专题1 直线运动(含解析)——2025年高考物理真题模拟试题专项汇编(含解析)

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专题1 直线运动(含解析)——2025年高考物理真题模拟试题专项汇编(含解析)

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专题1 直线运动
考点 2025年考情 命题趋势
考点1匀变速直线运动规律 2025年江苏;2025年安徽;2025年广西;2025年四川;2025年内蒙古;2025年浙江 高频考点:匀变速直线运动规律及推论应用是核心,涉及汽车制动、动车进站等场景;运动图像与追及相遇问题为重点,如 ETC 过程图像、机器人追及等。 关键能力:注重从实际场景提取信息,如根据脉搏算时间;强调过程拆解与建模,如多阶段运动分析;突出图像信息转化,如图像斜率求加速度。 学科素养:体现物理与生活、科技联系,通过神舟飞船返回等情境,培养解决实际问题意识;提升逻辑推理和综合思维素养。 题型预判:单选考基础概念与计算,多选重多知识点融合,计算聚焦多阶段运动和图像分析,情境贴近实际。
考点 2 运动图像 追及相遇问题 2025年海南;2025年内蒙古;2025年福建
考点1 匀变速直线运动规律
一、单选题
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.
3.[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.
4.[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
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.[2025年浙江高考真题]我国水下敷缆机器人如图所示,具有“搜寻—挖沟—敷埋”一体化作业能力。可将机器人看成质点的是( )
A.操控机器人进行挖沟作业 B.监测机器人搜寻时的转弯姿态
C.定位机器人在敷埋线路上的位置 D.测试机器人敷埋作业时的机械臂动作
7.[2025届·北京门头沟区·一模]跳水运动员保持直立状态,双脚朝下由静止开始下落。开始时双脚距离水面5m。下列说法正确的是( )
A.运动员在空中运动的时间约为2s B.运动员在空中运动的时间约为1s
C.运动员入水时速度大小约为5m/s D.运动员入水时速度大小约为1m/s
8.[2025届·吉林白城·一模校考]某同学在汽车中观察速度表指针位置的变化,开始时指针位置如图(a)所示,经过6s后指针位置如图(b)所示。若汽车做匀变速直线运动,则( )
A.汽车的加速度大小约为 B.汽车的加速度大小约为
C.汽车在这段时间内的位移约为50m D.汽车在这段时间内的位移约为100m
9.[2025届·河南安阳·一模]一只猎豹发现猎物,启动后其速度v随位移x变化的图像如图所示,下列关于猎豹运动的描述正确的是( )
A.猎豹做的是匀加速直线运动
B.猎豹运动的加速度与时间成正比
C.猎豹运动的加速度与位移成正比
D.猎豹运动的加速度与位移是正相关,但不成正比
10.[2025届·湖北武汉·三模]某场足球比赛中,一球员不小心踢歪了球,足球往边界滚去。足球距离边界35m时,速度,加速度,若将足球的运动看做匀减速直线运动,下列说法正确的是( )
A.足球到达不了边界 B.经过6s,足球越过了边界
C.经过7s,足球恰好到达边界 D.经过8s,足球距离边界3m
考点 2 运动图像 追及相遇问题
一、单选题
1.[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
2.[2025届·山东·三模联考]目前机器人研究迅猛发展。在某次测试中,机器人A、B(均可视为质点)同时从原点沿相同方向做直线运动,它们的速度的平方()随位移(x)变化的图像如图所示。下列判断正确的是( )
A.机器人A的加速度大小为
B.相遇前机器人A、B最大距离为12m
C.经过,机器人A、B相遇
D.机器人A、B分别经过处的时间差是1s
3.[2025届·全国·三模联考]甲、乙两车在公路上行驶的图像如图所示。已知时两车相遇,乙车图像轨迹由多段四分之一圆弧构成,则( )
A.在时,甲、乙两车再次相遇
B.甲车做匀变速运动,乙车做加速运动,做减速运动
C.8s内甲、乙两车的平均速度相同
D.两车相距的最大距离为
4.[2025届·辽宁·三模联考]如图一所示,2025蛇年春晚,国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目,动作丝滑堪比人类。图二记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度-时间图像,如图所示,在内,下列说法正确的是( )
A.机器人可能做曲线运动
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相反
C.机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相反
5.[2025届·河南·二模联考]汽车自动防撞系统,是防止汽车发生碰撞的一种智能装置,计算机对两车间距以及两车的瞬时相对速度进行处理后,判断两车的安全距离,如果两车间距小于安全距离,系统就会发出指令使汽车开始制动。在某次测试中设置的两车安全距离x与两车瞬时相对速度的关系图像如图所示,甲车在前乙车在后在平直路面上以的速度向前行驶,两车间距为96m,某时刻甲车以的加速度开始做匀减速运动,则乙车自动防撞系统开启时甲车的速度大小为( )
A. B. C. D.
6.[2025届·湖南娄底·二模]某实验小组利用甲、乙两小车的传感器来比较它们的运动情况,如图为测绘出它们在同一平直赛道上运动时的图像,时刻,乙车在甲车前方位置处,时刻,甲车位移为x,则下列描述正确的是( )
A.若它们在第一次相遇,则
B.若它们在第一次相遇,则
C.若它们在第一次相遇,则下次相遇时刻为
D.若它们在第一次相遇,则下次相遇时刻为
二、多选题
7.[2025年内蒙古高考真题]如图(a),倾角为θ的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑,甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为,整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图(b)所示,两条曲线均为抛物线,乙的曲线在时切线斜率为0,则( )
A.
B.时,甲的速度大小为
C.之前,地面对斜面的摩擦力方向向左
D.之后,地面对斜面的摩擦力方向向左
8.[2025届·山东日照·二模]甲、乙两辆汽车在同一条平直公路上沿同一方向行驶。当甲车在乙车后方60m处时,甲车以10m/s的初速度做匀加速直线运动,加速度大小为;乙车以20m/s的初速度做匀减速直线运动,加速度大小为。当甲车追上乙车后,两车保持各自的速度做匀速直线运动。下列说法正确的是( )
A.甲车追上乙车所需要的时间为16s
B.甲车追上乙车时,乙车的速度大小为8m/s
C.甲车追上乙车前,两车之间的最大距离为30m
D.甲车追上乙车后,两车之间的距离随时间变化的关系为
三、计算题
9.[2025年福建高考真题]某运动员进行游泳训练,他的运动为直线运动,运动的图像如图所示,各阶段图像均为直线。求:
(1)运动员0~2 s内的平均速度大小;
(2)运动员44.2~46.2 s内的加速度大小;
(3)运动员44.2-46.2 s内的位移大小
10.[2025届·辽宁·三模联考]某辆汽车以6m/s的初速度从匝道进入某一条笔直的高速,又以的加速度匀加速到30m/s并开启定速巡航模式(开启后汽车会自动保持30m/s的速度匀速行驶,驾驶员无需再踩油门,若驾驶员踩刹车制动,则定速巡航会自动关闭)。(车辆均可视为质点)
(1)求汽车加速阶段行驶的距离。
(2)驾驶员在行驶一段时间后发现定速巡航系统无法关闭,于是立即报警,在紧张行驶一段时间后到达距离下一个匝道40m处。此时一辆警车以10m/s的速度从此匝道汇入高速后与失控车保持在同一条车道上,然后进行拦截,要求警车汇入高速后匀加速到与失控车共速时两车刚好相遇,然后对失控车进行紧急逼停,求警车加速度的大小。
答案与解析
考点01 匀变速直线运动规律
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: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。
3.答案:B
解析:
4.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。
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:C
解析:操控机器人进行挖沟作业时,机器人动作不能忽略,不能将机器人看成质点,A错误;监测机器人搜寻时的转弯姿态时,不能将机器人看成质点,B错误定位机器人在敷埋线路上的位置时,机器人的大小、形状可忽略,可以将机器人看成质点,C正确;测试机器人敷埋作业时的机械臂动作时,不能将机器人看成质点,D错误。
7.答案:B
解析:AB.根据位移时间关系
代入数据解得运动员在空中运动的时间
故B正确,A错误;
CD.运动员入水时速度大小
代入数据可得运动员入水时速度大小
故CD错误。
故选B。
8.答案:B
解析:AB.由题图可知,
所以汽车的加速度大小为
故A错误,B正确;
CD.汽车在这段时间内的位移为
故CD错误。
故选B。
9.答案:C
解析:由图像可知
则有
解得
而v正比于x,可知a正比于位移x。
故选C。
10.答案:B
解析:足球停止所需时间为
位移为
可见经过6s,足球越过了边界,且经过8s,足球距离边界1m。
故选B。
考点 02 运动图像 追及相遇问题
1.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。
2.答案:B
解析:A.根据匀变速直线运动规律
整理可得
结合图像可知,机器人A的加速度为
解得
即机器人A的加速度大小为,A错误;
B.根据上述分析,同理可知A、B两机器人均做匀变速运动,对于机器人A,可得,
对于机器人B,可得,
设经过t时间二者速度相等,此时相距最远,则有
代入数据解得
两机器人共同的速度为
机器人A的位移
机器人B的位移
二者之间的最大距离
B正确;
C.机器人A停止运动的时间
设经过时间两机器人相遇,则有
代入数据解得
可见两机器人相遇应在机器人A停止运动之后,此时机器人A的位移为
机器人B追上的时间
C错误;
D.由题可知,机器人A经过的时间为,机器人B经过的时间为
机器人A则有
整理可得
解得(另一解机器人A已停止运动,舍去)
机器人B则有
解得
机器人A、B分别经过处的时间差
D错误。
故选B。
3.答案:C
解析:根据图像的面积表示位移可以知道,在时,甲、乙两车并不相遇,选项A错误;甲车4s做匀变速运动,乙车做加速度增大的加速运动,做加速度减小的加速运动,选项B错误;由平均速度的定义可知,8s内两车平均速度相同,选项C正确;两车相距最远的时刻分别在时刻,最大距离为,选项D错误。
4.答案:C
解析:A.机器人做直线运动,A错误;
B.机器人第1s内和第2s内的速度方向相同,均向正方向运动,B错误;
C.机器人第1s内加速度向正方向,第2s内加速度向负方向,机器人第1s内和第2s内的加速度方向相反,C正确;
D.机器人第3s内的速度方向和加速度方向相同,均向负方向,D错误。
故选C。
5.答案:A
解析:由图可知

两车间距
联立得
解得
则此时甲车的速度为
故A正确。
故选A。
6.答案:D
解析:AB.若它们在第一次相遇,甲车位移为x,则乙的位移为,则,所以,故AB错误;
CD.甲车停止运动的时刻为,根据图像的对称性,可知,若它们在第一次相遇,则下次相遇时刻为,但是若它们在第一次相遇,如果对称,应该在时刻相遇,但到时刻,甲车停止,两边不对称,因此第二次相遇不在时刻,故C错误,D正确。
故选D。
7.答案:AD
解析:由题意可知两图线均为抛物线,则物块甲、乙均做匀变速直线运动,由图(b)可知物块甲做匀加速直线运动,物块乙做匀减速直线运动,对甲有,对乙有,由于时乙图线的斜率为0,则此时乙的速度为0,则有,由以上整理得,由牛顿第二定律对甲有,对乙有,整理得,A正确;时甲的速度为,联立以上得,B错误;前,由于物块甲、乙的加速度大小相等、方向相反,则物块甲、乙组成的整体合力为零,由于斜面静止,斜面的合力也为零,则三者组成的整体合力为零,地面对斜面的作用力等于三者组成的整体的重力,所以地面对斜面的摩擦力为零,C错误;时物块乙的速度减为零,此后,物块乙静止在斜面上,物块甲继续沿斜面向下加速运动,物块甲的加速度有水平向左的分量,对两物块和斜面组成的整体,合力水平向左,则地面对斜面的摩擦力的方向水平向左,D正确。
8.答案:BD
解析:AB.乙减速至停止过程中所用时间为
假设甲车追上乙车时,乙车还未停止,则
解得
所以,假设成立。此时乙车的速度大小为
故A错误,B正确;
C.当两车共速时,两车距离最大,根据
解得,
两车之间的最大距离为
故C错误;
D.甲车追上乙车时,甲车的速度大小为
乙车的速度大小为
此后两车之间的距离随时间变化的关系为
故D正确。
故选BD。
9.答案:(1)2.4 m/s
(2)
(3)4.2 m
解析:(1)由题图图像可知,内运动员做匀减速直线运动
由匀变速直线运动平均速度公式可得该时间内的平均速度
(2)由题图图像可知,内运动员做匀加速直线运动
由加速度定义可得该段时间内的加速度大小
(3)图像与坐标轴所围面积表示位移的大小,则内运动员的位移大小为
10.答案:(1)
(2)
解析:(1)已知,,
汽车做匀加速直线运动
解得汽车加速阶段行驶的距离
(2)已知,
设警车的加速度大小为,加速到与汽车共速所用时间为t,由运动学公式
在时间内,警车的位移
失控车的位移
由位移关系
联立解得,

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