2023年五省（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林）高三物理模拟卷汇编：力与直线运动（解析版）

这是一份2023年五省（云南、安徽、黑龙江、山西、吉林）高三物理模拟卷汇编：力与直线运动（解析版），共25页。试卷主要包含了单选题，多选题等内容，欢迎下载使用。
一、单选题
1．（2023·云南·校联考模拟预测）如图，质量为的货车载有质量为的货物，一起在水平路面上以速度v匀速运动，因紧急情况货车突然制动，货车停下后，货物继续运动后未与车厢前壁发生碰撞。已知货物与水平车厢底板间的动摩擦因数为，车轮与地面间的动摩擦因数为，货物到车厢前壁的距离为L，重力加速度为g。下列说法正确的是（ ）
A．开始刹车时货车的加速度大小为B．从开始刹车到货物停止运动的时间为
C．货车停止时，货物的速度大小为D．货物到车厢前壁的距离应满足
【答案】D
【详解】A．刹车后，货物的加速度由牛顿第二定律
对货车由牛顿第二定律
解得
故A错误；
B．货车先停止运动，由，可得从开始刹车到货车停止运动的时间为
故B错误；
C．货车停下时，由可得货物的速度为
故C错误；
D．由可得从开始刹车到货物停止运动的时间为
此时，货物的位移为
货车的位移为
相对货车滑行的距离
所以需满足
故D正确
故选D。
2．（2023·云南·统考一模）甲物体的质量是乙物体的2倍，甲从H高处自由落下，乙从2H高处与甲物体同时自由落下。不计空气的影响，在它们落地之前，下列说法中正确的是（ ）
A．两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度是乙速度的2倍
B．两物体落地时速度相同
C．下落1s末，它们的速度相同
D．下落过程中甲的加速度是乙加速度的2倍
【答案】C
【详解】ACD．因为甲、乙物体同时做自由落体运动，它们的初速度为零，加速度均为g，任意时刻的速度为，所以两物体下落过程中，在同一时刻甲的速度与乙的速度相同，故A、D错误，C正确；
B．由自由落体运动公式可知，因为下落高度不同，所以落地时的速度不同，故B错误。
故选C。
3．（2023·云南·一模）一汽车由静止沿平直公路匀加速行驶。汽车启动t时间后的内前进了24m，启动时间后的内前进了，则该汽车的加速度大小和t分别为（ ）
A．，B．，C．，D．，
【答案】A
【详解】设汽车启动的加速度为a，则由题意可知启动t时间后的速度为
启动时间后的速度为
则根据位移与时间的关系有
联立可得
，
故选A。
4．（2023·云南·统考一模）如图甲所示，一质点以初速度从固定斜面底端A处冲上斜面，到达C处时速度恰好为零，滑块上滑的图象如图乙所示．已知斜面AB段粗糙程度均匀，BC段光滑，滑块在AB段的加速度大小是BC段加速度大小的三倍．则AC段的长度为（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】由题可得
得
根据v-t图线与时间轴所围的面积表示位移，则可得AC段的长度
故选A。
5．（2023·安徽·统考二模）热气球总质量为300kg，从地面静止释放，刚开始竖直上升时的加速度大小为0.5m/s2，当热气球上升到某高度时，以5m/s的速度向上匀速运动，若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，空气阻力与速率成正比Ff=kv知，重力加速度g=10m/s2，关于热气球，下列说法正确的是（ ）
A．热气球所受浮力大小为3000N
B．空气阻力与速度关系中比例系数k=30kg/s
C．从地面开始上升10s时的速度大小为5m/s
D．热气球加速上升过程的平均速度为2.5m/s
【答案】B
【详解】A．开始上升时
解得热气球所受浮力大小为
F=3150N
选项A错误；
B．气球匀速上升时
解得
k=30kg/s
选项B正确；
C．若气球以0.5m/s2的加速度匀加速上升，则从地面开始上升10s时的速度大小为5m/s，但是因气球做加速度减小的加速运动，可知从地面开始上升10s时的速度小于5m/s，选项C错误；
D．若气球匀加速上升，当速度到达5m/s时的平均速度为2.5m/s，但因为气球做加速度减小的加速运动，可知热气球加速上升过程的平均速度不等于2.5m/s，选项D错误。
故选B。
6．（2023·安徽·统考一模）某质点做直线运动的位置x与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（ ）
A．前4秒内，质点先加速运动再匀速运动B．前内质点的位移是2m
C．第内质点的位移是D．前内质点的平均速度为
【答案】B
【详解】A．前4秒内，质点先匀速运动再匀速运动，A错误；
B．前内质点的位移是2m，B正确；
C．第内质点的位移是0，C错误；
D．前内质点的平均速度为
D错误。
故选B。
7．（2023·安徽合肥·统考一模）甲、乙两车由同一地点沿同一方向做直线运动，下图为两车的位移-时间图像（图像），甲车在0时刻的速度与乙车在时间内的速度相等，甲车在时刻的速度与乙车在时间内的速度相等，则下列说法正确的是（ ）
A．时刻，甲车在乙车的前面
B．时间内，时刻两车相距最远
C．时间内，甲车的平均速度大于乙车的平均速度
D．时间内，甲车的瞬时速度始终大于乙车的瞬时速度
【答案】B
【详解】A．时刻，两车位移相等，则甲车和乙车并列而行，选项A错误；
B．时间内甲车的速度大于乙车，时刻两车速度相等，以后甲车速度小于乙车，则时刻两车相距最远，选项B正确；
C．时间内，两车的位移相等，则甲车的平均速度等于乙车的平均速度，选项C错误；
D．时间内，甲车的瞬时速度大于乙车的瞬时速度；时间内，甲车的瞬时速度小于乙车的瞬时速度，选项D错误。
故选B。
8．（2023·安徽芜湖·芜湖市第十二中学校考模拟预测）如图为某质点从静止开始运动的加速度—时间图像，取向右为正方向，则关于该质点0~3s内运动的描述正确的是（ ）
A．时，质点的速度为2B．时，物体的运动方向向左
C．时，物体回到出发位置D．时，物体离出发位置最远
【答案】D
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积代表速度的变化，时，速度大小为4，选项A错误；
B．在1~3s，物体向右匀减速运动，加速度为，该过程物体速度减小4，时，物体的速度恰好减速为零，因此时，速度方向依然向右，选项B错误；
CD．物体一直向右运动，因此时，物体离出发位置最远，选项C错误、D正确。
故选D。
9．（2023·黑龙江·统考三模）一个物体从离地某一高度处开始做自由落体运动，该物体第1s内的位移恰为最后1s内位移的二分之一，已知重力加速度大小取，则它开始下落时距落地点的高度为（ ）
A．15mB．12.5mC．11.25mD．10m
【答案】C
【详解】物体第1s内的位移为
则物体最后1s内的位移为
物体最后1s内的平均速度为
解得
则下落的时间为
则物体开始下落时距落地点的高度为
故选C。
10．（2023·黑龙江·统考一模）两款儿童玩具电动车与计算机相连，在平直道路上进行竞速比赛，时两车从同一位置同时同向运动，通过计算机得到两车的上图像如图所示（x为位移，t为时间），下列说法正确的是（ ）
A．a车的速度变化比b车快
B．开始运动后b车在前，后来a车在前
C．两车相遇前相距最远距离为
D．两车在运动过程中可能相遇两次
【答案】C
【详解】AB．根据匀变速运动的位移公式
整理得
在图像中是直线，由此可得
因为b车的加速度大，b车的速度变化快，a车初速度大，但加速度小，故开始运动后a车在前，后来b车在前，故AB错误；
C．当两车速度相同时，两车相距最远，由
得
两车相距最远距离为
故C正确；
D．两车相遇有
即
只有一解，相遇一次，故D错误。
故选C。
11．（2023·黑龙江哈尔滨·哈尔滨市第一二二中学校校考二模）电动平衡车是一种新的短途代步工具。已知人和平衡车的总质量是60kg，启动平衡车后，车由静止开始向前做直线运动，某时刻关闭动力，最后停下来，其图像如图所示。假设平衡车与地面间的动摩擦因数为μ，，则（ ）
A．平衡车与地面间的动摩擦因数为0.6
B．平衡车整个运动过程中的位移大小为195m
C．平衡车在整个运动过程中的平均速度大小为3m/s
D．平衡车在加速段的动力大小72N
【答案】B
【详解】A．关闭动力后，车做匀减速运动，加速度大小为，结合图像可得
，
解得
A错误；
BC．图线与横轴围成的面积为位移，为
整个运动过程中的平均速度大小为
B正确，C错误；
D．平衡车在加速段时有
，
代入数值解得
D错误。
故选B。
12．（2023·黑龙江大庆·大庆中学校考一模）一质量为m的小球在空中由静止释放，若小球运动过程中受到的空气阻力与速度成正比，用v和a分别表示小球下落的速度和加速度的大小，t表示时间。则关于小球下落过程的运动描述，下列图象可能正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【分析】本题考查牛顿第二定律以及速度时间图像。题中空气阻力与速度成正比，所以物体做变加速直线运动，当阻力和重力相等时做匀速直线运动。
【详解】CD．阻力与速度成正比，则
，
其中k为常数，对物体列牛顿第二定律
，
即
，
随着速度增大，阻力增大，加速度不断减小，最终变为零，所以CD错误；
AB．速度时间图像的斜率代表加速度，因为加速度不断减小直至0，所以曲线斜率应该越来越小最后水平，所以A错误，B正确。
故选B。
13．（2023·山西·校联考模拟预测）在平直的公路上行驶的甲车和乙车，其位置x随时间t变化的图像分别为图中直线和曲线。已知乙车做匀变速直线运动，当时，直线和曲线相切，下列说法中正确的是（ ）
A．时刻乙车的速度大小为
B．时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度
C．时间内甲车与乙车间的距离一直在增大
D．乙车的加速度大小为
【答案】A
【详解】AD．根据图像可知，甲做匀速直线运动。其速度为
乙车做匀减速直线运动，根据图像可知t=2s时，位移为
x=6m
速度为
根据位移时间公式
可得
又有
解得
故A正确，D错误；
B．时间内，根据图像可知，甲车的位移小于乙车的位移，所以甲车的平均速度小于乙车的平均速度，故B错误；
C．根据图像可知时间内甲车与乙车间的距离先减小后增大，故C错误。
故选A。
14．（2023·山西·统考模拟预测）2021年8月3日，在东京奥运会跳水男子3米板决赛中，中国选手谢思埸夺得金牌！在某次比赛中，若将运动员入水后向下的运动视为匀减速直线运动，该运动过程的时间为。设运动员入水后第一个时间内的位移为，最后一个时间内的位移为，则为（ ）
A．B．C．D．
【答案】D
【详解】将运动员入水后的运动逆过来可看作初速度为零的匀加速直线运动，根据初速度为零的匀加速直线运动的规律可知，连续相等的时间间隔内的位移之比为，所以
故选D。
15．（2023·吉林·统考三模）如图甲所示，电阻不计、间距为1 m的光滑平行金属导轨竖直放置，上端连接阻值为的定值电阻，虚线下方存在方向垂直于导轨平面向里、磁感应强度大小为2 T的匀强磁场。现将质量为0.1 kg、电阻为的金属杆从上方某处由静止释放，金属杆下落过程中始终水平且与导轨接触良好，其加速度与下落时间的关系图像如图乙所示。取重力加速度大小，下列说法正确的是（ ）
A．金属杆进入磁场后端的电势较高
B．金属杆释放位置到的距离为0.1 m
C．金属杆在磁场中稳定时的速度大小为1 m/s
D．图像在横轴上、下方围成的面积之比为1∶1
【答案】C
【详解】A．根据楞次定律知，金属杆PQ进入磁场后Q端的电势较高，选项A错误；
B．由题图乙可知，金属杆PQ刚进入磁场时的加速度大小、方向竖直向上，设金属杆PQ刚进入磁场时产生的感应电动势为E，则有
解得
所以金属杆PQ释放位置到的距离为
选项B错误；
C．金属杆PQ在磁场中稳定时的速度大小为，则有
解得
选项C正确；
D．题中图像的面积表示速度，则在横轴上、下方围成的面积之比为2∶1，选项D错误。
故选C。
16．（2023·吉林·统考二模）下列关于直线运动的甲、乙、丙、丁四个图像的说法中，正确的是（ ）
A．甲图中物体的加速度大小为
B．乙图中所描述的物体在时段通过的位移为
C．丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为
D．若丁图中所描述的物体正在做匀加速直线运动，则该物体的加速度为
【答案】C
【详解】A．根据
可知图像的斜率的绝对值等于2a，所以甲图中物体的加速度大小为
故A错误；
B．乙图中所描述的物体在时段通过的位移为，故B错误；
C．a-t图像与t轴所围的面积表示速度的变化量，所以丙图中所描述的物体在时段速度的变化量为，故C正确；
D．根据
变形可得
所以图像的斜率等于，则该物体的加速度为
故D错误。
故选C。
二、多选题
17．（2023·云南·校联考模拟预测）一烟花弹在上升到离地高度h时减速为零，此时烟花弹炸裂为A、B两部分（可视为质点），质量分别为、，A竖直向上运动，B竖直向下运动，A继续上升的最大高度为，从爆炸后瞬间开始计时，A、B在空中运动的时间分别为和。不计空气阻力，已知A、B落地时速度大小相等，重力加速度为g，下列计算正确的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】AC
【详解】CD．烟花弹爆炸过程中，动量守恒
根据A、B落地时速度大小相等，根据能量守恒可知
则
故C正确，B错误；
AB．根据初速度为0的匀变速直线运动在连续相同时间内的位移比为
可知，A上升时间和B下落时间相同，而A上升又下落，则A运动时间是B的3被。即
故A正确，B错误。
故选AC。
18．（2023·安徽·统考三模）2021年5月15日，我国“祝融号”火星车在火星表面软着陆时，竖直向下经t时间由速度匀减速到零完成平稳降落。已知火星车的质量为m，火星质量是地球的a倍，火星半径是地球的b倍，地球表面重力加速度为g，不计火星的大气阻力，则（ ）
A．减速过程着陆器的位移为
B．火星的平均密度是地球的倍
C．火星的第一宇宙速度是地球的倍
D．减速过程中着陆器受到的制动力大小为
【答案】CD
【详解】A．减速过程着陆器的位移为
A错误；
B．设火星、地球质量分别为、，半径分别为、，由
得火星、地球平均密度之比
B错误；
C．设火星表面第一宇宙速度为，地球表面第一宇宙速度为，则
C正确；
D．设火星表面重力加速度为，则火星表面重力加速度和地球表面重力加速度之比
火星表面重力加速度
减速过程中着陆器加速度大小为
减速过程中着陆器受到的制动力大小为，由牛顿第二定律得
得
D正确。
故选CD。
19．（2023·安徽·统考一模）如图甲所示，物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，弹簧处于原长，物块A的质量为。时对物块A施加水平向右的恒力F，时撒去，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，则（ ）
A．时物块A的速度为B．时弹簧弹力为
C．物块B的质量为D．F大小为
【答案】BD
【详解】A．若物体A的加速度从1.0均匀减小到0.6，图像的面积为
而A的初速度为零，可知1s时的速度为0.8m/s，但实际是物体a的图像的面积偏小，即速度变化量小于0.8m/s，则时A的速度大小小于0.8m/s，故A错误；
BCD．恒力F拉动a的瞬间，由图像A的加速度为，有
1s时两者的加速度相等，对A、B由牛顿第二定律有
解得
故BD正确，C错误；
故选BD。
20．（2023·安徽合肥·统考一模）2022年10月9日搭载天基太阳天文台“夸父一号”的长征二号丁运载火箭成功发射。下图为火箭发射后，第6秒末的照片，现用毫米刻度尺对照片进行测量，刻度尺的0刻度线与刚发射时火箭底部对齐。假设火箭发射后6秒内沿竖直方向做匀加速直线运动，且质量不变。已知火箭高为40.6米，起飞质量为250吨，重力加速度g取。则下列估算正确的是（ ）
A．火箭竖直升空的加速度大小为
B．火箭竖直升空的加速度大小为
C．火箭升空所受到的平均推力大小为
D．火箭升空所受到的平均推力大小为
【答案】AD
【详解】由图可知，照片中火箭尺寸与实际火箭尺寸的比例为
可得火箭在6s内上升的高度为
由匀变速直线运动规律得
解得
由牛顿第二定律得
解得平均推力大小为
故选AD。
21．（2023·黑龙江·统考二模）一辆车以的速度做匀速直线运动，司机发现前方出现一只小狗后立即刹车，刹车加速度大小恒为，则在刹车的过程中，汽车（ ）
A．内的位移和内的位移之比为
B．内的位移和内的位移之比为
C．内和内克服阻力做功的平均功率之比为
D．内和内克服阻力做功的平均功率之比为
【答案】BD
【详解】AB．刹车时间
内位移
逆向思维，可看做反向的匀加速运动
内位移等于内的位移
因此
选项A错误，B正确；
CD．平均速度为
内平均速度
两段克服阻力的平均功率之比为
选项C错误，D正确。
故选BD。
22．（2023·黑龙江大庆·大庆中学校考一模）某物体做匀减速直线运动，经过20s停止，已知最后1s的位移大小为0.2m，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度大小为0.3m/s2
B．加速度大小为0.4m/s2
C．第1s末的速度大小为7.6m/s
D．第1s内的位移大小为7.8m
【答案】BCD
【详解】AB．匀减速最后1s可看成反向的匀加速，根据位移时间关系
解得
故A 错误，B正确；
C．物体做匀减速直线运动，经过20s停止，可看成逆向的匀加速，根据速度时间公式，可得初速度
根据速度时间公式，可得第1s末的速度大小为
故C正确；
D．根据位移时间关系，第1s内的位移大小为
故D 正确。
故选BCD。
23．（2023·吉林·统考三模）在同一条笔直的公路上行驶的三辆汽车a，b，c，它们的x-t图像如图所示，汽车a对应的图像是一条抛物线，其顶点坐标为（0，10m）。下列说法正确的是（ ）
A．在0~5s内，a，b两辆汽车间的距离增大
B．b和c两辆汽车做匀速直线运动，两汽车的速度相同
C．汽车c的速度逐渐增大
D．汽车a在5s末的速度为4m/s
【答案】AD
【详解】A．在0~5s内，a，b两辆汽车间的距离为纵坐标之差，故两车间的距离增大，故A正确；
BC．x-t图线的斜率表示物体运动的速度，所以b和c两辆汽车做匀速直线运动，但两汽车的速度方向相反，故BC错误；
D．设a车的加速度为a，则有
代入数据解得
所以汽车a在5s末的速度为
故D正确。
故选AD。