专题1.2 位移图像--2024高考物理模拟题分类（名师解析）

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2024高考物理模拟题分类解析
第一部分 运动的描述和直线运动
专题1.2 位移图像
1． （2024浙江金华期末）如图，实线为某质点做匀变速直线运动的位置随吋间变化的图像，实线与轴和轴的交点坐标分别为（0，）、（，0）。虚线是图像在坐标（0，）点的切线，与轴交点坐标为（，0），则（　　）
A. 质点一直沿轴正方向运动 B. 时间内质点的位移为
C. 质点的初速度大小为 D. 质点的加速度大小为
【参考答案】A
【名师解析】
图像的斜率代表速度，速度一直为正，所以质点一直沿轴正方向运动，故A正确；
时间内质点的位移为 ，故B错误；
根据图像的斜率可知质点的初速度大小为，故C错误；
根据位移公式，则有 ，解得，故D错误。
2. (2024福建漳州三模)图甲为某品牌扫地机器人，它利用自身携带的小型吸尘部件进行吸尘清扫．若有一次扫地机器人吸尘清扫时做直线运动，其位置x随时间t变化的图像如图乙所示，则扫地机器人（ ）
甲 乙
A．在末速度最小
B．在末的速度与在末的速度相同
C．在内做单方向直线运动
D．在内的平均速度为
【参考答案】．A
【命题意图】本题考查图像．
【解题思路】图像中图线上某点切线的斜率表示该点的速度，则由题图可知在末速度为零，速度最小，A正确；在末的速度与在末的速度方向相反，B错误；内与内运动方向相反，C错误；扫地机器人在内的位移为零，平均速度为零，D错误．
3. （2024贵州高考适应性考试）图（a）是贵州特有的“独竹漂”表演，此项目已被列入第五批国家级非物质文化遗产保护名录。某次表演过程中，表演者甲在河中心位置完成表演后沿直线划向岸边，同时表演者乙从另一岸边沿同一直线划向河中心并准备表演，该过程甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像如图（b）所示，则（　　）
A. 内甲、乙的运动方向相反
B. 内甲、乙的位移大小相等
C. 内乙的平均速度等于甲的平均速度
D. 内乙的速度最大值大于甲的速度最大值
【参考答案】CD
【名师解析】在时间内，表演者甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像的斜率均为负，根据运动的位置x与时间t的关系图像斜率表示速度，可知甲、乙二人运动方向相同，A错误；在时间内，甲从x=x0运动到大约x=0.5 x0，其位移x甲=0.5x0-x0=-0.5x0，位移大小为0.5，乙从x=2x0运动到大约x= x0，其位移x乙=x0-2x0=-x0，位移大小为，所以内甲、乙的位移大小不相等，B错误；时间内，甲从x=x0运动到大约x=0，其位移x甲=0-x0=-x0，位移大小为，乙从x=2x0运动到x= x0，其位移x乙=x0-2x0=-x0，位移大小为，甲乙位移大小相等，时间也相同，根据平均速度的定义，可知在时间内乙的平均速度等于甲的平均速度，C正确；在甲、乙运动的位置x与时间t的关系图像中，图线斜率的大小代表速度的大小，明显图乙中图像最大斜率绝对值大于图甲图像的最大斜率绝对值，所以内乙的速度最大值大于甲的速度最大值，D正确。
4. （2024河南驻马店期末）中国超级跑车锦标赛创立于2016年，比赛覆盖中国境内最具影响力与办赛能力的赛道。某赛车在平直赛道上开始运动的图像为抛物线，如图所示。下列说法正确的是（　　）
A. 赛车做匀速直线运动
B. 赛车做匀加速直线运动
C. 赛车在相同时间内的位移相同
D. 随着时间的增大，赛车的加速度增大
【参考答案】B
【名师解析】
图像的斜率表示速度，图像的斜率不断增大，说明赛车做加速直线运动，在相同时间内的位移不同，故AC错误；图像为拋物线，说明赛车的加速度不变，赛车做匀加速直线运动，故B正确，D错误。
。
5. （2024浙江绍兴市期末）如图所示，图线是某质点做直线运动的位移一时间图像，作为开口向下抛物线的一部分，为图像上一点。已知为过点的切线，与纵轴交于的点。下列说法正确的是（　　）
A. 初速度为0
B. 末的速度大小为
C. 加速度大小为
D. 内，质点做匀减速直线运动
【参考答案】BD
【名师解析】．根据图像中斜率表示速度，由图像可得，末的速度大小为
故B正确；
ACD．根据题意，由公式有
结合图像有
由公式有
联立解得
，
即内，质点做匀减速直线运动，故AC错误，D正确。
6. （2024安徽名校联盟期末）甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们运动的位移x随时间t变化的关系如图所示，已知乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10 s处，则下列说法正确的是
A. 甲车的初速度为零
B. 乙车的初位置在x0＝60 m处
C. 乙车的加速度大小为1.6 m/s2
D. 5 s时两车相遇，此时甲车速度较大
【参考答案】C
【名师解析】
位移时间图象的斜率等于速度，则知甲车的速度不变，做匀速直线运动，初速度不为零．故A错误．甲的速度为 v甲==4m/s，乙车做匀变速直线运动，其图线与t轴相切于10s处，则在t=10s时，乙的速度为零，反过来看成乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则x=at2，根据图象可知，s0=a 102，20=a 52，解得：乙车的加速度大小 a=1.6m/s2，s0=80m，故B错误、C正确；5s时两车相遇，此时乙的速度为 v乙=at=1.6×5=8m/s，乙车的速度较大，故D错误．故选C．
【点睛】对于位移时间图象，关键要抓住图象的斜率等于速度，位移为△x=x2-x1，来分析图象的物理意义；另外末速度为零的匀减速运动可以研究它的逆过程比较方便．
7．（2024湖南新高考教研联盟一模）2022年“互联网之光”博览会上，无人驾驶技术上线，无人驾驶汽车以其反应时间短而备受众多参会者的青睐。在同样测试条件下，对疲劳驾驶员和无人驾驶汽车进行反应时间的测试，从发现紧急情况到车静止，两测试车内所装的位移传感器记录的数据经简化后得到①②两线所示的位移x随时间t变化的关系图像，图中OA和OB段为直线，已知两测试车均由同一位置沿相同平直公路运动，且汽车紧急制动车轮抱死后做的是匀变速直线运动。下列说法正确的是（ ）
A．图中的①线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像
B．图中的②线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像
C．两测试车在图中曲线部分的位移大小不相等
D．当发现紧急情况时两汽车的速度为
【参考答案】AD
【名师解析】位移图像①线反应时间，②线反应时间，疲劳驾驶，反应时间较长，故②是疲劳驾驶，图中的①线是无人驾驶汽车的位移与时间关系图像，A正确B错误；两测试车在图中曲线部分，位移图像的斜率减小，说明汽车做减速运动，为汽车刹车。在图像中，前段图像重合，两测试车初速度相同，同样的测试条件，刹车后加速度相等，由运动学公式，刹车过程位移大小相等，C错误；
图中①线位移关系，②线位移关系，联立解得初速度，D正确。
8. （2024浙江金华期末）如图，实线为某质点做匀变速直线运动的位置随吋间变化的图像，实线与轴和轴的交点坐标分别为（0，）、（，0）。虚线是图像在坐标（0，）点的切线，与轴交点坐标为（，0），则（　　）
A. 质点一直沿轴正方向运动
B. 时间内质点的位移为
C. 质点的初速度大小为
D. 质点的加速度大小为
【参考答案】A
【名师解析】
图像的斜率代表速度，速度一直为正，所以质点一直沿轴正方向运动，故A正确；
在时间内质点的位移为
故B错误；
根据图像的斜率可知质点的初速度大小为，故C错误；
根据位移公式，则有
解得，故D错误。
9. (2024山西晋城期末)如图1所示是第19届亚运会的AR智能巴士，智能巴士展示“中国特色、智能亚运”这个主题，为客户群提供数字化的移动体验。甲、乙两辆智能巴士在同一水平直道上运动，其运动的位移一时间图像如图2所示，则下列关于两车运动情况的说法中正确的是（　　）
A. 甲车在0～8s内的平均速度大小为2m/s
B. 0～8s内，乙车做曲线运动
C. 在8s末甲车追上乙车，两者相遇
D. 若乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则乙车的加速度为0.5m/s
【参考答案】D
【名师解析】
甲车在0～8s内的平均速度大小为
选项A错误；
位移——-时间图像只能描述直线运动，则0～8s内，乙车做直线运动，选项B错误；
位移——时间图线的斜率等于速度，则在接近8s时乙车的速度大于甲车，则在8s末乙车追上甲车，两者相遇，选项C错误；
若乙车做初速度为0的匀加速直线运动，则乙车的加速度为
选项D正确。
10．（2024辽宁部分重点高中3月联考）甲、乙两质点在同一直线上运动。甲、乙运动的速度—时间（）或位移—时间（）图像如图所示。在时刻，两个质点刚好相遇，则关于两质点在时间内的运动，下列说法正确的是（ ）
A．若是图像，则两质点的运动方向先相反后相同
B．若是图像，则两质点间的距离不断增大
C．若是图像，则乙的速度一直大于甲的速度
D．若是图像，则甲与乙的速度方向始终相同
【参考答案】．B
【名师解析】若是图像，时刻，两个质点刚好相遇，时间内，乙的速度大于甲的速度且两质点运动方向相同，则时间内，两质点间的距离不断增大，A项错误，B项正确；若是图像，切线的斜率表示质点的速度，则在时间内，存在甲速度大于乙的时候，甲的速度方向先与乙相反，后与乙相同，C、D项错误。
11. （2024江苏镇江质检）质点做直线运动的位移与时间的关系图像是1/4椭圆，如图所示。以下说法正确的是（　　）
A. 时刻，初速度不为零
B. 物体可能做匀变速运动
C. 物体的速度可能在不断变小
D. 物体做加速运动
【参考答案】D
【名师解析】
根据图像中各点切线的斜率表示瞬时速度，由图可知，时刻，图像切线斜率为零，则速度为零，即初速度为零，故A错误；根据图像中斜率的绝对值表示速度大小，由图可知，斜率的绝对值越来越大，且斜率绝对值变化的越来越快，可知，物体速度在增大，且增加的越来越快，即物体做加速度增大的加速运动，故BC错误，D正确。
12. （2024河北衡水名校协作体期末联考）轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道，轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中，摄像机和运动员的图像如图所示，摄像机和运动员均可视为质点，下列说法中正确的是（　　）
A. 摄像机做匀变速直线运动
B. 时刻摄像机与运动员速度相同
C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度
D. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同
【参考答案】D
【名师解析】
由图像切线的斜率表示速度，可知摄像机做匀速直线运动，故A错误；
由图像切线的斜率表示速度，可知时刻摄像机速度小于运动员速度，故B错误；
图像切线的斜率表示速度，可知时间内摄像机的速度先大于运动员的速度，再等于运动员的速度，后小于运动员的速度，故C错误；
时间内摄像机与运动员的位移相等，时间相等，所以平均速度相同，故D正确。
13. (2024陕西宝鸡期末)一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移与时间的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。则以下说法正确的是（　　）
A. 时间内，乘客对电梯压力小于自身重力
B. 时间内，乘客在做匀加速直线运动
C. 时间内，乘客处于失重状态
D. 时间内，乘客的速度逐渐减小
【参考答案】CD
【名师解析】
因x-t图像的斜率等于速度，可知时间内速度向上增加，加速度向上，超重，即乘客对电梯压力大于自身重力，选项A错误；
时间内，乘客在做匀速直线运动，选项B错误；
时间内，图像的斜率减小，则速度向上减小，加速度向下，则乘客处于失重状态，选项CD正确；
14. （2024黑龙江哈尔滨重点高中质检） 某快递公司推出了无人机配送快递业务。某次快递员操作无人机竖直向上由地面向5楼阳台配送快递，无人机飞行过程的图像如图所示，忽略空气阻力。该无人机（　　）
A. 在内做曲线运动
B. 在内的平均速度比内小
C. 在内的平均速度为零
D. 在内位移30米
【参考答案】C
【名师解析】
x-t图像只能描述直线运动，选项A错误；
由图像可知，在内的位移大小等于内位移大小，根据可知，在内的平均速度大小等于内的平均速度，选项B错误；
在内的位移为零，则平均速度为零，选项C正确；
在内无人机静止不动，则位移为零，选项D错误。
15. （2024河北衡水名校协作体期末）轨道摄像在体育赛事上得到了广泛应用。在最内侧跑道旁铺设固定的轨道，轨道上安装可沿轨道自由移动的摄像机。在某次百米比赛中，摄像机和运动员的图像如图所示，摄像机和运动员均可视为质点，下列说法中正确的是（　　）
A. 摄像机做匀变速直线运动
B. 时刻摄像机与运动员速度相同
C. 时间内摄像机的速度总大于运动员的速度
D. 时间内摄像机与运动员的平均速度相同
【参考答案】D
【名师解析】
由图像切线的斜率表示速度，可知摄像机做匀速直线运动，故A错误；
由图像切线的斜率表示速度，可知时刻摄像机速度小于运动员速度，故B错误；
图像切线的斜率表示速度，可知时间内摄像机的速度先大于运动员的速度，再等于运动员的速度，后小于运动员的速度，故C错误；
时间内摄像机与运动员的位移相等，时间相等，所以平均速度相同，故D正确。
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