2024年高考物理专题一直线运动检测试卷

2024年高考物理专题一直线运动检测试卷
1.(2021四川成都蓉城名校联盟联考,14)许多科学家对物理学的发展做出了巨大贡献,也创
造出了许多物理学方法。

下列关于物理学史和所用物理学方法的叙述正确的是( )
A.探究“合力与分力的关系”时,主要应用的是类比法
B.伽利略运用理想实验法说明了力是维持物体运动的原因
C.在物体本身的形状和大小对研究的问题无影响时,用质点来代替物体的方法叫假设法
D.在推导匀变速直线运动的位移公式时,把整个运动过程划分成很多小段,每一小段近似
看作匀速直线运动,用各小段的位移之和来表示物体的位移,这里采用了微元法
2.(2023届河南宋基信阳实验中学月考,7)质点沿直线运动,其加速度恒定,若在2 s内速率从
4 m/s变为2 m/s,则其加速度大小是 ( )
A.一定是1 m/s2
B.一定是3 m/s2
C.可能是3 m/s2
D.以上都不正确
3.(2021内蒙古包头一模,1)a、b两个物体在同一直线上运动,它们的速度-时间图像如图。

下列说法正确的是 ( )
A.物体a做加速度逐渐增大的加速运动
B.0~3 s内物体b的平均速度大小为1.5 m/s
C.0~3 s内物体a的加速度大小始终大于物体b的加速度大小
D.0~3 s内物体a的位移大小与0~6 s内物体b的位移大小相等
4.(2023届陕西咸阳武功普集中学月考,12)(多选)如图所示,一冰壶以速度v垂直进入三个
完全相同的矩形区域做匀减速直线运动,且刚要离开第三个矩形区域时速度恰好为零,则冰
壶依次进入每个矩形区域时的速度之比和穿过每个矩形区域所用的时间之比分别是 ( )
A.v1∶v2∶v3=3∶2∶1
B.v1∶v2∶v3=√3∶√2∶1
C.t1∶t2∶t3=1∶√2∶√3
D.t1∶t2∶t3=(√3-√2)∶(√2-1)∶1
5.(2023届山西垣曲中学联考,4)将一质量为m的小球靠近墙面竖直向上抛出,图甲是小球向
上运动的频闪照片,图乙是小球下落时的频闪照片,O是运动的最高点,甲、乙两次的闪光频
率相同。

重力加速度为g。

假设小球所受阻力大小不变,则可估算小球受到的阻力与重力大小之比为 ( )
A.1∶1
B.1∶3
C.1∶2
D.1∶10
6.(2022镇江江都中学模拟,2)一个质点做方向不变的直线运动,加速度的方向始终与速度
的方向相同,但加速度大小先保持不变,再逐渐减小至零,则在此过程中 ( )
A.速度先逐渐增大,然后逐渐减小,当加速度减小到零时,速度达到最小值
B.速度先均匀增大,然后增大得越来越慢,当加速度减小到零时,速度达到最大值
C.位移逐渐增大,当加速度减小到零时,位移将不再增大
D.位移先逐渐增大,后逐渐减小,当加速度减小到零时,位移达到最小值
7.(2022南通如东中学月考,2)一质点做匀加速直线运动,通过第一段8 m位移所用的时间为
2 s,紧接着通过下一段10 m位移所用时间为1 s。

则该质点运动的加速度大小为( )
A.4 m/s2
B.5 m/s2
C.6 m/s2
D.7 m/s2
8.(2023届南京中华中学月考,5)如图所示四幅图为物体做直线运动的图像,下列说法正确的是( )
甲乙
丙丁
A.甲图中,物体在0~t0这段时间内的位移小于v0t0
2
B.乙图中,物体的加速度大小为2 m/s2
C.丙图中,阴影面积表示t1~t2时间内物体的加速度变化量
D.丁图中,t=3 s时物体的速度大小为25 m/s
9.(2023届扬州宝应开学考试,4)一辆汽车在路面正常行驶时,遇特殊情况进行紧急刹车,刹车过程中其位移时间关系为x=20t-2t2(m),则刹车后6秒汽车的速度大小为( )
A.10 m/s
B.8 m/s
C.4 m/s
D.0
10.(2022常州一中月考,5)如图为小明同学练习垫球,排球运动可以简化成如下过程:排球以初速度v0竖直向上抛出,在t2时刻恰好回到出发点,其在空中速度随时间变化的关系如图所示,则下列关于排球运动的描述正确的是( )
A.t1时刻排球的速度等于零,故加速度等于零
B.排球上升过程所用时间为全过程所用时间的一半
C.排球回到出发点时的速率v1和抛出时的速率v0相等
D.v-t图像在t轴上方所围面积与t轴下方所围面积大小相等
11.(2023届岳阳县一中周考,3)一列轻轨出站时做匀加速直线运动,在一段时间t内的位移为L,这段时间的末速度增大为这段时间初速度的1.5倍,则该轻轨做匀加速直线运动的加速度大小为( )
A.2L
5t2B.6L
7t2
C.2L
t2
D.4L
5t2
12.(2022长沙市一中月考九,2)小智同学发现了一张自己以前为研究机动车的运动情况绘制
的x
t2-1
t
图像(如图),x为位移,t为运动时间,已知机动车的运动轨迹是直线,但是不知机动车是
处于加速还是刹车状态,请你帮他判定以下合理的说法是( )
A.机动车处于加速状态
B.机动车的初速度v0=20 m/s
C.机动车的加速度大小为4 m/s2
D.机动车在前3秒的位移是20 m
13.(2023届桃源一中9月模块考试,2)如图所示,a、b、c、d为光滑斜面上的四个点。

一小滑块自a点由静止开始下滑,通过ab、bc、cd各段所用时间均为T。

现让该滑块自b点由静止开始下滑,则该滑块( )
A.通过bc、cd段的时间均大于T
B.通过c、d点的速度之比为1：2
C.通过bc、cd段的时间之比为1：1
D.通过c点的速度等于通过bd段的平均速度
14.(2022雅礼中学一模,2)两辆小汽车在平直路面上同向运动,两车从同一地点由静止同时出发,其位移x随速度的二次方v2变化的关系如图1所示,图a、b、c分别表示了两车可能的v-t图像,以下判断正确的是( )
图1
A b c
A.两车在x1处再次相遇
B.甲、乙两车的v-t图像为图a
C.甲、乙两车的v-t图像为图b
D.甲、乙两车的v-t图像为图c
15.(2023届桃源一中8月模块考试,2)假设在一次训练中某足球运动员进行了四次颠球,第一次、第二次、第三次和第四次足球分别以大小为12 m/s、10 m/s、8 m/s和7 m/s的速度竖直上抛,1 s后,足球都没有落地,不计空气阻力,g取10 m/s2,则1 s后足球速率最大的( )
A.第一次
B.第二次
C.第三次
D.第四次
16.(2023届桃源一中8月模块考试,14)(多选)甲、乙两辆汽车沿同一方向做直线运动,两车在t=0时刻刚好并排行驶,甲、乙两车做直线运动的v-t图像如图所示,甲车图像为四分之一圆弧,乙车图像为倾斜直线。

下列说法正确的是( )
A.甲、乙两车在10 s时再次相遇
B.乙车的加速度为√3m/s2
C.乙车在10~20 s之间追上甲车
D.乙车在10 s时的速度为15 m/s
17.(2022广州二模,2)如图,车轮半径为0.6 m的自行车,在水平地面上不打滑并沿直线运动。

气门芯从最高点第一次到达最低点,位移大小约为( ) A.1.2 m B.1.8 m
C.2.2 m
D.3.6 m
18.(2022梅州一模,2)如图所示,甲、乙两位同学利用刻度尺测量反应时间。

甲用一只手在刻度尺下方做捏尺的准备,从他看到乙同学放开刻度尺开始,到他捏住刻度尺为止,测出刻度尺在这段时间内下落的高度为20 cm,则这次测量出甲的反应时间是(g取10 m/s2) ( )
A.0.2 s
B.0.1 s
C.0.14 s
D.0.02 s
19.(2022湛江二模,8)(多选)北京冬奥会结束不久,某校掀起了一股体育热潮。

某同学为了提升体能练习跑步,其沿一直线运动的v-t图像如图所示,则下列说法正确的是( )
A.该同学在0～2 s内的加速度大小为4 m/s2
B.从0时刻开始,该同学跑完100 m所用的时间为10 s
C.10 s末该同学的速度方向反向
D.16 s末该同学的速度大小为4 m/s
20.(2023届惠阳中山中学、龙门中学、惠州仲恺中学一检,2)如图所示,一小球从A点由静止开始沿斜面向下做匀变速直线运动,若到达B点时速度为v,到达C点时速度为2v,则
x AB∶x BC等于( )
A.1∶1
B.1∶2
C.1∶3
D.1∶4
21.(2023届广州六十五中月考,2)物体从某一高度自由落下,到达地面时的速度与在一半高度时的速度之比是( )
A.√2∶2
B.√2∶1
C.2∶1
D.4∶1
22.(2022山西晋中二模,11)我国5G技术走在世界前列,无人驾驶汽车是利用先进的5G技术制造的汽车,在不少大城市已经使用无人驾驶公交车。

无人驾驶汽车上配有主动刹车系统,当车速超过30 km/h时,汽车主动刹车系统会启动预判:车载电脑通过雷达采集数据在t0=0.6 s内进行分析预判,若预判汽车以原速度行驶可能会发生事故,汽车会立即主动刹车。

现有一无人驾驶汽车正以v1=36 km/h的速度匀速行驶,在它的正前方相距L=20 m处有一大货车正以v2=28.8 km/h的速度匀速行驶。

若取重力加速度g=10 m/s2,问:
(1)预判结束时,两车之间的距离;
(2)若预判结束时,汽车立即开始以a<4 m/s2的加速度刹车,同时大货车开始减速行驶,且刹车时大货车所受阻力与车重的比值为k=0.32,则要使两车不相撞,求汽车加速度a的取值范围。

(计算出的数据请保留3位有效数字)
23.(2023届扬州高邮一中阶段检测,14)人从发现情况到采取相应行动经过的时间叫反应时间,如图,甲两个手指捏住木尺一端,乙在木尺另一端零刻度处做握尺准备,且手的任何部位都与尺不接触。

当乙看到甲放手时,尺子自由落体,他立即去握木尺,发现所握处刻度值为20 cm,尺子下落的时间就是乙的反应时间。

(1)求乙的反应时间;(g=10 m/s2)
(2)如果乙驾车以108 km/h的速度行驶,看到前方一车突然停止,经反应后作出减速动作,设汽车刹车加速度大小是a=5 m/s2,安全距离是多少?
(3)如果乙驾车以108 km/h的速度行驶,看到同车道前方x0=20 m处有一货车以72 km/h的速度行驶,在不能改变车道的情况下采取刹车方式避让(加速度大小仍为a=5 m/s2),通过计算说明是否会与前车相碰,若不会,求两车最近的距离。

24.(2023届广州五中10月月考,16)某商场内儿童游乐区设置了双人赛车竞技轨道,参与游戏的儿童可通过游戏手柄控制赛车在赛道上进行坡道加速、弯道减速和直道冲刺等动作。

某时刻甲、乙两辆赛车同时通过赛道上的同一位置后进入一段长为10 m的直轨道开始竞速,若甲车通过该位置后速度大小始终为2 m/s,乙车通过该位置时的速度为1 m/s,并开始以0.5 m/s2的加速度开始加速。

(1)若乙车一直加速,求乙车追上甲车前,两车间的最大距离。

(2)若乙车行驶的最大速度为2.5 m/s,则乙车能否在该直道完成超越?
参考答案与解析
1.答案 D 探究“合力与分力的关系”时,主要应用的是等效替代法,A 错误;伽利略运用理想实验法说明了力不是维持物体运动的原因,B 错误;在物体本身的形状和大小对研究的问题无影响时,用质点来代替物体的方法叫理想模型法,C 错误。

故选D 。

2.答案 C 加速度表示速度的变化率,等于速度变化量与发生这一变化所用时间的比值。

设初速度方向为正方向,由a =
Δv Δt 可得,a =2−42 m/s 2=-1 m/s 2,或a =−2−42 m/s 2=-3 m/s 2,所以加速度大小可能是1 m/s 2或3 m/s 2,C 正确。

3.答案 C v -t 图像图线斜率表示加速度,看图线斜率可知a 做加速度减小的加速运动,A 错误;b 在3 s 时的速度为1.5 m/s,可得0~3 s 内b 的平均速度大小v =
3+1.52 m/s=2.25 m/s,B 错误;3 s 末a 的加速度大小a a =6−33 m/s 2=1 m/s 2,b 的加速度大小a b =|0−36−0| m/s 2=0.5 m/s 2,C
正确;v -t 图像中图线与时间轴所围的面积表示位移,则由几何关系可知0~3 s 内s a 大于0~6 s 内s b ,D 错误。

4.答案 BD 将冰壶的运动看成初速度为零的反向匀加速直线运动。

由匀变速直线运动的推论可得t 3∶t 2∶t 1=1∶(√2-1)∶(√3-√2),D 正确;由v =v 0+at 及v 0=0得,v 1∶v 2∶v 3=(t 1+t 2+t 3)∶(t 2+t 3)∶t 3=√3∶√2∶1,B 正确。

5.答案 B 设每块砖的厚度为d ,闪光频率为f ,周期T =1f ,则甲、乙图中相邻两点间小球运动时间均为T ;向上运动时,6d -2d =a 1T 2,加速度大小a 1=
mg+F 阻m ;向下运动时,3d -d =a 2T 2,加速度大小a 2=mg−F 阻m ;联立解得F 阻mg =13,B 正确。

6.答案 B 加速度方向与速度方向同向,速度增大,当加速度不变时,速度均匀增大;当加速度减小时,速度仍增大,但增大得越来越慢;当加速度为零时,速度达到最大值,保持不变,选项A 错误、B 正确。

因质点速度方向不变化,始终向同一方向运动,最终做匀速运动,所以位移一直在增大,选项C 、D 错误。

一题多解
无论加速度的大小如何变化,只要加速度与速度方向相同时,质点就做加速运动;加速度与速度方向相反时,质点就做减速运动。

画v -t 图像分析此类问题,直观明了,简单方便。

7.答案 A 质点通过第一段8 m 位移所用的时间为2 s,则质点在中间时刻的瞬时速度为v 1=x 1t 1=82 m/s=4 m/s,通过下一段10 m 位移所用时间为1 s,则在此段时间的中间时刻的速度为v 2=x 2t 2=101 m/s=10 m/s,则质点的加速度大小a =v 2−v 1Δt =10−41.5 m/s 2=4 m/s 2
,故A 正确。

8.答案 D 图甲中,因v ⁃t 图像与t 轴围成的面积等于位移,可知物体在0~t 0这段时间内的位移大于v 0t 02,A 错误;图乙中,根据v 2=2ax 可知图像斜率为2a =1515 m/s 2=1 m/s 2,则物体的加速
度大小为0.5 m/s 2,B 错误;图丙中,根据Δv =a Δt 可知,阴影面积表示t 1~t 2时间内物体的速
度变化量,C 错误;图丁中,由x =v 0t +12at 2可得x t =v 0+12at ,由图像可知12a =102 m/s 2=5 m/s 2
,v 0=-5 m/s,则a =10 m/s 2,t =3 s 时物体的速度大小为v 3=v 0+at 3=25 m/s,D 正确。

9.答案 D 根据匀变速直线运动位移与时间关系x =v 0t +12at 2,结合x =20t -2t 2(m)可得汽车的初速度和加速度分别为v 0=20 m/s,a =-4 m/s 2,汽车从刹车到停下的时间为t =
0−v 0a =5 s,则刹
车后6秒汽车的速度大小为0。

故选D 。

10.答案 D 排球的速度等于零时加速度不一定等于零,由v -t 图像的斜率表示加速度可知,A 错误;设上升和下降过程空气阻力分别为f 1和f 2,排球上升过程,由牛顿第二定律可得a 1=mg+f 1m ,下降过程,有a 2=mg−f 2m ,可知上升过程的加速度大于下降过程的加速度,根据h =12at 2
易知上升过程所用时间短,故B 错误;排球运动过程,始终有阻力做功,所以排球回到出发点时的速率v 1小于抛出时的速率v 0,故C 错误;v -t 图像中图线与坐标轴所围面积表示位移,依题意排球上升和下降的位移大小相等,所以在t 轴上方所围面积与t 轴下方所围面积大小相等,故D 正确。

11.答案 A 设轻轨在这段时间的末速度大小为1.5v,初速度大小为v,该轻轨做匀加速直线运动的加速度大小为a 。

根据匀变速直线运动规律的推论可知t 时间内轻轨的平均速度大小为v =v+1.5v 2=L t ,根据加速度的定义可知,a=
1.5v−v t =0.5v t ,联立解得a=2L 5t 2,故选A 。

1
2.答案 B 由x=v 0t+12at 2可知,将等式变形为x t 2=v
0t +12a,由图像的两个交点可得v 0=20
m/s,a=-8 m/s 2,机动车做初速度为20 m/s 、加速度大小为8 m/s 2的匀减速直线运动,故A 、C
错误,B 正确;由v=v 0+at 可判断,机动车在2.5 s 时停止运动,由v 2-v 02=2ax,得机动车在前3秒的位移x=2022×8 m=25 m,故D 错误。

故选B 。

第11页 共13页
13.答案 A 从静止开始的匀加速直线运动,在连续相等的时间间隔内,位移之比为1：3：5,设a 、b 间的距离为x,则b 、c 间的距离为3x,c 、d 间的距离为5x,滑块下滑的加速度为
a,则x=12aT 2
,若自b 点由静止开始下滑,可知3x=12a t 12
,3x+5x=1
2a(t 1+t 2)2
,解得
t 1=√3T,t 2=(2√2-√3)T ≈1.1T,因此t
1t 2
=√3
2
√2−√3
,A 正确,C 错误;根据v 2
=2ax 可知
v c 2
=2a ·3x,v d 2=2a ·(3x+5x),解得v c ：v d =√3：2√2,B 错误;滑块通过c 点的时刻不是通过bd
段的中间时刻,则滑块通过c 点的速度不等于bd 段的平均速度,D 错误。

故选A 。

14.答案 B 根据公式v 2
=2ax,变形可得x=1
2a v 2
,由题图1中图像可知,乙的加速度不变,甲的加速度逐渐增大,所以甲、乙两车的v-t 图像为图a,C 、D 错误,B 正确;甲、乙的x-v 2
图像在x 1处相交,但两车到x 1处所用时间不同,则不相遇,A 错误。

15.答案 D 根据匀变速直线运动的规律,运用速度时间公式,进行分析推断。

以竖直向上为正方向,则有v=v 0-gt 当v 0=12 m/s 时,v 1=2 m/s; 当v 0=10 m/s 时,v 2=0; 当v 0=8 m/s 时,v 3=-2 m/s;
当v 0=7 m/s 时,v 4=-3 m/s,则1 s 后足球速率最大的是第四次,故D 正确。

16.答案 BC 根据v-t 图线与横轴围成的“面积”表示位移,由题图可知,0~10 s 内乙车的位移小于甲车位移,A 错误;10 s 时乙车的速度等于甲车的速度,根据几何知识可知v=10√3 m/s,根据图线的斜率表示加速度,乙车的加速度为a=
Δv Δt
=10√310 m/s 2=√3 m/s 2
,B 正确,D 错误;
由于乙做初速度为0的匀加速直线运动,在20 s 时乙车的速度为20√3 m/s,在0~20 s 内,甲车的位移为x 甲=1
4
×π×202
m=100π m,乙车的位移为x 乙=1
2
×20×20√3 m=200√3 m>x 甲,
故乙车在10~20 s 之间追上了甲车,C 正确。

故选B 、C 。

17.答案 C 气门芯从最高点第一次到达最低点过程中,水平分位移为x =πR =0.6π m,竖直方向分位移为y =2R =1.2 m,则位移大小为s =√x 2+y 2≈2.2 m,故选C 。

知识解读
紧紧抓住位移的概念,建构气门芯从起点指向终点的位移矢量。

18.答案 A 根据自由落体运动规律有h =12gt 2
,反应时间为t =√2ℎg =√
2×20×10−2
10
s=0.2 s,故
选A 。

第12页 共13页
19.答案 AD 在0～2 s 内v -t 图线的斜率为加速度,有a 1=
Δv Δt
=8
2
m/s 2=4 m/s 2
,故A 正确;
该同学在0～10 s 内的位移为x =12
×8×2 m+8×(10-2) m=72 m,故B 错误;由v -t 图像可知10 s 前后速度仍为正,则速度方向不变,故C 错误;在10～16 s 内的加速度大小为a 2=
Δv ′Δt ′
=
8
14−10
m/s 2
=2 m/s 2
,则16 s 末的速度大小为v =a 2t =2×(16-14) m/s=4 m/s,则D 正确。

故选A 、
D 。

20.答案 C 由于小球在A 点时的速度为零,且v B ∶v C =1∶2,则t AB =t BC ,根据匀变速直线运动的推论可知x AB ∶x BC =1∶3,故选C 。

21.答案 B 自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,利用v 2
=2gh ,得v =√2g ℎ,则v 1∶
v 2=√2∶1,故选B 。

22.答案 (1)18.8 m (2)1.74 m/s 2
≤a <4 m/s 2
解析 (1)在t 0时间内,两车均做匀速直线运动;预判结束时,两车之间距离x 0=v 2t 0+L -v 1t 0,得
x 0=18.8 m 。

(2)由汽车的刹车时间t 1=v
1a ,得t 1>2.5 s; 大货车减速时加速度大小a 2=
kmg m
=3.2 m/s 2
,大货车的刹车时间t 2=v
2a 2
=2.5 s,所以大货车先停
下来,且其刹车位移x 2=v
22
2a 2
=10 m;若使两车不相撞,v
1
2
2a ≤x 0+x 2,解得a ≥1.74 m/s 2
,所以a 的取
值范围1.74 m/s 2≤a <4 m/s 2。

23.答案 (1)0.2 s (2)96 m (3)见解析 解析 (1)尺子做自由落体运动,则h =1
2gt 2
解得t =√2ℎ
g
=0.2 s
(2)车速v 0=108 km/h=30 m/s,反应时间内通过的位移
x 1=v 0t =30×0.2 m=6 m
减速通过的位移x 2=v 0
22a =90 m 故安全距离x =x 1+x 2=96 m
(3)货车的速度v =72 km/h=20 m/s,由运动分析知,两车速度相等时相距最近,从刹车到速度相等经历的时间为
t'=
v 0−v a
=
30−205
s=2 s
第13页 共13页
此段时间乙驾车行驶的位移为
x 3=
v 0
2−v 22a
=
900−4002×5
m=50 m
乙在反应时间内的位移仍为
x 1=6 m
从乙发现情况到两车速度相等,货车位移为
x 4=v (t'+t )=20×2.2 m=44 m
因为x 4+x 0>x 1+x 3
所以不会相碰,最近的距离为
x 4+x 0-x 1-x 3=8 m
24.答案 (1)1 m (2)能完成
解析 (1)当甲、乙两车速度相等时,它们之间的距离最大,即v 甲=v 乙+at 解得t =2 s
则两车之间的距离为Δs =s 甲-s 乙 由于s 甲=v 甲t
s 乙=v 乙t +1
2at 2
代入解得Δs =1 m
(2)甲车通过该直道的时间t 1=x v 甲
=
102
s=5 s 乙车加速阶段的时间t 2=v m −v 乙
a
=
2.5−10.5
s=3 s
加速阶段行驶的位移x 1=
v m +v 乙
2
t2=
2.5+12
×3 m=5.25 m 通过剩余距离所需的时间t 2'=x−x 1v m
=
10−5.252.5
s=1.9 s
则乙车通过该直道的时间t 2总=t 2+t 2'=3 s+1.9 s=4.9 s<t 1
则说明乙车可以在直道完成超越。