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专题二 匀变速直线运动的研究
（考试时间：90 分钟 试卷满分：100 分）
第一部分
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
第二部分
13
14
15
16
17
18
正确率
自评
第I 部分
一、单选题：本题共8 小题，共32 分。在每小题给出的四个选项中，只有一项符合题目要求，选对4 分，
选错不得分。
1．（2022·湖北·统考高考真题）我国高铁技术全球领先，乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W
和G 间的铁路里程为1080 km，W 和G 之间还均匀分布了4 个车站。列车从W 站始发，经停4 站后到达终
点站G。设普通列车的最高速度为108 km/h，高铁列车的最高速度为324 km/h。若普通列车和高铁列车在
进站和出站过程中，加速度大小均为0.5 m/s2，其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动，两种列车
在每个车站停车时间相同，则从W 到G 乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为（ ）
A．6 小时25 分钟
B．6 小时30 分钟
C．6 小时35 分钟
D．6 小时40 分钟
2．（2023·山东·统考高考真题）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（ ）
1
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A．3m/s
B．2m/s
C．1m/s
D．0.5m/s
3．（2023·江苏·统考高考真题）电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，
如图所示。电梯加速上升的时段是（ ）
A．从20.0s 到30.0s
B．从30.0s 到40.0s
C．从40.0s 到50.0s
D．从50.0s 到60.0s
4．（2021·湖北·统考高考真题）2019 年，我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10 米跳台冠
军。某轮比赛中，陈芋汐在跳台上倒立静止，然后下落，前5 m 完成技术动作，随后5 m 完成姿态调整。
假设整个下落过程近似为自由落体运动，重力加速度大小取10 m/s2，则她用于姿态调整的时间约为
（ ）
A．0.2 s
B．0.4s
C．1.0 s
D．1.4s
5．（2023·广东·统考高考真题）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点
的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛
运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速
度或加速度
随时间变化的图像是（ ）
A．
B．
C．
D．
6．（2022·河北·统考高考真题）科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试
中，速度v 与时间t 的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
2
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A．
时间内，训练后运动员的平均加速度大
B．
时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等
C．
时间内，训练后运动员的平均速度小
D．
时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动
7．（2022·全国·统考高考真题）长为l 的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，要通过前方一长为
L 的隧道，当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0）。已知列车加速和减速时
加速度的大小分别为a 和2a，则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为（ ）
A．
B．
C．
D．
8．（2024·山西临汾·统考一模）滑块以一定的初速度
从底端冲上足够长的光滑斜面，滑行到最高点的时
间为t，位移为L；现在距底端
处放一弹性挡板（如图中用虚线表示），滑块仍以相同初速度从底端出
发。已知滑块与挡板相碰后可原速率反弹；碰撞时间可以忽略不计，则滑块从出发至返回底端的时间为（
）
A．
B．t
C．
D．2t
二、多选题：本题共4 小题，共16 分。有多项符合题目要求。全部选对的得4 分，选对但不全的得2 分，
有选错或不答的得0 分。
9．（2024·全国·模拟预测）如图所示为一个由阀门控制喷水和停水的间距均为2m 的5 个拱水门（所有拱
水门同时喷水和停水）。当还有3s 停止喷水时，一小孩由静止开始从第1 号拱水门依次穿过这5 个拱水
3
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门，小孩的运动视为匀加速直线运动。已知小孩在喷泉停止前穿过了第5 号拱水门，则小孩过第2 号拱水
门时的速度可能是（ ）
A．1m/s
B．2m/s
C．3m/s
D．4m/s
10．（2024·全国·模拟预测）关于宇航员的训练、电梯的设计等工作中都用到急动度的概念，急动度用j 表
示，用来描述加速度随时间变化的快慢。若一质点从静止开始做直线运动，其急动度随时间的变化关系如
图所示，
时加速度为0，则下列说法正确的是（ ）
A．
时质点的加速度大小为
B．
时质点的速度反向
C．
时质点的速度大小为0
D．0~1s 与2~3s 时间内质点的速度方向相反
11．（2024·四川甘孜·统考一模）酒后驾驶会导致许多安全隐患。酒后驾驶员的反应时间变长，“反应时
间”是指驾驶员从发现情况到采取制动的时间，表中“反应距离”是指“反应时间”内汽车行驶的距离；
“制动距离”是指驾驶员从发现情况到汽车停止行驶的距离。假设汽车以不同速度行驶时制动的加速度大
小都相等。分析表中数据可知，下列选项中正确的是（ ）
速度/
反应距离
制动距离
正常
酒后
正常
酒后
15
7.5
15.0
22.5
30.0
A．若汽车的初速度增加一倍，制动距离也增加一倍
B．驾驶员酒后反应时间比正常情况下多
C．驾驶员采取制动措施后汽车刹车的加速度大小为
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D．若驾驶员酒后以
的速度行驶时发现前方
处有险情，则不能安全停车
12．（2023·四川南充·一模）在2023 年中国自行车巡回赛中，甲、乙两选手骑规格相同的自行车沿同一方
向做直线运动，其
图像如图所示，已知两人在
时刻并排骑行，则（ ）
A．在
时，乙在甲后
B．在
到
时间内，两人相隔越来越近
C．在
时刻后，两人相隔越来越远
D．在
到
时间内的某时刻，两人再次并排骑行
第Ⅱ部分
三、实验题：本题共2 小题，共15 分。
13．（2023 上·天津模拟）在“探究小车速度随时间变化规律”实验中：
（1）某同学采用如图甲所示的装置进行试验， 平衡摩擦力。（选填“需要”或“不需要”）
（2）甲同学在实验中得到如图所示的一条纸带（两计数点间还有四个点没有画出），已知打点计时器采
用的是频率为50Hz 的交流电，根据纸带可求出第4 个计数点的瞬时速度为 m/s，小车的加速度
为
（结果保留两位有效数字）。
14．（2021·湖南岳阳·统考二模）利用图甲装置可以测量滑块的加速度。气垫导轨上相隔一定距离的两处
装有两个光电传感器1、2，滑块上固定一遮光条，滑块与遮光条的总质量为M，若光线被遮光条遮挡，光
电传感器会输出高电压，两光电传感器采集数据后与计算机相连。滑块在细线的牵引下向左加速运动，遮
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光条经过光电传感器1、2 时，通过计算机可以得到如图乙所示的电压U 随时间t 变化的图像。
（1）实验前，接通气源，将滑块（不挂钩码）置于气垫导轨上，轻推滑块，计算机屏幕上显示的电压U
随时间t 变化的图像如图乙所示，则要将气垫导轨右侧 （调低或调高）。
（2）用游标卡尺测遮光条宽度d，测量结果如图丙所示，则d= mm；
（3）若图乙是正确操作所得图像，则滑块运动的加速度大小a= （用题干已知物理量和测得物理量
的字母符号表示）。
四、计算题：本题共4 小题，共37 分。解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤。只写出最后
答案的不能得分。有数值计算的题，答案中必须明确写出数值和单位。
15．（2024·广东佛山·统考一模）2023 年9 月21 日，中国航天员首次在梦天实验舱内进行授课，为广大青
少年带来一场精彩的太空科普课。在奇妙“乒乓球”实验中，神舟十六号航天员朱杨柱用“特制”乒乓球
拍将静止的水球拍出，若将该直线运动过程看成水球先做匀加速运动后匀速运动，其中加速时间
，
加速位移为
，匀速阶段用时
，求：
（1）水球匀速运动时的速度v 的大小；
（2）加速过程中加速度大小；
（3）全过程的总位移的大小。
16．（2023·江苏连云港·模拟预测）大雾天气，甲车在距乙车40m 处发现前方乙车以8m/s 匀速前进，甲车
立即刹车，已知甲车运动的
图像如图所示，则：
（1）求甲车刹车的加速度大小；
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（2）分别求出甲车刹车后第8s 内的位移大小和12s 内的总位移大小；
17．（2023·河北保定·二模）一辆汽车沿足够长的长直坡路匀速向下行驶，已知坡路的倾角为
，汽
车的速度为
，汽车司机突然发现前方
处有一辆自行车，正以
的速度匀速向
下行驶，汽车司机经
的时间踩下刹车，使汽车沿坡路向下做匀减速直线运动，重力加速度取
。求：
（1）为了避免交通事故，汽车制动后加速度的最小值；
（2）如果汽车在制动时未启动防抱死装置，车轮与坡面之间的动摩擦因数为
，为了避免交通事
故，司机踩下刹车时，汽车距离自行车的最小间距。
18．（2022·辽宁·模拟预测）如图所示，直杆长L1=0.5m，圆筒高为L2=2.75m。直杆位于圆筒正上方
H=0.8m 处。直杆从静止开始做自由落体运动，并能竖直穿越圆筒。试求：（取g=10m/s2，）
（1）直杆下端刚好开始进入圆筒时的瞬时速度v1大小
（2）直杆穿越圆筒所用的时间t。
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