2021-2025高考真题汇编 直线运动(含解析)

专题1 直线运动
考点 五年考情(2021-2025) 命题趋势
考点1 匀变速直线运动的规律 2025·江苏、广西、四川卷 2024·北京卷 2023·山东卷 2022·湖北卷 2021·湖北卷 近年考查的热点内容是匀变速直线运动的规律及对运动学图像的理解与应用。命题时常以安全行车,实际生活、娱乐活动为背景
考点2 运动图像 追及相遇问题 2025·海南、陕西、广西卷 2024·河北卷 2023·广东卷 2022·河北卷 2021·广东卷
考点01 匀变速直线运动的规律
1.[2025年江苏高考真题]新能源汽车在辅助驾驶系统测试时,感应到前方有障碍物立刻制动,做匀减速直线运动。内速度由减至0。该过程中加速度大小为( )
A. B. C. D.
2.[2025年广西高考真题]某乘客乘坐的动车进站时,动车速度从36 km/h减小为0,此过程可视为匀减速直线运动,期间该乘客的脉搏跳动了70次。已知他的脉搏跳动每分钟约为60次,则此过程动车行驶距离约为( )
A. B. C. D.
3.[2025年四川高考真题]2025年4月30日,神舟十九号载人飞船成功返回。某同学在观看直播时注意到,返回舱从高度3090m下降到高度2010m,用时约130s。这段时间内,返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为( )
A.8.3m/s B.15.5m/s C.23.8m/s D.39.2m/s
4.[2025年安徽高考真题]汽车由静止开始沿直线从甲站开往乙站,先做加速度大小为a的匀加速运动,位移大小为x;接着在t时间内做匀速运动;最后做加速度大小也为a的匀减速运动,到达乙站时速度恰好为0。已知甲、乙两站之间的距离为,则( )
A. B. C. D.
5.[2025年内蒙古高考真题]书法课上,某同学临摹“力”字时,笔尖的轨迹如图中带箭头的实线所示。笔尖由a点经b点回到a点,则( )
A.该过程位移为0 B.该过程路程为0
C.两次过a点时速度方向相同 D.两次过a点时摩擦力方向相同
6.[2022年湖北高考真题]我国高铁技术全球领先,乘高铁极大节省了出行时间。假设两火车站W和G间的铁路里程为1080 km,W和G之间还均匀分布了4个车站。列车从W站始发,经停4站后到达终点站G.设普通列车的最高速度为108 km/h,高铁列车的最高速度为324 km/h.若普通列车和高铁列车在进站和出站过程中,加速度大小均为,其余行驶时间内保持各自的最高速度匀速运动,两种列车在每个车站停车时间相同,则从W到G乘高铁列车出行比乘普通列车节省的时间为( )
A.6小时25分钟 B.6小时30分钟 C.6小时35分钟 D.6小时40分钟
7.[2023年山东高考真题]如图所示,电动公交车做匀减速直线运动进站,连续经过三点,已知ST间的距离是RS的两倍,RS段的平均速度是10 m/s,ST段的平均速度是5 m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为( )
A.3 m/s B.2 m/s C.1 m/s D.0.5 m/s
8.[2024年北京高考真题]将小球竖直向上抛出,小球从抛出到落回原处的过程中,若所受空气阻力大小与速度大小成正比,则下列说法正确的是( )
A.上升和下落两过程的时间相等
B.上升和下落两过程损失的机械能相等
C.上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量
D.上升过程的加速度始终小于下落过程的加速度
9.[2024年山东高考真题]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;若木板长度为2L,通过A点的时间间隔为。为( )
A. B.
C. D.
10.[2024年北京高考真题]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
11.[2023年江苏高考真题]滑块以一定的初速度沿粗糙斜面从底端上滑,到达最高点B后返回到底端。利用频闪仪分别对上滑和下滑过程进行拍摄,频闪照片示意图如图所示。与图乙中相比,图甲中滑块( )
A.受到的合力较小 B.经过A点的动能较小
C.在A、B之间的运动时间较短 D.在A、B之间克服摩擦力做的功较小
12.[2021年湖北高考真题]2019年,我国运动员陈芋汐获得国际泳联世锦赛女子单人10米跳台冠军。某轮比赛中,陈芋汐在跳台上倒立静止,然后下落,前5m完成技术动作,随后5m完成姿态调整。假设整个下落过程近似为自由落体运动,重力加速度大小取,则她用于姿态调整的时间约为( )
A.0.2s B.0.4s C.1.0s D.1.4s
考点02 运动图像 追及相遇问题
13.[2025年海南高考真题]如图所示是某汽车通过ETC过程的图像,下面说法正确的是( )
A.内,汽车做匀减速直线运动
B.内,汽车静止
C.和内,汽车加速度方向相同
D.和内,汽车速度方向相反
14.[2025年陕西高考真题]某智能物流系统中,质量为20 kg的分拣机器人沿水平直线轨道运动,受到的合力沿轨道方向,合力F随时间t的变化如图所示,则下列图像可能正确的是( )
A. B.
C. D.
15.[2025年广东高考真题]如图所示,光滑水平面上,小球分别在水平恒力和作用下,由静止开始沿同一直线相向运动,在时刻发生正碰后各自反向运动。已知和始终大小相等、方向相反。从开始运动到碰撞后第1次速度减为0的过程中,两小球速度v随时间t变化的图像,可能正确的是( )
A. B.
C. D.
16.[2024年河北高考真题]篮球比赛前,常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程,并得出了篮球运动的图像,如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是( )
A.a点 B.b点 C.c点 D.d点
17.[2022年河北高考真题]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的关系图象如图所示。由图象可知( )
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
18.[2023年广东高考真题]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.
19.[2021年广东高考真题]赛龙舟是端午节的传统活动。下列和图象描述了五条相同的龙舟从同一起点线同时出发、沿长直河道划向同一终点线的运动全过程,其中能反映龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐的有( )
A. B.
C. D.
参考答案与解析
考点01 匀变速直线运动的规律
1.答案:C
解析:根据运动学公式,代入数值解得
故加速度大小为。
故选C。
2.答案:B
解析:
3.答案:A
解析:返回舱下降的位移为
则返回舱在竖直方向上的平均速度大小约为
故选A。
4.答案:A
解析:设汽车匀加速运动的时间为,则汽车匀速运动的位移,由对称性可知,汽车匀加速运动过程和匀减速运动过程的位移均为,又,联立解得,所以,A正确。
5.答案:A
解析:笔尖由a点经b点回到a点的过程,笔尖的位移为0,而该过程笔尖的路程不为0,A正确,B错误;该过程笔尖的轨迹为曲线,笔尖经过某点时的速度方向应沿轨迹的切线方向,显然两次经过a点时的速度方向不相同,C错误;该过程笔尖所受的摩擦力为滑动摩擦力,滑动摩擦力的方向与相对运动方向相反,又笔尖两次经过a点时速度方向不相同,所以笔尖两次经过a点时的摩擦力方向不相同,D错误。
6.答案:B
解析:由题意可知,每两个车站之间距离为,两种列车在相邻两个车站间均先做初速度为零的匀加速直线运动,再做匀速直线运动,最后做末速度为零的匀减速直线运动。两种列车最大速度分别为30 m/s、90 m/s,两种列车运动的时间分别为,,每两个车站之间节省的时间,从W到G共有5个时间差,即从W到G乘高铁省的时间为,B正确。
7.答案:C
解析:设电动公交车减速过程的加速度大小为a,通过时的速度分别为,通过RS段的位移为,通过ST段的位移为,则
,C对
8.答案:C
解析:D.小球上升过程中受到向下的空气阻力,下落过程中受到向上的空气阻力,由牛顿第二定律可知上升过程所受合力(加速度)总大于下落过程所受合力(加速度),D错误;
C.小球运动的整个过程中,空气阻力做负功,由动能定理可知小球落回原处时的速度小于抛出时的速度,所以上升过程中小球动量变化的大小大于下落过程中动量变化的大小,由动量定理可知,上升过程合力的冲量大于下落过程合力的冲量,C正确;
A.上升与下落经过同一位置时的速度,上升时更大,所以上升过程中平均速度大于下落过程中的平均速度,所以上升过程所用时间小于下落过程所用时间,A错误;
B.经同一位置,上升过程中所受空气阻力大于下落过程所受阻力,由功能关系可知,上升过程机械能损失大于下落过程机械能损失,B错误。
故选C。
9.答案:A
解析:木板在斜面上运动时,木板的加速度不变,设加速度为a,木板从静止释放到下端到达A点的过程,根据运动学公式有
木板从静止释放到上端到达A点的过程,当木板长度为L时,有
当木板长度为时,有
又,
联立解得,故选A。
10.答案:B
解析:速度公式汽车做末速度为零的匀减速直线运动,则有
故选B。
11.答案:C
解析:对滑块上滑、下滑过程受力分析,如图1、2所示,由牛顿第二定律可得,上滑阶段有,下滑阶段有,则,由可知,滑块上滑过程的时间小于下滑过程的时间,根据频闪仪每隔相等时间拍下一个影像可知,题图甲为上滑过程,题图乙为下滑过程,A错误;在同一高度处,由能量守恒定律和摩擦力做功可知,上滑时的动能较大,B错误;A、B之间位移大小相等,上滑过程的平均速度较大,用时较短,C正确;由可知,上滑和下滑过程在A、B之间克服摩擦力做的功一样多,D错误。
12.答案:B
解析:本题考查自由落体运动。陈芋汐下落的整个过程所用的时间为,下落前5m的过程所用的时间为,则陈芋汐用于姿态调整的时间约为,B项正确。
考点02 运动图像 追及相遇问题
13.答案:A
解析:A.由图可知图像的斜率表示加速度,时间内加速度为负且恒定,速度为正,加速度方向与速度方向相反,故时,汽车做匀减速直线运动,故A正确;
B.内,汽车做匀速直线运动,故B错误;
C.内加速度为负,内加速度为正,故和内,汽车加速度方向相反,故C错误;
D.和内,汽车速度方向相同,均为正,故D错误。
故选A。
14.答案:A
解析:由牛顿第二定律结合题图可知,0~1 s时间内和2~3 s时间内机器人的加速度大小相等、方向相反,又图像的斜率表示加速度可知,0~1 s时间内和2~3 s时间内机器人图像斜率互为相反数,A可能正确。
15.答案:A
解析:两小球碰撞前后各自的受力未发生变化,则小球碰撞后的加速度与碰撞前的相同,又图像的斜率表示加速度,则碰撞前后小球的图线相互平行,BC错误;由于与始终大小相等、方向相反,且两小球均由静止开始沿同一直线相向运动,则由动量定理可知碰撞前后两小球整体的总动量为0,D错误,A可能正确。
16.答案:A
解析:由图像可知,图像第四象限表示向下运动,速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触,运动发生突变,速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点,此时速度第一次向上减为零,到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。
故选A。
17.答案:D
解析:在图象中,训练前运动员在时刻的速度较大,因此在时间内,运动员训练后的平均加速度小于训练前的平均加速度,A项错;图线与横轴所围面积表示运动员的位移,由图可知,在时间内,运动员训练前跑过的距离较大,B项错;同理,由图象可知,时间内,训练后运动员通过的位移较大,故训练后平均速度较大,C项错;时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动,D项正确。
18.答案:D
解析:AB.铯原子团仅在重力的作用,加速度g竖直向下,大小恒定,在图像中,斜率为加速度,故斜率不变,所以图像应该是一条倾斜的直线,故选项AB错误;
CD.因为加速度恒定,且方向竖直向下,故为负值,故选项C错误,选项D正确。
故选D。
19.答案:BD
解析:在图象中图线与t轴围成图形的面积表示位移大小,龙舟甲与其他龙舟在途中出现船头并齐即在相同的时间内的位移相同,通过分析可知,选项A错误,B正确;在图象中图线有交点即为相遇,通过分析可知,选项C错误,D正确。

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