运动的描述匀变速直线运动的研究（解析版）-2025年高考物理一轮复习（新教材新高考）

第一章运动的描述匀变速直线运动的研究

质量监测试卷

本试卷分第I卷（选择题）和第II（非选择题）两部分。满分：100分；考试时间：75分钟

注意事项：

1.答题前，考生先将自己的姓名.班级.座号.准考证号填写在答题卡上。

2.答选择题时，必须使用2B铅笔填涂；答非选择题时，必须使用0.5毫米的黑色签字笔书写；必须在题号

对应的答题区域内作答，超出答题区域书写无效；保持答卷清洁.完整。

3.考试结束后，将答题卡交回（试题卷自己保存，以备评讲）。

第I卷（选择题，共43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

有一项是符合题目要求）

1.骑行是当代年轻人喜欢的一种户外运动，某同学用手机软件记录了某次户外骑行的情况，如图所示，由

图可知（）

咕咚骑行09月24日07：29

・最慢1.44公里/小时-----------------------最快29.88公里/小时-

14.6003：29：382465.89

平均速度时长节约碳排量（克）

512166146

最高海拔卡路里平均心率

A.该同学此次户外骑行的位移是51.01公里

B.图中“03：29：38”指的是时刻

C.图中的“平均速度”指的是骑行路程与所用时间之比

D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88m/s

【答案】C

【详解】A.该同学此次户外骑行的路程是51.01公里，故A错误；

B.图中“03：29：38”指的是时间间隔，故B错误；

C.图中的“平均速度”指的物理学中的平均速率，是骑行路程与所用时间之比，故C正确；

D.该同学此次户外骑行的最快速度为29.88km/h,故D错误。

故选C。

2.为满足旅客乘坐高铁出行的不同需要，城际高铁开通了“一站直达”列车和“站站停”列车两种班次。假设

两城高铁站之间均匀分布了4个车站，若列车在进站和出站过程中做匀变速直线运动，加速度大小均为2m/s2,

其余行驶时间内保持最高时速288km/h匀速运动，“站站停”列车在每个车站停车时间均为fo=2min,则一站

直达列车比“站站停”列车节省的时间为（）

A.10min40sB.llmin20s

C.13min20sD.14min40s

【答案】A

【详解】由题可知，列车加速到速度最大所用的时间为

288

，加十=受=4°s

列车进站加速与出站减速时的加速度相等，故

‘加=’减

设一站直达列车匀速行驶用时为“站站停”列车匀速行驶用时，，根据题意可知

at

g呜+g»+%"5.1■若口+5.ga琮+vmt'

一站直达列车比“站站停”列车节省的时间为

Ar=（f+4r0+5/加+5t减）_Q+/加+1减）

联立解得

Ar=640s=10min40s

故选Ao

3.一质点由静止开始做加速度为%的匀加速直线运动，经时间r后加速度变为一g，又经过时间r后加速度

再次变为%,再经时间r后回到出发点，4、%的之比为（）

A.1:1B.1:2C.2:3D.3:5

【答案】B

【详解】其运动过程的VT图像如图所示

由于VT图像的斜率表示物体加速度，Vt图像的面积表示物体的位移，则加速度大小分别为

整理有

%:%=1：2

故选B。

【点睛】本题主要考查了v—图像的理解及应用，解决本题的关键是能够根据题中信息做出质点运动的VT

图像，知道VT图像的斜率表示加速度。

4.甲、乙两物体从同一地点出发且在同一条直线上运动，它们的位移一时间（x-f）图像如图所示，由图像

可以看出在0-5s内（）

4|x/m…N

123456

A.甲、乙两物体始终同向运动

B.4s时甲、乙两物体间的距离最大

C.甲物体的平均速度大于乙物体的平均速度

D.甲物体的速率始终大于乙物体的速率

【答案】D

【详解】A.位移时间图像斜率表示速度，由图像可知乙物体始终沿正方向运动，甲物体。2s沿正向运动,

26s沿负向运动，故甲乙两物体不是始终同向运动，A错误；

B.位移时间图像交点代表相遇，故4s时甲、乙两物体相遇，B错误；

C.图像可以看出在05s内乙的位移大于甲的位移，故乙的平均速度大于甲的平均速度，C错误；

D.甲物体02s速度为

%=------m/s=-lm/s

乙物体速度为

=—m/s=0.5m/s

4

故甲物体的速率始终大于乙物体的速率，D正确。

故选D。

5.在非洲的干旱草原和半沙漠地带有一种猫科动物狞猫，狞猫跳跃能力极强，奔跑速度快，能捉降落或起

飞时的鸟类。某次狞猫在捕食树上的鸟时，先慢慢趴低身体，使身体贴近地面，然后突然蹬地向上加速，

重心上升后离地向上运动，狞猫在离开地面前，其加速度。与重心上升高度的关系如图所示，忽略空气阻

力，重力加速度g取10m/s2,则狞猫离地后重心上升的最大高度为（）

【答案】B

【详解】根据题意，设狞猫离地时速度为v,根据动力学公式

v2=2ah

整理得

v2

—=an

2

2

可知〃图像与坐标轴围成的面积表示匕，则

2

—=75xO.2+-x75xO.4m2/s2

22

解得

v=ZA/LSDI/S

狞猫离地后，根据动力学公式

v2=2gli

解得狞猫离地后重心上升的最大高度为

//=3m

故选Bo

6.如图所示，一辆汽车从。点由静止开始做匀加速直线运动，连续经过A、B,C三点，己知。4段的平均

速度为lm/s,3c段平均速度为7m/s,3C间距是间距离的7倍，则A8段的平均速度为（）

।_______।___________।_________________।

0ABC

A.2m/sB.3m/sC.4m/sD.5m/s

【答案】C

【详解】由题意，Q4段的平均速度为lm/s,3c段平均速度为7m/s,BC间距是Q4间距离的7倍，根据平

均速度公式丫=二，可得

t

^OA=^BC

根据初速度为。的匀加速运动的结论，相邻的相同时间段内的位移之比一定是石：国1：与1：/=1：3：5：7,

可知

^AB=2t（）A

根据v=%B，可得

vA=2m/s

根据v=或，可得

vB=6m/s

所以AB段的平均速度为

—v+v

%=_A2R=4m/s

故选C。

7.一杂技演员用4个相同的小球做单手抛接球表演,他从同一位置依次将各球略微偏离竖直方向向上抛出，

当小球回到抛出点时，用手将小球接住，然后将小球从抛出点再抛出，小球间不发生碰撞，不计空气阻力。

已知相邻两球之间的时间间隔相等，刚抛出第4个小球时，第1个小球和第3个小球在空中同一高度，则

第3、4个小球间的距离与第1、2个小球间的距离之比为（）

A.4B.3C.2D.1

【答案】B

【详解】设抛出相邻两球之间的时间间隔为T,小球上升的最大高度相等为人由自由落体运动位移公式可

得

t=kl2h

当抛出第4个小球后，经相等时间，第1个小球落回手里再抛出，则有

4T=2t

解得

根据上升与下降过程的对称性，可知第4个小球离开手的瞬间，第1个小球和第3个小球在空中同一高度,

第2个小球运动到最高点，速度是零。则第1个小球与第2个小球间的距离为

此时第1个小球距抛出点的高度为

此时第1个小球和第3个小球在空中同一高度，则第3、4个小球间的距离为

,3/7

地4=A=-

则有第3、4个小球间的距离与第1、2个小球间的距离之比为

A44:A%2=3：1

故选Bo

二、多项选择题（本题共3小题，每小题5分，共15分.在每小题给出的四个选项中，有多

项符合题目要求.全部选对的得5分，选对但不全的得3分，有选错的得0分）

8.我国2023年新能源车出口120多万辆，稳居全球首位。一辆新能源车在某次直线测试中，速度从。加

速到20m/s所用时间为8s,且加速度随速度的增加而逐渐减小，该车在这段时间内（）

A.加速到10m/s时，用时大于4s

B.平均加速度大小为2.5m/s?

C.位移大于80nl

D.运动到总位移一半时，速度小于10m/s

【答案】BC

【详解】ABD.平均加速度大小为

=-=—m/s2=2.5m/s2

t8

因加速度随速度的增加而逐渐减小，可知开始阶段的加速度大于2.5m/s2,加速到10m/s时，用时小于4s；

运动到总位移一半时，速度大于10m/s,选项AD错误，B正确；

C.若做匀加速运动，则位移为

V

%/=80m

2

因做加速度减小的加速运动，结合VI图像，则汽车的位移大于做匀加速运动时的位移，可知位移大于80m,

选项C正确；

故选BC。

9.一物体做直线运动，0时刻位于坐标原点，运动过程中的声一了图像如图所示，一段过程中纵坐标的变化

量为"z,对应的横坐标变化量为"，且这个过程对应的时间间隔为加，这段过程的末时刻与0时刻的时间

间隔为3A7,则（）

A.物体做匀加速直线运动，加速度等于二

n

B.从零时刻开始，第一个4内位移大于，

-e-、+打、「〃5mAt

C.零时刻速度为-----

A/4n

D.34内位移为3w-加

In

【答案】BCD

【详解】A.根据匀变速直线运动的规律

v2-Vp=2ax

可知，在I?-》图像中，其斜率为加速度的2倍，即有

2〃=—

n

可得

m

d——

2n

A错误；

B.若物体做初速为零的匀加速直线运动，根据题意可知，物体运动的时间间隔为34,而第三个加内的位

移为“，由初速为零的匀加速直线运动规律可知

%：%=1：5

解得，第一个。内的位移

n

根据图像纵截距可知物体初速度并不为零，故第一个加内的位移大于巳，B正确；

C.由题意可知这一段过程的位移为小对应的时间为△人则这段过程的平均速度为

_n

v=一

At

根据匀变速直线运动的规律可知，中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则这段过程中点时刻

的瞬时速度为

vAz=%+〃x2.5Ar

~2

解得

n5mAz

0M%=--4--n---------

C正确；

D.3A,内的位移

19

x=v0・3加+—〃（3加）

联立上述各式可得

c3m（4）含

x=3n-------------

2n

D正确。

故选BCD。

10.2023年4月17日，AITO问界M5华为高阶智能驾驶版首发，可以实现无人驾驶。如图所示，车道宽

为2.7m,长为12m的货车以v/=10m/s的速度匀速直线行驶，距离斑马线20m时，一自行车以V3=2m/s的速

度匀速直线行驶，恰好垂直越过货车右侧分界线，此时无人驾驶轿车车头恰好和货车车尾齐平，轿车以

V2=15m/s速度匀速直线行驶，轿车紧急制动的加速度大小a=10m/s2。当货车在侧面遮挡轿车雷达波时，自

行车需完全越过货车左侧分界线，轿车雷达才能准确探测到前方自行车。则下列判断正确的是（）

一一转军一之__________________________________________r

_________5：?当；T匕

货车_2.7m八%

________冠配二T__Mi旦_____________________1_可

L___Z

12m20m

A.货车不减速也不会与自行车相撞B.轿车不减速也不会与自行车相撞

C.轿车探测到自行车立即制动不会与自行车相撞D.轿车探测到自行车立即制动会与自行车相撞

【答案】AC

【详解】AB.人过路口的时间

在这段时间内，货车的位移

士-~vi（3=；xl0x2.7m=13.5m<20m

轿车的位移

x2=v2t3=15x2.7m=40.5m>32m

A正确，B错误;

CD.自行车过路口时，轿车雷达可探测到障碍物的时间

tQ=-=1.35s

此时轿车距路口的距离

Ax=x0-v2»^=（32-15x1,35）m=l1,75m

轿车开始制动到停下来的时间

■v15

t--2--s=1.5s

a10

所需要的制动距离

,1,1

尤=—vJ=—x15x1.5m=11.25m<11.75m

222

二者不会相撞，C正确，D错误。

故选ACo

第II卷（非选择题，共57分）

三、实验题（本大题共2小题，共16分）

11.（6分）某同学利用打点计时器分析自身步行时的速度特征，把接在50Hz的交流电源上的打点计时器固

定在与人腰部等高的桌面上，纸带穿过打点计时器限位孔，一端固定在人腰部，人沿直线步行时带动纸带

（2）沿着计数点位置把纸带裁开并编号，按编号顺序把剪出的纸带下端对齐并排粘贴在坐标纸上，剪出的纸

带长度代表打出这段纸带时间内的平均速度，把每段纸带上边中点连接成线，如下图所示，若用图中曲线

描述人运动的速度一时间关系，如果用纵坐标表示速度大小，横坐标表示时间，则纸带的横宽d对应横坐

标中的时间长度为s,请根据下图估算该同学的步幅为m„（保留两位有效数字）

【答案】⑴L1

⑵0.100.53

【详解】（1）[1]相邻两个计数点间的时间间隔T=01s,纸带中BC段的平均速度为

x0.11,,,,

v„=K-r=-----m/s=l.lm/s

BCrT0.1

（2）[1]⑵纸带的横宽1对应横坐标中的时间长度为

7^0.10s

可把图像看成图像，同学的步幅为图像一个周期内每段纸带面积之和，该同学的步幅为

5=（8.8+11+12+11+9.7）cm®0.53m

12.（10分）如图所示是某种打点计时器的示意图。

负脉冲输出

插座（黑色）

电源插头

（1）该打点计时器是（选填“电火花”或“电磁”）打点计时器，工作时使用（选填“220V”、“8V”）

交流电源。如下图是某同学用该打点计时器（电源频率是50Hz）在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸

带，ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，从图中读出A、。两点间距x=

cm,AD段的平均速度是旷=m/s,如果电源频率变为49Hz而同学不知道，则该平均速度测量值与

实际值相比（选填“偏大”或“偏小”）。

（2）如图是根据实验数据绘出的x-/图线（X为各计数点至同一起点的距离），斜率表示,加速度大

小为m/s2（保留3位有效数字）。

r2/s2

（3）若打点计时器额定电压为220V,而实际使用的电源电压为225V,则（1）中得出的速度与物体速度

的真实值相比将会（填“偏大”“偏小”或“没有影响”）。

【答案】电火花220V2.700.09偏大加速度的一半0.933没有影

响

【详解】（1）口］⑵该打点计时器是电火花打点计时器，工作时使用220V交流电源。

［3］毫米刻度尺的精确度为1mm,图中4。间的距离为

-3.70cm-1.00cm=2.70cm

⑷相邻计数点的时间间隔

T=5—-5x—s=0.10s

f50

A。段的平均速度为

v=%=卫生出Lm/s=0.09m/s

3T3x0.10

⑸由于交流电的频率减小，周期变大，位移测量值偏大，因此平均速度测量值与实际值相比偏大。

（2）[6]根据匀变速直线运动位移与时间关系x。产，可知X/图像的斜率为加速度的一半。

[7]尤-F图像的斜率

2mzym/s

解得

a®0.933m/s2

（3）[8]电压对打点计时器的打点时间间隔没有影响，则（1）中得出的速度与物体速度的真实值相比将会

没有影响。

四、解答题（本大题共3小题，共41分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤。只写出

最后答案不能得分。有数据计算的题，答案中必须明确写出数值和单位）

13.（10分）一辆卡车正以%=72km/h的速度匀速行驶，司机突然发现前方两车发生碰撞，立即以大小为

a=5m/s2的加速度刹车，若从刚刹车开始计时，求：

（1）卡车在2s末的速度大小；

（2）卡车2s内的位移与5s内的位移之比。

【答案】（1）10m/s；（2）3:4

【详解】（1）卡车的速度

v0=72km/h=20m/s

取运动方向为正，则

a=-5m/s2

由公式

v=v0+at

代入数据求得2s末的速度为

v=10m/s

（2）设车在r。时刻停止，由

v=v0+at

得刹车时间为

{o=4s

故5s内的位移等于4s内的位移，由

,12

x—%.+—at

得前2s内位移为

石=30m

前4s内位移为

々=40m

所以位移大小之比为3：4。

14.（14分）2024年，东北地区：哈尔滨、长春、沈阳、大连四座城市将有新的地铁线路开通，新线路将会

大大减轻交通压力，加快城市的发展。沈阳地铁一号线从S站到T站是一段直线线路，全程1.6km,列车运

行最大速度为72km/h。为了便于分析，我们用图乙来描述这个模型，列车在S站从静止开始做匀加速直线

运动，达到最大速度后立即做匀速直线运动，进站前从最大速度开始做匀减速直线运动，直至到T站停车，

4

且加速的加速度大小为减速加速度大小的彳倍。现匀加速运动过程中连续经过A、B、C三点，S—A用时2s,

8-C用时4s,且SA长2m,8c长24m。求：

（1）列车在C点的速度大小；

（2）列车匀速行驶的时间。

图甲

SABCT

图乙

【答案】（1）8m/s；（2）62s

【详解】（1）由x=可知

2

=Im/s*2

根据

匕=y

2

可知3C段平均速度

VBC==