的距离为s,初始时蝙蝠到障碍物的距离为L,则由距离关系可得L=v1t+s,L+s=v2t,联立解得s=(v2-v1)t,故选A。
3.气球以10 m/s的速度匀速竖直上升,从气球上掉下一个物体,经17 s到达地面。物体刚脱离气球时气球的高度为(不计空气阻力,g取10 m/s2)( )
A.1 445 m B.1 275 m
C.170 m D.1 615 m
解析:选B。设物体刚脱离气球时气球的高度为H,取初速度的方向为正方向,则有-H=v0t-gt2,代入数据得H=1 275 m,故A、C、D错误,B正确。
4.一小球自竖直墙壁的某点释放并自由下落,如图所示为频闪照相机在同一底片上经多次曝光得到的照片,数字1、2、3、…代表小球运动过程中每次曝光的位置。已知每块砖的厚度均为d,连续两次曝光的时间间隔均为T,不计空气阻力及砖的间隙,则释放点与位置2的距离为( )
A.2d B.3d C.d D.d
解析:选D。根据Δh=gT2=d,位置2的速度v2=,释放点与位置2的距离x2=,联立解得x2=d。
5.小明同学国庆假期坐高铁出行,在高铁进站时,他测得高铁的速度从36 km/h减速降为0的过程中,其脉搏共跳动了69次,小明又测量了自己的脉搏约为每分钟60次,则在此过程中高铁滑行的距离约为( )
A.345 m B.690 m C.1 240 m D.2 160 m
解析:选A。高铁减速进站的时间t=×69=69 s,初速度v0=36× m/s=10 m/s,末速度vt=0,假设高铁做匀减速直线运动,则平均速度==5 m/s,滑行距离约为x=·t=345 m,故A正确。
6.有四个运动的物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示,物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.物体A和B均做加速直线运动,且A的加速度比B的加速度大
B.物体A和B均做匀速直线运动,且A的速度比B的速度大
C.物体C的加速度比D的加速度大
D.t=5 s时,物体C与物体D的速度方向相反
解析:选B。由题意知,甲图像的斜率表示速度,斜率的大小反映速度的大小,所以物体A和B均做匀速直线运动,且A的速度比B的速度大,故A错误,B正确;由题意知,乙图像的斜率表示加速度,斜率绝对值越大,加速度越大,则C的加速度比D的加速度小,故C错误;t=5 s时,物体C与物体D的速度都为正,方向相同,故D错误。
7.一物体以初速度v0做匀减速直线运动,第1 s内通过的位移x1=3 m,第2 s内通过的位移x2=2 m,最终物体停止运动,则下列说法正确的是( )
A.初速度v0的大小为2.5 m/s
B.加速度a的大小为0.5 m/s2
C.在第2 s后,物体继续运动的位移大小等于 m
D.物体总共运动了3 s
解析:选C。根据匀变速直线运动推论Δx=aT2,结合题意可知,加速度a=== m/s2=-1 m/s2,所以加速度大小为1 m/s2,由匀变速直线运动位移公式有x1=v0t+at2,解得v0=3.5 m/s,故A、B错误;从开始到最终停下来,由速度位移关系可得物体的位移x==6.125 m,故第2 s后,物体继续运动的位移大小等于Δx′=x-x1-x2= m,故C正确;由匀变速直线运动速度时间关系v=v0+at,故从开始到最终停下来,物体运动时间t总== s=3.5 s,故D错误。
二、多项选择题:本题共3小题,每小题6分,共18分。在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求。全选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分。
8.图甲为篮球比赛中,运动员投篮命中,篮球穿过篮网落下的情景,此后篮球经历了多次与地面碰撞弹起又落下的过程,图乙反映的是篮球某段运动过程的速度与时间的关系,关于此过程,下列说法正确的是( )
A.地面对篮球的弹力是地面发生形变产生的
B.t1时刻篮球加速度的方向发生变化
C.此过程中篮球的加速度先增大后减小
D.此过程中篮球的速度先减小后增大
解析:选AD。弹力是施力物体发生形变后对受力物体的作用力,在篮球与地面接触的过程中,地面对篮球的弹力是地面发生形变产生的,故A正确;v-t图像斜率表示加速度,则由图像可知整个过程中斜率始终为负,且其绝对值逐渐减小,方向并未发生变化,则t1时刻只是速度方向发生变化,但加速度方向未变,且其大小在不断减小,故B、C错误;从题图乙中可以看出,篮球的速度先从正值逐渐减小到零,然后变为负值并逐渐增大,因此,速度大小先减小后增大,故D正确。
9.汽车由静止从O点开始在平直公路上做匀加速直线运动,从电杆P到电杆Q所用时间为6 s,已知P、Q电杆相距60 m,车经过电杆Q时的速率是15 m/s,则( )
A.车经过P时的速率是7.5 m/s
B.车的加速度是1.5 m/s2
C.P、O间距离是7.5 m
D.车从出发到Q所用的时间是9 s
解析:选CD。根据vQ=vP+at,xPQ=vPt+at2,解得vP=5 m/s,a= m/s2,A、B错误;根据v-0=2axOP,解得xOP=7.5 m,C正确;根据vQ=atQ,解得tQ=9 s,D正确。
10.某动车进站前以速度v匀速直线行驶,A是站台外电线杆,B是站台内电线杆,动车车头通过电线杆A时开始刹车,前三节车厢通过电线杆B用时为t,动车停下时刚好有四节车厢通过电线杆B,每节车厢的长度均为L,设动车刹车过程为匀减速运动,则下列判断正确的是( )
A.第四节车厢通过电线杆B所用的时间小于t
B.动车刹车的加速度大小为
C.第一节车厢通过电线杆B所用的时间为(-)t
D.A、B两电线杆间的距离为-4L
解析:选BD。以动车为参考系,电线杆B相对于动车做匀减速直线运动,根据其逆过程与初速度为零的匀加速直线运动相邻相等时间的位移比可知,前三节车厢通过电线杆B的时间为t,则第四节车厢通过电线杆B的时间也为t,故A错误;由4L=a(2t)2,解得a=,故B正确;第四节车厢通过电线杆B所用时间为t,根据比例规律可知,第一节车厢通过电线杆B所用的时间为(2-)t,故C错误;A、B电线杆间的距离s=-4L=-4L,故D正确。
三、非选择题:本题共5小题,共54分。
11.(8分)如图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器所接电源的频率为50 Hz,实验时得到表示小车运动过程的一条清晰纸带如图所示,纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出,测得相邻计数点间距离分别为s1、 s2、 s3、s4、s5、s6,则:
(1)打点计时器使用________(选填“交流”或“直流”)电源。
(2)相邻两计数点间时间间隔T=________。
(3)3点处瞬时速度计算表达式为v3=____________(用题中所给物理量符号表示,两计数点间时间间隔为T)。
(4)利用4~6计数点之间的纸带,求小车运动的加速度a=___________(用题中所给物理量符号表示,两计数点间时间间隔为T)。
(5)关于打点计时器的使用,下列说法正确的是________。
A.电火花计时器使用的是4~6 V交流电源
B.先释放纸带,后接通打点计时器的电源
C.纸带上打的点越密,说明物体运动得越快
D.如果实际电源频率为55 Hz,而计算时仍按50 Hz计算,则速度的测量值偏小
解析:(1)打点计时器使用交流电源。
(2)打点计时器所接电源的频率为50 Hz,纸带上相邻两计数点间还有4个实际打点没有画出,则相邻两计数点间时间间隔T=0.02×5 s=0.1 s。
(3)由中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度,可得3点处瞬时速度计算表达式为v3=。
(4)由匀变速直线运动的推论Δs=aT2,利用4~6计数点之间的纸带,可得小车运动的加速度a=。
(5)电火花计时器使用的是220 V交流电源,A错误;为了充分利用纸带,得到更多的数据,应先接通打点计时器的电源,待打点稳定后,再释放纸带,B错误;纸带上打的点越密,说明物体在相同时间内运动的距离越小,则运动得越慢,C错误;用打点计时器测定物体的速度,如果实际电源频率为55 Hz,可知打点周期T′= s< s,而计算时仍按50 Hz计算,计算得到的两点间所用时间偏大,则速度的测量值偏小,D正确。
答案:(1)交流 (2)0.1 s (3) (4)
(5)D
12.(8分)利用气垫导轨和光电计时器可以测量物体的速度和加速度。实验中实际是利用了遮光条通过光电门这段时间的平均速度近似代表滑块通过光电门这一位置时的瞬时速度。如图甲所示,滑块上安装了遮光条,遮光条的宽度为d,滑块在牵引力作用下做匀变速直线运动,先后通过两个光电门,配套的数字计时器可以记录显示滑块通过光电门的时间t1和t2,已知两光电门之间的距离为L。
(1)某次实验时,测得各数据如下:d=4 mm,t1=0.02 s,t2=0.01 s,L=60 cm,则遮光条经过光电门2时的速度大小为________m/s,滑块的加速度大小为________m/s2。(结果均保留2位有效数字)
(2)为了使测量结果更加准确,下列措施可行的是________。
A.换用宽度更窄的遮光条
B.换用更光滑的气垫导轨
C.使滑块的释放点更靠近光电门
D.增大两光电门间的距离
(3)为了减小实验的误差,实验时只改变光电门2的位置,仍将滑块从同一位置由静止释放,测得多组实验数据。根据数据结果绘制了L的图像如图乙所示,若图线的斜率为k,纵轴截距为b,则遮光条经过光电门1时的速度为__________________(用b、d表示),滑块的加速度为____________(用d、k表示)。
解析:(1)遮光条经过光电门2时的速度大小
v2== m/s=0.40 m/s
遮光条经过光电门1时的速度大小
v1==0.20 m/s
滑块的加速度大小a==0.10 m/s2。
(2)遮光条宽度越窄,平均速度就越能代表滑块通过光电门的瞬时速度,故A符合题意;气垫导轨的作用是使滑块不受摩擦力,故B不符合题意;滑块的释放点若离光电门太近,则滑块通过光电门速度的测量值精确度下降,故C不符合题意;增大两光电门间的距离,滑块做匀加速运动过程的时间将加长,遮光条通过光电门的时间相对而言就更短了,实验误差更小,故D符合题意。
(3)只改变光电门2的位置,不改变滑块经过光电门1的位置,则加速度大小的测量满足2-v=2aL
可变形为=L+
L图线的纵截距b=
则遮光条经过光电门1时的速度v1=d
图线的斜率k=
则滑块的加速度a=。
答案:(1)0.40 0.10 (2)AD (3)d
13.(10分)
一种名叫“塘鹅”的海鸟捕鱼时,可以从高空沿竖直方向像一支箭一样扎入水中,如图所示。假设塘鹅从高空向下俯冲的过程为自由落体运动,入水后竖直向下做匀减速直线运动。已知塘鹅与水面的高度H=5 m,入水后的加速度大小为40 m/s2,重力加速度g取10 m/s2,塘鹅可视为质点。求:
(1)塘鹅入水前瞬间速度v0的大小;(3分)
(2)塘鹅入水后下降的最大深度h;(3分)
(3)塘鹅从空中开始俯冲到入水后下降至最大深度的过程经历的总时间t。(4分)
解析:(1)塘鹅入水前做自由落体运动,有v=2gH
解得v0=10 m/s。
(2)根据速度—位移公式0-v=-2ah
解得h=1.25 m。
(3)设塘鹅做自由落体运动的时间为t1,则有v0=gt1
解得t1=1 s
入水后做减速运动的时间为t2,则有0=v0-at2
解得t2=0.25 s
则t=t1+t2=1.25 s。
答案:(1)10 m/s (2)1.25 m (3)1.25 s
14.(14分)跳伞运动员做跳伞表演时,从距离地面405 m高处的飞机上开始跳下,先做自由落体运动,当自由下落180 m时打开降落伞,降落伞打开后运动员立即做匀减速直线运动,跳伞运动员到达离地面1 m高处时的速度大小为4 m/s。(g取10 m/s2,不计空气阻力)求:
(1)运动员打开降落伞时的速度大小;(3分)
(2)降落伞打开后,运动员的加速度大小;(4分)
(3)离开飞机后,运动员到达地面所用时间。(7分)
解析:(1)由自由落体运动公式可得2gh=v
解得v m=60 m/s。
(2)由速度位移公式2ax=v2-v得
a== m/s2=-8 m/s2
加速度大小为8 m/s2,方向竖直向上。
(3)自由落体的时间
t1==6 s
匀减速到4 m/s的时间
t2==7 s
从4 m/s减速到零所用的时间
t3==0.5 s
从4 m/s减速到零时运动的位移
h3=t3=1 m
此时刚好到地面,所以总时间
t=t1+t2+t3=13.5 s。
答案:(1)60 m/s (2)8 m/s2 (3)13.5 s
15.(14分)如图所示,在校运会4×100米接力比赛中,当甲同学以8 m/s的速度匀速通过标记点A时,乙同学在接力区起点B由静止开始以3 m/s2的加速度匀加速预跑,A、B两点间的距离未知。已知甲同学在完成交接棒前速度保持不变,接力区长度为25 m。
(1)请通过计算说明,乙同学能否在接力区加速至10 m/s。(4分)
(2)若A、B两点间的距离为10.5 m,求完成交接棒时乙的速度大小。(4分)
(3)为了保证甲、乙在接力区完成交接棒时两者速度相等(这样不容易掉棒),求A、B两点间的距离。(6分)
解析:(1)设乙同学加速到10 m/s时通过的位移为x,则有2ax=v2
解得x= m<25 m
故乙同学能在接力区加速至10 m/s。
(2)设经过t时间两同学相遇完成交接棒,则有
v甲t=at2+xAB
解得t= s
故此时乙的速度v乙=at=7 m/s。
(3)设甲、乙的速度相等的时间为t′,则有
v甲=v′乙=at′
此时甲的位移x甲=v甲t′
乙的位移x乙=
故A、B两点间的距离Δx=x甲-x乙
联立解得Δx= m。
答案:(1)见解析 (2)7 m/s (3) m
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