阶段检测卷1　匀变速直线运动的规律--2026物理学考专题练（含解析）

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2026物理学考专题练
阶段检测卷(一)　匀变速直线运动的规律
一、选择题(本题共18小题,每小题3分,共54分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.列车进站做匀减速直线运动的过程中,用t、x、v分别表示列车运动的时间、位移和速度,下列图像正确的是 (　　)
2.下列说法正确的是(　　)
A.参考系必须是静止不动的物体
B.凡轻小的物体皆可看成质点
C.研究地面上物体的运动,必须选取地面为参考系
D.研究物体的运动,可选择不同的参考系,但选择不同的参考系对于研究同一物体的运动而言,有时会出现不同的结果
3.我国“奋斗者”号载人潜水器在马里亚纳海沟成功坐底,坐底深度10 909 m。“奋斗者”号照片如图所示,下列情况中“奋斗者”号一定可视为质点的是 (　　)
A.估算下降总时间时
B.用推进器使其转弯时
C.在海沟中穿越窄缝时
D.科学家在其舱内进行实验时
4.某中学第19届校运动会于10月底举行,下列关于校运动会赛事项目叙述正确的是(　　)
A.某同学在铅球比赛中成绩是10 m,这里的10 m指的是铅球的位移大小
B.某同学在跳远比赛中成绩是5.3 m,这里的5.3 m指的是位移
C.百米赛跑比赛从8:10开始,这里的8:10指的是时间间隔
D.运动员起跑反应时间0.138 s,这里的0.138 s指的是时刻
5.经有关方面协商一致,并经亚奥理事会执行会批准,杭州2022年第19届亚运会于2023年9月举行。图为某运动场400 m标准跑道的平面图,所有径赛的终点线相同,下列关于各类径赛说法正确的是(　　)
A.100 m比赛时,冠军运动员的平均速度最大
B.400 m比赛每位运动员的位移大小为400 m
C.4×100 m比赛中最后一棒运动员的位移大小为100 m
D.高水平运动员400 m比赛的平均速度有可能大于其他运动员200 m比赛的平均速度
6.百米赛跑时小明到达终点的撞线速度是9.1 m/s。这里的“速度”表示(　　)
A.瞬时速度大小 B.平均速度大小
C.瞬时速度方向 D.平均速度方向
7.某质点做直线运动的v-t图像如图所示,根据图像判断下列说法正确的是(　　)
A.0~1 s内的加速度大小是1~3 s内的加速度大小的2倍
B.0~1 s内与4~5 s内,质点的加速度方向相反
C.0.5 s与2 s时刻,质点的速度方向相反
D.质点在0~5 s内的平均速度是0.4 m/s
8.一物体在水平面上由静止开始先做匀加速直线运动,后做匀减速直线运动到停止,共历时2×103 s,位移2×103 m。若加速阶段的加速度大小是减速阶段加速度大小的3倍,则下列说法正确的是(　　)
A.运动过程最大速度为3 m/s
B.运动过程最大速度为4 m/s
C.加速阶段的加速度为4×10-3 m/s2
D.减速阶段的加速度为1×10-3 m/s2
9.一辆汽车从静止开始由甲地开往乙地的v-t图像如图所示,则在0~1 s和1~3 s两段时间内,下列说法正确的是(　　)
A.加速度大小之比为2∶1
B.平均速度大小之比为2∶1
C.位移大小之比为1∶1
D.0~3 s全程位移大小为9 m
10.一小钢球以大小为8 m/s的初速度冲上一个足够长的光滑斜面,2 s后末速度大小变为2 m/s,则下列判断正确的是(　　)
A.速度变化量的大小可能小于6 m/s
B.速度变化量的大小一定等于6 m/s
C.加速度的大小一定等于3 m/s2
D.加速度的大小可能大于4 m/s2
11.如图是杭州第19届亚运会田径铁饼赛场上使用机器狗运送铁饼。工作人员在A位置将铁饼放入机器狗背部的卡槽里,由机器狗运送回B位置,A、B间直线距离为64 m。若某次运送中,机器狗从A静止开始做直线运动到达B,到B时速度恰好为零。机器狗运动的最大速度为4 m/s,加速度大小不超过1 m/s2,则机器狗从A到B的最短时间为(　　)
A.8 s B.16 s
C.20 s D.32 s
12.某个物体做匀加速直线运动,加速度a=1.2 m/s2,下列选项正确的是(　　)
A.每1 s内的末速度是初速度的1.2倍
B.每1 s内的末速度比初速度大1.2 m/s
C.每经过1 m的位移,末速度是初速度的1.2倍
D.每经过1 m的位移,末速度比初速度大1.2 m/s
13.跳水运动员训练时,从10 m跳台双脚朝下由静止自由落下,某同学利用手机连续拍摄了多张照片。选取其中两张照片,根据比例运算可知,运动员双脚离水面的实际高度分别约为8.2 m和5.0 m。由此估算手机拍摄这两张照片的时间间隔为(　　)
A.2×10-2 s B.2×10-1 s
C.4×10-2 s D.4×10-1 s
14.一位航天员在某星球上完成自由落体运动实验:让一个质量为2 kg的小球从一定的高度自由下落,测得在第5 s内的位移是18 m,则(　　)
A.小球在2 s末的速度是20 m/s
B.小球在第5 s内的平均速度是3.6 m/s
C.小球在前2 s内的位移是4 m
D.小球在5 s内的位移是50 m
15.一个物体从地面竖直向上抛出,经2 s上升18 m到最高点,再过2.2 s落回抛出点,这4.2 s内物体的平均速度是(　　)
A.0 B.8.57 m/s
C.9 m/s D.8.18 m/s
16.关于竖直上抛运动,下列说法正确的是(　　)
A.在最高点速度为零,加速度也为零
B.上升和下落过程的位移相同
C.从上升到下降的整个过程加速度保持不变
D.上升到某一高度时的速度与下降到此高度时的速度相同
17.如图所示,小球从竖直砖墙某位置静止释放,用频闪得到小球运动过程中每次曝光的位置。连续两次曝光的时间间隔均为T,每块砖的厚度为d。下列判断错误的是(　　)
A.位置“1”是小球释放的初始位置
B.小球做匀加速直线运动
C.小球下落的加速度为
D.小球在位置“3”的速度为
18.如图所示,是一质点从位移原点出发的v-t图像,下列说法正确的是(　　)
A.1 s末质点离开原点最远
B.2 s末质点离开原点最远
C.3 s末质点离开原点最远
D.4 s末质点离开原点最远
二、非选择题(共5小题,共46分)
19.(6分)在练习使用打点计时器的实验中,请回答以下问题:
(1)如图甲、乙所示分别为电磁打点计时器和电火花计时器,两种计时器都是常用的实验器材,关于这两种打点计时器,下列说法正确的是　　　　　。
A.甲使用直流电源,乙使用交变电源
B.它们都使用220 V的交变电源
C.它们打点周期都是0.02 s
D.乙工作时纸带受到的阻力较小,实验误差较小
(2)某同学使用打点计时器打出的一条纸带如图丙所示,A、B、C、D、E为在纸带上所选的计数点,已知相邻计数点间的时间间隔为0.1 s,由纸带所示数据可算出打点计时器打下C点时纸带的速度大小为　　　　　 m/s,纸带运动的加速度大小为　　　　 m/s2。(结果均保留两位有效数字)
20.(8分)在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点,图中没有画出,打点计时器接周期为T=0.02 s的交流电源。他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F、G各点时物体的位置如表所示:
甲
位移 d1 d2 d3 d4 d5 d6
测量值/cm 2.1 8.0 18.1 32.2 50.3 72.2
(1)由数据可算出E点的速度vE=　　　 m/s。
(2)以A点对应的时刻为t=0,通过计算得到数据,在图乙中作出v-t图像,并求物体的加速度a=　　　　 m/s2;判断A点　　　　　(选填“是”或“不是”)打的第一个点。
乙
(3)如果当时电网中交变电流的频率是f=48 Hz,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比　　　　(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。
21.(10分)ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。甲、乙两辆汽车分别通过ETC通道和人工收费通道(MTC)驶离高速公路,流程如图所示。假设收费岛总长度d=30 m,两辆汽车同时以相同的速度v1=54 km/h经过距收费岛口x=30 m处的减速带后,一起以相同的加速度做匀减速运动。甲车减速至v2=18 km/h后,匀速行驶到中心线即可完成缴费,自动栏杆打开放行;乙车刚好到收费岛中心线收费窗口停下,经过t0=15 s的时间缴费成功,人工栏杆打开放行。随后两辆汽车匀加速到v3=90 km/h速度后沿直线匀速行驶,设两车加速过程和减速过程中的加速度大小相等,求:
(1)此次人工收费通道和ETC通道打开栏杆的时间差;
(2)两辆汽车驶离收费站后相距的最远距离。
22.(10分)某圆柱体结构的火箭如图所示,它看起来像一个大号锅炉,它的顶部有一个方形质量模拟器。设火箭发射后始终在垂直于地面的方向上运动,火箭点火后可认为做匀加速直线运动,经过4 s到达离地面40 m高处时燃料恰好用完,若不计空气阻力,g取10 m/s2,求:
(1)燃料恰好用完时火箭的速度大小;
(2)火箭上升离地面的最大高度;
(3)火箭从发射到返回发射点的时间。
23.(12分)如图所示为“桌面上推易拉罐”的游戏,在一张长为1.50 m的桌子上,游戏者从桌子的左侧边沿水平方向推出罐,使之滑向另一端,比较谁能使易拉罐更靠近桌子边沿而不掉落。若手推罐时的加速度大小范围在2 m/s2至5 m/s2之间,推动距离不超过0.5 m,罐脱手后的加速度大小为2 m/s2,将易拉罐视为质点,g取10 m/s2。
(1)若以最大加速度和最大推动距离推易拉罐,试判断易拉罐能否停在桌面上
(2)若以4 m/s2的加速度推易拉罐,要使罐恰好停在桌子另一端的边沿,则推动的距离为多少
(3)要使易拉罐恰停在桌子另一端的边沿,试求推罐的加速度a与推动距离x需要满足的关系式。
参考答案
1.C　2.D　3.A　4.B　5.A　6.A　7.A
8.C　解析 物体运动的v-t图像如图所示,则有×2×103 m=2×103 m,解得vm=2 m/s,A、B错误;设减速阶段的加速度为a,时间为t2,则加速阶段的加速度为3a,时间为t1,则有3at1=at2,t1+t2=2×103 s,解得t1=500 s,t2=1 500 s,根据vm=at2,解得a= m/s2,则加速阶段的加速度为3a=4×10-3 m/s2,D错误,C正确。
9.A　10.D
11.C　解析 机器狗加速、减速时间相同,为t1==4 s,加、减速位移x1=vmaxt1=8 m,匀速运动位移为x2=x-2x1=48 m,匀速运动时间为t2==12 s,机器狗从A到B的最短时间为t=2t1+t2=20 s,故选C。
12.B
13.D　解析 运动员做自由落体运动,下落到距水面8.2 m时所需时间为t,则H-h=gt2,下落到距水面5 m时,下落的时间为t+T,则H-h'=g(t+T)2,联立解得T=4×10-1 s,故选D。
14.D　15.A
16.C　解析 竖直上抛运动,只受到重力作用,在最高点速度为零,但加速度仍为g,A错误;竖直上抛运动上升和下落过程的位移大小相等,但是方向相反,故位移不同,B错误;竖直上抛运动,只受到重力作用,从上升到下降的整个过程加速度都是重力加速度,保持不变,C正确;竖直上抛具有对称性,整个过程加速度相等,故上行时间与下行时间相等,上升到某一高度时的速度与下降到此高度时的速度大小相等,但是方向相反,故速度不同,D错误。
17.A　解析 根据图中小球运动过程中每次曝光的位置,可知相等时间内相邻位移差为Δx=d,相等时间内小球通过的位移逐渐增大,可知小球做匀加速直线运动,根据Δx=aT2,解得小球下落的加速度为a=,故B、C正确,不满足题意要求;根据匀变速直线运动中间时刻速度等于该段过程的平均速度,则小球在位置“3”的速度为v3=,故D正确,不满足题意要求;设小球在位置“1”的速度为v1,则有v3=v1+a·2T,解得v1=v3-a·2T=≠0,可知位置“1”不是小球释放的初始位置,故A错误,满足题意要求。
18.B　解析 v-t图像与坐标轴围成的面积代表位移,时间轴上方位移为正,时间轴下方位移为负,所以在2 s时质点离原点最远,2 s后质点开始反向运动,前4 s内质点总位移为零,即4 s末质点回到出发点,故选B。
19.答案 (1)CD　(2)1.5　2.0
解析 (1)甲是电磁打点计时器,使用低压交变电源,乙是电火花计时器,使用220 V交变电源,A、B错误;两种打点计时器使用的交变电源频率都为50 Hz,两种打点计时器都每隔0.02 s打一个点,C正确;和电磁打点计时器相比,电火花计时器工作时不需要振针跟纸带发生接触,纸带运动时受到的阻力较小,实验误差也较小,D正确。
(2)打下C点时纸带的速度大小为vC=×10-2 m/s=1.5 m/s,纸带的加速度大小为a=×10-2 m/s2=2.0 m/s2。
20.答案 (1)1.61
(2)见解析图　4　是
(3)偏大
解析 (1)vE==1.61 m/s。
(2)vB==0.4 m/s;vC==0.8 m/s;vD==1.21 m/s;vF==2 m/s;描点作图,得到v-t图像如图所示。根据图像,可得a=4 m/s2。图像过原点,说明A点正好是打点计时器打的第一个点。
(3)实际频率偏小,但计算用的还是50 Hz,也就是计算用周期比实际周期偏小,因此所得加速度值偏大。
21.答案 (1)16 s　(2)445 m
解析 (1)由题意可知
v1=54 km/h=15 m/s,v2=18 km/h=5 m/s
乙车减速过程中,根据匀变速直线运动的规律,有
=2a
可得乙车减速时的加速度大小为
a=2.5 m/s2
甲车减速到v2所用时间为t1,则有
t1==4 s
该段时间内甲车的位移为
x1=t1=40 m
接下来做匀速运动,所用时间为
t2==1 s
甲车从减速到栏杆打开的总时间为
t甲=t1+t2=5 s
乙减速的时间为
t3==6 s
乙车从减速到打开栏杆的总时间为
t乙=t3+t0=21 s
人工收费通道和ETC通道打开栏杆放行的时间差
Δt=t乙-t甲=16 s。
(2)乙车与甲车速度相等时两车相距最远。乙车通过中心线后加速的时间为
t4==10 s
乙车加速的距离为
x2==125 m
甲车加速的时间为
t5==8 s
甲车加速的距离为
x3==120 m
接下来甲匀速的时间为
t6=Δt+t4-t5=18 s
甲车匀速的位移为
x4=v3t6=450 m
因此,两车最远距离为
Δx=x3+x4-x2=445 m。
22.答案 (1)20 m/s　(2)60 m　(3)9.46 s
解析 (1)设燃料恰好用完时火箭的速度为v,根据运动学公式有h=t,解得v=20 m/s。
(2)火箭能够继续上升的高度h1= m=20 m
因此火箭上升离地面的最大高度H=h+h1=60 m。
(3)火箭能够继续上升的时间t1= s=2 s
火箭由最高点落至地面的时间t2= s=3.46 s
火箭从发射到返回发射点的时间t总=t+t1+t2=9.46 s。
23.答案 (1)无法停留在桌面上
(2)0.5 m
(3)a=-2(4 m/s2≤a≤5 m/s2,0.43 m≤x≤0.5 m)
解析 (1)由v2=2ax可知,当amax=5 m/s2,xmax=0.5 m时,可获得最大速度vm= m/s
至停止运动需滑行距离
x0==1.25 m>1.0 m
所以易拉罐无法停留在桌面上。
(2)设推动时的加速度大小为a1,获得速度v1,脱手时易拉罐的加速度大小为a2,桌长为L,则
推动的距离为x1=
脱手后移动距离为x2=
若恰能停在桌子另一端边沿,则x1+x2=L
由以上关系得v1=2 m/s,x1=0.5 m。
(3)设以加速度a推易拉罐运动x距离,脱手时速度大小为v,达到桌面边缘时速度为零,则有v2-0=2ax,0-v2=2a2(L-x)
解得关系式为a=-2
由于a的最大值为5 m/s2,代入可得x的最小值为0.43 m,推动距离不超过0.5 m,代入可得a最小值为4 m/s2,则a和x的关系式为a=-2,且要满足4 m/s2≤a≤5 m/s2,0.43 m≤x≤0.5 m。
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