专题01 直线运动2023年高考物理三模试题分项汇编（全国通用）（解析版）

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专题01 直线运动1、（2023·浙江省温州市高三下学期第三次适应性考试）温州轨道交通S1线是温州市第一条建成运营的城市轨道交通线路，于2019年投入运营，现已成为温州市民出行的重要交通工具之一、如图是温州S1线一车辆进站时的情景，下列说法正确的是（　　）A. 研究某乘客上车动作时，可以将该乘客视为质点B. 研究车辆通过某一道闸所用的时间，可以将该车辆视为质点C. 选进站时运动的车辆为参考系，坐在车辆中的乘客是静止的D. 选进站时运动的车辆为参考系，站台上等候的乘客是静止的【答案】C【解析】A．研究某乘客上车动作时，不能忽略乘客的形状和大小，不能将该乘客视为质点，故A错误；B．研究车辆通过某一道闸所用的时间，不能忽略车辆的形状和大小，不能将该车辆视为质点，故B错误；C．选进站时运动的车辆为参考系，坐在车辆中的乘客位置没有变化，是静止的，故C正确；D．选进站时运动的车辆为参考系，站台上等候的乘客位置发生变化，是运动的，故D错误。故选C。2、（2023·浙江省诸暨市高三下学期第三次适应性考试）如图所示是特技跳伞运动员的高空造型图，在运动员下落过程中，下列说法正确的是（　　）A. 运动员一直在做减速运动B. 运动员所受重力产生的加速度大小一直在减小C. 运动员俯视大地时看到大地迎面而来是以地面为参考系D. 研究从高空下落到地面所用时间时可以将运动员看成质点【答案】D【解析】A．运动员先做加速运动，可能再做匀速运动，最后一定做减速运动，减速到安全速度降落，故A错误；B．运动员所受重力不变，则重力产生的加速度大小不变，故B错误；C．运动员俯视大地时看到大地迎面而来是以自己为参考系，故C错误；D．研究从高空下落到地面所用时间时可以将运动员大小和形状忽略看成质点，故D正确。故选D。3、（2023·四川省成都市石室中学高三下学期三诊）如图所示“礼让行人”是城市文明的重要标志。某汽车正以的速度行驶在城市道路上，在车头距离“礼让行人”停车线时，驾驶员发现前方有行人通过人行横道，驾驶员的反应时间为，刹车后汽车匀减速滑行，为了停止让行，汽车不能越过停车线。则下列说法正确的是（　　）A. 汽车刹车滑行的最大距离为B. 汽车刹车的最小加速度为C. 汽车用于减速滑行的最长时间为D. 汽车行驶的平均速度不能超过【答案】AC【解析】A．汽车刹车前，在内做匀速运动的位移为则汽车刹车滑行的最大距离为故A正确；B．汽车刹车的最小加速度为故B错误；C．汽车用于减速滑行的最长时间为故C正确；D．汽车从发现前方有行人通过人行横道到停下来过程的平均速度不高于以最小加速度刹车时全程的平均速度故D错误。故选AC。4、（2023·四川省成都市七中高三下学期三诊）滑雪运动是2022年北京冬季奥运会主要的比赛项目。如图所示，水平滑道上运动员A、B间距。运动员A以速度向前匀速运动。同时运动员B以初速度向前匀减速运动，加速度的大小，运动员A在运动员B继续运动后追上运动员B，则的大小为（　　）A. 4 m B. 10 m C. 16 m D. 20 m【答案】C【解析】运动员B做匀减速直线运动，速度减为零的时间为此时运动员A的位移为运动员B的位移为因为即运动员B速度减少为零时，运动员A还未追上运动员B，则运动员A在运动员B停下来的位置追上运动员B，即故C正确，ABD错误。故选C。5、（2023·江苏省南京市高三下学期三模）潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。如图甲所示，某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。时，该潜艇“掉深”，随后采取措施成功脱险，在时间内潜艇竖直方向的图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。不计水的粘滞阻力，则（　　）A. 潜艇在“掉深”时的加速度为B. 潜艇回到初始高度C. 潜艇竖直向下的最大位移为D. 潜艇在时间内处于超重状态【答案】D【解析】A．潜艇在“掉深”时向下加速，则由图像可知加速度为选项A错误；B．在30s内先向下加速后向下减速，则潜艇向下到达最大深度，选项B错误；C．由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为选项C错误；D．潜艇在时间内向下减速，加速度向上，则处于超重状态，选项D正确。故选D。6、（2023·河北省唐山市高三下学期三模）2021年7月28日，在东京奥运会男子双人跳板决赛中，中国选手谢思埸、王宗源获得冠军。从运动员离开跳板开始计时，跳水过程中运动员重心的图像如图所示，不计空气阻力，重力加速度取，运动员的运动轨迹视为直线。则下列说法正确的是（　　）A. 运动员在入水前做的是自由落体运动B. 运动员在时已浮出水面C. 运动员在内位移大小约为D. 运动员双脚离开跳板后重心上升的高度为【答案】D【解析】A．运动员离开跳板时，有向上的初速度，则运动员在入水前做的不是自由落体运动，故A错误；B．运动员在时速度为0，运动到最低点，即入水最深处，故B错误；C．运动员在内做自由落体运动，由公式可得，时运动员的速度为若运动员在内做匀减速运动，图像如图所示由图像中面积表位移可知，此时，运动员在内的位移为则运动员在内的实际位移小于，故C错误；故C错误；D．由图可知，运动员在时运动到最高点，则有可得，双脚离开跳板后重心上升的高度为故D正确。故选D。7、（2023·湖南省平江县高三下学期第三次质检）科学训练可以提升运动成绩，某短跑运动员科学训练前后百米全程测试中，速度v与时间t的关系图像如图所示。由图像可知（　　）A. 时间内，训练后运动员的平均加速度大B. 时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等C. 时间内，训练后运动员的平均速度小D. 时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动【答案】D【解析】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误；B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误；C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误；D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。故选D。8、（2023·湖南省益阳市一中高三下学期5月三模）如图是一辆汽车做直线运动的x-t图象，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法正确的是（　　）A. OA段运动最快B. AB段静止C. CD段表示的运动方向与初始运动方向相反D. 运动4h汽车的位移大小为30km【答案】BC【解析】试题分析：直线运动的s-t图象中斜率表示速度：CD段斜率最大，运动的最快，A错误；AB段斜率为零，静止，B正确；CD段（斜率为负）表示的运动方向与初始运动（斜率为正）方向相反，C正确；运动4h汽车的位移大小为零，D错误．考点：本题考查直线运动的s-t图象．9、（2023·湖南省邵阳市高三下学期第三次联考）甲、乙两车某时刻由同一地点沿同一方向做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车位移—时间图像如图所示，其中乙的图像为抛物线，则下列说法正确的是（　　）A. 时间内，甲、乙两车相距越来越远B. 出发后甲、乙两车可相遇两次C. 时刻两车的速度刚好相等D. 时间内，乙车的平均速度小于甲车的平均速度【答案】C【解析】A．位移—时间图像的交点表示两车在某一时刻相遇，由题可知，两车由同一地点沿同一方向做直线运动，则可知两车在时刻相遇，故A错误；B．位移—时间图像的斜率表示物体的速度，由图像可知，甲乙两车在时刻相遇后，乙图的斜率始终大于甲图的斜率，即乙车的速度始终大于甲车的速度，因此出发后甲、乙两车只能相遇一次，故B错误；C．位移—时间图像的斜率表示物体的速度，由图像可知，甲车的图线为倾斜的直线，则甲车做匀速直线运动，而乙的图像为抛物线，且图线的斜率逐渐增大，可知，乙车做匀加速直线运动，而匀变速直线运动在某段时间内的中间时刻的瞬时速度就等于这段时间内的平均速度，可知在这段时间的中间时刻，即时刻的瞬时速度等于乙车在这段时间内的平均速度，又因为这段时间内甲乙两车的位移相同，则可知在这段时间内甲乙两车的平均速度相同，因此可知时刻两车的速度刚好相等，故C正确；D．时间内，乙车位移与甲车的位移相等，因此在这段时间内乙车的平均速度等于甲车的平均速度，故D错误。故选C。10、（2023·湖北省孝昌县一中高三下学期三模）如图所受是运油20给歼10、歼20两种战机同时加油的瞬间，则（　　）A. 研究加油问题时，运油20可视为质点B. 加油过程中，运油20的惯性越来越大C. 以运油20为参考系，歼20、歼10战机是运动的D. 以歼10战机为参考系，运油20和歼20都是静止的【答案】D【解析】A．研究加油问题时，运油20的形状和体积对所研究的问题的影响不能忽略，因此研究加油问题时，运油20不能视为质点，A错误；B．物体的惯性大小由质量决定，加油过程中，运油20的质量减小，则其惯性减小，B错误；CD．为了确保安全，加油过程中，运油20、歼10、歼20三者的相对位置需要保持不变，则以运油20为参考系，歼20、歼10战机是静止的，以歼10战机为参考系，运油20和歼20也都是静止的，C错误，D正确。故选D。11、（2023·福建省泉州市高三下学期5月适应性练习）如图为高速摄影机拍摄到子弹穿过扑克牌瞬间的照片，子弹的速度约为，长度约为扑克牌宽度的，则子弹穿过扑克牌的时间接近于（　　）A.  B.  C.  D. 【答案】B【解析】子弹的长度约为2cm，所以扑克牌的宽度约为6cm，则子弹穿过扑克牌的时间故B正确。故选B。12、（2023·福建省莆田市高三下学期第四次质检）甲、乙两只鸳鸯在湖面上追逐嬉戏。甲、乙从同一位置出发沿同一直线运动的位移—时间图像分别如图线1、2所示，图线2是顶点在坐标原点的抛物线的一部分，、均为已知量。下列说法正确的是（　　）A. 甲做匀加速直线运动B. 在时刻，乙在甲的前方C. 乙做匀加速直线运动，加速度大小为D. 在时刻，甲、乙的速度相等【答案】D【解析】A．位移—时间图像的斜率表示速度，甲的位移—时间图像为一条倾斜的直线，斜率一定，可知，甲做匀速直线运动，A错误；B．甲、乙从同一位置出发，根据图像可知，在时刻，两者位置坐标相同，表明此时两者位于同一位置，B错误；C．根据由于图线2是顶点在坐标原点的抛物线的一部分，结合上述函数，可知乙做初速度为0的匀加速直线运动，将、代入上述函数可得C错误；D．甲的速度乙在时刻的速度即在时刻，甲、乙的速度相等，D正确。故选D。13、（2023·福建省宁德市高三下学期5月质检）某同学设计了一款能够与人协作、共同完成冰壶比赛的机器人。当机器人与冰壶之间的距离保持在8m之内时，机器人可以实时追踪并准确获取冰壶的运动信息。如图甲所示，在某次投掷练习中机器人夹取冰壶，由静止开始做匀加速运动，之后释放冰壶，二者均做匀减速直线运动，冰壶准确命中目标，二者在整个运动过程中的图像如图乙所示。此次投掷过程（　　）A. 机器人加速阶段的位移大小为18mB. 机器人减速阶段的加速度大小为2m/s2C. 时，冰壶的速度大小为5.25m/sD. 时，机器人可以准确获取冰壶的运动信息【答案】C【解析】A．由图像与时间轴所围面积表示位移，则有机器人加速阶段的位移大小为A错误；B．由图像的斜率表示加速度，可得机器人减速阶段的加速度大小为B错误；C．冰壶的加速度为时，冰壶的速度大小为C正确；D．机器人与冰壶减速阶段所围三角形面积表示冰壶与机器人的相对位移，则有在冰壶与机器人的距离为可知此时二者的距离大于8m，机器人不可以准确获取冰壶的运动信息，D错误。故选C。14、（2023·福建省宁德市高三下学期5月质检）衢宁铁路北起浙江省衢州市终至福建省宁德市，途径13个客运车站。线路全长379公里，设计时速160公里，最快运行时间为5小时17分钟。则（　　）A. “5小时17分钟”指时刻B. “全长379公里”指位移大小C. “时速160公里”指运行的平均速度D. 在研究运行时间时，可以把火车看成质点【答案】D【解析】A．“5小时17分钟”指时间间隔，A错误；B．“全长379公里”指路程，B错误；C．“时速160公里”指运行的平均速率，C错误；D．在研究运行时间时，可以把火车看成质点，D正确。故选D。15、（2023·四川省绵阳市高三下学期三诊）红绿灯指挥城市路口交通。某城市道路汽车行驶限速，如图是该市一个十字路口前红灯时的情况，第一辆车的车头与停止线齐平，该路口绿灯时间是，已知每辆车长均为，绿灯亮后，每辆汽车都以加速度匀加速到最大限速，然后做匀速直线运动；为保证安全，前后两车相距均为，绿灯亮时第一辆车立即启动，每后一辆车启动相对前一辆车均延后。交通规则：黄灯亮时，只要车头过停止线就可以通行。（1）绿灯亮后，求经过多长时间停止线后第3辆车车头过停止线；（2）绿灯亮后，通过计算判断：停止线后第17辆车在本次绿灯期间能否通过该路口？【答案】（1）6s；（2）第17辆车本次绿灯能通过该路口【解析】（1）在绿灯亮后，设第三辆车等待时间为t1，运行时间为t2，则解得停止线后第3辆车车头过停止线的时间（2）绿灯亮后，设第17辆车经过时间t3启动，车头与停止线距离为x1，则设第17辆车经过时间t4速度达到限速vm=15m/s，通过的距离为x2，则解得在黄灯亮前，第17辆车匀速运动的时间为t5，设通过的距离为x3，则绿灯亮后，黄灯亮前，第17辆通过的总距离为x4，则由于所以，第17辆车本次绿灯能通过该路口。判断方法一绿灯亮后，第17辆通过的总距离为x4，则由于所以，第17辆车本次绿灯能通过该路口。判断方法二因为所以，第17辆车本次绿灯能通过该路口。判断方法三匀速时间所以，第17辆车本次绿灯能通过该路口。