專題01 勻變速直線運動-五年（2020-2024）高考物理真題分類匯編（解析版）

2020-2024年五年高考真題分類匯編PAGEPAGE1專題01勻變速直線運動考點五年考情（2020-2024）命題趨勢考點1勻變速直線運動的規(guī)律（含實驗）2020年江蘇和全國卷；2021年湖北；2022年北京和全國卷；2023年山東和全國卷等勻變速直線運動，考生要掌握描述這些運動的公式，理解這些公式中各個量準確的物理含義，并能正確地使用。準確理解這些運動的物理過程，弄懂在運動的全過程中，物體的位移、速度、加速度等物理量怎樣變化，是什么原因引起的這些變化．搞清物理過程，會正確地分析物理現(xiàn)象，切忌不加分析地套用公式做題。

近年考查的熱點內(nèi)容是勻變速直線運動的規(guī)律及對運動學圖象的理解與應用。命題時常以現(xiàn)實生活和生產(chǎn)實際的問題作為背景，旨在考查學生運用知識的能力、建立物理模型的能力和解決實際問題的能力。考點2運動圖像2021年廣東、海南和遼寧；2023年廣東、湖北和全國卷；2024年甘肅、福建和全國卷等考點01勻變速直線運動的規(guī)律1．(2023·山東卷·6)如圖所示，電動公交車做勻減速直線運動進站，連續(xù)經(jīng)過R、S、T三點，已知ST間的距離是RS的兩倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，則公交車經(jīng)過T點時的瞬時速度為()A．3m/sB．2m/sC．1m/sD．0.5m/s【答案】C【解析】由題知，電動公交車做勻減速直線運動，設RS間的距離為x，則根據(jù)題意有eq\x\to(v)RS＝eq\f(x,t1)＝eq\f(vR＋vS,2)，eq\x\to(v)ST＝eq\f(2x,t2)＝eq\f(vS＋vT,2)，聯(lián)立解得t2＝4t1，vT＝vR－10，再根據(jù)勻變速直線運動速度與時間的關系有vT＝vR－a·5t1，則at1＝2m/s，又有eq\x\to(v)RS＝vR－a·eq\f(t1,2)＝10m/s，則vR＝11m/s，聯(lián)立解得vT＝1m/s，故選C。2．(2022·全國甲卷·15)長為l的高速列車在平直軌道上正常行駛，速率為v0，要通過前方一長為L的隧道，當列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過v(v<v0)．已知列車加速和減速時加速度的大小分別為a和2a，則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時間至少為()A.eq\f(v0－v,2a)＋eq\f(L＋l,v) B.eq\f(v0－v,a)＋eq\f(L＋2l,v)C.eq\f(3v0－v,2a)＋eq\f(L＋l,v) D.eq\f(3v0－v,a)＋eq\f(L＋2l,v)【答案】C【解析】由題知當列車的任一部分處于隧道內(nèi)時，列車速率都不允許超過v(v<v0)，則列車進隧道前必須減速到v，若用時最少，則列車先勻減速到v進入隧道，再在隧道中勻速運動，出了隧道再勻加速到v0.則有v＝v0－2at1解得t1＝eq\f(v0－v,2a)，在隧道內(nèi)勻速有t2＝eq\f(L＋l,v)列車尾部出隧道后立即加速到v0，有v0＝v＋at3解得t3＝eq\f(v0－v,a)則列車從減速開始至回到正常行駛速率v0所用時間至少為t＝eq\f(3v0－v,2a)＋eq\f(L＋l,v)，故選C.3．(2021·湖北卷·2)2019年，我國運動員陳芋汐獲得國際泳聯(lián)世錦賽女子單人10米跳臺冠軍．某輪比賽中，陳芋汐在跳臺上倒立靜止，然后下落，前5m完成技術動作，隨后5m完成姿態(tài)調(diào)整．假設整個下落過程近似為自由落體運動，重力加速度大小取10m/s2，則她用于姿態(tài)調(diào)整的時間約為()A．0.2sB．0.4sC．1.0sD．1.4s【答案】B【解析】陳芋汐下落的整個過程所用的時間為t＝eq\r(\f(2H,g))＝eq\r(\f(2×10,10))s≈1.4s下落前5m的過程所用的時間為t1＝eq\r(\f(2h,g))＝eq\r(\f(2×5,10))s＝1s則陳芋汐用于姿態(tài)調(diào)整的時間約為t2＝t－t1＝0.4s故B正確．4．（2020·全國卷Ⅰ·24）我國自主研制了運-20重型運輸機．飛機獲得的升力大小F可用F＝kv2描寫，k為系數(shù)；v是飛機在平直跑道上的滑行速度，F(xiàn)與飛機所受重力相等時的v稱為飛機的起飛離地速度，已知飛機質(zhì)量為1.21×105kg時，起飛離地速度為66m/s；裝載貨物后質(zhì)量為1.69×105kg，裝載貨物前后起飛離地時的k值可視為不變．(1)求飛機裝載貨物后的起飛離地速度；(2)若該飛機裝載貨物后，從靜止開始勻加速滑行1521m起飛離地，求飛機在滑行過程中加速度的大小和所用的時間．【答案】(1)78m/s(2)2m/s239s【解析】(1)設飛機裝載貨物前質(zhì)量為m1，起飛離地速度為v1；裝載貨物后質(zhì)量為m2，起飛離地速度為v2，重力加速度大小為g.飛機起飛離地應滿足條件m1g＝kv12①m2g＝kv22②由①②式及題給條件得v2＝78m/s③(2)設飛機滑行距離為s，滑行過程中加速度大小為a，所用時間為t.由勻變速直線運動公式有v22＝2as④v2＝at⑤聯(lián)立③④⑤式及題給條件得a＝2m/s2，t＝39s.5.（2020·江蘇·統(tǒng)考高考真題）疫情期間“停課不停學”，小明同學在家自主開展實驗探究。用手機拍攝物體自由下落的視頻，得到分幀圖片，利用圖片中小球的位置來測量當?shù)氐闹亓铀俣龋瑢嶒炑b置如題圖1所示。(1)家中有乒乓球、小塑料球和小鋼球，其中最適合用作實驗中下落物體的是_____。(2)下列主要操作步驟的正確順序是_____。（填寫各步驟前的序號）①把刻度尺豎直固定在墻上②捏住小球，從刻度尺旁靜止釋放③手機固定在三角架上，調(diào)整好手機鏡頭的位置④打開手機攝像功能，開始攝像(3)停止攝像，從視頻中截取三幀圖片，圖片中的小球和刻度如題圖2所示。已知所截取的圖片相鄰兩幀之間的時間間隔為，刻度尺的分度值是，由此測得重力加速度為_____。(4)在某次實驗中，小明釋放小球時手稍有晃動，視頻顯示小球下落時偏離了豎直方向。從該視頻中截取圖片，_____（選填“仍能”或“不能”）用(3)問中的方法測出重力加速度?！敬鸢浮?/p>

15.75

4.30

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AB本題考查重力加速度的測量，意在考查考生對實驗原理的理解以及處理實驗數(shù)據(jù)的能力?！驹斘觥浚?）[1]由游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則可知，小球的直徑為（2）[2][3]由題意可知，小球下落H=0.9423m時的速度由運動學公式得（3）[4]A．小球下落一定高度時的瞬時速度近似為曝光時間內(nèi)的平均速度，曝光時間越短，曝光時間內(nèi)的平均速度越接近瞬時速度，實驗誤差越小，故A正確；B．讓小球在真空管中自由下落，可減小空氣阻力的影響，可減小實驗誤差，故B正確；C．質(zhì)量相等的實心鋁球代替實心鋼球時，鋁球體積更大，阻力對鋁球的影響較大，實驗誤差較大，故C錯誤。6．(2023·全國甲卷·23)某同學利用如圖(a)所示的實驗裝置探究物體做直線運動時平均速度與時間的關系。讓小車左端和紙帶相連。右端用細繩跨過定滑輪和鉤碼相連。鉤碼下落，帶動小車運動，打點計時器打出紙帶。某次實驗得到的紙帶和相關數(shù)據(jù)如圖(b)所示。(1)已知打出圖(b)中相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔均為0.1s。以打出A點時小車位置為初始位置，將打出B、C、D、E、F各點時小車的位移Δx填到表中，小車發(fā)生相應位移所用時間和平均速度分別為Δt和eq\x\to(v)，表中ΔxAD＝________cm，eq\x\to(v)AD＝________cm/s。位移區(qū)間ABACADAEAFΔx(cm)6.6014.60ΔxAD34.9047.30eq\x\to(v)(cm/s)66.073.0eq\x\to(v)AD87.394.6(2)根據(jù)表中數(shù)據(jù)得到小車平均速度eq\x\to(v)隨時間Δt的變化關系，如圖(c)所示。在圖中補全實驗點。(3)從實驗結(jié)果可知，小車運動的eq\x\to(v)－Δt圖線可視為一條直線，此直線用方程eq\x\to(v)＝kΔt＋b表示，其中k＝________cm/s2，b＝________cm/s。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)(4)根據(jù)(3)中的直線方程可以判定小車做勻加速直線運動，得到打出A點時小車速度大小vA＝________，小車的加速度大小a＝________。(結(jié)果用字母k、b表示)【答案】(1)24.0080.0(2)見解析圖(3)70.059.0(4)b2k【詳析】(1)根據(jù)紙帶的數(shù)據(jù)可得ΔxAD＝xAB＋xBC＋xCD＝6.60cm＋8.00cm＋9.40cm＝24.00cm平均速度eq\x\to(v)AD＝eq\f(xAD,3T)＝80.0cm/s(2)根據(jù)第(1)小題結(jié)果補充表格和補全實驗點圖像得(3)從實驗結(jié)果可知，小車運動的eq\x\to(v)－Δt圖線可視為一條直線，圖像為此直線用方程eq\x\to(v)＝kΔt＋b表示，由圖像可知其中k＝eq\f(101.0－59.0,0.6)cm/s2＝70.0cm/s2，b＝59.0cm/s(4)小球做勻變速直線運動，由位移公式x＝v0t＋eq\f(1,2)at2，整理得eq\f(x,t)＝v0＋eq\f(1,2)at即eq\x\to(v)＝vA＋eq\f(1,2)at故根據(jù)圖像斜率和截距可得vA＝b，a＝2k。7.（2022·北京·高考真題）某同學利用自由落體運動測量重力加速度，實驗裝置如圖1所示，打點計時器接在頻率為的交流電源上。使重錘自由下落，打點計時器在隨重錘下落的紙帶上打下一系列點跡。挑出點跡清晰的一條紙帶，依次標出計數(shù)點1，2，…，8，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點。分別測出相鄰計數(shù)點之間的距離，并求出打點2，3，…，7時對應的重錘的速度。在坐標紙上建立坐標系，根據(jù)重錘下落的速度作出圖線并求重力加速度。（1）圖2為紙帶的一部分，打點3時，重錘下落的速度______________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（2）除點3外，其余各點速度對應的坐標點已在圖3坐標系中標出，請在圖中標出速度對應的坐標點，并作出圖線______________。（3）根據(jù)圖3，實驗測得的重力加速度______________（結(jié)果保留3位有效數(shù)字）。（4）某同學居家學習期間，注意到一水龍頭距地面較高，而且發(fā)現(xiàn)通過調(diào)節(jié)水龍頭閥門可實現(xiàn)水滴逐滴下落，并能控制相鄰水滴開始下落的時間間隔，還能聽到水滴落地時發(fā)出的清脆聲音。于是他計劃利用手機的秒表計時功能和刻度尺測量重力加速度。為準確測量，請寫出需要測量的物理量及對應的測量方法。_________________________【答案】(1)1.15(2)見解析圖(3)9.79(4)見解析【詳析】（1）[1]打點計時器接在頻率為的交流電源上，相鄰計數(shù)點之間還有1個計時點，則相鄰兩計數(shù)點之間的時間為紙帶做自由落體運動，打點3時的瞬時速度等于點2到點4之間的平均速度，由紙帶數(shù)據(jù)可知（2）[2]做出圖像如圖所示（3）[3]根據(jù)，可知根據(jù)圖像可知其斜率為重力加速度，則有（4）[4]需要測量的物理量：水滴下落的高度h和下落的時間t。測量h的方法：用刻度尺測量水龍頭出水口到地面的高度，多次測量取平均值；測量t的方法：調(diào)節(jié)水龍頭閥門，使一滴水開始下落的同時，恰好聽到前一滴水落地時發(fā)出的清脆聲音。用手機測量n滴水下落的總時間，則.考點02運動的圖像1.（2024·甘肅·高考真題）小明測得蘭州地鐵一號線列車從“東方紅廣場”到“蘭州大學”站的圖像如圖所示，此兩站間的距離約為（）A.980m B.1230m C.1430m D.1880m【答案】C【解析】圖像中圖線與橫軸圍成的面積表示位移，故可得兩站間的距離約為故選C。2.(2023·全國甲卷·16)一小車沿直線運動，從t＝0開始由靜止勻加速至t＝t1時刻，此后做勻減速運動，到t＝t2時刻速度降為零，在下列小車位移x與時間t的關系曲線中，可能正確的是()【答案】D【解析】x－t圖像的斜率表示速度，0～t1時間內(nèi)小車做勻加速運動，速度變大，所以圖像斜率變大，t1～t2時間內(nèi)小車做勻減速運動，則圖像的斜率變小，在t2時刻小車停止，圖像的斜率變?yōu)榱悖蔬xD。3.（2024·高考全國新課程卷）一質(zhì)點做直線運動，下列描述其位移x或速度v隨時間t變化的圖像中，可能正確的是（）A. B.C. D.【答案】C【解析】質(zhì)點做直線運動，不能出現(xiàn)同一時間兩個位移，AB錯誤；不能出現(xiàn)同一時間兩個速度，D錯誤C正確。4．（2021·遼寧·統(tǒng)考高考真題）某駕校學員在教練的指導下沿直線路段練習駕駛技術，汽車的位置x與時間t的關系如圖所示，則汽車行駛速度v與時間t的關系圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】A【詳析】圖象斜率的物理意義是速度，在時間內(nèi)，圖象斜率增大，汽車的速度增大；在時間內(nèi)，圖象斜率不變，汽車的速度不變；在時間內(nèi)，圖象的斜率減小，汽車做減速運動，綜上所述可知A中圖象可能正確。故選A。5．(多選)（2021·海南·高考真題）甲、乙兩人騎車沿同一平直公路運動，時經(jīng)過路邊的同一路標，下列位移-時間圖像和速度-時間圖像對應的運動中，甲、乙兩人在時刻之前能再次相遇的是（）A． B．C． D．【答案】BC【詳析】A．該圖中，甲乙在t0時刻之前位移沒有相等的時刻，即兩人在t0時刻之前不能相遇，選項A錯誤；B．該圖中，甲乙在t0時刻之前圖像有交點，即此時位移相等，即兩人在t0時刻之前能再次相遇，選項B正確；C．因v-t圖像的面積等于位移，則甲乙在t0時刻之前位移有相等的時刻，即兩人能再次相遇，選項C正確；D．因v-t圖像的面積等于位移，由圖像可知甲乙在t0時刻之前，甲的位移始終大于乙的位移，則兩人不能相遇，選項D錯誤。故選BC。6．(多選)（2021·廣東·高考真題）賽龍舟是端午節(jié)的傳統(tǒng)活動。下列和圖像描述了五條相同的龍舟從同一起點線同時出發(fā)、沿長直河道劃向同一終點線的運動全過程，其中能反映龍舟甲與其它龍舟在途中出現(xiàn)船頭并齊的有（）A． B．C． D．【答案】BD【詳析】A．此圖是速度圖像，由圖可知，甲的速度一直大于乙的速度，所以中途不可能出現(xiàn)甲乙船頭并齊，故A錯誤；B．此圖是速度圖像，由圖可知，開始丙的速度大，后來甲的速度大，速度圖像中圖像與橫軸圍成的面積表示位移，由圖可以判斷在中途甲、丙位移會相同，所以在中途甲丙船頭會并齊，故B正確；C．此圖是位移圖像，由圖可知，丁一直運動在甲的前面，所以中途不可能出現(xiàn)甲丁船頭并齊，故C錯誤；D．此圖是位移圖像，交點表示相遇，所以甲戊在中途船頭會齊，故D正確。故選BD。7.（2024·福建·高考真題）質(zhì)點做直線運動的圖像如圖所示，其中為直線，為曲線，為直線，則以下說法正確的是（）A.的平均速度為 B.做勻減速直線運動C.的加速度比的大 D.的位移比的小【答案】B【解析】根據(jù)速度圖像的面積表示位移可知的位移為45m，平均速度為15m/s，A錯誤；的位移小于時間內(nèi)的位移，D錯誤；質(zhì)點做勻減速運動，B正確；根據(jù)速度圖像的斜率表示加速度，根據(jù)圖像信息，不能判斷出的加速度比的大，C錯誤。8．(2023·高考廣東卷