2023高考物理最新模拟题专题分类汇编 专题一 质点的运动
一、单选题
1．（2023·山东模拟）如图，一滑块放置在水平桌面的最左端，给滑块一个水平向右的初速度，经过2s，滑块运动到桌面的最右端并从最右端飞出，已知滑块的加速度大小为，则滑块的初速度大小和桌面的长度L可能是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
2．（2023·深圳模拟）用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动信息，其速度随时间变化的规律如图所示，由图像可知电动车（ ）
A．a、b两状态速度的方向相反 B．a、b两状态加速度大小相等
C．秒时回到时刻的位置 D．a至c过程中加速度逐渐减小
3．（2023·四川模拟）下列物理量中，属于标量的是（ ）
A．速度 B．位移 C．时间 D．加速度
4．（2023·四川模拟）下列位移x、速度v随时间t变化的图像中，属于匀加速直线运动的是（）
A． B．
C． D．
5．（2023·四川模拟）关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度增大，速度一定增大 B．速度为零，加速度一定为零
C．速度很大，加速度可能为零 D．速度越大，加速度一定越大
6．（2023·甘肃模拟）下面的几个速度中表示平均速度的是（ ）
A．子弹射出枪口的速度是800，以790的速度击中目标
B．小球第3s末的速度是6
C．汽车通过站牌时的速度是72
D．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40
7．（2023·甘肃模拟）从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ）
A．300W B．400W C．500W D．700W
8．（2023·甘肃模拟）如图，某一物体沿两个半径均为R的半圆弧由A运动到C，下列结论正确的是（ ）
A．物体的位移等于4R，方向向东 B．物体的位移等于2R，方向向东
C．物体的路程等于2R，方向向东 D．物体的路程等于4R，没有方向
9．（2023·重庆模拟）轻轨是重庆市的一道名片。轨道交通3号线中铜元局站到两路口站的轨道近似为直线轨道；一辆轻轨从铜元局站静止开始做匀加速直线运动，加速一段时间后做匀减速直线运动，最后经过时间t、行驶距离x后恰好在两路口站停下。下列说法正确的是（ ）
A．轻轨行驶的平均速度为
B．轻轨行驶的平均速度为
C．轻轨在加速运动中的平均速度大小大于在减速运动中的平均速度大小
D．轻轨在加速运动中的平均速度大小小于在减速运动中的平均速度大小
10．（2023·重庆模拟）如图所示，光滑足够长斜面底端有一垂直斜面的挡板。A、B、C三个半径相同质量不同的小球（均可视为质点），从图中位置同时静止释放（其中C球离挡板距离为H）；所有碰撞均为弹性碰撞，且三球在第一次到达斜面底端时碰后B、C恰好静止，则A球碰后沿斜面向上运动最大位移为（ ）
A．4H B．6H C．9H D．16H
11．（2023·湖北模拟）图（a）为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一同学（可视为质点）利用缓降器材逃生，图（b）为该同学整个运动过程的位移与时间的图像，以竖直向下为正方向，、内的图像均为抛物线，且两段抛物线平滑连接。在时，该同学恰好抵达地面，且速度为零。不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该同学从离地面高度为处缓降
B．内，该同学的平均速度大小为
C．内，该同学先超重后失重
D．内和内，该同学具有相同的加速度
12．（2023·河北模拟）下列物理量中属于矢量的是（ ）
A．电荷量 B．电势能 C．电势 D．电场强度
13．（2023·河北模拟）质点做直线运动的位移与时间的关系为（各物理量均采用国际单位制），则该质点（ ）
A．第1s内的位移是10m B．前2s内的平均速度是3m/s
C．运动的加速度为1m/s2 D．任意1s内的速度增量都是2m/s
14．（2023·河北模拟）A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（ ）
A．线速度大小之比为4：3 B．角速度大小之比为3：4
C．圆周运动的半径之比为9：8 D．向心加速度大小之比为1：2
15．（2023·济南模拟）甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是 （ ）
A．t′＝t1，d＝S B．t′＝t1，d＝S
C．t′＝t1，d＝S D．t′＝t1，d＝S
16．（2023·惠州模拟）如图甲所示，将一物块P轻轻放在水平足够长的传送带上，取向右为速度的正方向，物块P最初一段时间的速度—时间图像如图乙所示，下列描述正确的是（ ）
A．小物块一直受滑动摩擦力
B．传送带做顺时针的匀速运动
C．传送带做顺时针的匀加速运动
D．小物块最终有可能从图甲的左端滑下传送带
二、多选题
17．（2023·重庆模拟）质量为m的小球以初速度竖直向上抛出，经过时间t后落回到抛出点位置。已知小球所受阻力大小与小球的速率成正比（，k为常数），重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球落回到抛出点时速度大小为
B．小球上升时间小于
C．小球上升过程克服阻力做功小于下降过程克服阻力做功
D．全过程小球克服阻力做功
18．（2023·河北模拟）如图（a）所示，质量为M=3kg的木板放置在水平地板上，可视为质点的质量为m=2kg的物块静止在木板右端。t=0时刻对木板施加水平向右的外力F，t=2s时刻撤去外力，木板的v—t图像如图（b）所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为，物块始终没有滑离木板，重力加速度g取。则（ ）
A．木板与地板间的动摩擦因数为0.3
B．水平外力大小F为18N
C．物块运动的时间为2.4s
D．木板长度至少为2.40 m
19．（2023·河北模拟）2021年5月15日7时18分，我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计一切阻力）时的x-t图像如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．该物体上升的时间为10s
B．该物体8s时的速度为12m/s
C．该物体落地时的速度大小为20m/s
D．火星表面的重力加速度大小为1.6m/s2
20．（2023·河北模拟）甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，它们的速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在时刻刚好并排行驶，下列说法正确的是（ ）
A．0时刻甲车在前，乙车在后 B．时刻两车又刚好并排行驶
C．甲车的加速度先减小后增大 D．乙车的加速度先增大后减小
21．（2023·河北模拟）以下表示时间间隔的有哪些（ ）
A．第3秒 B．最后3秒 C．第3秒末 D．第3秒内
22．（2023·济南模拟）如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B两球均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是（ ）
A．相遇时A的速度一定为零
B．相遇时B的速度一定为零
C．A从抛出到最高点的时间为
D．从抛出到相遇A，B速度的变化量相同
三、填空题
23．（2023·四川模拟）一个物体做直线运动的图像如图所示，在0~2s和2~4s两段时间内，物体的加速度大小之比为 ，位移大小之比为 。
24．（2023·河北模拟）匀变速直线运动的分类：加速度与速度 时，做匀加速直线运动；加速度与速度 时，做匀减速直线运动。
四、实验探究题
25．（2023·山东模拟）利用如图甲所示的装置可以测量滑块在气垫导轨上运动时的加速度。滑块上安装有遮光条，光电门1和2分别固定在气垫导轨上的适当位置，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门。
（1）利用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则d= cm；
（2）若数字计时器记录的遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.20s，通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05s，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2所用的时间为t=2.50s，则滑块的加速度a= m/s2；
（3）若忽略偶然误差的影响，则加速度的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
26．（2023·湖北模拟）如图（a）所示，气垫导轨倾斜放置，倾角为，其上安装有可自由移动的光电门1和光电门2，光电门的位置可由气垫导轨侧面的标尺读出，它们到标尺零刻线的距离分别记为、，让质量为m的滑块从零刻线处由静止释放，无摩擦的先后经过光电门1和光电门2，速度传感器测出速度、，改变两个光电门的位置，得到多组和、和的数据，建立图（b）所示的坐标系并描点连线，测得图线的 率为。
（1）已知滑块上的遮光条宽度为d，光电门记录下遮光的时间t，则滑块经过光电门时的速度 ；
（2）由图（b）可得，当地的重力加速度 （用、表示）
（3）若以滑块释放处为重力势能参考平面，则滑块经过光电门1时，其与地球组成的系统机械能表达式 （用、、、表示）。
五、综合题
27．（2023·四川模拟）苹果从树上由静止下落，从下落瞬间开始计时，经t＝0.8s着地。不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）苹果落地时速度的大小；
（2）苹果开始下落时离地的高度h。
28．（2023·甘肃模拟）如图所示，质量为m=10kg的物体，在F=60N水平向右的拉力作用下，由静止开始运动。设物体与水平面之间的动摩擦因数 =0.3。 求：
（1）物体所受滑动摩擦力为多大？
（2）物体的加速度为多大？
（3）物体在2s内的位移为多大？
29．（2023·辽宁模拟）如图甲所示，质量的长木板静止在足够大的水平地面上，一小物块以的速度从左端滑上长木板后，不能从木板的右端掉落，其运动的图像如图乙所示。取重力加速度大小，求：
（1）小物块与木板间因摩擦产生的热量Q；
（2） 内静摩擦力对长木板的冲量。
30．（2023·济南模拟）如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处，小亮同学用较大的力气将纸条抽出，棋子掉落在水平地面上的P点。已知棋子的质量为m，桌子边缘到地面的高度为h，与P的水平距离为s，设重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）棋子在空中运动的时间；
（2）纸条给棋子的冲量大小；
（3）要想使棋子的水平射程比P点更远一点，抽纸条的力气应该稍微大一点还是稍微小一点？说明理由（抽出纸条过程中可忽略棋子的位移）。
31．（2023·惠州模拟）2022年北京冬奥会，我国短道速滑队夺得混合团体2000米接力决赛金牌，如果在某次交接棒训练中，质量为60kg的甲以7m/s的速度在前面滑行，质量为65kg的之以11m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出。乙推出甲后做匀减速直线运动，10s后停在离交接棒前方40m的地方，则：
（1）假设乙推甲过程中不计任何阻力，则甲乙分离瞬间甲的速度为多大；若甲乙作用时间为0.3s，则乙对甲的平均推力是多大；
（2）若甲离开乙后甲立即做匀加速直线运动，加速度大小为，4秒末刚好追上前方1m处匀速滑行的另一队的队员丙，计算队员丙匀速滑行的速度大小。
答案解析部分
1．【答案】B
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A．设滑块的末速度大小为 ，根据匀变速直线运动规律得 ，
A不符合题意；
B．若 ，则 ， ，B符合题意；
C．若 ，则 ， ，C不符合题意；
D．若 ，则 ， ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合匀变速直线运动的速度与时间的关系以及平均速度的表达式得出滑块的初速度和桌面的长度。
2．【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．a、b两状态速度均为正值，则速度方向均为正方向，A不符合题意；
B．速度—时间图像斜率表示加速度，由图知，a、b两状态加速度大小不等，B不符合题意；
C．电动车在运动过程速度一直为正，运动方向不变， 秒时没有回到 时刻的位置，C不符合题意；
D．速度—时间图像斜率表示加速度，a至c过程中加速度逐渐减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用速度的符号可以判别速度的方向；利用图像斜率可以比较加速度的大小，利用速度的方向可以判别位移的大小。
3．【答案】C
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】速度、位移和加速度既有大小又有方向是矢量。时间只有大小没有方向是标量。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】位移是既有有大小又有方向的物理量，标量是只有大小的物理量。
4．【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AC．x t图像的斜率表示速度，A图中物体做匀速直线运动，C图中物体静止，AC不符合题意；
BD．v t图像斜率表示加速度，B图中物体做匀加速直线运动，D图中物体做匀速直线运动，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】x t图像的斜率表示速度，v t图像斜率表示加速度，从而得出匀加速直线运动的图像。
5．【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】A．当加速度与速度反向时，加速度增大，速度减小，A不符合题意；
B．速度为零，加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，B不符合题意；
C．速度很大，加速度可能为零，例如高速匀速飞行的子弹，C符合题意；
D．速度越大，加速度不一定越大，例如高速匀速飞行的子弹，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】a、v反向时物体做减速直线运动，同向时物体做加速度运动，结合加速度和速度的变化情况进行分析判断。
6．【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】枪口和击中目标都是一个具体的位置，与之相对应的速度为瞬时速度，A不符合题意；第3s末是时刻，与之对应的速度为瞬时速度，B不符合题意；站牌可视为一个具体的位置，汽车通过站牌的速度是瞬时速度，C不符合题意；甲站到乙站是一段位移，与之对应的速度为平均速度.D符合题意．
故答案为：D.
【分析】根据瞬时速度和平均速度的定义进行分析判断。
7．【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】物体落地瞬间
所以 。
故答案为：A。
【分析】根据自由落体运动 的速度与时间的关系以及瞬时功率的表达式得出 重力的瞬时功率 。
8．【答案】A
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】位移是从起点到终点的有向线段，路程是物体运动路线的长度。路程等于运动轨迹的长度，轨迹长度正好为一个圆的圆周，大小为2πR，没有方向，位移大小等于首末位置的距离为4R，方向向东。
故答案为：A。
【分析】位移是从起点到终点的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度，结合路程和位移的定义的出该物体的路程和位移。
9．【答案】B
【知识点】平均速度
【解析】【解答】AB．轻轨行驶的平均速度为
A不符合题意，B符合题意；
CD．设轻轨开始减速时的速度大小为 ，则轻轨在加速运动中的平均速度大小
轻轨在减速运动中的平均速度大小为
可知轻轨在加速运动中的平均速度大小等于在减速运动中的平均速度大小，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据平均速度的表达式得出轻轨行驶的平均速度，利用匀变速直线运动的平均速度得出加速运动中的平均速度和减速运动中的平均速度。
10．【答案】C
【知识点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与速度的关系；机械能守恒定律
【解析】【解答】因为A、B、C三球由静止同时释放，所以C球与挡板碰撞前瞬间三球速度相等，由匀加速直线运动位移速度公式可得
解得
由题意可知，C球与挡板碰撞后反向碰B球，B球再反向碰A球，由于都是弹性碰撞，以沿斜面向上为正方向，由动量守恒和机械能守恒，C球与B球碰撞过程有 ，
B球与A球碰撞过程有 ，
联立解得 ， ，
则A球碰后沿斜面向上运动最大位移为
故答案为：C。
【分析】三个小球由静止释放时根据匀变速 直线运动的位移与速度的关系得出ABC的速度，C球与球B和球B与球A碰撞的过程根据动量守恒以及机械能守恒得出碰撞后各自的速度，利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出 A球碰后沿斜面向上运动最大位移 。
11．【答案】A
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．由题图可知， 内该同学做匀加速直线运动，设最大速度为 ， ， ，
解得 ，
由题图可知， 内该同学做匀减速直线运动，设加速度大小为 ，可知 ， ，
解得 ，
所以该同学从离地面高度为 处缓降，A符合题意；
B． 内该同学的平均速度为
B不符合题意；
C． 内该同学先向下做匀加速直线运动后向下做匀减速直线运动，故该同学先失重后超重，C不符合题意；
D．由以上分析知该同学在 内和 内加速度等大反向，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及平均速度的表达式进行分析判断。
12．【答案】D
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】ABC．电荷量、电势能、电势都只有大小，没有方向，是标量，ABC不符合题意；
D．电场强度既有大小又有方向，其运算遵守平行四边形定则，是矢量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】标量是只有大小，没有方向的物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量。
13．【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A．第1s内的位移为
A不符合题意；
B．前2s内的位移为
前2s内的平均速度为
B符合题意；
CD．质点在 时间内通过的位移为
结合匀变速直线运动位移时间关系式
可知质点的初速度和加速度分别为 ，
任意1s内的速度增量为
CD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出质点的初速度和加速度，从而得出1s内的速度增量，结合平均速度得出前2s内的平均速度。
14．【答案】A
【知识点】加速度；线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】A．根据线速度 ，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，A符合题意；
B．根据角速度 ，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，B不符合题意；
C．根据 得圆周运动的半径
线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，C不符合题意；
D．线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，根据 得向心加速度之比为2：1，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据县速度的定义式得出线速度大小之比，结合角速度的定义式得出角速度大小之比，通过线速度和角速度的关系得出圆周轨道半径之比，利用向心加速度和角速度与线速度的关系得出向心加速度之比。
15．【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故t′故答案为：D
【分析】v-t图像的斜率表示物体的位移，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合v-t图像进行受力分析。
16．【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】BC．由图乙可知，物块先做加速运动，当与传送带共速后，与传送带一起做顺时针的匀加速运动。B不符合题意，C符合题意；
AD．当物块与传送带一起顺时针加速后，物块受静摩擦力。物块也不可能从图甲的左端滑下传送带。AD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合图乙得出物块的运动情况，当物块与传送带一起顺时针加速后由于摩擦力的作用判断物块能否从甲图左端滑下。
17．【答案】A,B,D
【知识点】功能关系；动量定理；竖直上抛运动
【解析】【解答】A．设小球上升时间为t1，小球下降时间为t2，小球落回至抛出点时的速度大小为v。取向下为正方向，根据动量定理mgt-f1t1+f2t2=mv-（-mv0）
由于上升的高度等于下降的高度
则
又因为 t1+t2=t
联立解得v=gt-v0
A符合题意；
B．小球上升阶段的加速度
下降阶段的加速度
则上升阶段加速度较大，根据
可知小球上升时间小于 ，B符合题意；
C．小球上升过程平均阻力大于下降过程的平均阻力，则上升阶段克服阻力做功大于下降过程克服阻力做功，C不符合题意；
D．全过程小球克服阻力做功
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】小球竖直上抛后利用动量定理以及速度与时间的关系得出小球落回到抛出点时的速度，通过牛顿第二定律得出上升和下降的加速度，利用功能关系得出全过程小球克服阻力做功。
18．【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的应用—板块模型；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．由v—t图像斜率表示加速度，可知木板先做匀加速直线运动，加速度
撤去外力后做匀减速直线运动，加速度为
设水平外力大小为F，木板与地板之间的动摩擦因数为 ，则有 ，
解得 ，
A不符合题意，B符合题意；
C．物块与木板相对滑动时物块的加速度
时物块的速度大小为
此时物块的位移
设再经 物块与木板共速，则有
解得 ，
此后物块与木板相对静止并沿地板滑动，直至停下来，继续滑动的时间
所以物块滑动的时间为
C不符合题意；
D．从撤去外力到物块与木板达到相对静止这段时间内物块的位移
从撤去外力到物块与木板达到相对静止这段时间内木板的位移
木板前2s的位移
木板长度至少为
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】v—t图像斜率表示加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合牛顿第二定律得出木板与地板间的动摩擦因数，通过匀变速直线运动的位移与时间的关系以及相对运动得出木板的长度。
19．【答案】B,C
【知识点】运动学 S-t 图象；自由落体运动
【解析】【解答】A．x-t图像斜率表示速度，由图知，0~5s内斜率为正，因此该物体上升的时间为5s，A不符合题意；
D．由图可知，该物体由最高点下落50m，用的时间为5s，根
解得
D不符合题意；
B．该物体8s时的速度为
B符合题意；
C．该物体落地时 ，速度
C符合题意。
故答案为：BC。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，结合图像的出物体上升 的时间，结合自由落体运动的规律以及速度与时间的关系得出落地的速度和火星表面的重力加速度大小。
20．【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．在t1时刻，两车并排行驶，在0 ~ t1的过程中，甲与时间轴围成的面积小于乙与时间轴围成的面积，所以乙的位移要大于甲的位移，则在初始时甲车在前，乙车在后才可保证在t1时刻两车并排行驶，A符合题意；
B．在t1时刻两车并排行驶，在t1 ~ t2的时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，甲通过的位移大，则在t2时刻，甲在前，乙在后，B不符合题意；
CD．图线切线的斜率表示加速度，可知甲的加速度先减小后增大，乙车的加速度也是先减小后增大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合v-t图像进行分析判断。
21．【答案】A,B,D
【知识点】时间与时刻
【解析】【解答】A．第3秒表示的是时间间隔，时间为 ，A符合题意；
B．最后3秒表示的是时间间隔，时间为 ，B符合题意；
C．第3秒末表示的是时刻，C不符合题意；
D．第3秒内表示的是时间间隔，时间为 ，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】时间间隔在时间轴上为一时间段，时刻在时间轴上为一时间点。
22．【答案】B,C,D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；竖直上抛运动
【解析】【解答】AB．根据题意可知，A做斜上抛运动，B做竖直上抛运动，A到达最高点时恰好相遇，根据分运动和合运动的关系，A球在竖直方向的分运动和B球的运动相同，A球在最高点竖直方向的速度为零，水平方向的分速度等于开始运动时初速度的水平分速度，则相遇时A的速度不为零，B的速度一定为零，A不符合题意，B符合题意；
CD．根据AB分析可知，A从抛出到最高点的时间等于B从抛出到最高点的时间，由公式 可得，B从抛出到最高点的时间为
即A从抛出到最高点的时间为 ，由公式 可知，从抛出到相遇A、B速度的变化量相同，CD符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】A球做斜上抛运动，B小球做竖直上抛运动。结合两种运动的特点得出相遇时的速度；结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出A从抛出到最高点的的时间。
23．【答案】1：2；3：2
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】0~2s时间内的加速度为
2~4s时间内加速度为
故在0~2s和2~4s两段时间内，物体的加速度大小之比为1：2；
0~2s时间内的位移为
2~4s时间内的位移为
故在0~2s和2~4s两段时间内，物体的位移大小之比为3：2。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合图像进行分析判断。
24．【答案】同向；反向
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动；
加速度与速度反向时，物体做匀减速直线运动。
【分析】加速度与速度同向时做匀加速直线运动，反向时做匀减速直线运动。
25．【答案】（1）0.300
（2）0.018
（3）偏小
【知识点】加速度
【解析】【解答】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中所测遮光条的宽度为
（2）遮光条通过光电门1时的速度大小为
通过光电门2时的速度大小为
根据加速度的定义式
可得滑块的加速度大小为
（3）取遮光条开始遮住光电门1时为0时刻，则v1是 时刻的瞬时速度，v2是 时刻的瞬时速度，故从v1到v2，滑块运动的真实时间为
则滑块加速度的真实值为
故滑块加速度的测量值比真实值小。
【分析】（1）根据游标卡尺的读数原理得出遮光条的宽度；
（2）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过光电门的速度，结合加速度的定义式得出加速度的大小；
（3）根据加速度的定义式得出滑块加速度的真实值和测量值的大小关系。
26．【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】平均速度；机械能守恒定律
【解析】【解答】（1） 根据光电门工作原理知
（2） 以滑块研究对象，由能量守恒有
可得斜率
故
（3） 系统的机械能为
将
代入上式，得
【分析】（1）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度得出 滑块经过光电门时的速度 ；
（2）以滑块研究对象，由能量守恒定律得出重力加速度的表达式；
（3）根据机械能的表达式以及（2）中的表达式得出其与地球组成的系统机械能表达式 。
27．【答案】（1）苹果从树上由静止下落，做自由落体运动，经t＝0.8s着地，则有
（2）苹果从树上由静止下落，做自由落体运动，经t＝0.8s着地，则有
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的速度与时间的关系得出 苹果落地时速度 ；
（2）根据自由落体运动的位移与时间的关系得出苹果开始下落时离地的高度 。
28．【答案】（1）滑动摩擦力为
（2）由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）前 内的位移为
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）根据滑动摩擦力的表达式得出 物体所受滑动摩擦力 的大小；
（2）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得出 物体的加速度 ；
（3）结合匀变速直线运动的位移与时间的关系得出前2s内的位移。
29．【答案】（1）根据题意由图乙可知， 内小物块与长木板发生相对运动， 时，小物块与长木板具有相同速度 ，之后一起匀减速，连接坐标原点与图像的拐点，即为长木板的 图像，如图所示
设小物块的质量为 ，小物块与长木板间的动摩擦因数为 ，长木板与地面间的动摩擦因数为 ，前 内小物块的加速度大小为 ，长木板的加速度大小为 ， 后小物块和长木板一起做匀减速直线运动时的加速度大小为 ，由牛顿第二定律有 ， ，
由图像可得 ， ，
联立解得 ， ，
由图像可得， 内小物块的位移为
长木板的位移为
小物块与木板间因摩擦产生的热量
（2）设 内长木板受到小物块的静摩擦力大小为 ，该静摩擦力的方向向右，则有 ，
联立代入数据解得
方向向右。
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；功的计算；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示位移，结合牛顿第二定律以及v-t图像和恒力做功得出 小物块与木板间因摩擦产生的热量 ；
（2）根据冲量的表达式以及牛顿第二定律得出 内静摩擦力对长木板的冲量 。
30．【答案】（1）棋子在空中做平抛运动，运动的时间由
解得
（2）棋子做平抛的初速度
纸条给棋子的冲量大小为
（3）用稍微小的力气，这样纸条抽出的时间更长，棋子受滑动摩擦力作用的时间也更长，冲量更大，获得的初速度也越大
【知识点】自由落体运动；动量
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的规律得出棋子在空中运动的时间；
（2）根据匀速直线运动的规律以及动量的表达式得出纸条给棋子的冲量；
（3）用稍微小的力气 ，棋子受到的滑动摩擦力的时间更长，从而得出获得的初速度越大。
31．【答案】（1）乙推出甲后
得乙推出甲后乙的速度
乙推甲过程，甲乙组成的系统动量守恒，则有
解得
乙推甲过程，对甲由动量定理得
解得F=650N
（2）4秒末甲刚好追上前方1m处匀速滑行的另一队的队员丙，由位移关系可知
丙匀速滑行的速度大小为
【知识点】动量定理；动量守恒定律；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的表达式以及动量守恒和动量定理得出乙对甲的平均推力；
（2）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系以及相遇追击得出队员丙匀速滑行的速度。
1 / 12023高考物理最新模拟题专题分类汇编 专题一 质点的运动
一、单选题
1．（2023·山东模拟）如图，一滑块放置在水平桌面的最左端，给滑块一个水平向右的初速度，经过2s，滑块运动到桌面的最右端并从最右端飞出，已知滑块的加速度大小为，则滑块的初速度大小和桌面的长度L可能是（ ）
A．， B．，
C．， D．，
【答案】B
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的速度与时间的关系
【解析】【解答】A．设滑块的末速度大小为 ，根据匀变速直线运动规律得 ，
A不符合题意；
B．若 ，则 ， ，B符合题意；
C．若 ，则 ， ，C不符合题意；
D．若 ，则 ， ，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】结合匀变速直线运动的速度与时间的关系以及平均速度的表达式得出滑块的初速度和桌面的长度。
2．（2023·深圳模拟）用速度传感器记录电动车直线运动过程的运动信息，其速度随时间变化的规律如图所示，由图像可知电动车（ ）
A．a、b两状态速度的方向相反 B．a、b两状态加速度大小相等
C．秒时回到时刻的位置 D．a至c过程中加速度逐渐减小
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．a、b两状态速度均为正值，则速度方向均为正方向，A不符合题意；
B．速度—时间图像斜率表示加速度，由图知，a、b两状态加速度大小不等，B不符合题意；
C．电动车在运动过程速度一直为正，运动方向不变， 秒时没有回到 时刻的位置，C不符合题意；
D．速度—时间图像斜率表示加速度，a至c过程中加速度逐渐减小，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】利用速度的符号可以判别速度的方向；利用图像斜率可以比较加速度的大小，利用速度的方向可以判别位移的大小。
3．（2023·四川模拟）下列物理量中，属于标量的是（ ）
A．速度 B．位移 C．时间 D．加速度
【答案】C
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】速度、位移和加速度既有大小又有方向是矢量。时间只有大小没有方向是标量。ABD不符合题意，C符合题意。
故答案为：C。
【分析】位移是既有有大小又有方向的物理量，标量是只有大小的物理量。
4．（2023·四川模拟）下列位移x、速度v随时间t变化的图像中，属于匀加速直线运动的是（）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】运动学 S-t 图象；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AC．x t图像的斜率表示速度，A图中物体做匀速直线运动，C图中物体静止，AC不符合题意；
BD．v t图像斜率表示加速度，B图中物体做匀加速直线运动，D图中物体做匀速直线运动，B符合题意，D不符合题意。
故答案为：B。
【分析】x t图像的斜率表示速度，v t图像斜率表示加速度，从而得出匀加速直线运动的图像。
5．（2023·四川模拟）关于速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（ ）
A．加速度增大，速度一定增大 B．速度为零，加速度一定为零
C．速度很大，加速度可能为零 D．速度越大，加速度一定越大
【答案】C
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】A．当加速度与速度反向时，加速度增大，速度减小，A不符合题意；
B．速度为零，加速度不一定为零，例如竖直上抛物体到达最高点时，B不符合题意；
C．速度很大，加速度可能为零，例如高速匀速飞行的子弹，C符合题意；
D．速度越大，加速度不一定越大，例如高速匀速飞行的子弹，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】a、v反向时物体做减速直线运动，同向时物体做加速度运动，结合加速度和速度的变化情况进行分析判断。
6．（2023·甘肃模拟）下面的几个速度中表示平均速度的是（ ）
A．子弹射出枪口的速度是800，以790的速度击中目标
B．小球第3s末的速度是6
C．汽车通过站牌时的速度是72
D．汽车从甲站行驶到乙站的速度是40
【答案】D
【知识点】平均速度
【解析】【解答】枪口和击中目标都是一个具体的位置，与之相对应的速度为瞬时速度，A不符合题意；第3s末是时刻，与之对应的速度为瞬时速度，B不符合题意；站牌可视为一个具体的位置，汽车通过站牌的速度是瞬时速度，C不符合题意；甲站到乙站是一段位移，与之对应的速度为平均速度.D符合题意．
故答案为：D.
【分析】根据瞬时速度和平均速度的定义进行分析判断。
7．（2023·甘肃模拟）从空中以40m/s的初速度平抛一重为10N的物体，物体在空中运动3s落地，不计空气阻力，取g＝10m/s2，则物体落地前瞬间，重力的瞬时功率为（ ）
A．300W B．400W C．500W D．700W
【答案】A
【知识点】自由落体运动
【解析】【解答】物体落地瞬间
所以 。
故答案为：A。
【分析】根据自由落体运动 的速度与时间的关系以及瞬时功率的表达式得出 重力的瞬时功率 。
8．（2023·甘肃模拟）如图，某一物体沿两个半径均为R的半圆弧由A运动到C，下列结论正确的是（ ）
A．物体的位移等于4R，方向向东 B．物体的位移等于2R，方向向东
C．物体的路程等于2R，方向向东 D．物体的路程等于4R，没有方向
【答案】A
【知识点】位移与路程
【解析】【解答】位移是从起点到终点的有向线段，路程是物体运动路线的长度。路程等于运动轨迹的长度，轨迹长度正好为一个圆的圆周，大小为2πR，没有方向，位移大小等于首末位置的距离为4R，方向向东。
故答案为：A。
【分析】位移是从起点到终点的有向线段，路程是物体运动轨迹的长度，结合路程和位移的定义的出该物体的路程和位移。
9．（2023·重庆模拟）轻轨是重庆市的一道名片。轨道交通3号线中铜元局站到两路口站的轨道近似为直线轨道；一辆轻轨从铜元局站静止开始做匀加速直线运动，加速一段时间后做匀减速直线运动，最后经过时间t、行驶距离x后恰好在两路口站停下。下列说法正确的是（ ）
A．轻轨行驶的平均速度为
B．轻轨行驶的平均速度为
C．轻轨在加速运动中的平均速度大小大于在减速运动中的平均速度大小
D．轻轨在加速运动中的平均速度大小小于在减速运动中的平均速度大小
【答案】B
【知识点】平均速度
【解析】【解答】AB．轻轨行驶的平均速度为
A不符合题意，B符合题意；
CD．设轻轨开始减速时的速度大小为 ，则轻轨在加速运动中的平均速度大小
轻轨在减速运动中的平均速度大小为
可知轻轨在加速运动中的平均速度大小等于在减速运动中的平均速度大小，CD不符合题意。
故答案为：B。
【分析】根据平均速度的表达式得出轻轨行驶的平均速度，利用匀变速直线运动的平均速度得出加速运动中的平均速度和减速运动中的平均速度。
10．（2023·重庆模拟）如图所示，光滑足够长斜面底端有一垂直斜面的挡板。A、B、C三个半径相同质量不同的小球（均可视为质点），从图中位置同时静止释放（其中C球离挡板距离为H）；所有碰撞均为弹性碰撞，且三球在第一次到达斜面底端时碰后B、C恰好静止，则A球碰后沿斜面向上运动最大位移为（ ）
A．4H B．6H C．9H D．16H
【答案】C
【知识点】动量守恒定律；匀变速直线运动的位移与速度的关系；机械能守恒定律
【解析】【解答】因为A、B、C三球由静止同时释放，所以C球与挡板碰撞前瞬间三球速度相等，由匀加速直线运动位移速度公式可得
解得
由题意可知，C球与挡板碰撞后反向碰B球，B球再反向碰A球，由于都是弹性碰撞，以沿斜面向上为正方向，由动量守恒和机械能守恒，C球与B球碰撞过程有 ，
B球与A球碰撞过程有 ，
联立解得 ， ，
则A球碰后沿斜面向上运动最大位移为
故答案为：C。
【分析】三个小球由静止释放时根据匀变速 直线运动的位移与速度的关系得出ABC的速度，C球与球B和球B与球A碰撞的过程根据动量守恒以及机械能守恒得出碰撞后各自的速度，利用匀变速直线运动的位移与速度的关系得出 A球碰后沿斜面向上运动最大位移 。
11．（2023·湖北模拟）图（a）为高层建筑配备的救生缓降器材，发生火灾时，使用者先将安全钩挂在室内窗户、管道等可以承重的物体上，然后将安全带系在人体腰部，通过缓降绳索安全落地。某学校进行火灾逃生演练，一同学（可视为质点）利用缓降器材逃生，图（b）为该同学整个运动过程的位移与时间的图像，以竖直向下为正方向，、内的图像均为抛物线，且两段抛物线平滑连接。在时，该同学恰好抵达地面，且速度为零。不计空气阻力，重力加速度大小。下列说法正确的是（ ）
A．该同学从离地面高度为处缓降
B．内，该同学的平均速度大小为
C．内，该同学先超重后失重
D．内和内，该同学具有相同的加速度
【答案】A
【知识点】平均速度；匀变速直线运动的位移与时间的关系；运动学 S-t 图象
【解析】【解答】A．由题图可知， 内该同学做匀加速直线运动，设最大速度为 ， ， ，
解得 ，
由题图可知， 内该同学做匀减速直线运动，设加速度大小为 ，可知 ， ，
解得 ，
所以该同学从离地面高度为 处缓降，A符合题意；
B． 内该同学的平均速度为
B不符合题意；
C． 内该同学先向下做匀加速直线运动后向下做匀减速直线运动，故该同学先失重后超重，C不符合题意；
D．由以上分析知该同学在 内和 内加速度等大反向，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，结合匀变速直线运动的位移与时间的关系以及平均速度的表达式进行分析判断。
12．（2023·河北模拟）下列物理量中属于矢量的是（ ）
A．电荷量 B．电势能 C．电势 D．电场强度
【答案】D
【知识点】矢量与标量
【解析】【解答】ABC．电荷量、电势能、电势都只有大小，没有方向，是标量，ABC不符合题意；
D．电场强度既有大小又有方向，其运算遵守平行四边形定则，是矢量，D符合题意。
故答案为：D。
【分析】标量是只有大小，没有方向的物理量，矢量是既有大小又有方向的物理量。
13．（2023·河北模拟）质点做直线运动的位移与时间的关系为（各物理量均采用国际单位制），则该质点（ ）
A．第1s内的位移是10m B．前2s内的平均速度是3m/s
C．运动的加速度为1m/s2 D．任意1s内的速度增量都是2m/s
【答案】B
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系
【解析】【解答】A．第1s内的位移为
A不符合题意；
B．前2s内的位移为
前2s内的平均速度为
B符合题意；
CD．质点在 时间内通过的位移为
结合匀变速直线运动位移时间关系式
可知质点的初速度和加速度分别为 ，
任意1s内的速度增量为
CD不符合题意；
故答案为：B。
【分析】根据匀变速直线运动的位移与时间的关系得出质点的初速度和加速度，从而得出1s内的速度增量，结合平均速度得出前2s内的平均速度。
14．（2023·河北模拟）A、B两艘快艇在湖面上做匀速圆周运动（如图），在相同的时间内，它们通过的路程之比是4：3，运动方向改变的角度之比是3：2，则它们（ ）
A．线速度大小之比为4：3 B．角速度大小之比为3：4
C．圆周运动的半径之比为9：8 D．向心加速度大小之比为1：2
【答案】A
【知识点】加速度；线速度、角速度和周期、转速；向心加速度
【解析】【解答】A．根据线速度 ，A、B通过的路程之比为4：3，时间相等，则线速度之比为4：3，A符合题意；
B．根据角速度 ，运动方向改变的角度等于圆周运动转过的角度，A、B转过的角度之比为3：2，时间相等，则角速度大小之比为3：2，B不符合题意；
C．根据 得圆周运动的半径
线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，则圆周运动的半径之比为8：9，C不符合题意；
D．线速度之比为4：3，角速度之比为3：2，根据 得向心加速度之比为2：1，D不符合题意。
故答案为：A。
【分析】根据县速度的定义式得出线速度大小之比，结合角速度的定义式得出角速度大小之比，通过线速度和角速度的关系得出圆周轨道半径之比，利用向心加速度和角速度与线速度的关系得出向心加速度之比。
15．（2023·济南模拟）甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动，它们的v－t图象如图所示。两图象在t＝t1时相交于P点，P在横轴上的投影为Q，△OPQ的面积为S。在t＝0时刻，乙车在甲车前面，相距为d.已知此后两车相遇两次，且第一次相遇的时刻为t′，则下面四组t′和d的组合可能的是 （ ）
A．t′＝t1，d＝S B．t′＝t1，d＝S
C．t′＝t1，d＝S D．t′＝t1，d＝S
【答案】D
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】在t1时刻如果甲车没有追上乙车，以后就不可能追上了，故t′故答案为：D
【分析】v-t图像的斜率表示物体的位移，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合v-t图像进行受力分析。
16．（2023·惠州模拟）如图甲所示，将一物块P轻轻放在水平足够长的传送带上，取向右为速度的正方向，物块P最初一段时间的速度—时间图像如图乙所示，下列描述正确的是（ ）
A．小物块一直受滑动摩擦力
B．传送带做顺时针的匀速运动
C．传送带做顺时针的匀加速运动
D．小物块最终有可能从图甲的左端滑下传送带
【答案】C
【知识点】牛顿运动定律的应用—传送带模型；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】BC．由图乙可知，物块先做加速运动，当与传送带共速后，与传送带一起做顺时针的匀加速运动。B不符合题意，C符合题意；
AD．当物块与传送带一起顺时针加速后，物块受静摩擦力。物块也不可能从图甲的左端滑下传送带。AD不符合题意。
故答案为：C。
【分析】结合图乙得出物块的运动情况，当物块与传送带一起顺时针加速后由于摩擦力的作用判断物块能否从甲图左端滑下。
二、多选题
17．（2023·重庆模拟）质量为m的小球以初速度竖直向上抛出，经过时间t后落回到抛出点位置。已知小球所受阻力大小与小球的速率成正比（，k为常数），重力加速度为g，下列说法正确的是（ ）
A．小球落回到抛出点时速度大小为
B．小球上升时间小于
C．小球上升过程克服阻力做功小于下降过程克服阻力做功
D．全过程小球克服阻力做功
【答案】A,B,D
【知识点】功能关系；动量定理；竖直上抛运动
【解析】【解答】A．设小球上升时间为t1，小球下降时间为t2，小球落回至抛出点时的速度大小为v。取向下为正方向，根据动量定理mgt-f1t1+f2t2=mv-（-mv0）
由于上升的高度等于下降的高度
则
又因为 t1+t2=t
联立解得v=gt-v0
A符合题意；
B．小球上升阶段的加速度
下降阶段的加速度
则上升阶段加速度较大，根据
可知小球上升时间小于 ，B符合题意；
C．小球上升过程平均阻力大于下降过程的平均阻力，则上升阶段克服阻力做功大于下降过程克服阻力做功，C不符合题意；
D．全过程小球克服阻力做功
D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】小球竖直上抛后利用动量定理以及速度与时间的关系得出小球落回到抛出点时的速度，通过牛顿第二定律得出上升和下降的加速度，利用功能关系得出全过程小球克服阻力做功。
18．（2023·河北模拟）如图（a）所示，质量为M=3kg的木板放置在水平地板上，可视为质点的质量为m=2kg的物块静止在木板右端。t=0时刻对木板施加水平向右的外力F，t=2s时刻撤去外力，木板的v—t图像如图（b）所示。已知物块与木板间的动摩擦因数为，物块始终没有滑离木板，重力加速度g取。则（ ）
A．木板与地板间的动摩擦因数为0.3
B．水平外力大小F为18N
C．物块运动的时间为2.4s
D．木板长度至少为2.40 m
【答案】B,D
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；牛顿运动定律的应用—板块模型；运动学 v-t 图象
【解析】【解答】AB．由v—t图像斜率表示加速度，可知木板先做匀加速直线运动，加速度
撤去外力后做匀减速直线运动，加速度为
设水平外力大小为F，木板与地板之间的动摩擦因数为 ，则有 ，
解得 ，
A不符合题意，B符合题意；
C．物块与木板相对滑动时物块的加速度
时物块的速度大小为
此时物块的位移
设再经 物块与木板共速，则有
解得 ，
此后物块与木板相对静止并沿地板滑动，直至停下来，继续滑动的时间
所以物块滑动的时间为
C不符合题意；
D．从撤去外力到物块与木板达到相对静止这段时间内物块的位移
从撤去外力到物块与木板达到相对静止这段时间内木板的位移
木板前2s的位移
木板长度至少为
D符合题意。
故答案为：BD。
【分析】v—t图像斜率表示加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合牛顿第二定律得出木板与地板间的动摩擦因数，通过匀变速直线运动的位移与时间的关系以及相对运动得出木板的长度。
19．（2023·河北模拟）2021年5月15日7时18分，我国首个火星探测器“天问一号”成功着陆火星乌托邦平原南部预选着陆区，我国首次火星探测任务着陆火星取得成功，迈出了中国自主开展行星探测的第一步。若一物体从火星表面竖直向上抛出（不计一切阻力）时的x-t图像如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（ ）
A．该物体上升的时间为10s
B．该物体8s时的速度为12m/s
C．该物体落地时的速度大小为20m/s
D．火星表面的重力加速度大小为1.6m/s2
【答案】B,C
【知识点】运动学 S-t 图象；自由落体运动
【解析】【解答】A．x-t图像斜率表示速度，由图知，0~5s内斜率为正，因此该物体上升的时间为5s，A不符合题意；
D．由图可知，该物体由最高点下落50m，用的时间为5s，根
解得
D不符合题意；
B．该物体8s时的速度为
B符合题意；
C．该物体落地时 ，速度
C符合题意。
故答案为：BC。
【分析】x-t图像的斜率表示物体的速度，结合图像的出物体上升 的时间，结合自由落体运动的规律以及速度与时间的关系得出落地的速度和火星表面的重力加速度大小。
20．（2023·河北模拟）甲、乙两汽车在同一条平直公路上同向运动，它们的速度—时间图像分别如图中甲、乙两条曲线所示。已知两车在时刻刚好并排行驶，下列说法正确的是（ ）
A．0时刻甲车在前，乙车在后 B．时刻两车又刚好并排行驶
C．甲车的加速度先减小后增大 D．乙车的加速度先增大后减小
【答案】A,C
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】A．在t1时刻，两车并排行驶，在0 ~ t1的过程中，甲与时间轴围成的面积小于乙与时间轴围成的面积，所以乙的位移要大于甲的位移，则在初始时甲车在前，乙车在后才可保证在t1时刻两车并排行驶，A符合题意；
B．在t1时刻两车并排行驶，在t1 ~ t2的时间内，甲图线与时间轴围成的面积大，甲通过的位移大，则在t2时刻，甲在前，乙在后，B不符合题意；
CD．图线切线的斜率表示加速度，可知甲的加速度先减小后增大，乙车的加速度也是先减小后增大，C符合题意，D不符合题意。
故答案为：AC。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合v-t图像进行分析判断。
21．（2023·河北模拟）以下表示时间间隔的有哪些（ ）
A．第3秒 B．最后3秒 C．第3秒末 D．第3秒内
【答案】A,B,D
【知识点】时间与时刻
【解析】【解答】A．第3秒表示的是时间间隔，时间为 ，A符合题意；
B．最后3秒表示的是时间间隔，时间为 ，B符合题意；
C．第3秒末表示的是时刻，C不符合题意；
D．第3秒内表示的是时间间隔，时间为 ，D符合题意。
故答案为：ABD。
【分析】时间间隔在时间轴上为一时间段，时刻在时间轴上为一时间点。
22．（2023·济南模拟）如图，两位同学同时在等高处抛出手中的篮球A、B，A以速度v1斜向上抛出，B以速度v2竖直向上抛出，当A到达最高点时恰与B相遇。不计空气阻力，A、B两球均可视为质点，重力加速度为g，以下判断正确的是（ ）
A．相遇时A的速度一定为零
B．相遇时B的速度一定为零
C．A从抛出到最高点的时间为
D．从抛出到相遇A，B速度的变化量相同
【答案】B,C,D
【知识点】匀变速直线运动的速度与时间的关系；竖直上抛运动
【解析】【解答】AB．根据题意可知，A做斜上抛运动，B做竖直上抛运动，A到达最高点时恰好相遇，根据分运动和合运动的关系，A球在竖直方向的分运动和B球的运动相同，A球在最高点竖直方向的速度为零，水平方向的分速度等于开始运动时初速度的水平分速度，则相遇时A的速度不为零，B的速度一定为零，A不符合题意，B符合题意；
CD．根据AB分析可知，A从抛出到最高点的时间等于B从抛出到最高点的时间，由公式 可得，B从抛出到最高点的时间为
即A从抛出到最高点的时间为 ，由公式 可知，从抛出到相遇A、B速度的变化量相同，CD符合题意。
故答案为：BCD。
【分析】A球做斜上抛运动，B小球做竖直上抛运动。结合两种运动的特点得出相遇时的速度；结合匀变速直线运动的速度与时间的关系得出A从抛出到最高点的的时间。
三、填空题
23．（2023·四川模拟）一个物体做直线运动的图像如图所示，在0~2s和2~4s两段时间内，物体的加速度大小之比为 ，位移大小之比为 。
【答案】1：2；3：2
【知识点】运动学 v-t 图象
【解析】【解答】0~2s时间内的加速度为
2~4s时间内加速度为
故在0~2s和2~4s两段时间内，物体的加速度大小之比为1：2；
0~2s时间内的位移为
2~4s时间内的位移为
故在0~2s和2~4s两段时间内，物体的位移大小之比为3：2。
【分析】v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示物体的位移，结合图像进行分析判断。
24．（2023·河北模拟）匀变速直线运动的分类：加速度与速度 时，做匀加速直线运动；加速度与速度 时，做匀减速直线运动。
【答案】同向；反向
【知识点】匀变速直线运动的定义与特征
【解析】【解答】加速度与速度同向时，物体做匀加速直线运动；
加速度与速度反向时，物体做匀减速直线运动。
【分析】加速度与速度同向时做匀加速直线运动，反向时做匀减速直线运动。
四、实验探究题
25．（2023·山东模拟）利用如图甲所示的装置可以测量滑块在气垫导轨上运动时的加速度。滑块上安装有遮光条，光电门1和2分别固定在气垫导轨上的适当位置，滑块在牵引力作用下先后通过两个光电门。
（1）利用游标卡尺测量遮光条的宽度d，游标卡尺的示数如图乙所示，则d= cm；
（2）若数字计时器记录的遮光条通过光电门1所用的时间为Δt1=0.20s，通过光电门2所用的时间为Δt2=0.05s，遮光条从开始遮住光电门1到开始遮住光电门2所用的时间为t=2.50s，则滑块的加速度a= m/s2；
（3）若忽略偶然误差的影响，则加速度的测量值与真实值相比 （选填“偏大”“相等”或“偏小”）。
【答案】（1）0.300
（2）0.018
（3）偏小
【知识点】加速度
【解析】【解答】（1）游标卡尺的读数为主尺读数与游标尺读数之和，所以图中所测遮光条的宽度为
（2）遮光条通过光电门1时的速度大小为
通过光电门2时的速度大小为
根据加速度的定义式
可得滑块的加速度大小为
（3）取遮光条开始遮住光电门1时为0时刻，则v1是 时刻的瞬时速度，v2是 时刻的瞬时速度，故从v1到v2，滑块运动的真实时间为
则滑块加速度的真实值为
故滑块加速度的测量值比真实值小。
【分析】（1）根据游标卡尺的读数原理得出遮光条的宽度；
（2）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度得出滑块通过光电门的速度，结合加速度的定义式得出加速度的大小；
（3）根据加速度的定义式得出滑块加速度的真实值和测量值的大小关系。
26．（2023·湖北模拟）如图（a）所示，气垫导轨倾斜放置，倾角为，其上安装有可自由移动的光电门1和光电门2，光电门的位置可由气垫导轨侧面的标尺读出，它们到标尺零刻线的距离分别记为、，让质量为m的滑块从零刻线处由静止释放，无摩擦的先后经过光电门1和光电门2，速度传感器测出速度、，改变两个光电门的位置，得到多组和、和的数据，建立图（b）所示的坐标系并描点连线，测得图线的 率为。
（1）已知滑块上的遮光条宽度为d，光电门记录下遮光的时间t，则滑块经过光电门时的速度 ；
（2）由图（b）可得，当地的重力加速度 （用、表示）
（3）若以滑块释放处为重力势能参考平面，则滑块经过光电门1时，其与地球组成的系统机械能表达式 （用、、、表示）。
【答案】（1）
（2）
（3）
【知识点】平均速度；机械能守恒定律
【解析】【解答】（1） 根据光电门工作原理知
（2） 以滑块研究对象，由能量守恒有
可得斜率
故
（3） 系统的机械能为
将
代入上式，得
【分析】（1）根据短时间内的平均速度等于瞬时速度得出 滑块经过光电门时的速度 ；
（2）以滑块研究对象，由能量守恒定律得出重力加速度的表达式；
（3）根据机械能的表达式以及（2）中的表达式得出其与地球组成的系统机械能表达式 。
五、综合题
27．（2023·四川模拟）苹果从树上由静止下落，从下落瞬间开始计时，经t＝0.8s着地。不计空气阻力，重力加速度g取。求：
（1）苹果落地时速度的大小；
（2）苹果开始下落时离地的高度h。
【答案】（1）苹果从树上由静止下落，做自由落体运动，经t＝0.8s着地，则有
（2）苹果从树上由静止下落，做自由落体运动，经t＝0.8s着地，则有
【知识点】自由落体运动
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的速度与时间的关系得出 苹果落地时速度 ；
（2）根据自由落体运动的位移与时间的关系得出苹果开始下落时离地的高度 。
28．（2023·甘肃模拟）如图所示，质量为m=10kg的物体，在F=60N水平向右的拉力作用下，由静止开始运动。设物体与水平面之间的动摩擦因数 =0.3。 求：
（1）物体所受滑动摩擦力为多大？
（2）物体的加速度为多大？
（3）物体在2s内的位移为多大？
【答案】（1）滑动摩擦力为
（2）由牛顿第二定律得
代入数据解得
（3）前 内的位移为
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；滑动摩擦力与动摩擦因数；牛顿第二定律
【解析】【分析】（1）根据滑动摩擦力的表达式得出 物体所受滑动摩擦力 的大小；
（2）对物体进行受力分析，根据牛顿第二定律得出 物体的加速度 ；
（3）结合匀变速直线运动的位移与时间的关系得出前2s内的位移。
29．（2023·辽宁模拟）如图甲所示，质量的长木板静止在足够大的水平地面上，一小物块以的速度从左端滑上长木板后，不能从木板的右端掉落，其运动的图像如图乙所示。取重力加速度大小，求：
（1）小物块与木板间因摩擦产生的热量Q；
（2） 内静摩擦力对长木板的冲量。
【答案】（1）根据题意由图乙可知， 内小物块与长木板发生相对运动， 时，小物块与长木板具有相同速度 ，之后一起匀减速，连接坐标原点与图像的拐点，即为长木板的 图像，如图所示
设小物块的质量为 ，小物块与长木板间的动摩擦因数为 ，长木板与地面间的动摩擦因数为 ，前 内小物块的加速度大小为 ，长木板的加速度大小为 ， 后小物块和长木板一起做匀减速直线运动时的加速度大小为 ，由牛顿第二定律有 ， ，
由图像可得 ， ，
联立解得 ， ，
由图像可得， 内小物块的位移为
长木板的位移为
小物块与木板间因摩擦产生的热量
（2）设 内长木板受到小物块的静摩擦力大小为 ，该静摩擦力的方向向右，则有 ，
联立代入数据解得
方向向右。
【知识点】牛顿运动定律的应用—板块模型；功的计算；运动学 v-t 图象
【解析】【分析】（1）v-t图像的斜率表示物体的加速度，与坐标轴围成图形的面积表示位移，结合牛顿第二定律以及v-t图像和恒力做功得出 小物块与木板间因摩擦产生的热量 ；
（2）根据冲量的表达式以及牛顿第二定律得出 内静摩擦力对长木板的冲量 。
30．（2023·济南模拟）如图所示，用一象棋子压着一纸条，放在水平桌面上接近边缘处，小亮同学用较大的力气将纸条抽出，棋子掉落在水平地面上的P点。已知棋子的质量为m，桌子边缘到地面的高度为h，与P的水平距离为s，设重力加速度为g，不计空气阻力，求：
（1）棋子在空中运动的时间；
（2）纸条给棋子的冲量大小；
（3）要想使棋子的水平射程比P点更远一点，抽纸条的力气应该稍微大一点还是稍微小一点？说明理由（抽出纸条过程中可忽略棋子的位移）。
【答案】（1）棋子在空中做平抛运动，运动的时间由
解得
（2）棋子做平抛的初速度
纸条给棋子的冲量大小为
（3）用稍微小的力气，这样纸条抽出的时间更长，棋子受滑动摩擦力作用的时间也更长，冲量更大，获得的初速度也越大
【知识点】自由落体运动；动量
【解析】【分析】（1）根据自由落体运动的规律得出棋子在空中运动的时间；
（2）根据匀速直线运动的规律以及动量的表达式得出纸条给棋子的冲量；
（3）用稍微小的力气 ，棋子受到的滑动摩擦力的时间更长，从而得出获得的初速度越大。
31．（2023·惠州模拟）2022年北京冬奥会，我国短道速滑队夺得混合团体2000米接力决赛金牌，如果在某次交接棒训练中，质量为60kg的甲以7m/s的速度在前面滑行，质量为65kg的之以11m/s的速度从后面追上，并迅速将甲向前推出。乙推出甲后做匀减速直线运动，10s后停在离交接棒前方40m的地方，则：
（1）假设乙推甲过程中不计任何阻力，则甲乙分离瞬间甲的速度为多大；若甲乙作用时间为0.3s，则乙对甲的平均推力是多大；
（2）若甲离开乙后甲立即做匀加速直线运动，加速度大小为，4秒末刚好追上前方1m处匀速滑行的另一队的队员丙，计算队员丙匀速滑行的速度大小。
【答案】（1）乙推出甲后
得乙推出甲后乙的速度
乙推甲过程，甲乙组成的系统动量守恒，则有
解得
乙推甲过程，对甲由动量定理得
解得F=650N
（2）4秒末甲刚好追上前方1m处匀速滑行的另一队的队员丙，由位移关系可知
丙匀速滑行的速度大小为
【知识点】动量定理；动量守恒定律；追及相遇问题
【解析】【分析】（1）根据匀变速直线运动的表达式以及动量守恒和动量定理得出乙对甲的平均推力；
（2）根据匀变速直线运动的位移与时间的关系以及相遇追击得出队员丙匀速滑行的速度。
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