【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：匀速直线运动公式及其图像

这是一份【备战2022】高考物理选择题专题强化训练：匀速直线运动公式及其图像，共17页。试卷主要包含了单项选择题，双项选择题，多项选择题等内容，欢迎下载使用。

一、单项选择题（共17小题；共68分）
1. 如图所示是汽车中的速度计，某同学在汽车中观察速度计指针位置的变化，开始时指针指示在图甲所示的位置，经过 7 s 后指针指示在图乙所示的位置。若汽车做变速直线运动，有关上述过程，下列说法正确的是
A. 由图直接读出的是汽车运动的平均速度
B. 由图乙直接读出的是汽车运动 7 s 时的速率
C. 汽车运动的平均加速度大小约为 5.7 m/s2
D. 汽车运动的平均加速度大小约为 2.6 m/s2

2. 某驾驶员使用定速巡航，在高速公路上以 110 km/h 行驶了 200 km。其中“110 km/h”、“行驶 200 km”分别是指
A. 速度、位移B. 速度、路程C. 速率、位移D. 速率、路程

3. 小李坐公共汽车从东单到复兴门，途经如图所示的各站。全程长约 5 km，所用时间约 0.25 h。小李始终观察着汽车的速度表，记录下全程车速的最大值为 50 km/h，最小值为零。请你估算全过程的平均速度的大小约为
A. 50 km/h B. 40 km/h C. 25 km/h D. 20 km/h

4. 如图所示为甲、乙两物体运动的 x−t 图象，下列说法不正确的是
A. 甲物体做曲线运动，乙物体做直线运动
B. 甲物体运动的速度逐渐增大
C. 在 0∼t1 时间内，两物体平均速度相等
D. 在 0∼t1 时间内，甲的路程等于乙的路程

5. 如图是甲、乙两物体做直线运动的 v−t 图象。下列表述正确的是
A. 甲和乙的运动方向相反B. 甲和乙的加速度方向相同
C. 甲的速度比乙的小D. 甲的加速度比乙的大

6. 汽车从制动到停止共用了 5 s。这段时间内，汽车每 1 s 前进的距离分别是 9 m 、 7 m 、 5 m 、 3 m 、 1 m。汽车开始制动时的瞬时速度为 v0，汽车在前 1 s 和前 2 s 的平均速度分别为 v1 和 v2，下列说法正确的是
A. v1 更接近 v0，且 v1 大于 v0B. v1 更接近 v0，且 v1 小于 v0
C. v2 更接近 v0，且 v2 大于 v0D. v2 更接近 v0，且 v2 小于 v0

7. 甲、乙两车在同一条直道上行驶，它们的位置 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 t=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. t=5 s 时两车相遇，此时甲车速度较大

8. 一个做匀变速直线运动的质点的 v−t 图象如图所示，由图线可知其速度 − 时间关系式为
A. v=4+2tB. v=−4+2tC. v=−4−2tD. v=4−2t

9. 将某汽车的刹车过程视为匀变速直线运动。该汽车在紧急刹车时加速度的大小为 6 m/s2，在 2 s 内停下来，则选项图中能正确表示该汽车刹车过程的是
A. B.
C. D.

10. 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。两图线在 t=t1 时刻相交于 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 1 次相遇的时刻为 tʹ，则下面 4 组 tʹ 和 d 的组合中可能的是
A. tʹ=t1，d=SB. tʹ=12t1，d=12SC. tʹ=12t1，d=34SD. tʹ=14t1，d=34S

11. 如图所示为 A 、 B 两质点在同一直线上运动的位移 − 时间（x−t）图象。A 质点的图线为直线，B 质点的图线为过原点的曲线，两图线交点 C 、 D 坐标如图。下列说法正确的是
A. 它们都运动后，A 、 B 在 t1 、 t2 两个时刻速度大小相等
B. t1∼t2 时间段内 A 质点的平均速度比 B 质点的平均速度大
C. 两物体速度相等的时刻一定在 t1∼t2 时间段内的某一时刻
D. t1 时刻 A 、 B 速度相等，但是 A 的加速度大

12. 如图所示是质量为 1 kg 的滑块在水平面上做直线运动的 v−t 图象。下列判断正确的是
A. 在 t=1 s 时，滑块的加速度为零
B. 在 4 s 末 ∼6 s 末时间内，滑块的平均速度为 2.5 m/s
C. 在 3 s 末 ∼7 s 末时间内，合力做功的平均功率为 2 W
D. 在 5 s 末 ∼6 s 末时间内，滑块受到的合力为 2 N

13. 2020 年初，新型冠状病毒疫情牵动着亿万国人的心，在一场与病毒赛跑的“战役”中，仅用 10 天便建成一座可容纳 1000 张床位的火神山医院，再次诠释了“中国速度”。图甲为建设中用吊机向上吊起板材的过程，图乙为板材向上运动的 v−t 图象，下列说法正确的是
A. 板材 0∼4 s 内的加速度大于 8∼10 s 内的加速度
B. 8∼10 s 内板材向下运动
C. 板材上升的最大高度为 5.6 m
D. 0∼10 s 内板材的平均速度为 2.8 m/s

14. 甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，t0 时刻同时落地。下列表示这一过程的位置 − 时间图象和速度 − 时间图象中可能正确的是
A. B.
C. D.

15. 测得某短跑运动员在 100 m 跑步比赛中 5 s 末的速度为 10.4 m/s，10 s 末到达终点的速度是 10.2 m/s，此运动员在这 100 m 中的平均速度为
A. 10.4 m/sB. 10.3 m/sC. 10.2 m/sD. 10 m/s

16. 如图为 A 、 B 两只棕熊在野外沿直线散步的位移—时间图象。由图可知下列说法中正确的是
A. 在这 1 h（小时）内，B 熊的平均速度较小
B. 在 t=10.0 min 时刻，A 熊的速度较大
C. 在这 1 h（小时）内，B 熊始终在加速
D. 在这 1 h（小时）内，A 熊始终沿着一个方向运动

17. 在平行金属板间加上如图所示周期性变化的电压，重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t=T4 时刻开始将其释放，运动过程中无碰板情况，下列选项中，能定性描述粒子运动的速度随时间变化的规律的是
A. B.
C. D.

二、双项选择题（共12小题；共48分）
18. 如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间 Δt。测得遮光条的宽度为 Δs，用 ΔsΔt 近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。为使 ΔsΔt 更接近瞬时速度，正确的措施是
A. 换用宽度更窄的遮光条B. 提高测量遮光条宽度的精确度
C. 使滑块的释放点更靠近光电门D. 增大气垫导轨与水平面的夹角

19. 如图所示，为某物体做直线运动的 v−t 图象，由图象可知，下列说法中正确的是
A. 物体在 0∼10 s 内做匀速直线运动
B. 物体在 0∼10 s 内做匀加速直线运动
C. 物体运动的初速度为 10 m/s
D. 物体在 0∼10 s 内的加速度为 2.5 m/s2

20. A 、 B 两个物体在光滑水平面上沿 x 轴运动，运动的过程中两物体经历了完全非弹性碰撞（碰撞时间极短），下面哪些图象是不可能发生的
A. B.
C. D.

21. 如图所示的两条斜线，分别代表 A 、 B 两物体同时从同一地点出发向同一方向做直线运动时的速度 − 时间图象。下列说法中正确的是
A. A 的初速度比 B 的初速度大
B. 在前 10 s 内，A 的位移比 B 的位移大
C. A 的加速度比 B 的加速度大
D. 10 s 末两物体的瞬时速度相等

22. 两辆游戏赛车 a 、 b 在两条平行的直车道上行驶，t=0 时两车都在同一计时线处，此时比赛开始。它们在四次比赛中的 v−t 图象如图所示，哪些图对应的比赛中，有一辆赛车追上了另一辆
A. B.
C. D.

23. 如图所示是某物体运动过程中的 v−t 图象，在 t1 和 t2 时刻的瞬时速度分别为 v1 和 v2，物体在 t1∼t2 时间段内，下列说法正确的是
A. 物体运动方向不断变化B. 物体运动位移不断增大
C. 物体运动加速度不断增大D. 物体运动加速度不断减小

24. 甲、乙、丙三辆小车同时、同地出发，它们的位移-时间图象如图所示，下列说法中正确的是
A. 乙车做直线运动，甲、丙两车做曲线运动
B. 从出发到再次相遇，三车通过的路程相等
C. 从出发到再次相遇，甲车一直在乙车的前面
D. 三车在 10 s 内的平均速度相同

25. 为保障市民安全出行，有关部门规定：对乘坐轨道交通的乘客所携带的物品实施安全检查。如图甲所示为乘客在进入地铁站乘车前，将携带的物品放到水平传送带上通过检测仪接受检查时的情景。如图乙所示为水平传送带装置示意图。紧绷的传送带 ab 始终以 1 m/s 的恒定速率运行，乘客将一质量为 4 kg 的行李无初速度地放在传送带左端的 a 点，设行李与传送带之间的动摩擦因数为 0.1，a 、 b 间的距离为 2 m，g 取 10 m/s2。下列速度 − 时间（v−t）图象和位移 − 时间（x−t）图象中，可能正确反映行李在 a 、 b 之间的运动情况的有
A. B.
C. D.

26. 如图（a）物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平。t=0 时，木板开始受到水平外力 F 的作用，在 t=4 s 时撤去外力。细绳对物块的拉力 f 随时间 t 变化的关系如图（b）所示，木板的速度 v 与时间 t 的关系如图（c）所示。木板与实验台之间的摩擦可以忽略。重力加速度取 10 m/s2。由题给数据可以得出
A. 木板的质量为 1 kg
B. 2 s∼4 s 内，力 F 的大小为 0.4 N
C. 0∼2 s 内，力 F 的大小保持不变
D. 物块与木板之间的动摩擦因数为 0.2

27. A 、 B 两物体同时同地同向出发，其运动的 v−t 图象和 a−t 图象如图甲、乙所示，已知在 0∼t0 和 t0∼2t0 两段时间内，A 物体 v−t 图象中的两段曲线形状相似，则有
A. a2=2a1
B. A 物体先加速后减速
C. 0∼t0 时间内，A 、 B 两物体动能变化量相等
D. 0∼t0 和 t0∼2t0 两段时间内，A 物体所受合力的冲量相等

28. 如图 1 所示，光滑绝缘水平面上有甲、乙两个带电小球。t=0 时，乙球以 6 m/s 的初速度向静止的甲球运动。之后，它们仅在电场力的作用下沿同一直线运动（整个运动过程中没有接触）。它们运动的 v−t 图线分别如图 2 中甲、乙两曲线所示。由图线可知
A. 乙球的质量是甲球质量的 2 倍
B. t1 时刻两球相距最近且速度方向相反
C. 0∼t2 时间内，两球间的电场力先增大后减小
D. 0∼t3 时间内，两球间的电势能先增大后减小

29. 甲乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲乙两车的位置 x 随时间 t 的变化如图所示。下列说法正确的是
A. 在 t1 时刻两车速度相等
B. 从 0 到 t1 时间内，两车走过的路程相等
C. 从 t1 到 t2 时间内，两车走过的路程相等
D. 从 t1 到 t2 时间内的某时刻，两车速度相等

三、多项选择题（共1小题；共4分）
30. 从地面上以初速度 v0 竖直上抛一质量为 m 的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在 t1 时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为 v1，且落地前小球已经做匀速运动，已知重力加速度为 g，下列关于小球运动的说法中正确的是
A. t1 时刻小球的加速度为 g
B. 在速度达到 v1 之前小球的加速度一直在减小
C. 小球抛出瞬间的加速度大小为 1+v0v1g
D. 小球加速下降过程中的平均速度小于 v12
答案
第一部分
1. B
【解析】速度计显示的是汽车的速率，第一次观察速度计，速率为 20 km/h，7 s 后第二次观察时速率为 60 km/h，根据加速度的定义有 a=ΔvΔt≈1.6 m/s2，选项B正确。
2. D
【解析】110 km/h 为速率，200 km 为路程，D正确。
3. D
4. A
【解析】在 x−t 图象中物体的运动方向只有正向和反向，物体不会做曲线运动，故A错误；x−t 图象的斜率表示速度，故B正确；0∼t1 时间内两物体的位移相同，所以平均速度相等，故C正确；两个物体都做直线运动，初、末位置相同，运动方向未变，所以路程相等，故D正确。
5. D
【解析】在 v−t 图象上，v 的正负反映物体的运动方向，甲和乙的 v 值均为正，故甲和乙的运动方向相同，A错；
v−t 图象中图线的倾斜方向反映物体的加速度方向，甲和乙图线的倾斜方向相反，甲在减速，乙在加速，故甲和乙的加速度方向相反，B错；
由 v−t 图象知，甲的速度先比乙的大，后比乙的小，C错；
v−t 图象中图线的倾斜程度反映加速度的大小，由计算可得，甲的加速度比乙的大，D正确。
6. B
【解析】变速直线运动中某一点的瞬时速度可近似等于以该点为起点的一极小时间内的平均速度，时间越小越接近该点的瞬时速度，则前 1 s 的平均速度 v1 更接近 v0，因是减速运动，则 v17. C
【解析】由题图可知甲车做匀速直线运动，速度 v甲=ΔxΔt=205 m/s=4 m/s，故A错；
乙车做匀减速直线运动，可看作是反方向的匀加速直线运动，则有 x=12at2，由题图可知，当其反向运动 5 s 时，位移为 20 m，得加速度大小 a=1.6 m/s2，因其共运动了 10 s，可得 x0=12×1.6×102 m=80 m，C对，B错；
t=5 s 时，两车相遇，但甲车的速度 v甲=4 m/s 小于乙车的速度 v乙=8 m/s，D错。
8. B
【解析】由题图可知 v0=−4 m/s 、 a=ΔvΔt=2 m/s2，所以由匀变速直线运动的速度时间关系 v=v0+at 得，该质点运动的速度时间关系式为 v=−4+2t。
9. A
【解析】汽车在紧急刹车时加速度的大小为 6 m/s2，在 2 s 内停下来，则 a=−6 m/s2，由匀变速直线运动的速度公式得 0=v0+at，解得 v0=12 m/s，即在 2 s 内汽车速度从 12 m/s 变成 0，能正确表示该汽车刹车过程的 v−t 图象是A项。
10. C
【解析】如图所示，若第 1 次相遇的时刻 tʹ=t1，则相遇后 v乙>v甲，两车不可能再次相遇，A错误。若 tʹ=12t1，则由 v−t 图线与时间轴所围面积的意义及三角形相似的知识可知，tʺ=32t1 时一定再次相遇，且图中阴影部分的面积即原来的距离 d，所以 d=34S，B错误，C正确。同理，若 tʹ=14t1，则 tʺ=74t1 时一定再次相遇，且 d=716S，D错误。
11. C
【解析】A.根据 x−t 图象的斜率表示速度，知 A 、 B 在 t1 、 t2 两个时刻速度大小不等，故A错误；B.质点通过的位移等于 x 的变化量，则知 t1∼t2 时间段内两质点通过的位移相等，平均速度相等，故B错误；C.根据 x−t 图象的斜率表示速度，知在 t1∼t2 时间段内的某一时刻两图象的斜率相等，速度相同，故C正确；D. t1 时刻 A 的速度比 B 的大，A 做匀速直线运动，加速度为零，B 做变加速运动，B 的加速度大，故D错误。
12. C
【解析】A.由 v−t 图象可知，1∼3 s 内做匀变速直线运动，运动加速度恒定且 a=ΔvΔt=4−03−1 m/s2=2 m/s2，故A错误；B. 4∼6 s 内的位移 x=(1+2)×4 m2=6 m，滑块的平均速度 v=xt=62 m/s=3 m/s，故B错误；C.由动能定理可得，3 s∼7 s 内合力做功 W=0−12mv2=−8 J，则平均功率大小为：P=Wt=87−3 W=2 W，故C正确；D.在 5∼6 s 内滑块的加速度 aʹ=ΔvʹΔtʹ=0−41 m/s2=−4 m/s2，则合力 F=maʹ=−4 N，故D错误。
13. C
【解析】v−t 图线斜率表示加速度，故板材 0∼4 s 内的加速度大小 a1=0.2 m/s2，8∼10 s 内的加速度大小 a2=0.4 m/s2，a1从图象上看，8∼10 s 内速度减小，但仍然为正，板材仍然向上运动，故B错误。
v−t 图线与时间轴围成的面积表示位移，故板材上升的最大高度为 5.6 m，故C正确。
0∼10 s 内的位移为 5.6 m，平均速度为
v=xt=5.610 m/s=0.56 m/s，故D错误。
14. D
【解析】由 h=12gt2 可得 t=2hg，所以甲、乙两个小铁球运动时间不同，由于甲、乙两个小铁球同时落地，所以甲、乙两个小铁球中必有一个先释放，有一个后释放，即甲、乙的运动图象中必有一个图线的起点不在 t=0 时刻，故A、C错误；由于甲、乙两个小铁球从不同高度做自由落体运动，所以甲、乙两个小铁球的位移不同，而B选项的位移相同，B错误；根据 v=gt 可得，甲、乙两个小铁球的速度 − 时间图象均为一条倾斜的直线，且图象的斜率相等，即图线的倾斜程度相同，D正确。
15. D
16. B
17. B
【解析】重力不计的带电粒子静止在平行板中央，从 t=T4 时刻开始将其释放，粒子在匀强电场中从静止开始运动，从 T4 到 T2 做匀加速运动；从 T2 到 3T4，因静电力反向，则做匀减速运动，速度达到零；而从 3T4 到 T，因静电力方向不变，因此反向做匀加速运动；从 T 到 5T4 继续做匀减速运动，速度达到零。在下一个周期中仍是这样。速度先增大后减小，再反向增大，再反向减小，选项B正确，A、C、D错误。
第二部分
18. A， D
【解析】ΔsΔt 实质上是滑块通过光电门时的平均速度，所以要使瞬时速度的测量值更接近于真实值，可将 Δt 减小一些，所以A、D项正确，B、C项错误。
19. B， C
【解析】由题图知，物体的速度均匀增大，图象的斜率一定，说明该物体做匀加速直线运动，A错误，B正确.
物体运动的初速度即 t=0 时刻的速度，由题图知初速度为 10 m/s，C正确.
物体在 0∼10 s 内的加速度为 a=v−v0t=25−1010 m/s2=1.5 m/s2，D错误。
20. B， C
21. C， D
【解析】由图可知 A 的初速度为 0，B 的初速度大于 0，故A错误；在前 10 s 内 B 的速度一直大于 A 的速度，所以 B 物体在前 10 s 内通过的位移大于 A 物体通过的位移，故B错误；v−t 图象的斜率表示物体的加速度，由图可知 A 的斜率大于 B 的斜率，故 A 的加速度大于 B 的加速度，故C正确；由图可知在 10 s 末两物体的瞬时速度相同，故D正确。
22. A， C
【解析】在 v−t 图象中，图线与横轴所围的面积表示物体发生的位移。从A图中可以看出，当 t=20 s 时，两车位移相等，此时 b 追上了 a；B图中 a 的位移始终小于 b 的位移，所以不可能追上；C图中也是在 t=20 s 时，两车位移相等，此时 b 追上了 a；D图中 a 的位移始终小于 b 的位移，所以不可能追上。
23. B， C
【解析】物体的速度一直为正，说明物体的运动方向不变，故A错误。
物体一直沿正方向运动，位移不断增大，故B正确。
从图象看出，由 t1 到 t2 的过程中，图线切线的斜率不断增大，说明物体的加速度不断增大。故C正确，D错误。
24. C， D
25. A， C
【解析】行李放上传送带后，受到向右的摩擦力，加速度 a=μmgm=μg=1 m/s2，行李做匀加速直线运动，速度达到传送带速度经历的时间 t1=va=1 s，而匀加速的位移 x1=12at12=0.5 m<2 m，故此后的 x2=1.5 m 做匀速直线运动，v=1 m/s，时间 t2=x2v=1.5 s；物体做匀加速直线运动的速度 − 时间图象为倾斜直线，1 s 后变为平行于 t 轴的直线，2.5 s 结束，故A正确，B错误；物体先匀加速再匀速运动的位移 − 时间图象为抛物线加倾斜直线，故C正确，D错误。故选AC。
26. A， B
【解析】分析知木板受到的摩擦力 fʹ=f。0∼2 s，木板静止，F=fʹ，F 逐渐增大，所以C错误。4 s∼5 s，木板加速度大小 a2=0.4−0.21 m/s2=0.2 m/s2，对木板受力分析，fʹ=ma2=0.2 N，得 m=1 kg，所以A正确。2 s∼4 s，对木板有 F−fʹ=ma1，F=fʹ+ma1=0.2 N+1×0.4−02 N=0.4 N，所以B正确。由于无法确定物块的质量，则尽管知道滑动摩擦力大小，仍无法确定物块与木板间的动摩擦因数，故D错误。
27. A， D
【解析】乙图中 a−t 图线与横轴围成的面积表示速度的变化量，结合甲图可知 0∼t0 时间内两物体 a−t 图线与横轴围成的面积相等，则有 a2=2a1，故A正确；由甲图可知，A 物体先做加速度增大的加速运动，再做加速度减小的加速运动，速度一直增加，故B错误；由 v−t 图象可知，0∼t0 时间内，A 、 B 两物体速度变化量相等，但由于不知道两物体的质量关系，无法比较两物体动能变化量大小，故C错误；由乙图可知，0∼t0 和 t0∼2t0 两段时间内，A 物体的 a−t 图线与横轴围成的面积相等，表示速度变化量 Δv 相等，根据动量定理知 I=Δp=mΔv，可知 A 物体在这两段时间内所受合力的冲量相等，故D正确。
28. C， D
【解析】由图 2 可知 v甲0=0，v乙0=6 m/s，v甲1=v乙1=2 m/s，两球组成的系统动量守恒，以向左为正方向，由动量守恒定律得
m甲v甲0+m乙v乙0=m甲v甲1+m乙v乙1，
代入数据解得 m甲:m乙=2:1，故A错误；
0∼t1 时间内两球间的距离逐渐减小，在 t1∼t2 时间内两球间的距离逐渐增大，t1 时刻两球相距最近，由图 2 可知，t1 时刻两球速度方向相同，故B错误；
0∼t1 时间内两球间的距离逐渐减小，在 t1∼t2 时间内两球间的距离逐渐增大，由库仑定律得知，两球间的电场力先增大后减小，故C正确；
由图乙看出，0∼t1 时间内两球间的距离减小，电场力做负功，电势能增大，t1∼t3 时间内两球间的距离增大，电场力对系统做正功，两球间的电势能减小，故D正确。
29. C， D
第三部分
30. A， B， C
【解析】t1 时刻小球到达最高点，则该时刻速度为零，则阻力为零，此时只受到重力作用，故此时刻加速度为重力加速度 g，故选项A正确。
速度 − 时间图象的斜率表示加速度，根据图象可知，速度达到 v1 之前，图象的斜率减小，故小球的加速度一直在减小，故选项B正确。
由题可知，速度为 v1 时球匀速，说明重力等于阻力，故有 kv1=mg，得 k=mgv1，故抛出瞬间的加速度大小为 a=mg+mgv0v1m=(1+v0v1)g，故C正确。
下降过程若小球做匀加速直线运动，其平均速度为 v12，而从图中可以看出图线与时间轴所围面积大于小球做匀加速直线运动时的面积，即位移大于做匀加速直线运动的位移，而平均速度等于位移除以时间，故其平均速度大于匀加速直线运动的平均速度，即大于 v12，故D错误。