北京市高考物理三年（2018-2022）模拟题汇编-02匀变速直线运动

这是一份北京市高考物理三年（2018-2022）模拟题汇编-02匀变速直线运动，共21页。试卷主要包含了单选题，多选题，实验题，解答题等内容，欢迎下载使用。
北京市高考物理三年（2018-2022）模拟题汇编-02匀变速直线运动 一、单选题1．（2022·北京·模拟预测）北京冬奥会速滑比赛中的某段过程，摄像机和运动员的位移x随时间t变化的图像如图，下列说法正确的是（　　）A．摄像机做直线运动，运动员做曲线运动B．时间内摄像机在前，时间内运动员在前C．时间内摄像机与运动员的平均速度相同D．时间内任一时刻摄像机的速度都大于运动员的速度2．（2022·北京东城·统考三模）某质点在Oxy平面上运动t=0时，质点位于y轴上。它在x方向运动速度-时间图像如图甲所示，它在y方向的位移-时间图像如图乙所示。有关该质点的运动情况，下列说法正确的是（　　）A．质点沿x轴正方向做匀速直线运动 B．质点沿y轴正方向做匀速直线运动C．质点在t=1s时速度大小为 D．质点在t=1s时的位置坐标3．（2022·北京房山·统考二模）一质点运动的v-t图像如图甲所示，它的运动位移可用其图线与坐标轴t包围的面积来表示。在处理较复杂的变化量问题时，常常先把整个区间化为若干个小区间，认为每一个小区间内研究的量不变，再求和，这是物理学中常用的一种方法。如图乙所示是某物理量y随时间t变化的图像，关于此图线与t坐标轴所围成的面积，下列说法中正确的是（　　）A．若y轴表示力做功的功率，则面积表示该力在相应时间内所做的功B．若y轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内的速率C．若y轴表示作用在物体上的合力，则面积表示经过相应时间后物体的动量D．若y轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积表示该磁场在相应时间内磁感应强度的变化量4．（2022·北京丰台·统考二模）如图所示，某次实验利用位移传感器和速度传感器得到我国某品牌汽车刹车过程的图像，汽车刹车过程可视为匀减速运动，下列说法正确的是（　　）A．汽车刹车过程的时间为1sB．汽车刹车过程的加速度大小为10m/s2C．当汽车的位移为5m时，运动速度小于5m/sD．当汽车运动速度为5m/s时，位移大于5m5．（2022·北京·模拟预测）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。汽车在进入ETC通道感应识别区前需要减速至5m/s，然后匀速通过感应识别区。甲、乙两辆以15m/s的速度行驶的汽车在进入ETC通道感应识别区前都恰好减速至5m/s，减速过程的v-t图像如图所示，则（　　）A．t1时刻甲车的速度大于乙车的速度B．0～t1时间内甲、乙两车的平均速度相同C．0～t1时间内甲、乙两车的速度变化量相同D．t1时刻甲、乙两车距感应识别区的距离相同6．（2022·北京门头沟·统考一模）如图所示，粗糙水平地面上放有一斜劈，小物块以一定初速度从斜劈底端沿斜面向上滑行，回到斜劈底端时的速度小于它上滑的初速度。已知斜劈始终保持静止，则小物块（　　）A．上滑所需时间与下滑所需时间相等B．上滑时的加速度与下滑时的加速度相等C．上滑和下滑过程，小物块机械能损失相等D．上滑和下滑过程，摩擦产生热量不相等7．（2022·北京·模拟预测）一雨滴从空中由静止开始沿竖直方向下落，雨滴下落过程中所受重力保持不变，其速度—时间图像如图所示，关于雨滴在加速阶段，下列判断正确的是（　　）A．雨滴下落过程中只受重力B．雨滴下落过程中加速度恒定不变C．重力的冲量大小等于空气阻力的冲量大小D．重力的冲量大小大于空气阻力的冲量大小8．（2022·北京东城·统考模拟预测）如图是一物体的s﹣t图象，则该物体在6s内的位移是（　　）A．0 B．2m C．4m D．12m9．（2021·北京门头沟·统考一模）如图所示，（a）图为研究木块运动情况的装置，计算机与位移传感器连接，计算机描绘木块对O点的位置随时间变化的图像是（b）图中的曲线②。（b）图中木块先后经过、、位置时的时间间隔相同。以下说法正确的是（　　）A．若，则表明木块做匀加速直线运动B．若，则表明木块一定做匀加速直线运动C．若只增大木板的倾角，则计算机描绘的可能是（b）图中的曲线①D．若只增大木块的质量，则计算机描绘的可能是（b）图中的曲线③10．（2020·北京石景山·统考一模）时刻，两质点从同一地点沿同一方向做直线运动，它们的平均速度与时间的关系分别为图中的直线。下列判断正确的是（　　）A．质点的加速度大小为B．质点的加速度大小为C．时，质点和的速度大小相等D．时，质点和相遇11．（2020·北京石景山·统考一模）速度和加速度等运动学概念，是伽利略首先建立起来的。伽利略相信，自然界的规律简洁明了。他从这个信念出发，猜想落体一定是一种最简单的变速运动，它的速度应该是均匀变化的。他考虑了两种可能：一种是速度的变化对时间来说是均匀的，定义加速度，其中和分别表示一段时间内的初速度和末速度；另一种是速度的变化对位移来说是均匀的，定义加速度A=，其中和分别表示一段位移x内的初速度和末速度。下列说法正确的是（　　）A．若不变，则也不变B．若且保持不变，则逐渐变大C．若不变，则物体在中间位置处的速度为D．若不变，则物体在中间位置处的速度为12．（2020·北京昌平·统考二模）从固定斜面上的O点每隔0.1s由静止释放一个同样的小球。释放后小球做匀加速直线运动。某一时刻，拍下小球在斜面滚动的照片，如图所示。测得小球相邻位置间的距离xAB=4cm，xBC=8cm。已知O点距离斜面底端的长度为l=35cm。由以上数据可以得出（　　）A．小球的加速度大小为12m/s2 B．小球在A点的速度为0C．斜面上最多有5个小球在滚动 D．该照片是距第一个小球释放后0.3s拍摄的13．（2020·北京海淀·统考二模）一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图象如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法中正确的是（　　）A．在t2时货箱运动到最高位置B．在t2~t3时间内，货箱所受的合力竖直向上且不断减小C．在t4~ t5时间内，货箱处于失重状态D．在t6~ t7时间内，货箱的机械能可能保持不变14．（2020·北京门头沟·统考一模）下列对图中的甲、乙、丙、丁四个图像叙述正确的是（　　）A．图甲是流过导体某个横截面的电量随时间变化的图像，则电流在均匀增大B．图乙是某物体的位移随时间变化的图像，则该物体受不为零的恒定合力作用C．图丙是光电子最大初动能随入射光频率变化的图像，则与实线对应金属的逸出功比虚线的大D．图丁是某物体的速度随时间变化的图像，则该物体所受的合力随时间增大 二、多选题15．（2020·北京海淀·统考二模）一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图象如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法中正确的是（　　）A．在t3时刻货箱运动到最高位置B．在0~t1时间内，货箱所受合力不断变大C．在t5~t7时间内，货箱处于失重状态D．在t1~t2时间内，货箱的机械能可能保持不变E．在t2~t3时间内，升降机对货箱做功的功率不断变小 三、实验题16．（2020·北京·统考模拟预测）用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。主要实验步骤如下：a．安装好实验器材。接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次。b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O（t = 0），然后每隔0.1s选取一个计数点，如图2中A、B、C、D、E、F……所示。c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图3所示。结合上述实验步骤，请你完成下列问题：(1)在下列仪器和器材中，还必须使用的有______和______（填选项前的字母）。A．电压合适的50 Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．秒表E．天平（含砝码）(2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C（v3=0.86m/s）对应的坐标点，并画出v-t图像。(3)观察v-t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是______。根据v-t图像计算出小车的加速度a = ______m/s2。(4)某同学测量了相邻两计数点间的距离：OA=7.05cm，AB=7.68cm，BC=8.31cm，CD=8.95cm，DE=9.57cm，EF=10.20cm，通过分析小车的位移变化情况，也能判断小车是否做匀变速直线运动。请你说明这样分析的依据是 ______________________。 四、解答题17．（2022·北京大兴·三模）神舟十三号载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减至10m/s，并以这个速度开始在大气中降落。在距地面1m时，返回舱的四台缓冲发动机开始竖直向下喷气，舱体再次减速。每次喷气时间极短，返回舱的质量和降落伞提供的阻力可以认为不变。（1）设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好速度为0，求：a．最后减速阶段的加速度大小；b．返回舱的总质量大约3吨，根据资料，返回舱发动机对地喷气速度约为3km/s，试估算每秒每个喷嘴喷出的气体质量。（2）若返回舱总质量为M，当其以速度匀速下落过程中，开动喷气发动机开始竖直向下喷气，每次喷出气体的质量为m，则：a．如果喷出气体相对地面的速度大小为v，喷气两次后返回舱的速度是多大？b．如果喷出气体相对喷嘴的速度大小为v，喷气两次后返回舱的速度是多大？18．（2022·北京东城·统考模拟预测）某高速公路的一个出口路段如图甲所示，简化模型如图乙所示，匝道AB为一直线下坡路段，长，A、B两点的高度差，BC为半径的水平四分之一圆弧路段，CD段为平直路段。总质量为的某轿车，轮胎与水平圆弧路段BC的滑动摩擦因数，最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力。该轿车以72km/h的速度进入匝道A点开始一直做匀减速直线运动到达B点，然后进入BC路段，保证转弯时的行车安全，车轮不侧滑。求：(1)轿车在BC路段的最大速度；(2)轿车在AB路段的加速度与受到的阻力大小；(3)若轿车在AB段刹车减速的最大加速度为，从A点运动到C点的最短时间。
参考答案：1．C【详解】A．图像只能表示直线运动的规律，则摄像机和运动员都在做直线运动，故A错误；B．图像反映了物体的位置随时间的变化情况，由图可知，在时间内摄像机一直在前，故B错误；C．时间内摄像机与运动员的位移相同，所用时间相同，根据可知，平均速度相同，故C正确；D．图像的斜率表示速度，则在时间内摄像机的速度先大于运动员速度，在等于运动员速度，后小于运动员速度，故D错误。故选C。2．D【详解】A．质点沿x轴正方向做匀加速直线运动，A错误；B．质点沿y轴负方向做匀速直线运动，B错误；C．质点在t=1s时x方向上的速度大小为6m/s，y方向上的速度大小为故质点在t=1s时速度大小为C错误；D．质点在t=1s时纵坐标的位置为；t=0时，质点位于y轴上横坐标的位置坐标，故质点在t=1s时横坐标的位置为质点在t=1s时的位置坐标，D正确。故选D。3．A【详解】A．根据功率定义式可知，若y轴表示力做功的功率，则面积表示该力在相应时间内所做的功，故A正确；B．根据加速度的定义式可知，若y轴表示质点运动的加速度，则面积表示该质点在相应时间内速度的变化量，故B错误；C．根据动量定理可知，若y轴表示作用在物体上的合力，则面积表示经过相应时间后物体动量的变化量，故C错误；D．根据法拉第电磁感应定律可知，若y轴表示变化磁场在金属线圈产生的电动势，则面积表示金属线圈中磁通量变化量的n倍（n为金属线圈的匝数），故D错误。故选A。4．D【详解】A．汽车刹车后做匀减速直线运动，由图可知，初速度为v0=10m/s，位移为x=10m，则解得汽车刹车过程的时间为故A错误；B．汽车刹车过程的加速度大小为故B错误；C．当汽车运动的位移为5m时，根据v2-v02=-2ax得故C错误；D．当汽车速度为5m/s时，根据v2-v02=-2ax得故D正确。故选D。5．C【详解】A．由图可知，t1时刻甲车的速度等于乙车的速度，故A错误；B．v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，由图知，0～t1时间内甲车的位移大于乙车，则0～t1时间内甲车的平均速度大于乙车，故B错误；C．0时刻两车速度相同，t1时刻甲车的速度与乙车的速度也相同，则0～t1时间内甲、乙两车的速度变化量相同，故C正确；D．v-t图像与时间轴围成的面积表示位移，由图知，甲车在时刻到达识别区，乙车在时刻到达识别区，而甲车在内位移小于乙车在内位移，说明t1时刻甲车更靠近识别区，故D错误。故选C。6．C【详解】A．B．由于小物块以回到斜劈底端时的速度小于上滑的初速度，说明小物块与斜面之间存在摩擦力，由牛顿第二定律上滑过程下滑过程所以又可知，位移大小相等时故AB错误；CD．由功能关系可知机械能损失等于克服摩擦力做功，上滑和下滑过程摩擦力大小相等，所以小物块机械能损失相等，摩擦生热也相等，故C正确，D错误。故选C。7．D【详解】AB．由图像可得雨滴做加速度减小的加速运动，故雨滴受到阻力作用，故AB错误；CD．对雨滴下落过程由动量定理得可得重力的冲量大小大于空气阻力的冲量大小，故C错误，D正确。故选D。8．A【详解】物体在6s内初位置在s1=0处，末位置也在s2=0处，则该物体在6s内的位移是故选A。9．C【分析】根据匀变速直线运动的推论分析木块是否做匀加速直线运动根据加速度的变化，结合判断图象的变化【详解】A．若，则木块先后经过、、位置时的时间间隔相同，所以在这段时间内木块做匀速直线运动，故A错误；B．若，则表明木块一定做匀速直线运动，故B错误；C．只增大木板倾斜的角度，根据牛顿第二定律知加速度增大，由可以看出增大，则增大，即相等的时间，位移增大，则木块相对传感器的位移随时间变化规律可能是图中的①，故C正确；D．根据牛顿第二定律有可知加速度与质量无关，则图线为②，故D错误。故选C。【点评】解决本题的关键知道匀变速直线运动的推论，掌握牛顿第二定律的应用。10．A【详解】A．由于图像表示的是平均速度与时间的关系，故对质点A而言，当t1=2s时1=2m/sx1=1t1=2m/s×2s=4m若设其初速度为v0，加速度为a1，故满足x1=v0t1+a1t12当t2=4s时x2=2t2=1m/s×4s=4m故满足x2=v0t2+a2t22联立以上两式得a1=-1m/s2，v0=3m/sA正确；B．对质点B而言，其t=0时的平均速度为0，故t=0时的初速度也是0，当t1=2s时x3=1t1=2m/s×2s=4m故x3=a2t12解之得a2=2m/s2B错误；C．当t=2s时vA=v0+a1t=3m/s-1×2m/s=1m/svB=a2t=2×2m/s=4m/s故A与B的速度大小不相等， C错误；D．在t=4s时xA=v0t+a1t2=3×4-×1×42 （m）=4mxB=a2t2=×2×42m=16m故质点AB不会相遇，D错误。故选A。11．B【详解】A．若A不变，即vx－v=Ax，若a不变，则vt－v0=at，也就是，看来它与第一个式子不符合，故A不变时，a是变化的，故A错误；B．若A>0，则说明vx－v=Ax，因为a=，所以a=即随着时间的延长，速度逐渐增大，故其平均速度也是逐渐增大的，所以a逐渐变大，故B正确；C．若A不变，则vx－v=Ax，由再对前半段列方程得v′－v=A故解得v′=故C错误；D．若a不变，则vt－v0=at，再根据我们学过的匀变速运动的公式得，再对前半段列方程得联立以上两式得v″=故D错误。故选B。12．C【详解】A．根据可得小球的加速度大小为选项A错误； BD．小球在B点时的速度小球在A点的速度为则即该照片是距第一个小球释放后0.25s拍摄的，选项BD错误；C．O点的球刚释放时，则距离斜面固定点O点最近的两个球之间的距离为根据初速度为零的匀变速直线运动的规律可知，各个球之间的距离之比为1：3：5：7……，则各个球之间的距离分别为2cm，6cm，10cm，14cm，18cm…….，因为O点与斜面底端距离为35cm，而前5个球之间的距离之和为32cm，斜面上最多有5个球，选项C正确。故选C。13．C【详解】A．由图像可知，则0~t3时间内货厢的速度为正，向上运动；在t4~ t7时间内速度为负向下运动，则在t3时货箱运动到最高位置，选项A错误；B．在t2~t3时间内，货箱向上做匀减速运动，则加速度向下，所受的合力竖直向下，因加速度不变，则合力不变，选项B错误；C．在t4~ t5时间内，货箱向下做加速运动，加速度向下，则处于失重状态，选项C正确；D．在t6~ t7时间内，货箱向下减速，升降机对货厢的支持力向上，支持力对货厢做负功，则货厢的机械能减小，选项D错误。故选C。14．C【详解】A、由于q=It，q-t图像的斜率不变，所以电流不变，选项A错误；B、由图像可知，物体做匀速直线运动，合力为0，选项B错误；C、根据光电效应方程得，延长图像，图像的纵截距绝对值为逸出功，则与实线对应金属的逸出功比虚线的大，选项C正确；D、v-t图像斜率是加速度，斜率越来越小，加速度减小，则合力减小，选项D错误。故选C。15．AE【详解】A．由图像可知，时间内货箱速度为正，向上运动；在时间内货箱速度为负，向下运动，则在t3时刻货箱运动到最高位置，故A正确；B．图像中的斜率等于物体的加速度，则在时间内，图像中的斜率不变，即物体加速度不变，根据牛顿第二定律，货箱的合外力不变，故B错误；C．在时间内，图像斜率为零，货箱的加速度为零，根据牛顿第二定律，货箱的合外力为零；在时间内，图像斜率为正，货箱的加速度方向向上，根据牛顿第二定律，货箱的合外力方向向上，物体处于超重状态，故C错误；D．在时间内，货箱的速度不变，即动能不变；速度为正，向上运动，重力势能增加，货箱的机械能增加，故D错误；E．升降机对货箱做功的功率在时间内，图像中的斜率不变，即物体加速度不变，根据牛顿第二定律，货箱的合外力不变，由于速度减小，所以升降机对货箱做功的功率不断变小，故E正确。故选AE。16．     AC          小车速度随时间均匀变化     0.62     相邻相等时间（0.1s）内的位移变化量均为0.63cm左右，在误差范围内相等，所以小车做匀速直线运动。【详解】（1）[1]AB ．图中打点计时器用的是50 Hz交流电源而不是直流电源，故选项A正确，B错误；C．测量纸带上的点之间距离时，还需要用到刻度尺，故选项C正确；D．但是不用秒表，因为计时器的点间距能够说明间隔时间的问题，选项D错误；E．实验用不到天平，因为不用测量质量，选项E错误。故选AC。（2）[2]先画出C点，即在时间为0.3s时找出对应的速度0.86m/s即可，然后将图中各点用直线画出来；（3）[3]因为它是一条直线，说明其加速度的大小是不变的，故说明是匀变速直线运动，也可以说是因为速度的变化的相同时间内是相同的.[4]加速度的大小可以根据加速度的定义来计算得出；计算加速度时需要在直线上取两个点，所取的点间距尽量大一些；（4）[5]由于在匀变速直线运动中，相邻相等时间内的位移的变化量是相等的，故我们只需要验证这个运动是不是满足这个关系就可以；由于相邻点间的时间是相等的，又因为 ，…；说明相邻相等时间内通过的位移都是相等的，所以小车的运动是匀变速直线运动。17．（1）a．；b．；（2）a．；b．【详解】（1）a．根据运动学公式可得所以加速度大小为50m/s2，负号表示加速度方向与初速度方向相反。b．设每个喷气嘴获得的反冲力为F，单位时间每个喷出气体质量为，则解得（2）a．设两次喷气后返回舱速度大小为，由动量守恒定律可得解得b．第一次有第二次有所以联立解得18．(1)；(2)；(3)【详解】(1)由摩擦力提供向心力得解得(2)下坡时解得根据牛顿第二定律得解得(3)轿车先以72km/h匀速下坡，然后以最大加速度减速运动到B点速度为11m/s，减速时间为减速位移为所以匀速运动的时间为转弯时间所以总时间