2021年新高考物理模拟题分项汇编(第五期)专题01直线运动(解析版)
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1、 1 / 21 专题专题 01 直线运动直线运动 1 (2021 广东肇庆市高三二模)甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上行驶,它们的位移-时间图像如图所示。 由图像分析可知,在两汽车运动过程中( ) A乙车做减速运动 B甲车做匀减速运动 C0t1时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 D0t1时间内甲车的位移大于乙车的位移 【答案】A 【解析】AB位移时间图像斜率大小表示速度大小,由图可得,甲车在做匀速直线运动,乙车在做减速 直线运动,A 正确,B 错误;CD由图像可得两车的位移相等,而平均速度等于位移除以时间,两车运动 的时间也相等,故平均速度相同。C 错误,D 错误;故选 A。 2 (202
2、1 浙江高三模拟)国宾护卫队是国家用于迎接到访外国元首的摩托车队列,被人们称为行进中的护 卫使者,流动的仪仗队,图示是护卫队在某次执行任务中的一张照片,其中最前面的是护卫队的领队, 若车队中每个人的位置相对不变,则( ) A以汽车上的外国元首为参考系,护卫队是运动的 B地面对每辆摩托车的阻力一定相等 C领队可能做匀加速运动 D不可能有输出功率相等的摩托车 【答案】C 【解析】A车队相对外国元首所坐的汽车静止,A 错误;C车队相对位置不变,由运动学知识可知车队 可能做匀速或匀变速运动,C 正确;B车队中所有车做相同的运动,但车队中所有车(含骑手)对地面的 2 / 21 正压力可能不全相等,故地面
3、对每辆摩托车的阻力不一定相等,B 错误;D若某两辆车所受阻力相等,则 两车的输出功率相等,D 错误。故选 C。 3 (2021 浙江高三模拟)洒水车主要用于城市路面冲洗、降尘以及公路绿化带的灌溉。如图所示,在宁波 某路段上一辆洒水车在进行洒水作业,下列说法正确的是( ) A以图片中某物体为参考系,车内司机不可能静止 B地面对该洒水车的支持力不变 C若此时洒水车匀加速运动,则车(含车内的水)的惯性不变 D洒水车急刹车时,水箱中的水对车有向前的力 【答案】D 【解析】A若以洒水车为参考系,车内司机静止不动,A 错误;B地面对洒水车的支持力与洒水车(含 车内的水)所受重力等大,则地面对该洒水车的支持
4、力减小,B 错误;C物体的惯性与速度无关,洒水过 程中,车(含车内的水)质量减小,惯性减小,C 错误;D急刹车时,车内的水由于惯性,以刹车前的速 度向前运动,水对车有向前的推力,D 正确。故选 D。 4 (2021 浙江高三模拟)2020 杭州马拉松于 11 月 22 日上午 7 点 30 分鸣枪开跑,起点设置在杭州武林广 场,全程终点设置在奥体中心,全程42.195km,路线如图所示。男子组全程冠军的成绩是 2 小时 13 分 24 秒,女子组全程冠军的成绩是 2 小时 38 分 19 秒。下列说法正确的是( ) A两者的平均速度分别约为5.3m/s、4.4 m/s B分析两者的跑步姿势时能
5、将其视为质点 C估算两者过复兴大桥的平均速度时能将其视为质点 3 / 21 D题述中有 2 个时刻,1 个时间 【答案】C 【解析】A题述中没有交代起点到终点的位移,故两者的速度不可求,A 错误;B分析两者的跑步姿势 时不能将其视为质点,B 错误;C估算两者过复兴大桥的平均速度时能将其视为质点,C 正确;D题述 中仅11 月 22 日上午 7 点 30 分是时刻,D 错误。故选 C。 5 (2021 湖南高三一模)A、B 两物体沿同一直线同向运动,0 时刻开始计时,A、B 两物体的 x t t 图像如 图所示,已知在7t s 时 A、B 在同一位置,根据图像信息,下列正确的是( ) AB 做匀
6、加速直线运动,加速度大小为 1 2 m /s BA、B 在零时刻相距 11m C4t s 时,B 在前、A 在后,A 正在追赶 B D在 07s 内 A、B 之间的最大距离为 25m 【答案】D 【解析】A由匀变速直线运动的位移公式 2 0 1 2 xv tat,可得 0 1 2 x vat t ,对比 B 物体的图线可知 22 196 m/s1m/s 274 a ,所以加速度 2 2m/sa ,由相似三角形可知,图线与纵轴的交点坐标为 2m/s, 即初速度 0 2m/sv ,B 物体做匀加速直线运动,故 A 错误;B对比 A 物体的图线可知,A 物体做匀速直 线运动,速度为6m/sv,在7s
7、t 时 A、B 的位移分别为42m A xvt, 2 0 1 63m 2 B xv tat,此 时到达同一位置,故在 0 时刻,A 在 B 前 2lm 处,故 B 错误;C4st=时,由24m A xvt, 2 0 1 24m 2 B xv tat,21m45m A x ,故 A 在前,B 在后,B 正在追赶 A,故 C 错误; D当 A、B 速度相等时,相距最远 0 vatv,代入数据可得2st,由 C 中位移公式可得,A、B 的位 移分别为 12m,8m,故此时的距离为12m 21m 8m25mx ,故 D 正确,故选 D。 6 (2021 广东高三模拟)如图所示,一质点在 010 s 内
8、,其 vt 图象的图线恰好是与两坐标轴相切的圆 弧,则( ) 4 / 21 A0 时刻,质点的加速度等于 0 B10 s 内质点的位移约为 21.5 m C质点的加速度大小等于 1 m/s2时的速度等于 4.5 m/s D质点的加速度随时间均匀减小 【答案】B 【解析】A0 时刻,切线的斜率最大,故质点的加速度不等于 0,选项 A 错误;B图象与坐标轴围成的 面积等于位移,则 10 s 内质点的位移为 x10 10 m 1 4 102 m21.5 m,选项 B 正确;C质点的加速度 大小等于 1 m/s2时,此时圆弧的切线的斜率等于1,切点在圆弧的中点,由几何知识可知 v10 m/s-10co
9、s 45 m/s2.93 m/s,选项 C 错误;D圆弧切线的斜率等于加速度,由几何知识可知,质点 的加速度随时间不是均匀减小,开始减小的快,以后逐渐变慢,选项 D 错误,故选 B。 7 (2021 济南市历城二中高三模拟)在某星球表面,0t 时刻小球以初速度 0 v开始做竖直上抛运动,取抛 出位置位移0 x,以 0 v方向为正方向,则小球位移 x 随速度的平方 2 v变化的 2 xv图像如图所示,下列说 法正确的是( ) A小球的初速度为 100m/s B小球位移5x m 时对应的运动时间为 2s C小球加速度与初速度方向相反 D图中 a 点坐标值为 7.2 【答案】C 【解析】A0t 时0
10、 x,则 2 2 0 100 m/sv ,所以小球初速度 0 10v m/s,选项 A 错误; BC由 22 0 2vvax得 22 0 22 vv x aa ,图线斜率 15 2100 k a ,解得 2 10m/sa ,小球位移5x m 时0v ,所以对应运动时间 0 0 1s v t a ,选项 B 错误,C 正确; 5 / 21 D由图可知 144 100 5100 a ,解得2.2a ,选项 D 错误。故选 C。 8 (2021 浙江高三二模)高速公路上的隧道设置限速以保证行驶安全,某汽车以 120km/h 的速度行驶,在 离隧道 200m 处开始减速,做匀变速直线运动,若以不超过
11、80km/h 的限速进入隧道,其加速度的大小至少 约为( ) A1.0m/s2 B1.2m/s2 C1.6m/s2 D2.0m/s2 【答案】C 【解析】 100 120km/hm/s 3 , 200 80km/hm/s 9 根据 v2=v02-2ax, 解得 22 22 22 0 100200 ()() 39 m/s1.6m/s 22 200 vv a x ,故选 C。 9 (2021 广东高三一模)在同一直线上的 A、B 两个高铁实验站台之间的距离为 s,某次实验中一列实验高 铁沿轨道由静止从 A 出发驶向 B,高铁先以大小为 a 的加速度匀加速运动一段时间,接着以大小为 2a 的加 速度
12、匀减速运动,到达 B 时速度恰好为零,该过程中高铁的最大速度为( ) A 4 3 as B as C 2 3 as D 3 as 【答案】A 【解析】设高铁最大速度为 vm,加速的时间为 t1,减速的时间为 t2,则 12 () 2 m v tts, 12 2 m vatat, 联立解得 4 3 m as v ,故选 A。 10 (2021 江苏省丹阳高级中学高三一模)在光滑水平面上重叠静置两个滑块 A 和 B,如图甲所示,现对 B 滑块施加一水平力 F,力 F 随时间变化的关系如图乙所示,两滑块在运动过程中始终保持相对静止。以水 平向右为正方向,则关于 A 物体的速度 v、加速度 a、所受摩
13、擦力 f 及运动的位移 x 随时间变化图象正确的 有( ) 6 / 21 A B C D 【答案】B 【解析】BAB 一起加速运动,由牛顿第二定律Fma可知,加速度先减小后增大,故 B 正确; Av-t 图像的斜率表示加速度,因加速度先减小后增大,故 v-t 图不是直线,故 A 错误; C整体做单向直线运动,速度逐渐增大,x-t 图像的斜率变化反映速度变化,故 C 错误; D摩擦力将提供物体 A 做加速运动,由牛顿第二定律有fma,根据加速度先减小后增大可判定摩擦力 先减小后增大,故 D 错误。故选 B。 11 (2021 山东青岛市高三一模)在同一平直公路上,a、b 两辆汽车同向行驶,行驶过
14、程的 v-t 图像如图所 示。已知两车在 t=6s 时并排行驶,下列说法正确的是( ) A在 t=0 时,b 车在 a 车前 15m B在 t=2s 时,a 车在 b 车后 C在 t=4s 时,两车并排行驶 D两车先后两次并排行驶的地点相距 80m 【答案】D 【解析】AB因 v-t 图像的面积等于位移,两车在 t=6s 时并排行驶,因 2s6s 内两车的位移相等,可知两 车在 t=2s 时也并排行驶,而在 02s 内 b 车的位移大于 a 车的位移,可知在 t=0 时,b 车在 a 车之后,选项 AB 错误;C两车在 t=2s 时也并排行驶,在 2s4s 内 b 车的位移大于 a 车,可知在
15、 t=4s 时 b 车在 a 车前面, 7 / 21 选项 C 错误;D由图像可知,两车先后两次并排行驶的地点相距 1 (1030) 4m=80m 2 s ,选项 D 正 确。故选 D。 12 (2021 浙江高三模拟)2020 年 7 月,国产大型水陆两栖飞机鲲龙AG600 在山东青岛团岛附近海域成 功实现海上首飞。AG600 实际上像是一艘会飞的船,最大起飞重量为53.5吨,最大航程为 4500 公里,最 大平飞速度500km/h,可以用 4 个小时从三亚到达曾母暗沙海域,大大增强了我国应对突发事态的能力。关 于 AG600 以下说法正确的是( ) A500km/h表示其平均速度 B研究其
16、在海上降落的飞行姿态时可将其看成质点 C其最大位移可能大于 4500 公里 D研究其从三亚运动到曾母暗沙海域的过程可将其看成质点 【答案】D 【解析】AC其最大位移不可能超过 4500 公里,500km/h表示其瞬时速度,选项 AC 错误;B研究 AG600 在海上降落的飞行姿态时不能将其看成质点,选项 B 错误;D研究 AG600 从三亚运动到曾母暗沙海域的 过程可将其看成质点,选项 D 正确;故选 D。 13 (2021 广东高三模拟)如图所示为某潜艇下潜和上浮的 v-t 图像,0 时刻,潜艇开始下潜,50s 末潜艇回 到水面。规定竖直向上为正方向,下列说法正确的是( ) A10s 末潜艇
17、离水面最远 B1030s 末潜艇上浮 C20s 末,潜艇的加速度改变 D3050s 潜艇的位移为 20m 【答案】D 【解析】A潜艇先加速下潜,10s 末潜艇下潜速度最大,之后减速下潜,20s 末速度减为 0 时潜艇离水面 8 / 21 最远,故 A 错误;B1020s 潜艇减速下潜,2030s 潜艇加速上浮,故 B 错误;C1030s 时间内 v-t 图像 为一倾斜直线加速度不变,20s 末,潜艇的速度方向改变,加速度不变,故 C 错误;Dv-t 图像图像与时间 轴所围的面积表示位移,50s 末潜艇回到水面,所以 020s 时间位移 1 20 4 m40m 2 x ,2030s 时间位 移
18、2 10 4 m20m 2 x ,可以求得 3050s 潜艇的位移为 12 20mxxx,故 D 正确。故选 D。 14 (2021 湖南怀化市高三一模)水平路面上匀速行驶的汽车,因紧急情况而刹车,刹车过程中汽车做匀减 速直线运动,v-t 图像如图所示。已知汽车开始刹车后,第 2 秒内的位移为 4 m,2 秒后的位移为 0.5 m。汽 车刹车过程的加速度大小为( ) A 2 4m/s B 2 3.5m/s C 2 3m/s D 2 2.5m/s 【答案】A 【解析】设经过时间 t 后汽车停止运动,则逆向思维有 2 1 (2) =0.5m 2 a t , 2 1 (1) =4.5m 2 a t
19、,解得 2 =4m/sa,故选 A。 15 (2021 山东高三模拟)城市电动助力车在确保安全规范骑行的前提下既能方便市民出行,也可净化城市 环境,减少尾气排放。在一条平直的公路上,某同学以公路上某一位置为原点,记录了骑行电动助力车的 甲、乙两位同学的位移(x)时间(t)图像,如图所示,甲的图像 t2前是曲线、t2后是直线,乙的图像是 一条直线,在 0 t3时间内,下列说法正确的是( ) A甲先做曲线运动,后又做直线运动,乙做单向直线运动 B途中有两个时刻,甲、乙的速度相同 C全程甲、乙的位移相同 9 / 21 D途中甲、乙只相遇一次,然后又分开 【答案】B 【解析】A位移时间图像描述的是直线
20、运动的图像,因此甲、乙都做直线运动,A 错误;B图像中图 线的切线斜率表示瞬时速度,甲的图线上有两个位置的切线与乙的图线平行,切线斜率相等,表明速度相 同,B 正确;C甲有折返运动,全程的位移较小,C 错误;D图中两图线分别在 t1、t2两个时刻位置重合, 相遇两次,D 错误。故选 B。 16 (2021 辽宁抚顺市高三一模)如图所示,A、B 两辆汽车从同一地点出发的速度一时间图像,下列说法 正确的是( ) AA、B 两车都做曲线运动 B 0 0 t时间内,A 车速度变化始终比 B 车速度变化的快 C 0 0 t时间内,A 车的平均速度等于 B 车的平均速度 D 0 0 t时间内,A、B 两车
21、在 0 t时刻相距最远 【答案】D 【解析】Av t图像纵坐标速度只有正负,描述速度的两种方向,即只能反映直线运动,故 A、B 两车都 做变加直运动,故 A 错误;Bv t图像的斜率表示加速度,即速度的变化快慢,A 车的加速度逐渐减小, B 车的加速度逐渐增大,则 0 0 t时间内,先有 AB aa,后有 AB aa,再出现 AB aa,故 B 错误; C根据平均速度 x v t ,而v t图像的面积表示位移,可知 0 0 t时间内 AB xx,则有 ABvv ,故 C 错 误;D两辆汽车从同一地点出发,在 0 t时刻之前,都是 AB vv,表示 A 相对于 B 远离,即 A、B 两车在 0
22、t 时刻相距最远,故 D 正确;故选 D。 17 (2021 天津高三模拟)一物体(视为质点)由静止开始沿直线运动,其速度 v 随时间 t 变化的规律如图 所示。关于物体在 012s 内的运动,下列说法正确的是( ) 10 / 21 A物体在 05s 内做匀速运动,5s8s 内静止 B物体在 10s12s 内的加速度最大,大小为 6m/s2 C物体在 10s 末离出发点最远 D物体全程的平均速度为 2.2m/s 【答案】B 【解析】A05s 内 v-t 图像斜率大于零,物体做匀加速直线运动。5s8s 内 v-t 图像斜率为零,物体做匀速 直线运动,故 A 错误;B10s12s 内 v-t 图像
23、斜率的绝对值最大,故物体的加速度最大,大小为 22 12 m/s6m/s 2 a ,故 B 正确;C物体在 11s 末的位移最大,离出发点最远,故 C 错误;D物体全程 的位移大小为 11 5 2m2 3m(26) 2m19m 22 s ,平均速度为1.58m/s s v t ,故 D 错误。 故选 B。 18 (2021 浙江温州市高三二模)高速公路的 ETC 电子收费系统如图所示,ETC 通道的长度是识别区起点 到自动栏杆的水平距离。 某 ETC 通道的长度为8.4m, 一辆汽车以21.6km/h的速度匀速进入识别区, ETC 用了0.2s的时间识别车载电子标签,识别完成后发出滴的一声,司
24、机发现自动栏杆没有抬起,于是采取制 动刹车,汽车刚好未撞杆。若刹车的加速度大小为 2 5m /s,则司机的反应时间约为( ) A0.4s B0.6s C0.7s D0.8s 【答案】B 【解析】21.6km/h=6m/s,设反应时间为 t,汽车反应时间内的位移为 10( 0.2)xv t,随后汽车做减速运动, 11 / 21 位移为 2 0 2 2 v x a ,且 12 8.4mxxL,联立解得0.6st ,故选 B。 19 (2021 辽宁丹东市高三一模)我市境内的高速公路最高限速为100km/h,某兴趣小组经过查阅得到以 下资料, 资料一:驾驶员的反应时间为0.30.6s; 资料二:各种
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