【备战2022】高考物理选择题专项练习集：变速直线运动 平均速度 瞬时速度（简称速度） 速率(成都专栏)

这是一份【备战2022】高考物理选择题专项练习集：变速直线运动 平均速度 瞬时速度（简称速度） 速率(成都专栏)，共16页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共24小题；共96分）
1. 飞机降落后在跑道上做匀减速直线运动，最后停在停机坪上。下列能反映其运动的 v−t 图象是
A. B.
C. D.

2. 汽车在平直公路运动的速度一时间图象如图所示，下列对汽车运动的描述正确的是
A. 0∼t1 时间内做匀速直线运动B. t1∼t2 时间内做匀加速直线运动
C. t2∼t3 时间内做匀减速直线运动D. t3 时刻回到出发点

3. 如图所示的四个图象中，表示物体做匀速直线运动的是
A. B.
C. D.

4. 如图所示为甲、乙两物体运动的 x−t 图象，下列说法不正确的是
A. 甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动
B. 甲物体运动的速度逐渐增大
C. 在 0∼t1 时间内，两物体平均速度相等
D. 在 0∼t1 时间内，甲的路程等于乙的路程

5. 汽车从制动到停止共用了 5 s。这段时间内，汽车每 1 s 前进的距离分别是 9 m 、 7 m 、 5 m 、 3 m 、 1 m。汽车开始制动时的瞬时速度为 v0，汽车在前 1 s 和前 2 s 的平均速度分别为 v1 和 v2，下列说法正确的是
A. v1 更接近 v0，且 v1 大于 v0B. v1 更接近 v0，且 v1 小于 v0
C. v2 更接近 v0，且 v2 大于 v0D. v2 更接近 v0，且 v2 小于 v0

6. 在物理学的重大发现中，科学家们应用了很多科学研究方法，下列物理概念的建立时，都 用到“等效替代”方法的是
A. 合力与分力、平均速度B. 质点、点电荷
C. 点电荷、加速度D. 合力与分力、加速度

7. 如图是甲、乙两物体做直线运动的 v−t 图象。下列表述正确的是
A. 甲和乙的运动方向相反B. 甲和乙的加速度方向相同
C. 甲的速度比乙的小D. 甲的加速度比乙的大

8. 如图所示是某质点做直线运动的位移 − 时间图象，由图可知
A. 质点一直处于运动状态B. 质点第 3 s 内位移是 2 m
C. 此图象表示了质点运动的轨迹D. 该质点前 4 s 内位移是 2 m

9. 下列说法正确的是
A. 平均速度就是速度的平均值
B. 速率是指瞬时速度的大小
C. 火车以 v 经过某一段路，v 是指瞬时速度
D. 子弹以 v 从枪口射出，v 是平均速度

10. 一辆汽车沿平直公路行驶，开始以 54 km/h 的速度行驶了全程的 14，，接着以速度 v 行驶其余的 34 的路程，已知全程的平均速度为 72 km/h，则 v 等于
A. 22.5 km/hB. 81 km/hC. 80 km/hD. 90 km/h

11. 在平直的公路上有甲、乙两辆汽车，它们运动的位置 − 时间图象如图所示。在 0∼6 s 内，根据图象可以判断的是
A. 甲、乙运动的方向相同
B. 甲的速度在 5 s 时大于乙的速度
C. 甲的速度始终小于乙的速度
D. 甲、乙会在 2∼4 s 之间的某时刻相距最远

12. 如图甲所示，光滑水平面上有 A 、 B 两物块，A 的质量为 2 kg，初始时刻 B 静止，A 以一定的初速度向右运动，之后与 B 发生碰撞并一起运动。若以水平向右为正，它们的位移—时间图象如图乙所示，则物块 B 的质量为
A. 1 kgB. 2 kgC. 3 kgD. 4 kg

13. 如图所示为某质点的速度—时间图象，则下列说法中正确的是
​
A. 在 0∼6 s 内，质点做匀变速直线运动
B. 在 6∼10 s 内，质点处于静止状态
C. 在 4 s 末，质点运动方向反向
D. 在 t=12 s 末，质点的加速度为 −1 m/s2

14. 如图为甲、乙两物体在同一直线上运动的 s−t 图象，在 0∼t1 时间内
A. 甲做加速运动，乙做减速运动B. 甲、乙均做匀速运动
C. 甲做减速运动，乙做加速运动D. 甲、乙均做加速运动

15. 将物体以某一速度竖直向上抛出，经过时间 t0 到达最高点，之后返回。运动过程中物体所受空气阻力大小与其速率成正比，则此物体从抛出到返回抛出点的过程中，速率随时间变化的图象可能正确的是
A. B.
C. D.

16. 百货大楼一、二楼间有一正以恒定速度向上运动的自动扶梯，某人以相对梯的速度 v 沿梯从一楼向上跑，数得梯子有 n 级，到二楼后他又反过来以相对梯的速度 v 沿梯向下跑至一楼，数得梯子有 m 级。则该自动扶梯实际的级数为
A. n+m2mnB. 2mn2n+mC. 2mnn+mD. n+m2v

17. 一个做匀变速直线运动的质点的 v−t 图象如图所示，由图线可知其速度 − 时间关系式为
A. v=4+2tB. v=−4+2tC. v=−4−2tD. v=4−2t

18. a 、 b 、 c 三个物体在同一条直线上运动，它们的位置 x 随时间 t 的变化如图所示，物体 c 的图线是一条抛物线，坐标原点是抛物线的顶点，下列说法正确的是
A. a 、 b 两物体都做匀速直线运动，两个物体的速度相同
B. a 、 b 两物体都做匀变速直线运动，两个物体的加速度大小相等，方向相反
C. 物体 c 一定做变速曲线运动
D. 在 0∼5 s 内，当 t=5 s 时，a 、 b 两个物体相距最远

19. 蹦极是一项刺激的户外活动。某蹦极者在一次蹦极中离开踏板自由下落至第一次到达最低点的 v−t 图象如图，已知蹦极者质量为 60 kg，最大速度为 55 m/s，0∼0.5 s 内 v−t 图线为直线，5.0∼7.0 s 内为曲线，忽略空气阻力，重力加速度为 10 m/s2。则蹦极绳自拉直到人第一次到达最低点过程中受到的平均拉力大小为
A. 2100 NB. 1500 NC. 840 ND. 600 N

20. 将某汽车的刹车过程视为匀变速直线运动。该汽车在紧急刹车时加速度的大小为 6 m/s2，在 2 s 内停下来，则选项图中能正确表示该汽车刹车过程的是
A. B.
C. D.

21. 如图甲，直线 MN 表示某电场中一条电场线，a 、 b 是线上的两点，将一带负电的粒子从 a 点处由静止释放，粒子仅在电场力作用下从 a 运动到 b 过程中的 v−t 图象如图乙所示，则有
A. a 点的电场强度大于 b 点的电场强度
B. a 点电势高于 b 点电势
C. 粒子在 a 点的电势能小于在 b 点电势能
D. 粒子在 a 的机械能等于在 b 点的机械能

22. 2022 年 2 月，北京市和张家口市将联合举办第 24 届冬季奥林匹克运动会，某冰壶队为了迎接冬奥会，积极开展训练。某次训练中，蓝色冰壶静止在圆形区域内，运动员用质量相等的红色冰壶撞击蓝色冰壶，红、蓝两只冰壶发生正碰，如图 1 所示。若碰撞前、后两壶的 v−t 图象如图 2 所示，则
A. 两只冰壶发生碰撞过程中机械能守恒
B. 碰撞后，蓝色冰壶受到的滑动摩擦力较大
C. 碰撞后，蓝色冰壶经过 5 s 停止运动
D. 碰撞后，两壶相距的最远距离为 1.2 m

23. 如图甲所示，光滑平台上物体 A 以初速度 v0 滑到静止于水平地面且上表面粗糙的小车 B 上，小车 B 的上表面与平台等高且其与水平地面间的动摩擦因素不计，图乙为物体 A 与小车 B 的 v−t 图象，由图乙中给出的信息可求得
A. 小车 B 上表面的长度B. 物体 A 的质量
C. 小车 B 的质量D. 物体 A 与小车 B 的质量之比

24. 如图所示是一质量为 50 kg 的乘客乘电梯竖直向上运动过程中的速度 − 时间图象，重力加速度 g 取 10 m/s2。下列说法正确的是
A. 乘客在 8∼10 s 上升过程中处于失重状态
B. t=1 s 时，乘客对电梯底板的压力大小为 450 N
C. 0∼2 s 和 8∼10 s 两个过程中电梯的加速度相同
D. 电梯上升过程的总位移大小为 14 m，方向竖直向上

二、双项选择题（共6小题；共24分）
25. 在如图所示的 v−t 图象中，A，B 两质点同时从同一点沿一条直线开始运动，运动规律用 A，B 两图线表示，下列叙述正确的是
A. t=1 s 时，B 质点运动方向发生改变
B. t=2 s 前后，B 质点运动方向和加速度方向均发生改变
C. A，B 同时由静止出发，朝相反的方向运动
D. 在 t=4 s 时，A，B 速度相同

26. 为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。如图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带 ab 始终以 1 m/s 的恒定速率运行，乘客将一质量为 4 kg 的行李无初速度地放在传送带左端的 a 点，设行李与传送带之间的动摩擦因数为 0.1，a 、 b 间的距离为 2 m，g 取 10 m/s2。下列速度 − 时间（v−t）图象和位移 − 时间（x−t）图象中，可能正确反映行李在 a 、 b 之间的运动情况的有
A. B.
C. D.

27. 甲、乙两车在同一水平路面上做直线运动，某时刻乙车在前、甲车在后，两车相距 6 m，从此刻开始计时，乙车做初速度大小为 12 m/s 、加速度大小为 1 m/s2 的匀减速直线运动，甲车运动的 x−t 图象如图所示（0∼6 s 是开口向下的抛物线一部分，6∼12 s 是直线，两部分平滑相连），则在 0∼12 s 内关于两车位置关系的判断，下列说法中正确的是
A. t=4 s 时甲车在乙车前面B. t=4 s 时两车间的距离最大
C. 0∼12 s 内两车有两次相遇D. 0∼12 s 内两车有三次相遇

28. 如图（a）物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t=4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取 10 m/s2。由题给数据可以得出
A. 木板的质量为 1 kg
B. 2 s∼4 s 内，力 F 的大小为 0.4 N
C. 0∼2 s 内，力 F 的大小保持不变
D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2

29. 甲、乙两车在同一直车道上运动，一前一后，因为前方红灯它们同时开始做匀减速直线运动，并安全停车。两车的 v−t 图象如图所示，则下列判断正确的是
A. 甲、乙两车加速度大小之比为 3:2
B. 甲、乙两车加速度大小之比为 2:1
C. 甲车的刹车位移大小为 40 m
D. 如果甲车在前，乙车在后，t=4 s 时两车相距最远

30. 如图甲所示，位于同一平面的两条倾斜轨道Ⅰ、Ⅱ分别与一传送装置平滑相连。现将小物块从轨道Ⅰ顶端由静止释放，若传送装置不运转，小物块运动到轨道Ⅱ底端过程的 v−t 图象如图乙所示；若传送装置匀速运转，则小物块下滑过程的 v−t 图象可能是下列选项中的
A. B.
C. D.
答案
第一部分
1. B
【解析】匀变速度直线运动的速度图象是一条倾斜直线。飞机降落后在跑道上做匀减速直线运动，若初速度取正值，其速度图象应该是一向右下倾斜的直线，故B正确，ACD错误。
故选B。
2. C
【解析】0∼t1 时间内汽车的速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，故A错误；
t1∼t2 时间内汽车的速度不变，做匀速直线运动，故B错误；
t2∼t3 时间内汽车的速度随时间均匀减小，做匀减速直线运动，故C正确；
汽车一直沿正方向运动，t3 时刻没有回到出发点，离出发点最远，故D错误；
故选：C。
3. A
【解析】匀速直线运动的 x−t 图象为倾斜的直线，v−t 图象为平行于 t 轴的直线。故选A。
4. A
【解析】在 x−t 图象中物体的运动方向只有正向和反向，物体不会做曲线运动，故A错误；x−t 图象的斜率表示速度，故B正确；0∼t1 时间内两物体的位移相同，所以平均速度相等，故C正确；两个物体都做直线运动，初、末位置相同，运动方向未变，所以路程相等，故D正确。
5. B
【解析】变速直线运动中某一点的瞬时速度可近似等于以该点为起点的一极小时间内的平均速度，时间越小越接近该点的瞬时速度，则前 1 s 的平均速度 v1 更接近 v0，因是减速运动，则 v16. A
7. D
【解析】在 v−t 图象上，v 的正负反映物体的运动方向，甲和乙的 v 值均为正，故甲和乙的运动方向相同，A错；
v−t 图象中图线的倾斜方向反映物体的加速度方向，甲和乙图线的倾斜方向相反，甲在减速，乙在加速，故甲和乙的加速度方向相反，B错；
由 v−t 图象知，甲的速度先比乙的大，后比乙的小，C错；
v−t 图象中图线的倾斜程度反映加速度的大小，由计算可得，甲的加速度比乙的大，D正确。
8. D
【解析】位移 − 时间图象表明了位移随时间变化的关系，不是质点运动的轨迹，从图象可以看出，2 s 末到 4 s 末质点处于静止状态；第 3 s 内质点的位移为零，前 4 s 内质点的位移为 2 m。
9. B
【解析】平均速度是指物体在一段时间内或者一段位移内运动的平均快慢程度，不是速度的平均值，平均速度对应一段位移或者一段时间；瞬时速度是指物体经过某一位置或在某一时刻时的速度，对应的是一个位置或者某一时刻；速率指瞬时速度的大小。
10. B
【解析】设全程的位移为 4x，则汽车以速度 v1=54 km/h 行驶了前 x 的位移，以速度 v 行驶了后 3x 的位移。则汽车通过前 14 位移的时间 t1=xv1；汽车通过后 34 位移的时间 t2=3xv，全程平均速度 v=4xt1+t2，解得：v=81 km/h，选项B正确。
11. C
【解析】因位置 − 时间图象的斜率表示速度，可知甲、乙运动的方向相反，故A错误；由题图可知，甲图线的斜率小于乙图线斜率的绝对值，则甲的速度小于乙的速度，故B错误，C正确；甲、乙在 2∼4 s 之间先逐渐靠近后远离，交点表示相遇，该时间间隔内不存在相距最远的时刻，故D错误。
12. C
13. D
【解析】由 v−t 图可知，物体 0−4 s 内做匀加速直线运动；
4∼6 s 内做匀减速直线运动；
6∼10 s 内做匀速直线运动；
10∼14 s 内做匀减速直线运动，且 a=−1 m/s2，方向与速度方向相反。
14. B
15. D
【解析】物体被竖直向上抛出，受重力和向下的空气阻力，由牛顿第二定律得 mg+kv1=ma1，物体上升时做加速度减小的减速运动；物体从最高点返回，受重力和向上的空气阻力，由牛顿第二定律得 mg−kv2=ma2，物体下降时做加速度减小的加速运动。上升和下降过程中物体运动的距离相等，即图线与横坐标轴围成的面积相等，上升过程中的加速度大于下降过程中的加速度，因此上升时间较短，下降时间较长，D正确。
16. C
【解析】设每级梯子高度为 h，一、二楼间共有 N 级梯子，扶梯向上运动的速度为 vʹ，则上楼时 Nhv+vʹ=nhv，下楼时：Nhv−vʹ=mhv，解得：N=2mnm+n，C正确。
17. B
【解析】由题图可知 v0=−4 m/s 、 a=ΔvΔt=2 m/s2，所以由匀变速直线运动的速度时间关系 v=v0+at 得，该质点运动的速度时间关系式为 v=−4+2t。
18. D
【解析】在位置-时间图象中，倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，可知 a 、 b 两物体都做匀速直线运动，速度大小相等，但方向相反，选项A、B均错误；对于匀变速直线运动，由公式 x=v0t+12at2 知，其 x−t 图象是抛物线，所以物体 c 做匀加速直线运动，选项C错误；由图象知，a 、 b 从同一位置（即 x=10 m 处）开始做匀速直线运动，a 沿正方向运动，b 沿负方向运动，当 t=5 s 时，a 、 b 两个物体相距最远。
19. A
【解析】对整个运动过程，根据动量定理可得 mgt1−Ft2=0，其中 t1=7.0 s，t2=2.0 s，解得 F=2100 N。
20. A
【解析】汽车在紧急刹车时加速度的大小为 6 m/s2，在 2 s 内停下来，则 a=−6 m/s2，由匀变速直线运动的速度公式得 0=v0+at，解得 v0=12 m/s，即在 2 s 内汽车速度从 12 m/s 变成 0，能正确表示该汽车刹车过程的 v−t 图象是A项。
21. A
22. C
【解析】由图 2 可知，碰前红壶的机械能 E1=12mv02=12m×(1 m/s)2，碰后红、蓝壶的机械能 E2=12mv12+12mv22=12m×(0.6 m/s)2+12m×(0.4 m/s)2，所以 E2从图象上看，蓝色的冰壶的图线的斜率较小，说明它减速加速度小，而冰壶减速时只受摩擦力的作用，故由牛顿第二定律得：f=ma，可见蓝色冰壶的摩擦力较小，选项B错误；
由图看出，蓝色冰壶停止的时刻也是红色冰壶不相碰时，减速到 0 的时刻，根据三角形相似可知，1 st=1.2−1.01.2，所以 t=6 s，所以碰撞后，蓝色冰壶经过 5 s 停止运动，选项C正确；
碰撞后，红壶的速度始终小于蓝壶，故二者的距离一直在增大，直到它们都停止时，故二者最远的距离 s=0.6×52 m−0.4×22 m=1.1 m，选项D错误。
23. D
【解析】由图象可知，A 、 B 最终以共同速度 v1 匀速运动，小车上表面的最小长度等于 A 、 B 的位移之差，为 L=Δx=v02t1，则可以求得小车 B 上表面的最小长度，故A错误；
由动量守恒定律得 mAv0=(mA+mB)v1，
解得 mAmB=v1v0−v1，
故可以确定物体 A 与小车 B 的质量之比，但不确定物体 A 的质量与小车 B 的质量，故B、C错误，D正确。
24. A
【解析】8 s∼10 s 内，上升过程加速度为 −1 m/s2，方向竖直向下，处于失重状态，故A正确；
由 v−t 图象可知，0∼2 s 内的加速度 a=22 m/s2=1 m/s2，由牛顿第二定律得 F−mg=ma，解得 F=550 N，故B错误；
由此以上两选项可知 0∼2 s 和 8 s∼10 s 两个过程中电梯的加速度大小相等，方向相反，故C错误；
由 v−t 图象与 t 轴所围的面积可知电梯上升过程的总位移大小 s=(6+10)×22 m=16 m，方向竖直向上，故D错误。
第二部分
25. C， D
【解析】A选项：由图知，在 0∼2 s 内，B 质点的速度均为负值，说明在 0∼2 s 内运动方向没有改变，故A错误；
B选项：2∼4 s 内 B 点图象的斜率不变，则加速度不变，故第 2 秒内和第 3 秒内 B 质点的加速度相同，故B错误；
C选项：前 2 s 内 A 朝正方向运动，而 B 朝负方向运动，则 A，B 同时从静止出发，朝相反的方向运动，故C正确；
D选项：图象的交点表示速度相同，则在 t=4 s 时，A，B 速度相同，故D正确。
26. A， C
【解析】行李放上传送带后，受到向右的摩擦力，加速度 a=μmgm=μg=1 m/s2，行李做匀加速直线运动，速度达到传送带速度经历的时间 t1=va=1 s，而匀加速的位移 x1=12at12=0.5 m<2 m，故此后的 x2=1.5 m 做匀速直线运动，v=1 m/s，时间 t2=x2v=1.5 s；物体做匀加速直线运动的速度 − 时间图象为倾斜直线，1 s 后变为平行于 t 轴的直线，2.5 s 结束，故A正确，B错误；物体先匀加速再匀速运动的位移 − 时间图象为抛物线加倾斜直线，故C正确，D错误。故选AC。
27. A， D
【解析】甲车在 t=6 s 时的速度 v=80−6011−6 m/s=4 m/s，则 0∼6 s 内甲车的位移 x6甲=v0+v2t6，又 v=v0+a1t6，解得 v0=16 m/s，a1=−2 m/s2，则在 t=4 s 时甲车的位移 x4甲=v0t4+12a1t42=48 m，此时乙车的位移 x4乙=12×4−12×1×42 m=40 m。因开始时乙车在甲车前方 6 m 处，则此时甲车在乙车前面 2 m 处，即两车间距从开始的 6 m 先减小到零，再增大到 2 m，选项A正确，B错误；由上述分析可知，在 0∼4 s 内甲车超过了乙车，相遇了一次；t=4 s 时，甲车的速度为 v4甲=(−2)×4 m/s+16 m/s=8 m/s，乙车的速度 v4乙=12 m/s−1×4 m/s=8 m/s，由于以后的运动中甲车做匀减速运动，在 6 s 末速度减到 4 m/s，此过程中的位移为 12 m，而乙车做匀减速运动，在 6 s 末速度减到 6 m/s，4∼6 s 内的位移为 x46=12×6 m−12×1×62 m−40 m=14 m，即 t=6 s 时乙车追上甲车，两车第二次相遇；以后甲车匀速运动，而乙车 12 s 末会停止运动在 6∼12 s 内，甲车位移 x甲=4×6 m=24 m，乙车位移 x乙=62×6 m=18 m，t=6 s 时，乙车超过甲车，由 x甲>x乙，可知 t=12 s 时甲车在乙车之前，则在 6∼12 s 内，两车在某时刻相遇，选项D正确，C错误。
28. A， B
【解析】分析知木板受到的摩擦力 fʹ=f。0∼2 s，木板静止，F=fʹ，F 逐渐增大，所以C错误。4 s∼5 s，木板加速度大小 a2=0.4−0.21 m/s2=0.2 m/s2，对木板受力分析，fʹ=ma2=0.2 N，得 m=1 kg，所以A正确。2 s∼4 s，对木板有 F−fʹ=ma1，F=fʹ+ma1=0.2 N+1×0.4−02 N=0.4 N，所以B正确。由于无法确定物块的质量，则尽管知道滑动摩擦力大小，仍无法确定物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。
29. B， D
【解析】A选项，B选项：在 v−t 图象中，斜率代表加速度，则有：
a甲=ΔvΔt=0−156 m/s2=−2.5 m/s2，
乙的加速度为：a乙=ΔvʹΔtʹ=0−108 m/s2=−54 m/s2，
故有：a甲a乙=−2.5−1.25=21，故A错误，B正确；
C选项：根据 v−t 图象的面积表示位移，x甲=12×15×6=45 m，故C错误；
D选项：若甲车在前，乙车在后，0∼4 s 内甲车速度大于乙车速度，两车相距越来越远，t=4 s 时速度相等，相距最远，故D正确；
故选BD。
30. A， C
【解析】若传送装置顺时针运转，物体滑上传送带时的受力情况与传送带不动时相同，运动情况相同，物块一直做匀加速运动，该图是可能的，故A正确；
若物体与传送带间的动摩擦因数比物体与倾斜轨道间的动摩擦因数大，物体在传送带上滑行时加速度比在倾斜轨道的小，v−t 图象的斜率变小。根据 v−t 图象的“面积”表示位移，知物体的总位移不变，总“面积”应不变，所以该图不可能，故B错误；
若物体与传送带间的动摩擦因数比物体与倾斜轨道间的动摩擦因数小，物体在传送带上滑行时加速度比在倾斜轨道的大，v−t 图象的斜率变大，根据总位移不变，知C图是可能的，D图不可能，故C正确，D错误；