高一物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》真题重组卷(含解析)

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名称 高一物理必修一第二章《匀变速直线运动的研究》真题重组卷(含解析)
格式 docx
文件大小 2.4MB
资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-08-18 09:38:02

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文档简介

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第二章 匀变速直线运动的研究--真题重组卷
(考试时间:75分钟 满分:100分)
注意事项:
1.答卷前,考生务必将自己的姓名、准考证号等填写在答题卡和试卷指定位置上。
2.回答选择题时,选出每小题答案后,用铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑。如需改动,用橡皮擦干净后,再选涂其他答案标号。回答非选择题时,将答案写在答题卡上。写在本试卷上无效。
3.考试结束后,将本试卷和答题卡一并交回
第Ⅰ卷 选择题
一.选择题(本题共10小题,共46分,在每小题给出的四个选项中,1~7题只有一项符合题目要求,每小题4分;8~10题有多项符合题目要求,全部选对得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答得0分。)
1.(2025·全国卷·高考真题)我国自主研发的CR450动车组试验时的速度可达450km/h。若以120m/s的初速度在平直轨道上行驶的CR450动车组,匀减速运行14.4km后停止,则减速运动中其加速度的大小为(  )
A.0.1m/s2 B.0.5m/s2 C.1.0m/s2 D.1.5m/s2
2.(2025·广西·高考真题)某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从36km/h减小为0,此过程可视为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,则此过程动车行驶距离约为( )
A. B. C. D.
3.(2024·北京·高考真题)一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶,制动后做匀减速直线运动,经2s停止,汽车的制动距离为( )
A.5m B.10m C.20m D.30m
4.(2024·甘肃·高考真题)小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示,此两站间的距离约为(  )
A.980m B.1230m C.1430m D.1880m
5.(2025·海南·高考真题)如图所示是某汽车通过过程的图像,下面说法正确的是(  )
A.内,汽车做匀减速直线运动
B.内,汽车静止
C.和内,汽车加速度方向相同
D.和内,汽车速度方向相反
6.(2023·山东·高考真题)如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过R、S、T三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10m/s,ST段的平均速度是5m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )

A.3m/s B.2m/s C.1m/s D.0.5m/s
7.(24-25高一上·云南昆明·期末)时刻,小球甲(视为质点)从地面开始做竖直上抛运动,小球乙(视为质点)从距地面高度为处由静止释放,两小球距地面的高度h随运动时间t的变化关系如图所示,重力加速度大小为g,不计空气阻力,则下列说法正确的是(  )
A.甲的初速度比乙落地时的速度大
B.甲、乙相遇时速度相同
C.从时刻到相遇过程中,甲的平均速度比乙的平均速度大
D.整个运动过程甲的位置变化率先增大后减小
8.(23-24高一上·广东深圳·期末)冰壶是以队为单位在冰上进行的一种投掷性竞赛项目,属冬奥会比赛项目,并设有冰壶世锦赛。在某次比赛中,冰壶被投出后,如果做匀减速直线运动,用时20s停止,最后1 s内位移大小为0.2m,则下面说法正确的是(  )
A.冰壶第1s内的位移大小是7.8m B.冰壶的加速度大小是0.4m/s2
C.前10s位移和后10s的位移之比为3︰1 D.冰壶的初速度大小是6m/s
9.(24-25高一上·辽宁丹东·期末)一司机驾驶汽车以某一速度匀速行驶,发现正前方人行道有行人过马路,司机为礼让行人立即刹车且在斑马线前停下。行车记录仪记录了该过程的运动情况,若从刹车时开始计时,运动时间表示为,汽车运动的位移表示为,行车电脑根据汽车的运动情况绘制的的图像如图所示,下列说法正确的是(  )
A.汽车刹车前匀速行驶的速度大小为
B.汽车刹车的加速度大小为
C.汽车在时停下来
D.在内,汽车行驶的位移大小为20m
10.(24-25高一上·浙江绍兴·期末)抛接球杂技是一种十分常见的杂技表演,在某次演出中,杂技演员为观众表演单手抛接球,他以的初速度每隔竖直向上抛出一个小球并保证这些小球不断在空中运动,在一段时间后,杂技演员因身体不适,抛出小球的速度减小为,但仍继续保持演出。已知这些小球均可视为质点,每次都在竖直方向上运动并在运动过程中不会相撞,抛接球点距离地面的高度为,空气阻力可忽略。下列说法中正确的是(  )
A.杂技演员依旧可以保持与之前一样的表演
B.球以初速度抛出阶段在空中最多有5个球
C.球以初速度抛出阶段空中运动的球最多有4个球
D.若有某个球在抛球过程中掉到地上,则球落地的速度一定为
第Ⅱ卷 非选择题
二、非选择题
11.(6分)(24-25高一上·福建福州·期末)某兴趣小组决定用如图实验装置研究滑块在斜面上的运动。滑块刚被释放时,打开水箱的阀门,让水流入量筒,滑块与挡板碰撞时关闭阀门。调整并记录滑块与挡板之间的距离x,然后研究x与运动时间t的关系,并判断滑块的运动状况,水箱中水面下降高度可忽略不计。回答下列问题:
(1)当滑块开始运动时,水箱中的水开始稳定均匀地流入量筒,滑块下滑过程所用的时间t与量筒中的水的体积V成 (填“正比”或“反比”)。
(2)通过图像来研究时,若横坐标取x,纵坐标应取 (填“V”或“V2”)更方便分析滑块的运动性质,改变斜面的倾角,当斜面的倾角越大,上述图像的斜率 (填“越大”或“越小”)。
12.(9分)(2024·贵州·高考真题)智能手机内置很多传感器,磁传感器是其中一种。现用智能手机内的磁传感器结合某应用软件,利用长直木条的自由落体运动测量重力加速度。主要步骤如下:
(1)在长直木条内嵌入7片小磁铁,最下端小磁铁与其他小磁铁间的距离如图(a)所示。
(2)开启磁传感器,让木条最下端的小磁铁靠近该磁传感器,然后让木条从静止开始沿竖直方向自由下落。
(3)以木条释放瞬间为计时起点,记录下各小磁铁经过传感器的时刻,数据如下表所示:
0.00 0.05 0.15 0.30 0.50 0.75 1.05
0.000 0.101 0.175 0.247 0.319 0.391 0.462
(4)根据表中数据,在答题卡上补全图(b)中的数据点,并用平滑曲线绘制下落高度h随时间t变化的图线 。
(5)由绘制的图线可知,下落高度随时间的变化是 (填“线性”或“非线性”)关系。
(6)将表中数据利用计算机拟合出下落高度h与时间的平方的函数关系式为。据此函数可得重力加速度大小为 。(结果保留3位有效数字)
13.(8分)(24-25高一上·北京通州·期末)伽利略在研究自由落体运动时,猜想自由落体运动的速度是均匀变化的,他考虑了速度的两种变化:一种是速度随时间均匀变化,另一种是速度随位移均匀变化。现在我们可以利用频闪照片的方法进行研究。
(1)如图是小球自由下落时的频闪照片示意图,频闪照相机每隔s闪光一次,并在同一底片上多次曝光(照片中的数字是小球落下的距离,单位是cm)。充分利用图中信息,请:
①分析说明小球下落过程是否为匀变速直线运动;
②计算出小球下落的加速度大小。(结果保留两位有效数字)
(2)事实上,速度随位移均匀变化的运动也确实存在。已知小球做速度随位移均匀变化的变速直线运动。其速度与位移的关系式为(为初速度,v为位移为x时的速度)。试推导证明:该小球运动的加速度a和速度v成正比,且比例系数为k。
14.(13分)(24-25高一上·北京丰台·期末)图像可以直观反映物理量之间的关系,图像法也是研究物理问题的重要方法。
(1)神舟十八号返回舱在距离地面某高度处,飞船底部的反推小火箭点火工作,使其以较小的速度落在地面上。点火后返回舱的图像如图甲所示,时返回舱落地。请根据图像求小火箭点火时返回舱距离地面的高度;
(2)跳伞运动是一种极限运动,运动员从离地500m的直升机上跳下,跳伞过程中的图像如图乙所示。根据图像估算运动员经过多长时间落地;
(3)下蹲与站起是生活中常见的动作。通过传感器采集人某次做下蹲动作的加速度随时间变化的图线如图丙所示。估算人下蹲过程中最大速度的大小。
15.(18分)(24-25高一上·河北保定·期末)机器人以某一速度在平直轨道上匀速运动,突然传感器检测到前方有障碍物,机器人立即减速。减速过程中,机器人的加速度大小随位移变化的关系图像如图所示,图像中段位移为减速的启动阶段,加速度随位移均匀增大,从位置开始,机器人的减速系统稳定工作,加速度恒定,直至停下。从位置开始计时(时),机器人在第1s内的位移大小为9m,在第5s内的位移大小为1m。
(1)通过计算判断机器人在时是否已停下;
(2)求机器人在位置时的速度大小v;
(3)若机器人在段的位移大小为22m,求机器人做匀速直线运动的速度大小。
答案和解析
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
答案 B B B C A C C ABC BC BC
1.B
【详解】根据速度位移关系
其中,
代入数据可得减速运动中其加速度的大小
故选B。
2.B
【详解】火车运动的时间为
火车共行驶的距离
故选B。
3.B
【详解】速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有
故选B。
4.C
【详解】图像中图线与横轴围成的面积表示位移,故可得
故选C。
5.A
【详解】A.由图可知图像的斜率表示加速度,时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;
B.内,汽车做匀速直线运动,故B错误;
C.内加速度为负,内加速度为正,故和内,汽车加速度方向相反,故C错误;
D.和内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
6.C
【详解】由题知,电动公交车做匀减速直线运动,且设RS间的距离为x,则根据题意有

联立解得
t2= 4t1,vT = vR-10
再根据匀变速直线运动速度与时间的关系有
vT = vR-a 5t1

at1= 2m/s
其中还有
解得
vR = 11m/s
联立解得
vT = 1m/s
故选C。
7.C
【详解】A.由题图可知,乙由静止释放时距地面的高度与甲上升到最高点时距地面的高度相等,由竖直上抛运动对称性可知,甲的初速度与乙落地时的速度大小相等,故A错误;
B.乙由静止释放时距离地面的高度与甲上升到最高的时距离地面的高度是相等的,由运动的对称性可知,甲、乙相遇时速度大小相等,但方向相反,故B错误;
C. 由图可知,从t=0时刻到相遇过程中,甲的位移大小大于乙的位移大小,所以甲的平均速度大小比乙的平均速度大小大,故C正确;
D.位置变化率表示速度,由图可知整个运动过程甲的速度先减小后增大,即甲的位置变化率先减小后增大,故D错误。
故选C。
8.ABC
【详解】B.整个过程的逆过程是初速度为0的匀加速直线运动,最后1 s内位移大小为0.2 m,根据
代入数据解得
故B正确;
D.冰壶的初速度为
故D错误;
A.冰壶第1s内的位移大小是
故A正确;
C.由初速度为零的匀加速直线运动的规律可知前10s位移和后10s的位移之比为,故C正确。
故选ABC。
9.BC
【详解】AB.由题图可知图像的函数关系为
整理可得
结合匀减速直线运动位移时间公式
可得汽车刹车前匀速行驶的速度大小为
汽车刹车的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.汽车从开始刹车到停下所用时间为
在内,汽车行驶的位移大小为
故C正确,D错误。
故选BC。
10.BC
【详解】ABC.以的速度抛出小球在空中的时间
因为他每隔抛出一球,则抛6号球时1号球恰好落地,空中最多有5个球,同理以的速度抛出小球在空中的时间
因为他每隔抛出一球,则抛5号球时1号球恰好落地,空中最多有4个球,所以杂技演员依旧不能保持与之前一样的表演,A错误,BC正确;
D.若有某个球在抛球过程中掉到地上,则
其中
解得球落地的速度
由于未说明掉到地上的球的初速度,无法准确求得球落地的速度一定为,D错误。
故选BC。
11.(1)正比
(2) V2 越小
【详解】(1)当滑块开始运动时,水箱中的水开始稳定均匀地流入量筒,滑块下滑过程所用的时间t与量筒中的水的体积V成正比。
(2)[1][2]当滑块做匀加速直线运动时,由,可得x与成正比,与成正比,则x与V2成正比。斜面的倾角越大,滑块的加速度越大,由可得图像的斜率越大,则x﹣V2图像的斜率越大,所以V2-x图像的斜率越小。
12. 非线性
【详解】(4)[1]由表中数据在图(b)中描点画图,如图所示。
(5)[2]由绘制的图线可知,下落高度随时间的变化是非线性关系。
(6)[3]如果长直木条做自由落体运动,则满足

可得
解得
13.(1)①见解析;②
(2)见解析
【详解】(1)①由频闪照片可知,小球在相邻相等时间间隔T内的位移差分别为1.6cm、1.5cm、1.5cm、1.7cm,在误差允许范围内可以认为是定值,故可判断出小球下落过程是匀变速直线运动。
②根据逐差法可得小球下落的加速度大小为
(2)依题意,速度与位移的关系式为
则有

趋近于零时,表示在时刻t的瞬时速度,即。
14.(1)
(2)70.7s
(3)
【详解】(1)由题可知,由图像可知

(2)由题可知,由图像可知,每小格的面积代表位移为,在前所围的面积表示位移约为,后面还需要运动距离为,由匀速运动的速度为,可得
即落地所需时间
(3)由题可知,由图像可知,每小格代表速度变化量为,在内时间轴下方面积表示下蹲过程的最大速度,即
15.(1)停下
(2)
(3)
【详解】(1)假设机器人在时未停下,则机器人第1s内与第5s内的平均速度大小分别为9m/s、1m/s ;
根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度可知机器人的加速度大小
因为机器人在时的速度大小
所以机器人恰好在时停下。
(2)在位置的后一段位移内机器人做匀减速直线运动,由(1)可知,机器人在这段位移内的加速度大小为,由运动学公式,第1s内有
其中,解得
(3)机器人从位置到位置做加速度增大的减速直线运动,若取极小一段位移,则可认为机器人在位移内做匀减速直线运动,有
类似可得
……

上述个等式相加可得

上式中表示图像与横轴围成的面积,经分析可知

解得
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