2020高考物理必考知识点典型题过关练习《直线运动》(精品含详细答案)17484.pdf

第 1 页，共 19 页 2020 高考物理必考知识点典型题过关练习 直线运动 总分 100分，时间 100分钟 第一卷（共 56 分）一、单选题（本大题共 10 小题，共 40 分）1.我们描述某个物体的运动时，总是相对一定的参考系下列说法中正确的是（）A.参考系必须选取地面或相对与地面不动的其它物体 B.我们说“日落西山”，是以太阳为参考系的 C.我们说“地球围绕太阳转”，是以地球为参考系的 D.坐在火车上的乘客看到铁路旁的树木迎面向他飞奔而来，乘客是以自己为参考系的 2.下列关于质点的说法中正确的是（）A.只要是体积很小的球体就可以视为质点 B.质点没有大小，所以和几何中的点是一样的 C.质点是一个理想化的模型，实际上并不存在 D.质量很大的物体无论在任何情况下都不能看成质点 3.两列火车平行地停在一站台上，过了一会，甲车内的乘客发现窗外树木在向西移动，乙车内的乘客发现甲车没有动，如以地面为参考系，上述事实说明（）A.甲车向东移动，乙车不动 B.乙车向东运动，甲车不动 C.甲车向东运动，乙车向西运动 D.甲、乙两车以相同的速度向东运动 4.一物体做初速度为零的匀加速直线运动，第 2s末的速度为 4m/s，它运动的加速度为（）A.2m/s2 B.3m/s2 C.4m/s2 D.5m/s2 5.一个物体做竖直上抛运动，初速度为 20m/s，它升到最高点经历时间及上升的高度分别为（g=10m/s2）（）第 2 页，共 19 页 A.1s，10m B.2s，20m C.3s，30m D.4s，40 m 6.现代战争是科技之战、信息之战，某集团军进行的一次实战演习过程，在基地导演部的大型显示屏上一览无余，如图所示是蓝军由基地A分三路大军进攻红军基地B的显示，若用s1、s2和s3分别表示三路大军的位移，则由大屏幕的显示图可知（）A.B.C.D.三者关系无法确定 7.一汽车沿直线运动，其v-t图象如图所示。由图象可知（）A.前 2s内质点做匀速直线运动 B.在 2 4s内质点做匀加速直线运动 C.在 4 5s内质点做匀加速直线运动 D.前 5s内汽车的平均速度大小为 7.5m/s 8.A,B两个物体在同一直线上做匀变速直线运动，它们的速度图象如图所示，则（）A.A,B两物体运动方向一定相反 B.开始 4s内A、B两物体的位移相同 C.A物体的加速度比B物体的加速度大 D.t=4s时，A、B两物体的速度相同 9.一攀岩者以 1m/s的速度匀速向上攀登，途中碰落了岩壁上的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音，此时他离地面的高度约为()A.10m B.30m C.50m D.70m 10.某物体运动的v-t图象如图所示，下列说法正确的是（）第 3 页，共 19 页 A.物体在笫 1s末运动方向发生变化 B.物体在 6s末返回出发点 C.物体在第 2s内和第 3s内的加速度是相同的 D.物体在 1s末离出发点最远，且最大位移为0.5m 二、多选题（本大题共 4 小题，共 16 分）11.物体做匀变速直线运动，某时刻速度为 5m/s，经 2s速度的大小变为 11m/s，则物体的加速度大小可能为（）A.3m/s2 B.6m/s2 C.8m/s2 D.16m/s2 12.甲、乙两质点同时、同地点向同一方向作直线运动，它们的v-t图象如图所示，则（）A.乙在 2s末追上甲 B.乙追上甲前两者最远距离为40m C.乙追上甲时距出发点80m远 D.4s内乙的平均速度等于甲的速度 13.如图所示，一小滑块沿足够长的斜面以初速度v向上做匀减速直线运动，依次经A，B，C，D到达最高点E，已知AB=BD=6m，BC=1m，滑块从A到C和从C到D所用的时间都是 2s设滑块经C时的速度为vc，则（）A.滑块上滑过程中加速度的大小为0.5m/s2 B.vc=6m/s C.DE=3m D.从D到E所用时间为 4s 第 4 页，共 19 页 14.一个物体沿直线运动，从时刻开始，物体的为t时间内的位移 图象如图所示，图线与纵、横坐标轴的交点分别为和，由此可知 A.物体做匀速直线运动 B.物体做变加速直线运动 C.物体的初速度大小为 D.物体的加速度大小为 2 第二卷(共 44 分)三、实验题探究题（本大题共 2 小题，共 12 分）15.在“探究匀变速直线运动的规律“的实验中：（1）除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 _ A电压合适的 50Hz交流电源 B电压可调的直流电源 C刻度尺 D秒表 E天平（2）实验过程中，下列做法正确的是_ A先接通电源，再使纸带运动 B先使纸带运动，再接通电源 C将接好纸带的小车停在靠近滑轮处 D将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处（3）图示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，测出各点到A点的距离如图所示 由纸带可判定小车做_运动 那么CE段的平均速度大小为_m/s；当打计数点B时小车的瞬时速率为_m/s；小车的加速度大小为_m/s2（计算结果均保留 2 位有效数字）第 5 页，共 19 页 16.某实验小组用如图甲所示的装置做“研究小车做匀变速直线运动规律”的实验，图乙是实验中得到的一条纸带，本实验使用的打点计时器是电火花计时器，交变电流周期为 0.02s，图乙中相邻两个计数点之间还有4 个点没有画出。（1）下列说法中正确的是_。A本实验使用 220V交流电源 B除了图甲中的实验器材外，还需要刻度尺和秒表 C实验时应先接通电源，再释放纸带 D本实验需要平衡小车受到的摩擦力（2）通过对图乙纸带的分析，小车的运动_（填“是”或“不是”）匀变速直线运动。你的判断依据是_。（3）结合纸带，打点计时器打C点时小车的瞬时速度vC_ms（保留三位有效数字）。（4）结合纸带，小车运动的加速度a_ms2（保留三位有效数字）。四、计算题（本大题共 5 小题，共 32 分）第 6 页，共 19 页 17.物体从离地 45m高处由静止开始下落，做自由落体运动，取g=10m/s2求：(1)物体经过多长时间落到地面？(2)物体落到地面时的速度大小？(3)物体最后 1s下落的距离？18.一质点做匀加速直线运动，初速度为10m/s，加速度为 2m/s2。试求该质点：（1）第 4s末的速度大小；（2）前 4s内的平均速度大小；（3）第 4s内的位移大小。19.如图所示，一个物体运动的v-t图象，求：（1）物体在第 1 秒末的加速度的大小；（2）物体在 5s内的位移；第 7 页，共 19 页（3）物体在 7s内的平均速度（结果保留 2 位有效数字）20.气球以 10m/s的速度匀速上升，当它上升到离地面 40m高处，从气球上落下一个物体不计空气阻力，求（1）物体落到地面需要的时间；（2）落到地面时速度的大小（g=10m/s2）21.2017年 6 月 11 至 22 日，福建多地持续性暴雨，严重影响了道路交通安全。某高速公路同一直线车道上同向匀速行驶的轿车与货车，其速度大小分别为v1=32m/s和v2=20m/s，轿车在与货车距离s0=22m时才发现前方有货车，若经过t=0.5s反应时间轿车采取刹车措施，已知轿车立即刹车要经过S=128m才停下来两车可视为质点，求：（1）轿车刹车后减速运动的加速度大小a1；（2）若轿车刹车时货车以v2匀速行驶，通过计算分析两车是否会相撞。答案和解析 1.【答案】D【解析】第 8 页，共 19 页 解：A、参考系的选择可以任意，以研究问题方便为原则，不一定选取地面。故A错误；B、我们常说“日落西山”，是以地球为参考系描述太阳的运动。故B 错误；C、我们说“地球围绕太阳转”，是以太阳为参考系的，故C 错误；D、坐在火车上的乘客以自己为参考系，自己不动，铁路旁的树木、电线杆向自己运动，故 D 正确。故选：D。研究物体的运动情况时，首先要选取一个物体作为标准，这个被选作标准的物体叫做参照物研究对象的运动情况是怎样的，就看它与参照物的位置是否变化由此来突破此题 本题要注意区分研究对象与参考系的不同考查对参考系概念的理解及实际判断能力 2.【答案】C【解析】解：A、物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，与物体的大小无关。故 A 错误；B、质点是用来代替物体的有质量的点，与几何中的点不一样，不是物体的中心，实际上是不存在的，故 B 错误；C、质点是用来代替物体的有质量的点，是一个理想化的模型，实际上是不存在的。故 C 正确；D、当物体的大小体积对所研究的问题是没有影响时，物体就可以看成质点，如地球很大，当研究地球的公转时可以把地球可知质点。故 D 错误。故选：C。质点是用来代替物体的有质量的点，实际上是不存在的，物体可以看成质点的条件是看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，同一个物体在不同的时候，有时可以看成质点，有时不行，要看研究的是什么问题 考查学生对质点这个概念的理解，关键是知道物体能看成质点时的条件，看物体的大小体积对所研究的问题是否产生影响，物体的大小体积能否忽略 第 9 页，共 19 页 3.【答案】D【解析】解：甲车乘客看到树木向西移动，甲车乘客是以甲车为参照物，则树木是西运动的，则甲车相对于静止的地面来说是向东运动的；而乙车中的乘客看到甲车未动，即甲、乙两车处于相对静止状态，由于甲车是向东运动的，即乙车相对于地面也是向东运动的 故选 D 同一个运动，选择不同的参照物其运动的状态不同；判断一个物体是否运动关键是看被研究的物体与所选的标准即参照物之间的相对位置是否发生了变化则由树木相对甲的运动情况得出甲车的运动情况，由乙车相对于甲车的运动情况，可得出乙车的运动 运动具有相对性，在选择不同的参照物时，我们看到的物体的运动状态是不同的 4.【答案】A【解析】解：据加速度的定义式。故选：A。根据加速度的定义，代入已知量直接求解即得 熟练掌握加速度的定义式，根据题设条件直接处理 5.【答案】B【解析】解：物体做竖直上抛运动，以竖直向上为正方向，上升过程做加速度为-g 的匀减速直线运动，由 v=v0-gt得：上升的时间为：t=2s 上升的高度为：h=m=20m 故 B 正确，ACD错误 故选：B。竖直上抛运动是加速度大小等于 g 的匀减速直线运动，根据速度时间公式求上升的时间，由位移公式求上升的高度 第 10 页，共 19 页 竖直上抛运动的上升过程是匀减速运动，根据运动学公式直接列式求解也可以根据动能定理或机械能守恒定律求最大高度 6.【答案】C【解析】解：由图象可知，三路大军的初末位置相同，所以三路大军的位移相同，即 s1=s2=s3，故 C 正确。故选：C。位移是矢量，有大小，有方向，可以用由初始位置指向末位置的有向线段表示 本题考查了位移的定义，知道位移只与初末位置有关，与运动路径无关 7.【答案】C【解析】解：A、在前 2s 内，质点的速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动。故 A 错误。B、在 24s 内质点速度随时间不变，做匀速直线运动。故 B 错误。C、在 4 5s 内，质点的速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动。故 C 正确。D、前 5s 内汽车的位移 x=+52+=25m，平均速度为=5m/s。故 D 错误。故选：C。速度时间图线的斜率表示加速度，根据图象的形状分析质点的运动情况。速度图象与坐标轴所围的“面积”大小表示位移，而平均速度等于位移与时间的比值。解决本题的关键是知道速度时间图线表示的物理意义，明确图线斜率和图线与时间轴围成的面积表示的含义。结合图象的数学物理意义来分析其物理意义。8.【答案】D【解析】【分析】由 v-t图象中速度的正负可知两物体的运动方向，斜率等于加速度，可分析加速度的大小，由图象与时间轴围成的面积可知两物体通过的位移关系。本题考查了对 v-t图象的理解和掌握。正确理解和掌握图象的物理意义是解题的关键。第 11 页，共 19 页【解答】A.图象都在时间轴的上方，速度都为正，说明运动方向相同，故 A 错误；B.t=4s时，A 图象与时间轴围成的面积小于 B 图象的面积，故前 4s，A 的位移小于 B 的位移，故 B 错误；C.B图线的斜率大于 A 图线的斜率，故 A 的加速度小于 B 的加速度，故 C 错误；D.t=4s时，两图象相交，说明此时两物体的速度相同，故 D 正确。故选 D。9.【答案】C【解析】【分析】石头下落后做自由落体运动，根据 h=gt2，不需要考虑声音传播的时间，即可求解下落的距离。本题关键明确自由落体运动的运动性质，然后根据运动学公式列式求解即可。【解答】石块下落的高度：h=gt2=45m。该过程中，攀岩者向上上升的高度：x=vt=13=3m 此时他离地面的高度约为：H=h+x=45+3=48m50m。故 ABD错误，C 正确 故选：C。10.【答案】C【解析】解：A、物体在第 1s 末前后速度均为正值，故运动方向没有发生改变，故 A 错误；B、根据速度图线与坐标轴所围的面积表示位移，知物体在 0-6s内位移大于 0，则第 6s 末没有返回出发点，故B 错误；C、物体在第 2s 内、第 3s内的图线斜率相等，则加速度相同，故C 正确；D、物体在前 4s 内位移为零在 4-6s内物体沿正向运动，故第 2s 和 6s 时离出发点最远，最大位移为 x=1m，故 D 错误；故选：C 第 12 页，共 19 页 v-t图象的斜率表示加速度，速度的正负表示运动方向，图线与坐标轴所围的面积表示位移 明确 v-t图象的斜率表示加速度，图线与坐标轴围城图形的面积表示位移，通过分析速度方向确定何时离出发点最远 11.【答案】AC【解析】解：当末速度与初速度方向相同时，v0=5m/s，v=11m/s，t=2s，则加速度a=m/s2=3m/s2，加速度的大小为 3m/s2。当末速度与初速度方向相反时，v0=5m/s，v=-11m/s，t=2s，则加速度a=m/s2=-8m/s2，加速度的大小为 8m/s2；故选：AC。物体作匀变速直线运动，取初速度方向为正方向，1s 后末速度方向可能与初速度方向相同，为+10m/s，也可能与初速度方向相反，为-10m/s，根据加速度的定义式 a=求出加速度可能值 对于矢量，不仅要注意大小，还要注意方向，当方向不明确时，要讨论矢量的大小是指矢量的绝对值，矢量的符号是表示其方向的 12.【答案】CD【解析】【分析】从图象得到两个质点的运动情况，甲做匀速直线运动，乙做初速度为零的匀加速直线运动，根据速度的大小可分析两个质点间距离的变化结合速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小进行分析。本题关键是根据速度时间图象得到两个物体的运动规律，然后根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，结合初始条件进行分析处理。【解答】AB.02s 内甲的速度一直比乙大，故甲、乙之间的距离越来越大，2 4s 内，乙的速度大于甲的速度，两质点间距逐渐变小，故第 2s 末速度相等时，两者距离最大，最远距离为 第 13 页，共 19 页；故 AB 错误；C.根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移大小，可以知道，4s 末两质点位移相等，乙追上甲，此时两者离出发点的距离为 S=204m=80m，故 C 正确。D.4s内两个质点的位移相等，时间相等，故平均速度相等，故 D 正确；故选 CD。13.【答案】AD【解析】【分析】根据匀变速直线运动连续相等时间内的位移之差是一恒量求出滑块上滑的加速度 根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出 C 点的瞬时速度 根据速度位移公式求出 CE 的距离，从而得出 DE 的距离根据速度时间公式求出 CE的时间，从而得出 DE 段的时间。解决本题的关键掌握匀变速直线运动的运动学公式和推论，并能灵活运用。【解答】解：A.因为 xAC=7m，xCD=5m，滑块从 A 到 C 和从 C 到 D 所用的时间相等，根据 x=at2得，a=故 A 正确；B.C点是 AD 段的中间时刻，所以 C 点的速度等于 AD 段的平均速度，则故 B 错误；C.根据匀变速直线运动的速度位移公式得，则DE=9m-（6-1）m=4m故 C 错误；D.C点到 E 点的时间 t=，则 D 到 E 的时间为 6s-2s=4s故 D 正确。故选 AD。14.【答案】CD【解析】第 14 页，共 19 页【分析】由图象写出与 t 的关系式，对照匀变速直线运动的位移-时间公式得到加速度和初速度，从而分析物体的运动性质。本题关键要根据数学知识写出与 t 的关系式，采用比对的方法得到加速度和初速度，要注意不能直接把纵坐标当作瞬时速度。【解答】由图可得：，由匀变速直线运动的位移公式 x=v0t+at2得：，对比可得初速度 v0=0.5m/s，a=1m/s2，则得加速度为 a=2m/s2，可知，物体的加速度不变，做匀加速直线运动，故 AB 错误，CD 正确。故选 CD。15.【答案】AC；AD；匀加速直线；0.34；0.26；0.40【解析】解：（1）使用打点计时器是需要用电压合适的交流电源；处理纸带时需要用刻度尺，由于打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表，不需要天平和重锤 故选：AC（2）实验操作时，用将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再释放纸带故 A、D 正确（3）xAB=24cm xBC=52-24=28cm xCD=84-52=32cm，那么 xBC-xAB=xCD-xBC=xDE-xCD=4cm 即相邻的相等时间间隔位移之差相等，所以小车做匀加速直线运动 由于每相邻两个计数点间还有 4 个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔 T=0.1s，CE 段平均速度大小为：=10-3=0.34m/s 利用匀变速直线运动的推论得：vB=10-3=0.26m/s 根据运动学公式得：x=at2，得：a=10-3=0.40m/s2 第 15 页，共 19 页 故答案为：（1）AC；（2）AD；（3）匀加速直线，0.34，0.26，0.40（1）根据实验的原理确定需要测量的物理量，从而确定所需的器材（2）在操作过程中，应先接通电源，再释放纸带，接好纸带的小车应停在靠近滑轮处；（3）根据相邻的相等时间间隔位移之差是否相等来判断小车是否做匀变速直线运动 纸带实验中，若纸带匀变速直线运动，测得纸带上的点间距，利用匀变速直线运动的推论，可计算出打出某点时纸带运动的瞬时速度和加速度 解决本题的关键掌握纸带的处理，会通过纸带求解瞬时速度和加速度，并掌握实验操作步骤 要提高应用匀变速直线的规律以及推论解答实验问题的能力，在平时练习中要加强基础知识的理解与应用 16.【答案】（1）AC；（2）是；在误差允许的范围内，连续相等的时间内纸带上的位移差恒定；（3）0.479；（4）0.798。【解析】【分析】（1）由实验的原理及正确操作步骤进行分析；（2）由匀变速直线运动的推论进行分析判断；（3）由平均速度等于瞬时速度求出 C 点的速度；（4）由求解小车运动的加速度。本题的关键要理解“探究匀变速直线运动”的实验原理，明确所需的实验器材，以及利用匀变速直线的规律测加速度和瞬时速度的方法。【解答】（1）A.本实验使用的打点计时器是电火花计时器，工作电压应该是 220V交流电压，A 正确；B.本实验用打点计时器计时，不用秒表，B 错误；C.实验时应先接通电源，再释放纸带，C 正确；D.本实验目的是测加速度，不需要平衡摩擦力，D 错误。故选 AC。第 16 页，共 19 页（2）通过对图乙纸带的分析，在连续相等的四段时间里，位移差基本一样，在误差允许的范围内，连续相等的时间内纸带上的位移差恒定，可以看做是匀变速直线运动；（3）结合纸带，打点计时器打 C 点时小车的瞬时速度;（4）结合纸带，小车运动的加速度;故答案为：（1）AC；（2）是；在误差允许的范围内，连续相等的时间内纸带上的位移差恒定；（3）0.479；（4）0.798。17.【答案】解：（1）由得：；（2）根据速度公式，落地速度：v=gt=103m/s=30m/s；（3）前 2s内的位移：，故最后 1s内的位移为：h3=h-h2=45m-20m=25m 答：（1）物体经过 3s时间落到地面上；（2）到达地面时的速度为 30m/s；（3）最后一秒的位移为 25m。【解析】本题考查自由落体运动的运动性质、位移时间关系公式、速度时间关系公式，关键是灵活选择运动学公式列式求解，基础题。（1）根据位移公式列式求解运动时间；（2）根据速度公式 v=gt求解落地速度；（3）先根据位移公式求解前 2s 的位移，得到第 3s 位移。18.【答案】解：（1）根据匀变速直线运动的规律得：第 4s末的速度 代入数据解得：第 17 页，共 19 页（2）前 4s内的平均速度为 代入数据解得：（3）质点 3s末的速度为v3=v0+at3=10+23=16m/s 第 4s内的平均速度为=17m/s 第 4s内的位移为=171m=17m 答：（1）第 4s末的速度是 18m/s。（2）前 4s内的平均速度是 14m/s。（3）第 4s内的位移是 17m。【解析】本题考查匀变速直线运动的速度时间公式、平均速度公式、位移时间公式。运动学问题要尝试一题多解，灵活运用运动学部分的各种公式规律。（1）质点做匀加速直线运动，根据速度时间关系求第 4s 末的速度；（2）根据=求前 4s 内的平均速度；（3）根据速度时间关系求第 3s 末的速度，结合平均速度求第 4s 内的位移。19.【答案】解（1）由图象可知，第 1 秒末的加速度a=m/s2=1m/s2（2）物体在 5s内的位移等于梯形面积大小，为 S1=m=7m （3）5s7s内的位移大小等于小三角形面积大小，为 S2=m=4m 物体在 7s内的位移S=S1-S2=3m 物体在 7s内的平均速度=m/s0.43m/s 答：（1）物体在第 1 秒末的加速度的大小是 1m/s2；（2）物体在 5s内的位移是 7m；（3）物体在 7s内的平均速度是 0.43m/s。【解析】第 18 页，共 19 页 熟练掌握速度图象的物理意义，能够利用速度图象斜率求物体运动的加速度，由面积求解位移，是解决此类问题的关键。（1）由速度时间图象的斜率等于物体的加速度，可求得前 2s 内物体的加速度，即得到物体在第 1 秒末的加速度；（2）图线与两个坐标轴所围“面积”等于位移，可求得物体在 5s 内的位移；（3）根据“面积”法求出物体在 7s 内的位移，再由位移与时间之比求平均速度。20.【答案】解：（1）设向上为正方向，则初速度v0=10m/s，g=-10m/s2，物体的位移S=-40m，由位移公式S=V0t+at2得 物体落到地面需要的时间 t=4S（2）根据-=2aS可得 物体落到地面时速度大小为 vt=30m/s【解析】本题考查匀变速直线运动的规律，由于已知初速度，加速度，位移，故可以利用位移公式 S=V0t+at2求运动时间 t，可以利用速度-位移的关系式-=2aS求解落地速度 运动学公式的熟练运用，要明确知道所有的运动学公式都是矢量式，要注意正方向的选择每一个运动学公式都牵扯到四个物理量，而描述匀变速直线运动的物理量只有五个要牢牢掌握每个公式 21.【答案】解（1）设轿车减速时的加速度为，则 得；（2）轿车司机减速到与货车速度相等所用时间为，则 第 19 页，共 19 页；此过程轿车的位移，又轿车反应距离，轿车司机发现货车到二者速度相等时货车的位移，因为 所以会撞车。【解析】（1）根据轿车刹车后的位移和初末速度可以求得加速度大小；（2）匀减速追赶匀速，把握住速度相等时距离最小，是撞上与撞不上的临界条件，按照速度相等分别求出两车的位移比较即可；本题考查了运动学中的追及问题，关键抓住临界状态，即速度相等时，恰好不相撞，结合运动学公式灵活求解，难度中等。分析问题时，一定要养成画草图分析问题的良好习惯；解题的基本思路是：分别对两物体进行研究；画出运动过程示意图；列出位移方程找出时间关系，速度关系解出结果，必要时进行讨论。