2027届高考物理一轮复习-第2讲 匀变速直线运动的规律及其应用 专项练习

**基本信息** 聚焦匀变速直线运动规律，通过三级分层训练构建从基础公式到综合应用的认知体系，渗透科学思维与探究能力。 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |A组同步训练|8题|基础概念辨析与公式直接应用，含伽利略实验、反应时间测量等情境题|从加速度、平均速度等概念切入，逐步应用位移-时间、速度-时间公式，构建运动观念| |B组难点突破|4题|多过程运动、图像分析、逆向思维（如子弹穿木块），含多选题|从单一过程拓展至多过程，结合v-t图像与逆向法，深化科学推理与模型建构| |C组综合拓展|2题|实验设计（测重力加速度）与追及相遇综合计算|将规律应用于实验探究与复杂情境，体现科学探究与问题解决能力|

2027届高考物理一轮复习 第2讲 匀变速直线运动的规律及其应用 专项练习——原卷版 【A组同步训练】 1．（2025·四川模拟）某新能源汽车从静止加速到所需时间为，若此过程可视为匀加速直线运动，则该过程中通过的位移大小为（　　） A． B． C． D． 2．（2025·越秀模拟）下列关于四种运动模型的分析，说法正确的是（　　） A．对甲图，若三个物体从A点到B点的运动时间相等，则三个物体的平均速率相等 B．对乙图，小车通过光电门测出的速度实际是平均速度 C．对丙图，玉兔二号在月球上留下的轨迹长度是其位移大小 D．对丁图，若知道变色龙舌头伸的长度和时间，可求出加速度大小 3．（2025·贵州会考）如图所示，一个两端封闭的玻璃管，一端有一个开关，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，把玻璃管里的空气抽出去，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，下列科学家的观点被该实验证实的是（　　） A．焦耳 B．伽利略 C．阿基米德 D．爱因斯坦 4．（2025高二下·汨罗期末）一物体做匀变速直线运动，加速度为2m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．物体一定做加速运动 B．每秒的末速度都比初速度大2m/s C．第2秒末的速度是第1秒末速度的2倍 D．每秒速度的变化量为2m/s 5．（2025高三上·仙桃期中）为提高航母的效能，福建舰安装了电磁弹射器，若某舰载机从静止开始弹射，并作匀加速直线运动，经过位移达到起飞速度，则该过程的时间为（　　） A． B． C． D． （多选）6．（2025高三上·西城月考）甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从高处同时自由落下，下落过程中，以下几种说法中正确的是（　　） A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙大 B．下落末，它们的速度相等 C．各自下落时，它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大 7．（2025·日照模拟）一辆汽车从静止出发做加速直线运动，加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变，在接下来的相同时间内，加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为（　　） A． B． C． D． 8．（2025高三上·盘州期中）人从发现情况到采取相应行动所用的时间叫反应时间。如图，同学甲两个手指捏住刻度尺一端，刻度尺零刻度线一端靠近地面，由于刻度尺零刻度处有破损，同学乙在刻度尺5cm刻度处做握尺准备，且手的任何部位都与刻度尺不接触。当乙看到甲放手时，立即握住刻度尺，发现所握处刻度值为45cm，则同学乙的反应时间约为（　　） A．0.2 B．0.3s C．0.4s D．0.5s 【B组难点突破】 9．（2026·新华模拟）2026年央视春节联欢晚会中，我国自主研制的人形机器人大放异彩（如图甲）。机器人的完美表现需要经过无数次的训练与改进，如图乙所示，机器人训练跑道由水平直跑道和倾斜直跑道组成，某次训练中机器人在倾斜跑道上由静止开始匀加速运动，之后在水平跑道上匀减速运动直到静止，则其速度大小及路程随时间变化的下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． （多选）10．如图所示，三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上，一颗水平飞行的子弹以速度v0击中木块A，并恰好能穿过全部木块。假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变，下列说法中正确的是（　　） A．若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比为tA∶tB∶tC＝1∶∶ B．若三块木块的长度相等，则穿出第二块时的速度为v0 C．若穿过三块木块所用的时间相等，则三块木块的长度之比为LA∶LB∶LC＝5∶3∶1 D．若穿过三块木块所用的时间相等，则穿出第二块时的速度为v0 11．（2025·泸州模拟）如图所示，在机器人大赛中，可视为质点的两个机器人正在过十字赛道。某时刻，机器人甲在距点处以匀速运动，机器人乙以的速度经过距点处。则控制机器人乙按如下图的方式运动，两个机器人刚好相遇的是（　　） A． B． C． D． 12．（2025·山东模拟）央视“国家地理”频道播出的一档节目真实地呈现了四个水球可以挡住一颗子弹的过程，其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计，子弹视为质点。下列说法正确的是（　　） A．子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同 B．子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度 C．子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、，则 D．子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、，则 【C组综合拓展】 13．（2025·重庆市模拟）高中物理的学习，让小南同学的探究意识和实验操作能力大大增强。他利用实验室的基本仪器组装了如图所示的装置来测量当地的重力加速度。铁架台的上端固定一电磁铁，闭合开关后，直径为、密度较大的小铁球被电磁铁吸住，铁架台下端合适位置固定一个光电门，小铁球被吸住时，球心到光电门中心的距离为。断开开关，小铁球立即下落，经过光电门时的挡光时间。 （1）则当地的重力加速度　 　（用“、、”中的物理量表示）； （2）小南多次改变小铁球的吸住点到光电门的距离，记录相应的挡光时间，并建立坐标系，打算用图像进行的测量。他以为纵轴，以　 　（填“”、“”、“”或“”）为横轴，将图线拟合成一条直线，若图线的斜率大小为，则重力加速度　 　（用“、”表示）。 14．（2025高一上·白云期中）甲、乙两辆小汽车（都可视为质点）分别处于同一条平直公路的两条平行车道上，开始时，甲车在前，乙车在后，两车间距为，时甲车先刹车，后乙车开始刹车，两车运动的图像如图所示。 （1）若两车在时相遇，则为多少？ （2）若，试判断两车是否会相遇。如不能相遇，两车间的距离最小为多少？ 学科网（北京）股份有限公司 $ 2027届高考物理一轮复习 第2讲 匀变速直线运动的规律及其应用 专项练习——解析版 【A组同步训练】 1．（2025·四川模拟）某新能源汽车从静止加速到所需时间为，若此过程可视为匀加速直线运动，则该过程中通过的位移大小为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】初速度 ，末速度 ，时间 ，平均速度 ，位移 ，故C正确，ABD错误。 故选：C。 2．（2025·越秀模拟）下列关于四种运动模型的分析，说法正确的是（　　） A．对甲图，若三个物体从A点到B点的运动时间相等，则三个物体的平均速率相等 B．对乙图，小车通过光电门测出的速度实际是平均速度 C．对丙图，玉兔二号在月球上留下的轨迹长度是其位移大小 D．对丁图，若知道变色龙舌头伸的长度和时间，可求出加速度大小 【答案】B 【解析】A：对甲图，三个物体从A点到B点的运动路程不相等，若运动时间相等，根据平均速率公式，可知三个物体的平均速率不相等，故A错误； B：对乙图，小车通过光电门时，测出的速度实际是挡光片通过光电门的平均速度，利用极短时间内的平均速度来代替瞬时速度，故B正确； C：对丙图，玉兔二号在月球上留下的轨迹长度是运动轨迹的长度，即路程，不是位移大小，故C错误； D：对丁图，若只知道变色龙舌头伸头的长度和时间，只能求出平均速度的大小，由于不知道舌头伸长过程中的运动性质，无法求出加速度的大小，故D错误； 故答案为：B。 3．（2025·贵州会考）如图所示，一个两端封闭的玻璃管，一端有一个开关，把质量不相同的铁片和羽毛放到玻璃管中，把玻璃管里的空气抽出去，玻璃管竖直放置，让铁片和羽毛从玻璃管上方同时开始下落，下列科学家的观点被该实验证实的是（　　） A．焦耳 B．伽利略 C．阿基米德 D．爱因斯坦 【答案】B 【解析】该实验的现象是铁片和羽毛下落快慢一样，所以是伽利略认为重的物体和轻的物体下落一样快，可得该实验证实的是伽利略的观点。 故答案为：B。 4．（2025高二下·汨罗期末）一物体做匀变速直线运动，加速度为2m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．物体一定做加速运动 B．每秒的末速度都比初速度大2m/s C．第2秒末的速度是第1秒末速度的2倍 D．每秒速度的变化量为2m/s 【答案】D 【解析】A.初速度的方向未知，无法确定其运动规律，故A错误. B.物体可能做匀加速直线运动或匀减速直线运动，若匀加速直线运动，每秒的末速度都比初速度大2m/s；若匀减速直线运动，每秒的末速度都比初速度小2m/s，故B错误. CD.由△v＝a△t＝2m/s，故C错误，D正确. 5．（2025高三上·仙桃期中）为提高航母的效能，福建舰安装了电磁弹射器，若某舰载机从静止开始弹射，并作匀加速直线运动，经过位移达到起飞速度，则该过程的时间为（　　） A． B． C． D． 【答案】A 【解析】舰载机从静止开始弹射，并作匀加速直线运动，根据匀变速直线运动平均速度规律，则有，解得，故A正确，BCD错误。 故选：A。 （多选）6．（2025高三上·西城月考）甲物体的重力比乙物体的重力大5倍，甲从H高处自由落下，乙从高处同时自由落下，下落过程中，以下几种说法中正确的是（　　） A．两物体下落过程中，同一时刻甲的速度比乙大 B．下落末，它们的速度相等 C．各自下落时，它们的速度相等 D．下落过程中甲的加速度比乙大 【答案】B,C 【解析】A．根据 速度公式 （从静止开始），可知同一时刻 t，速度相同，与质量、高度无关，同一时刻甲速度大小相等，故A错误； B．根据可知，下落1s时速度大小相等，故B正确； C． 由 得 ，只与g 和下落距离h 有关，此时 相同，所以速度相等，故C正确； D． 自由落体加速度均为g ，它们均做自由落体运动，所以加速度相等，故D错误。 故选BC。 7．（2025·日照模拟）一辆汽车从静止出发做加速直线运动，加速度的方向一直不变。在第一段时间内加速度大小不变，在接下来的相同时间内，加速度大小变为原来的一半。则汽车在这两段时间内运动的路程之比为（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】设相同的时间为，第一段时间内的加速度大小为，第二段相同时间内的加速度大小为，则第一段时间内的路程为 第一段时间的末速度大小即第二段时间的初速度大小为 则第二段时间内的路程为 则两段时间内的路程之比为 故答案为：C。 8．（2025高三上·盘州期中）人从发现情况到采取相应行动所用的时间叫反应时间。如图，同学甲两个手指捏住刻度尺一端，刻度尺零刻度线一端靠近地面，由于刻度尺零刻度处有破损，同学乙在刻度尺5cm刻度处做握尺准备，且手的任何部位都与刻度尺不接触。当乙看到甲放手时，立即握住刻度尺，发现所握处刻度值为45cm，则同学乙的反应时间约为（　　） A．0.2 B．0.3s C．0.4s D．0.5s 【答案】B 【解析】由依题意，同学乙的反应时间内刻度尺做自由落体运动，下落的高度为 根据自由落体运动公式，有 解得 故答案为：B。 【B组难点突破】 9．（2026·新华模拟）2026年央视春节联欢晚会中，我国自主研制的人形机器人大放异彩（如图甲）。机器人的完美表现需要经过无数次的训练与改进，如图乙所示，机器人训练跑道由水平直跑道和倾斜直跑道组成，某次训练中机器人在倾斜跑道上由静止开始匀加速运动，之后在水平跑道上匀减速运动直到静止，则其速度大小及路程随时间变化的下列图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】C 【解析】AB．机器人在倾斜跑道上由静止开始匀加速运动，由于机器人加速度保持不变可知v-t图线为过原点的直线；之后在水平跑道上匀减速运动直到静止，根据加速度保持不变可知v-t图线为向下倾斜的直线，则AB错误； CD．加速运动时根据位移公式可知s-t图像为曲线，由于图像斜率代表速度，根据速度增加可知曲线上切线的斜率增大；减速运动时根据位移公式可知s-t图像为曲线，根据速度减小可知曲线上切线的斜率减小；故C正确，D错误。 故选C。 （多选）10．如图所示，三块由同种材料制成的木块A、B、C固定在水平地面上，一颗水平飞行的子弹以速度v0击中木块A，并恰好能穿过全部木块。假设子弹穿过木块过程中受到的阻力大小不变，下列说法中正确的是（　　） A．若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块的时间之比为tA∶tB∶tC＝1∶∶ B．若三块木块的长度相等，则穿出第二块时的速度为v0 C．若穿过三块木块所用的时间相等，则三块木块的长度之比为LA∶LB∶LC＝5∶3∶1 D．若穿过三块木块所用的时间相等，则穿出第二块时的速度为v0 【答案】B,C,D 【解析】A：子弹通过三块由同种材料制成的木块A、B、C，做的是末速度为零的匀减速直线运动，利用逆向思维，则子弹由C经过B向A做初速度为零的匀加速直线运动；根据子弹通过连续相等的位移所用时间之比为1∶∶，故若三块木块的长度相等，则依次穿过三块木块A、B、C的时间之比为∶∶1，故A错误； B：设木块的长度为L，穿出第二块时的速度为v，根据运动学规律有＝2a×3L，v2＝2aL，解得v＝v0，故B正确； CD：若穿过三块木块所用时间相等，则子弹通过C、B、A的位移之比为1∶3∶5，故三块木块A、B、C的长度之比为LA∶LB∶LC＝5∶3∶1，设穿过第二块时的速度大小为v1，穿过一块木块所用时间为t，则有v0＝3at，v1＝at，解得v1＝v0，故C、D正确。 11．（2025·泸州模拟）如图所示，在机器人大赛中，可视为质点的两个机器人正在过十字赛道。某时刻，机器人甲在距点处以匀速运动，机器人乙以的速度经过距点处。则控制机器人乙按如下图的方式运动，两个机器人刚好相遇的是（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解析】A： 机器人甲做匀速运动，有解得，即机器人甲在第时刚好运动到点。若要控制机器人乙使两个机器人在点刚好相遇，则乙在第时的位移应为。图A中，机器人乙以初速度做加速运动，则乙在时的位移，故A错误； B：乙按图B方式运动，v-t图线与时间轴围成的面积表示位移。由图B可知，乙在4s内的位移为10m（三角形面积 ），故3s时位移更小，不可能到达O点，B错误； C：乙按图C方式运动，其速度始终小于图B中对应时刻的速度，因此3s内位移小于图B的位移（也小于10m），更不可能到达O点，C错误； D：乙按图D方式匀速运动，速度恒为5m/s，3s内位移为 ，正好与甲同时到达O点，刚好相遇，D正确。 故答案选 D。 12．（2025·山东模拟）央视“国家地理”频道播出的一档节目真实地呈现了四个水球可以挡住一颗子弹的过程，其实验示意图如图所示。四个完全相同的装满水的薄皮气球水平固定排列，子弹射入水球中并沿水平线做匀变速直线运动，恰好能穿出第4号水球。球皮对子弹的阻力忽略不计，子弹视为质点。下列说法正确的是（　　） A．子弹经过每个水球的过程中速度变化量均相同 B．子弹穿出第2号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度 C．子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、，则 D．子弹穿过每个水球所用时间依次为、、、，则 【答案】C 【解析】A．子弹经过每个水球的位移相同，但速度逐渐减小，故经过每个水球的时间增加，由Δv=at可知，子弹的速度变化量不同，故A错误； B．整个过程的逆过程可看作初速为零的匀加速运动，由初速度为零的匀加速运动的规律，反向穿过第4球与后面的3个球的位移之比为1：3，可知子弹反向穿出第4号水球时，即正向穿过第3号水球时的速度等于穿过四个水球的平均速度，故B错误； C．由C的分析可知，穿过第3号水球是整个过程的中间时刻，记每个水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4，则t1+t2+t3=t4，故C正确； D．对整个过程的逆过程，由初速度为零的匀加速运动相等位移的时间关系可知，第4号、第3号、第2号、第1号水球的时间之比为，则子弹穿过1、2、3、4号水球所用时间依次为t1、t2、t3、t4，则，故D错误。 故答案为：C。 【C组综合拓展】 13．（2025·重庆市模拟）高中物理的学习，让小南同学的探究意识和实验操作能力大大增强。他利用实验室的基本仪器组装了如图所示的装置来测量当地的重力加速度。铁架台的上端固定一电磁铁，闭合开关后，直径为、密度较大的小铁球被电磁铁吸住，铁架台下端合适位置固定一个光电门，小铁球被吸住时，球心到光电门中心的距离为。断开开关，小铁球立即下落，经过光电门时的挡光时间。 （1）则当地的重力加速度　 　（用“、、”中的物理量表示）； （2）小南多次改变小铁球的吸住点到光电门的距离，记录相应的挡光时间，并建立坐标系，打算用图像进行的测量。他以为纵轴，以　 　（填“”、“”、“”或“”）为横轴，将图线拟合成一条直线，若图线的斜率大小为，则重力加速度　 　（用“、”表示）。 【答案】（1） （2）； 【解析】（1）小球经过光电门时的速度为 根据速度位移公式有 解得 故答案为： （2）根据，变形得 可知该图像是以为纵轴，以为横轴。 根据 可知斜率为 解得 故答案为：； 14．（2025高一上·白云期中）甲、乙两辆小汽车（都可视为质点）分别处于同一条平直公路的两条平行车道上，开始时，甲车在前，乙车在后，两车间距为，时甲车先刹车，后乙车开始刹车，两车运动的图像如图所示。 （1）若两车在时相遇，则为多少？ （2）若，试判断两车是否会相遇。如不能相遇，两车间的距离最小为多少？ 【答案】（1）由图知甲、乙两车的加速度大小分别为 末甲的速度 内甲的位移 末乙的速度 内乙的位移 若两车在时相遇，则 联立解得 （2）两车速度相等时有 解得 即时两车速度大小相等，且 内甲的位移 内乙的位移 可知 说明甲乙不可能相遇，当两车速度相等时间距最小，即知两车间距最小，为 学科网（北京）股份有限公司 $