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专题1 运动的描述 匀变速直线运动规律的研究——2023和2024年高考物理真题汇编
一．选择题（共14小题）
1．（2024 浙江）杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ）
A．研究甲图运动员的入水动作
B．研究乙图运动员的空中转体姿态
C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
2．（2024 海南）商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（ ）
A．1.25m/s2 B．1m/s2 C．0.5m/s2 D．0.25m/s2
3．（2024 北京）一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ）
A．5m B．10m C．20m D．30m
4．（2024 广西）让质量为1kg的石块P1从足够高处自由下落，P1在下落的第1s末速度大小为v1，再将P1和质量为2kg的石块绑为一个整体P2，使P2从原高度自由下落，P2在下落的第1s末速度大小为v2，g取10m/s2，则（ ）
A．v1＝5m/s B．v1＝10m/s C．v2＝15m/s D．v2＝30m/s
5．（2024 江西）一质点沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为x＝1+2t+3t2（x的单位是m，t的单位是s）。关于速度及该质点在第1s内的位移，下列选项正确的是（ ）
A．速度是对物体位置变化快慢的描述；6m
B．速度是对物体位移变化快慢的描述；6m
C．速度是对物体位置变化快慢的描述；5m
D．速度是对物体位移变化快慢的描述；5m
6．（2024 山东）如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为Δt1；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为Δt2。Δt2：Δt1为（ ）
A． B．
C． D．
7．（2023 广东）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是（ ）
A． B．
C． D．
8．（2023 山东）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ）
A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s
9．（2023 全国）一质点在水平面上做匀加速运动，它的轨迹为抛物线，质点在某段时间内每隔1s的位置如图所示。则该质点的加速度大小为（ ）
A．0.05m/s2 B．0.10m/s2 C．0.15m/s2 D．0.20m/s2
10．（2023 上海）炮管发射数百次炮弹后报废，炮弹飞出速度为1000m/s，则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时间长约为（ ）
A．5秒 B．5分钟 C．5小时 D．5天
11．（2023 福建）“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车（ ）
A．从O处行驶到N处的路程为697米
B．从O处行驶到N处的位移大小为889米
C．从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天
D．从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天
12．（2023 上海）一场跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到30m处时，秒表计时为3.29s。根据以上信息，能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度（ ）
A．可以算得平均速度，可以算得瞬时速度
B．无法算得平均速度，可以算得瞬时速度
C．可以算得平均速度，无法算得瞬时速度
D．无法算得平均速度，无法算得瞬时速度
13．（2023 浙江）“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（ ）
A．选地球为参考系，“天和”是静止的
B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的
C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的
14．（2023 浙江）下列四组物理量中均为标量的是（ ）
A．电势 电场强度 B．热量 功率
C．动量 动能 D．速度 加速度
二．解答题（共2小题）
15．（2024 广西）如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d＝0.9m，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1＝0.4s，从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2＝0.5s，求该同学
（1）滑行的加速度大小；
（2）最远能经过几号锥筒。
16．（2024 甲卷）为抢救病人，一辆救护车紧急出发，鸣着笛沿水平直路从t＝0时由静止开始做匀加速运动，加速度大小a＝2m/s2，在t1＝10s时停止加速开始做匀速运动，之后某时刻救护车停止鸣笛，t2＝41s时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速v0＝340m/s，求：
（1）救护车匀速运动时的速度大小；
（2）在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。
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专题1 运动的描述 匀变速直线运动规律的研究——2023和2024年高考物理真题汇编
一．选择题（共14小题）
1．（2024 浙江）杭州亚运会顺利举行，如图所示为运动会中的四个比赛场景。在下列研究中可将运动员视为质点的是（ ）
A．研究甲图运动员的入水动作
B．研究乙图运动员的空中转体姿态
C．研究丙图运动员在百米比赛中的平均速度
D．研究丁图运动员通过某个攀岩支点的动作
【解答】解：A．研究入水动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故A错误；
B．研究空中转体姿态时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故B错误；
C．研究百米比赛中的平均速度时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响能够忽略，此时运动员能够看为质点，故C正确；
D．研究运动员通过某个攀岩支点的动作时，运动员的形状和体积对所研究问题的影响不能够忽略，此时运动员不能够看为质点，故D错误。
故选：C。
2．（2024 海南）商场自动感应门如图所示，人走近时两扇门从静止开始同时向左右平移，经4s恰好完全打开，两扇门移动距离均为2m，若门从静止开始以相同加速度大小先匀加速运动后匀减速运动，完全打开时速度恰好为0，则加速度的大小为（ ）
A．1.25m/s2 B．1m/s2 C．0.5m/s2 D．0.25m/s2
【解答】解：设门的最大速度为v，根据匀变速直线运动的规律可知加速过程和减速过程的平均速度均为，且时间相等，均为2s，根据
解得
v＝1m/s
则加速度
故ABD错误，C正确。
故选：C。
3．（2024 北京）一辆汽车以10m/s的速度匀速行驶，制动后做匀减速直线运动，经2s停止，汽车的制动距离为（ ）
A．5m B．10m C．20m D．30m
【解答】解：汽车做匀减速直线运动，且末速度v＝0，初速度v0＝10m/s，根据匀变速直线运动的位移—时间规律，则有x t2m＝10m，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．（2024 广西）让质量为1kg的石块P1从足够高处自由下落，P1在下落的第1s末速度大小为v1，再将P1和质量为2kg的石块绑为一个整体P2，使P2从原高度自由下落，P2在下落的第1s末速度大小为v2，g取10m/s2，则（ ）
A．v1＝5m/s B．v1＝10m/s C．v2＝15m/s D．v2＝30m/s
【解答】解：不计空气阻力，石块P1、P1和P2整体释放后做自由落体运动，自由落体运动的速度与物体质量无关；因此石块下落1s的速度v1＝v2＝gt＝10×1m/s＝10m/s，故ACD错误，B正确。
故选：B。
5．（2024 江西）一质点沿x轴运动，其位置坐标x与时间t的关系为x＝1+2t+3t2（x的单位是m，t的单位是s）。关于速度及该质点在第1s内的位移，下列选项正确的是（ ）
A．速度是对物体位置变化快慢的描述；6m
B．速度是对物体位移变化快慢的描述；6m
C．速度是对物体位置变化快慢的描述；5m
D．速度是对物体位移变化快慢的描述；5m
【解答】解：根据速度的定义式v表明，速度等于位移与时间的比值。位移是物体在一段时间内从一个位置到另一个位置的位置变化量，而时间是这段时间的长度。这个定义强调了速度不仅描述了物体运动的快慢，还描述了物体运动的方向。因此，速度是刻画物体位置变化快慢的物理量。再根据物体位置随时间的关系x＝1+2t+3t2，可知开始时，即t＝0物体的位置为x＝1m，1s时物体的位置为
x1＝1+2t+3t2＝（1+2×1+3×12）m＝6m
则1s内物体的位移为
Δx＝x1﹣x＝6m﹣1m＝5m
故C正确，ABD错误。
故选：C。
6．（2024 山东）如图所示，固定的光滑斜面上有一木板，其下端与斜面上A点距离为L。木板由静止释放，若木板长度为L，通过A点的时间间隔为Δt1；若木板长度为2L，通过A点的时间间隔为Δt2。Δt2：Δt1为（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：设斜面的倾角为θ，加速度为a
根据牛顿第二定律mgsinθ＝ma
解得a＝gsinθ
因此木块在斜面上做初速度为零的匀加速直线运动
木板前端到达A点的时间为t0，当木板长度为L时，木板后端通过A点的时间为t1；
根据运动学公式，
解得
木板通过A点的时间
当木板长度为2L，木板后端通过A点的时间为t2，根据运动学公式
联立解得
木板通过A点的时间
因此解得
综上分析，故A正确，BCD错误。
故选：A。
7．（2023 广东）铯原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质点的铯原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭，铯原子团仅在重力的作用下做竖直上抛运动，到达最高点后再做一段自由落体运动。取竖直向上为正方向。下列可能表示激光关闭后铯原子团速度v或加速度a随时间t变化的图像是（ ）
A． B．
C． D．
【解答】解：激光关闭后铯原子团做竖直上抛运动，因此铯原子团先向上做匀减速运动，接着向下做匀加速运动，加速度都为重力加速度，方向竖直向下，故D正确，ABC错误；
故选：D。
8．（2023 山东）如图所示，电动公交车做匀减速直线运动进站，连续经过R、S、T三点，已知ST间的距离是RS的两倍，RS段的平均速度是10m/s，ST段的平均速度是5m/s，则公交车经过T点时的瞬时速度为（ ）
A．3m/s B．2m/s C．1m/s D．0.5m/s
【解答】解：匀变速直线运动平均速度等于初末速度的平均值，则有：
10m/s；5m/s
因ST间的距离是RS的两倍，而ST段的平均速度是RS段的平均速度的
故可得ST段的时间是RS段的时间的4倍，可知：ST段的速度减小量是RS段的4倍，则有：
vS﹣vT＝4（vR﹣vS）
联立解得：vR＝11m/s，vS＝9m/s，vT＝1m/s，故C正确，ABD错误。
故选：C。
9．（2023 全国）一质点在水平面上做匀加速运动，它的轨迹为抛物线，质点在某段时间内每隔1s的位置如图所示。则该质点的加速度大小为（ ）
A．0.05m/s2 B．0.10m/s2 C．0.15m/s2 D．0.20m/s2
【解答】解：一质点在水平面上做匀加速运动，质点在某段时间内每隔1s的位置如图所示，单位长度l为m＝0.05m，y方向相邻等时位移差为Δy＝7l﹣5l＝at2，其中t＝1s，解得a＝0.10m/s2，故B正确，ACD错误。
故选：B。
10．（2023 上海）炮管发射数百次炮弹后报废，炮弹飞出速度为1000m/s，则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时间长约为（ ）
A．5秒 B．5分钟 C．5小时 D．5天
【解答】解：炮弹在炮管中运动可以看成初速度为零的匀加速直线运动，设每颗炮弹在炮管中运动的时间为t，炮管长度为L，则有：Lt
设炮管发射n次炮弹后报废，则炮管报废前炮弹在炮管中运动的总时间为：
t总＝nt
其中n为几百，炮管长度L大约为数米，两者的乘积大约为数千米，则t总约为几秒或者十几秒，故A正确，BCD错误。
故选：A。
11．（2023 福建）“祝融号”火星车沿如图所示路线行驶，在此过程中揭秘了火星乌托邦平原浅表分层结构，该研究成果被列为“2022年度中国科学十大进展”之首。“祝融号”从着陆点O处出发，经过61天到达M处，行驶路程为585米；又经过23天，到达N处，行驶路程为304米。已知O、M间和M、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车（ ）
A．从O处行驶到N处的路程为697米
B．从O处行驶到N处的位移大小为889米
C．从O处行驶到M处的平均速率约为20米/天
D．从M处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天
【解答】解：A、路程为运动轨迹的长度，从O处行驶到N处的路程为s＝585m+304m＝889m，故A错误；
B、位移大小为始末位置的直线距离，O、M、N近似三者在一条直线上，
则位移大小为x＝463m+234m＝697m，故B错误；
C、从O处行驶到M处的平均速率为9.59米/天，故C错误；
D、从M处行驶到N处的平均速度米/天≈10米/天，故D正确；
故选：D。
12．（2023 上海）一场跑步比赛中，第三跑道的运动员跑到30m处时，秒表计时为3.29s。根据以上信息，能否算得该运动员在这段时间内的平均速度和瞬时速度（ ）
A．可以算得平均速度，可以算得瞬时速度
B．无法算得平均速度，可以算得瞬时速度
C．可以算得平均速度，无法算得瞬时速度
D．无法算得平均速度，无法算得瞬时速度
【解答】解：平均速度是某段时间内（某段位移内）的速度，等于位移与所用时间的比值；瞬时速度是某时刻（某位置）的速度。题中运动员跑到30m处是指运动的路程，若非直线运动，运动的位移不等于30m，故无法算得平均速度和瞬时速度，故D正确，ABC'错误；
故选：D。
13．（2023 浙江）“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接后，在轨运行如图所示，则（ ）
A．选地球为参考系，“天和”是静止的
B．选地球为参考系，“神舟十五号”是静止的
C．选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的
D．选“神舟十五号”为参考系，“天和”是运动的
【解答】解：
A选地球为参考系，“天和”是运动的，故A错误；
B.选地球为参考系，“神舟十五号”是运动的，故B错误；
CD.“神舟十五号”飞船和空间站“天和”核心舱成功对接，选“天和”为参考系，“神舟十五号”是静止的，选“神舟十五号”为参考系，“天和”是静止的，故C正确，D错误。
故选：C。
14．（2023 浙江）下列四组物理量中均为标量的是（ ）
A．电势 电场强度 B．热量 功率
C．动量 动能 D．速度 加速度
【解答】解：A、电势为标量，电场强度为矢量，与题意不符，故A错误；
B、热量和功率均为标量，故B正确；
C、动量是矢量，动能是标量，与题意不符，故C错误；
D、速度和加速度都为矢量，与题意不符，故D错误。
故选：B。
二．解答题（共2小题）
15．（2024 广西）如图，轮滑训练场沿直线等间距地摆放着若干个定位锥筒，锥筒间距d＝0.9m，某同学穿着轮滑鞋向右匀减速滑行。现测出他从1号锥筒运动到2号锥筒用时t1＝0.4s，从2号锥筒运动到3号锥筒用时t2＝0.5s，求该同学
（1）滑行的加速度大小；
（2）最远能经过几号锥筒。
【解答】解：（1）根据匀变速运动规律某段内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可知在 1、2 间中间时刻的速度为v12.25m/s
2、3 间中间时刻的速度为v21.8m/s
故可得加速度大小为a，代值解得：a＝1m/s2
（2）设到达1号锥简时的速度为v0，根据匀变速直线运动规律得v0t1d
代入数值解得v0＝2.45m/s
从1号开始到停止时通过的位移大小为x3.00125m≈3.33d
故可知最远能经过 4号锥筒。
答：（1）滑行的加速度大小为1m/s2；
（2）最远能经过4号锥筒。
16．（2024 甲卷）为抢救病人，一辆救护车紧急出发，鸣着笛沿水平直路从t＝0时由静止开始做匀加速运动，加速度大小a＝2m/s2，在t1＝10s时停止加速开始做匀速运动，之后某时刻救护车停止鸣笛，t2＝41s时在救护车出发处的人听到救护车发出的最后的鸣笛声。已知声速v0＝340m/s，求：
（1）救护车匀速运动时的速度大小；
（2）在停止鸣笛时救护车距出发处的距离。
【解答】解：（1）救护车在t1＝10s时停止加速，则救护车匀速直线运动时的速度为v＝at1
解得v＝20m/s
（2）救护车运动过程草图如图所示：
设匀速运动时间Δt时停止鸣笛，此时救护车距离出发点的距离为
发出的鸣笛声从鸣笛处传播到救护车出发点处，传播距离为x＝v0（t2﹣t1﹣Δt）
代入解得x＝680m。
答：（1）救护车匀速运动时的速度大小为20m/s；
（2）在停止鸣笛时救护车距出发处的距离为680m。
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