2021年新高考物理模拟题01直线运动（解析版）.pdf

专题0 1 直线运动1.（2021届福建省福州八中高三质检）如图所示，蹲在树枝上的一只松鼠看到一个猎人正在用枪水平对准它，就在子弹出枪口时，松鼠开始运动，下述各种运动方式中，松鼠一定能逃脱厄运而不被击中的是（设树枝足够高）（）A.自由落下 B.竖直上跳C.迎着枪口，沿 AB方向水平跳离树枝 D.背着枪口，沿 AC方向水平跳离树枝【答案】B【解析】A.子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同 高度，若松鼠做自由落体运动，那么松鼠和子弹在竖直方向上的运动是一样的，它们始终在一个高度上，所以松鼠一定会被击中，故 A 错误；B.子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，若竖直上跳时，在竖直方向上和子弹的运动过程不一样，能逃过厄运，故 B 正确；C D.子弹在竖直方向上是自由落体运动，子弹和松鼠在同一高度，不论是迎着枪口还是背着枪口，松鼠在竖直方向上都是自由落体运动，松鼠都会被击中，都不能逃脱厄运，故 CD错误.2.（2021届广东省惠州市高三三调）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。某汽车以5m/s的速度匀速进入识别区，ETC天线用了 0.3s的时间识别车载电子标签，识别完成后发出“滴 的一声，司机发现自动栏杆没有抬起，于是采取制动刹车，汽车刚好没有撞杆。已知司机的反应时间为0.5 s,刹车的加速度大小为2.5m/s2,则该ETC通道的长度约为（）自动栏杆ETC天线车电子标签A.7m【答案】BB.9mC.11mD.13m【解析】ETC通道的长度约为工=v252v0(r+Ar)+=5 x(0.3+0.5)m+-2a2 x 2.5m=9 m，故选 Bo3.（2021届广东省江门市高三一模）如图。所示，安检机通过传送带将被检物品从安检机一端传送到另一端，其过程可简化为如图。所示。设传送带速度恒为%,质量为胆的被检物品与传送带的动摩擦因数为，被检物品无初速度放到传送带A端。若被检物品可视为质点，其速度为丫、加速度为。、摩擦力的功率为?、与传送带的位移差的大小为A v,重力加速度为g,则下列图像可能正确的是（）(a)【答案】AD【解析】A.被检物品无初速度放到传送带A端，物品的加速度为a=Mg,物品做匀加速运动 有%=0,解得f4 g所以在0-也 时间内，物品做匀加速直线运动，达到传送带速 度 后一起做匀速运动，则A正确；4 gB.物品先做匀加速运动，再做匀速运动，所以B错误；C.摩擦力的功率P,为4=4叫丫=伙?，则摩擦力的功率P/随时间是线性变化的，所以C错误；D.物品加速过程的位移为西=（成2=等/传送带的位移为=%/,物品与传送带的位移差的大小2为A c,以=/-玉=%/一 丝 产，当达到共速时位移差的大小为Ax=工，共速后，物品与传送带的22 g2位移差保持不变为 为一，所以D1E确；故选AD。2Hg4.（2021届广东省梅州市高三质检）如图所示，两条图线是驾驶员驾驶同一辆汽车在两种路面紧急刹车时的v-f图像。驾驶员的反应时间为0.5 s（从发现问题到制动的时间），下列说法正确的是（）A.从 仁0到停下，汽车在干燥路面的平均速度较小B.从/=（）到停下，汽车在湿滑路面的位移是干燥路面的2倍C.从U0.5 S到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的平均速度大小相等D.从u O.5 s到停下，汽车在湿滑路面和干燥路面的加速度之比为1：2【答案】C【解析】A.根 据v-f图象与时间轴所围的面积表示位移，知从t=0到停下,汽车在干燥路面通过的位移为X,=x 4 0 m =6 0 mx 6 0 ._ .平均速度为匕=7=方 向$=2 4 m/s汽车在湿滑路面通过的位移为电=2言9 x4 0 m =1 1 0 m平均速度为为=x.=?1 1m0/s=,2 2ccm/s/,则=X）=1 1=0 1.n8,故A B错误；t2 5 X j 6 0C.从片0.5 s到停下，汽车做匀减速直线运动，根据平均速度公式工=匕 为 可知汽车在湿滑路面和干燥路2面的平均速度相等，故C正确；D.根据v-t图象的斜率大小表示加速度大小，知汽车在湿滑路面减速的加速度大小为,=岛向金=与而?汽车在干燥路面减速的加速度大小为 m/s2=2 0 m/s2,则q:%=4：9,故D错误。2.5 0.55.（2 0 2 1届广东省深圳市高三一调）一新能源电动汽车，总质量为2 x1 0 3 k g,在平直的公路上以1 0 m/s的速度匀速运动。车头正前方3 0 m处的斑马线上有行人，为礼让行人，驾驶员开始刹车，从发现行人到停下，其四图像如图所示。已知汽车减速过程中动能减少量的6 0%转化回收为电池电能。则（）A.汽车减速过程的加速度大小为2m/s2 B.汽车停止时车头距斑马线1.5mC.图示过程中汽车运动的平均速度大小为5m/s D.此刹车过程中，汽车回收的电能为105J【答案】B【解析】A.图线的斜率表示加速度，可得。=a2.33m/s2,A错误；t 5.0-0.7B.由图线的面积可求得汽车的位移为s=土、xl0m=28.5m,故汽车停止时车头距斑马线距离为2Av=30m=28.5m=1.5mB 正确；C.图示过程中汽车运动的平均速度大小为s=*x l0 m=2 8.5 m,v=-=m/s=5.7m/s,C错误;2t 51 ,D.此刹车过程中，汽车回收的电能为E=相4 x60%=6 x l（）4j,D错误。故选B。6.（2021届广东省湛江市高三模拟）A、B两辆小轿车（均视为质点）在平直公路上行驶，其速度一时间图像如图所示。若在，=0时刻，A车在前，B车在后，两车间的距离为12m,则A、B两车相遇的次数为（）【答案】CC.2D.3【解析】由题图可知。两车均做匀加速直线运动，A车的加速度大小4=?m/s2=4m/s2从r=0时刻起，时间r内的位移大小%=-a/2=2 r1 6-8 ,B 车的加速度大小生=m/s=2m/s从 r=0 时刻起，时间f 内的位移大小/=vot+a2t2-St+t2t时刻两车间的距离x=否+%一=/一 郎+12若两车相遇，则有x=0解得r=2 s或 f=6s说明两车相遇两次，所以C 正确；ABD错误；故选C。7.（2021届广东省肇庆市高三统测）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C.0 F 时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度 D.O f 时间内甲车的位移大于乙车的位移【答案】A【解析】A B.位移一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；C D.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。8.（2021届广东省肇庆市高三统测）如图所示，一小车在平直道路上向右运动，车内一条光滑轻绳ACB两端固定在水平车顶上，一质量为?的小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动。某段时间内轻绳AC、BC两部分与水平车顶的夹角分别为30。和 60。将小圆环视为质点，则在这段时间内（）A.小车做匀速运动 B.小车做匀减速运动C.轻绳AC段的拉力大于BC段的拉力 D.轻绳4 c 段的拉力小于8 c 段的拉力【答案】B【解析】C D.因为小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动，所以AC绳的拉力和BC绳的拉力大小相等。CD错误；A B.因为小圆环穿过轻绳且可在绳上自由滑动，所以小车如果静止或者匀速直线运动，小圆环应该位于AB中点的正下方。现在小圆环在中点偏右，并且角度不变，根据牛顿第一定律（就像刹车时候人会向前倾一样），说明小车正在向右匀减速运动。B 正确。故选B。9.（2021届广东省珠海市高三质检）如图所示，珠海市香山湖公园是老百姓休闲娱乐、锻炼身体的好去处。小华吃完晚饭去香山湖公园散步，他从公园正门出发，一个小时以后回到公园正门同一位置，在这个过程中（）A.路程不为零，位移为零B.如果计步数，可以把小华看作质点C.平均速度不为零D.任何时刻的瞬时速度都不为零【答案】AB【解析】A.他从公园正门出发，一 个小时以后回到公园正门同一 位置，在这个过程中路程是轨迹的长度不为零，又回到出发点，则位移为零，故 A 正确；B.如果计步数，可以忽略小华的大小形状，把小华看作质点，故 B 正确；C.平均速度是位移与时间比值，为零，故 C 错误；D.无法判断任何时刻的瞬时速度，故 D 错误。故选AB。10.（2021届广东省珠海市高三质检）ETC是“电子不停车收费系统”的简称，常见于高速公路出入口，只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置，就能实现快速收费，提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的“位移一时间”图。其中0八和f3 4是直线，下列说法正确的是（）A.0G汽车做匀加速直线运动B.位汽车做曲线运动C./2汽车做加速直线运动D.八包和f2f3汽车的加速度方向相同【答案】C【解析】A.由“位移-时间”图像的斜率表示速度，0九图像的斜率不变，则汽车做匀速直线运动，A 错误；B.八介图像的斜率越来越小，则汽车做减速直线运动，B 错误；C.在图像的斜率越来越大，则汽车做加速直线运动，C 正确；D.h尬和f2门汽车先做减速后做加速，所以加速度方向相反，D 错误。故选C。11.（2021届河北省衡水中学高三四调）甲、乙两个物体沿同一直线运动，甲做匀速运动，乙做初速度为零的匀加速运动，它们位置x 随时间f 的变化如图所示，当4=2 s 时，甲、乙相距最远，AB是乙的图线与f轴交点的切线。则（）A.甲、乙相距最远距离是16mB.乙的加速度大小是Zm/s?C.在 G=5 s时，甲、乙相遇D.x0=40m【答案】C【解析】A B.在0-2s内，乙通过的位移为x乙=0-（-8m）=8m1 ,由工 乙=2a t 乙的加速度 =4m/s2甲、乙同向运动，当两者的速度相等时相距最远，则知甲车的速度等于八=2s时乙的速度，为v甲=电=4 x 2m/s=8m/s在0-2s内，甲通过的位移 为 踊=V/=8x2m =16m则甲、乙相距最远距离是x=%+2m=16m+2m=18m,AB错误；C D.在f2时，甲、乙相遇，则对甲有玉）201=%1 ,对乙有 XQ （8m）联立解得L=5S,x0=42m,D错误，C正确。故选C。12.（2021届河北省唐山市高三一模）A、B两物体沿同一直线同向运动，。时刻开始计时，A、B两物体的X-/图像如下图所示，已知在UlOs时A、B在同一位置，根据图像信息，下列正确的是（）tA.B做匀加速直线运动，加速度大小为lm/SB.u 6s时，A在前、B在后，B正在追赶AC.A、B在零时刻相距30mD.在0 7 0 s内A、B之间的最大距离为49m【答案】BD【解析】1xA.由匀变速直线运动的位移公式%=%/+5 a 产，可得7 =%+。/对比B 物体的图线可知la=l i l 2m/s2=irri/s2,由相似三角形可知，图线与纵轴的交点坐标为4m/s,即初速 度%=4m/s,加速2 10-6度 a=2m/s2,B 物体做匀加速直线运动，A 错误：C.对比A 物体的图线可知，A 物体做匀速直线运动，速度为u=10m/s,在 r=10s时 A、B 的位移分别为xA=vZ =100m,xB=v（）t+at2=l40m,此时到达同一位置，故在0 时刻，A 在 B 前 40m处，C 错误；B.片6 s时，由C 中位移公式可得，A、B 位移均为6 0 m,故 A 在前、B 在后，B 正在追赶A,B 正确；D.当 A、B 速度相等时，相距最远，%+=丫，代入数据可得，=3$,由C 中位移公式可得，A、B 的位移分别为3（）m、2 1 m,故此时的距离为Ax=40m+30m 21m=49m,D 正确。故选BD,13.（2021届河北省张家口高三一模）一个质点在外力的作用下由静止开始沿直线运动，它的加速度与时间图像如图所示，尸4s时，该质点的速度大小为（）A.3m/s B.2m/s C.Im/s D.Om/s【答案】D【解析】图像面积代表速度变化量，由静止开始沿直线运动，尸4s时，该质点的速度大小v-+x 2 +x 2=0,故选 D。2 214.（2021届湖北省八市高三联考）汽车沿平直公路行驶，其运动图像如图所示，下列说法正确的是（）则汽车在前2 s内的平均速度大小为4m/sB.若 Y 表示速度（单位：m/s）,则汽车在前2 s的位移大小为4mC.若 Y 表示速度（单位：m/s）,则汽车的加速度大小为4m/s2D.若 Y 表示加速度（单位：m/s2）,则汽车在2s末的速度大小为4m/s【答案】B【解析】A.若 Y 表示位移（单位：m）,则汽车做匀速直线运动，其平均速度即为瞬时速度，根据图像的斜率得为2m/s,A 错误；B.若 Y 表示速度（单位：m/s）,则汽车做匀加速直线运动，图像的面积表示位移，可得位移为4m,B 正确；C.若 Y 表示速度（单位：m/s）,其斜率表示加速度，可得加速度为2m/s2,C 错误；D.若 Y 表示加速度（单位：m/s2）,图像的面积表示速度的变化，则汽车在2 s末的速度变化了 4 m/s,因为不知初速度，所以不能确定末速度。D 错误。故选B。15.（2021届湖北省九师联盟高三联考）甲、乙两车在一平直路面上做匀变速直线运动，其速度与时间的关系图象如图。时刻，乙车在甲车前方15m处。则下列说法正确的是（）A.片2 s时刻，甲车刚好追上乙车B.r=4s时刻，甲车刚好追上乙车C.乙车的加速度大小大于甲车的加速度大小D.04 s过程中甲、乙两车之间的距离先减小后增大【答案】AD【解析】AB.v-r图象的面积可表示位移，可知在片2s时刻，甲车刚好追上乙车，则 A 项正确，B 项错误；C.斜率大小表示加速度大小，C 项错误；D.02 s内两车距离减小，2s后甲车速度小于乙车速度，两车距离又增大，故 D 项正确。故选AD。16.（2021届湖北省武汉市高三质检）滑跃式起飞是一种航母舰载机的起飞方式，飞机跑道的前一部分水平,跑道尾段略微翘起。假设某舰载机滑跃式起飞过程是两段连续的匀加速直线运动，前一段的初速度为0,加速度为8 m/s2,位移为1 5 0 m,后一段的加速度为6 m/s2,路程为5 0 m,则飞机的离舰速度是()A.3 9 m/s B.4 2 m/s C.4 9 m/s D.5 5 m/s【答案】D【解析】前一段过程，由速度位移公式有匕2 =2。内后一段过程，由速度位移公式有v22-v,2=2a2x2解得彩=l()V 3 0 m/s 5 5 m/s,故选 D。1 7.a、6两车在平直公路上沿同一方向行驶，两车运动的v t 图象如图所示，在 r=0 时亥i ,b车在。车前方 so 处，在 0力时间内，车 的 位 移 为 若 s=2 so,贝！J()A.4、两车只会相遇一次，在?1 时刻相遇B.4、6 两车只会相遇一次，在L时刻相遇4C.、%两车可以相遇两次，一次在工时刻相遇，34/另一次在时刻相遇3D.a、6两车可以相遇两次，一次在人时刻相遇,2另一次在及时刻相遇2【答案】D【解析】由速度-时间可知，图象与时间轴围成的面积表示位移，所以s=2二a=M,s =上=2.在2 2 2 43 v a一时。的位移是 _ 2“+2 4_ 7%,。的位移 是%=T ，因为%=，故在T 时两2.厂 T 2 2 2 8 4 2相遇；由 v-t 图像可知：工 时，两者的位移相同，所以若在人时两相遇，在当时一定相遇.故4、人2 2 2 2两车可以相遇两次，一次在2时刻相遇，另一次在当时刻相遇。A.a、b两车只会相遇一次，在九时刻相遇，与上述结论不符，故 A错误；B.a、匕两车只会相遇一次，在4时刻相遇，与上述结论不符，故 B错误；4t4/C.a、。两车可以相遇两次，次在，时刻相遇，另 一 次在 时刻相遇，与上述结论不符，故 C 错误；3 3D.a、6两车可以相遇两次，一次在时刻相遇，另一次在名时刻相遇，与上述结论相符，故D正确。2 21 8.（2021届湖南省长沙十五校高三联考）湖南衡阳的西渡至界牌公路（简称西界公路）已于2019年12月27日全线通车，这将极大的促进当地的经济社会发展，如图所示。西界公路某一段道路实行区间测速，平均速率的高限为70km/h,交管部门在这段区间的两端各置一个自动计时点，用来确定两端点间的平均速率是否超限。有一辆汽车驶入这段长为4.2km的区间，该车司机注意到通过第一个计时点时的瞬时速率为66km/h,汽车匀加速行驶36s后瞬时速率达到74km/h,紧接着以此速率行驶60s,然后匀减速行驶。将汽车视为质点，为使该车在这个区测速段的平均速率不超过高限70km/h,该车通过第二个计时点时的最大瞬时速率为（）1川1八14 JA.60km/h B.62km/h C.66km/h D.68km/h【答案】BY【解析】若区间限速段平均速度恰为0=70km/h。全程历时f =-=0.06hv在G=0.01h内，玉=七”.“1 ,在 才2 =-h 内，2 60 在=f _ 4 _/2 内，X3=X x2,%3 =-2(x x.x,)联立以上解得匕=-V2f T-2代入数据解得匕=62 km/h,故选B。1 9.（2021届湖南师范大学附中高三模拟）港珠澳大桥目前是世界上最长的跨海大桥，一辆小汽车在平直的桥面上加速运动，某时有一辆卡车从另一车道追上小汽车，若以并排行驶时的位置为位移起点，两车速度的平方/与位移x的变化关系如图所示，由图 可 知（)A.卡车运动的加速度大B.在X=L 处小汽车追上了卡车C.位移0-L 段，卡车的平均速度大D.位移0-L 段，小汽车的平均速度大【答案】C【解析】A.由公式=2 o x,可知小汽车的加速度大于卡车的加速度，故 A 错误；B C D.由图知在x=之前，小汽车的平均速度小于卡车的平均速度，故 当 汽 车 到 达 处 时，卡车已经在汽车之前了，故不再此点相遇.卡车平均速度大，故 C 正确，BD错误。故选C。20.（2021届辽宁省鞍山市一中高三四模）在一个大雾天，一辆小汽车以20 m/s的速度行驶在平直的公路上，突然发现正前方xo=2Om处有一辆大卡车以10 m/s的速度同方向匀速行驶，汽车司机立即刹车，忽略司机的反应时间，3 s 后卡车也开始刹车，从小汽车司机开始刹车时计时，两者的回图象如图所示，下列说法正确的是（）A.小汽车与大卡车一定会追尾B.由于在减速时大卡车的加速度大小小于小汽车的加速度大小，导致两车在Z=4s时追尾C.两车没有追尾，两车最近距离为10 mD.两车没有追尾，并且两车都停下时相距5 m【答案】C【解析】A B.小汽车和大卡车在/=2s时若不相遇，以后就不会发生追尾。小汽车在r=2 s 内的位移用=-x2m =30 m大卡车在/=2 s 内位移X2=10 x2m=20m,由于xiVcz+xo,所以小汽车和大卡车一定没有追尾，选项AB错误;C.两车速度相等时，相距最近，为 A尸X2+xo-xi=lOm,选项C 正确；D.小汽乍停止前所走位移x .=工 x20 x4m=40m,大卡车停I匕前所走位移x 1.=10 x3 mH xl0 x3m=45m2 2所以两车都停下时相距Ax-x|.+xo-x；=25m,选项D 错误；故选C。21.(2021届辽宁省大连市高三模拟)如图是质量为2 k g 的物块在水平方向的恒力作用下在水平面上运动的v-t图像，以水平向右的方向为正方向。以下判断正确的是()A.物块所受恒定拉力大小为3 N,方 向 向 右 B.物块所受摩擦力方向始终向左C.物块在4 s 内受到的合力的冲量大小为4 N sD.物块在6 s内的平均速度的大小为 m/s【答案】D【解析】A B.物体向右运动时做减速运动有歹+/=加6物体向左运动时做加速运动有F-f =m a2由 v-r图像可得q =0=-4j =2m/s2联立解得：F =3N,方向向左；/=1N,方向先向左后向右，所以AB错误；C.物块在4 s末的速度由图像可知v=-2m/s,由动量定理可得，物块在4 s 内受到的合力的冲量大小为/=mAu=m(y-%)=2 x(-2-4)=-12N s,所以 C 错误；D.物块在6 s内的位移为s=,x 2 x 4 ，x 4 x 4 =4 m,物块在6 s内的平均速度的大小为2 2u=p=|m/s,所以D 正确；故选D。22.（2021届辽宁省沈阳市高三质量监测）甲、乙两物体同时、同地出发沿着同一直线运动，-f 图像如图所示。下列说法正确的是（）0 2 4 6 8 10/sA.在 02 s内，甲、乙两物体速度方向相反B.在 24 s内，乙物体处于静止状态C.在仁4 s时，甲、乙两物体相遇D.在 68 s内，甲物体的加速度小于乙物体的加速度【答案】D【解析】A.在 02 s内，甲、乙两物体速度均为正，方向相同，A 错误;B.在 24 s内，乙物体的速度不变，为匀速直线运动，B 错误;C.在 r=4s时，甲、乙两物体共速，甲的图像面积较大，所以两物体没有相遇，C 错误;D.在 68 s内，甲物体图像的斜率较小，所以加速度也较小，D 正确，故选D。23.（2021届辽宁省铁岭市六校高三一模）新能源汽车已经成为未来汽车发展的趋势，2020年广州车展期间中国车企推出一款国产新能源汽车。试车员某次在水平路面上测试该车性能过程中，车上速度传感器拟合出的速度随时间变化图像如图所示，下列说法正确（）A.0D 2.5S内汽车的平均速度等于12.5m/sB.0 口 2.5s内汽车位移大小为31.25mC.0 口 2.5s内汽车座椅对试车员的作用力不断减小D.，=2.5s时，汽车加速度大小为lOm/s?【答案】C【解析】A B.若物体做匀加速运动时，在 2.5s内通过的位移为x=x2.5x25m =3 1.2 5 m,由于汽车在02.5s内2做加速度减小的加速运动，汽车位移大31.25m,0 口 2.5s内汽车的平均速度为=2 与?向 5=12.5111/5,t 2.5故 A、B 错误；C.在 X 图 象 中，斜率代表加速度，故在02.5s时间内，新能源汽车的加速度逐渐减小，由牛顿第二定律,汽车座椅对试车员的作用力逐渐减小，故 C 正确；D.若物体做匀加速直线运动，此时加速度大小为。=包=至m/s?=10m/s2,在 图 象 中，斜率代表t 2.5加速度，由图可知，新能源汽车的加速度逐渐减小，故片2.5s时汽车加速度小于lOm/sa,故 D 错误。故选C。