高考物理试题专项分类汇编：直线运动类题型

专题一直线运动

23年真题

1.（2023山东,6,3分）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5

m/s,则公交车经过T点时的瞬时速度为（）

RST

/〃〃乃〃/〃〃〃〃/，/〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃〃》/〃/〃///

A.3m/sB.2m/s

C.1m/sD.0.5m/s

答案：c本题解法不唯一,仅取两种解法为例。

解法一设电动公交车通过R、s、T三点的速度分别为VR、vs、vT,通过RS段和ST段

的平均速度分别为万RS、依题意,由匀变速直线运动规律有：

方RS=号"二1°m/s①

ysT

vST=^=5m/s②

XRS二万RS'tRS③

XsT二"ST'tsT④

XST=2XRS⑤

由③④⑤联立可得tsT=4tRS⑥

设匀减速直线运动的加速度大小为a,则

VR二VT+5atRs⑦

vs=VT+4atRs⑧

联立①⑦⑧式,整理可得9atRs=20-2VT⑨

联立②⑧式,整理可得4atRs=10-2VT⑩

⑨⑩两式相除得普=黑",即詈1W，解得v=lm/s,故C选项正确。

4a「Rs10-2巧'b-Vr4T

解法二设电动公交车通过R、S、T三点的速度分别为VR、vs、v『,通过RS段和ST段

的平均速度分别为万RS、vST,依题意,设匀减速直线运动的加速度大小为a,由匀变速直

线运动规律有:

万5①

5ST」S；/T=5m/s②

谣一母二2HXRS③

於一笳=2axsT④

XST=2XRS⑤

联立③④⑤式,得粤军也好⑥

尤ST2

联立①②⑥式,得VR=VT+10m/s,

解得VT=1m/s

2.（2023全国乙,14,6分）一同学将排球自0点垫起，排球竖直向上运动，随后下落回到

0点。设排球在运动过程中所受空气阻力大小和速度大小成正比，则该排球（）

A.上升时间等于下落时间

B.被垫起后瞬间的速度最大

C.达到最高点时加速度为零

D.下落过程中做匀加速运动

答案：B上升过程也可以看成反向初速度为零的加速运动，如图a,下降过程如图b。比

较图a、图b描述的两个加速运动,初速度都是零，位移相同,设重力加速度为g,图a中

描述的加速运动的加速度大于g,加速度逐渐增加,最高点加速度为g；图b中描述的加

速运动的加速度小于g,加速度逐渐减小,最高点加速度为g,由此可判定v„>v„，,即排球

被垫起后瞬间的速度最大，也可判定t上〈t下,B正确,A、C、D错误。故选B。

Q上'上''下

图a图b

3.（2023全国甲，16,6分）一小车沿直线运动,从t=0开始由静止匀加速至t=ti时刻,此

后做匀减速运动,到t=tz时刻速度降为零。在下列小车位移x与时间t的关系曲线中,

可能正确的是（）

答案D位移-时间图线切线的斜率表示速度,0~匕时间内，小车做匀加速直线运动,速

度增大,x-t图线斜率增大;tJb时间内，小车做匀减速直线运动,速度减小,x-t图线斜

率减小,A、B、C选项错误,D选项正确。

4.（2023广东,3,4分）钠原子喷泉钟是定标“秒”的装置。在喷泉钟的真空系统中，可视为质

点的艳原子团在激光的推动下，获得一定的初速度。随后激光关闭,镑原子团仅在重力的

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纳原子团的速度v或加速度a随时间/变化的图像是（）

答案D艳原子团仅受重力，加速度为g且竖直向下，故C错误,D正确。在V"图像中,

图线斜率表示加速度，故斜率不变，图线应是一条倾斜的直线,A、B均错误。

5.（2023福建,1,4分）“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。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处彳亍驶路

程为304米。已知0、M间和V、N间的直线距离分别约为463米和234米，则火星车

A.从。处行驶到N处的路程为697米

B.从。处行驶到N处的位移大小为889米

C.从。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

答案D从。处行驶到N处的路程为889米,A错误。题中未给出。、M间和“、N间

位移的方向，不能算出从。处行驶到N处的位移大小，但可知位移大小一定小于等于697

米,B错误。由速率公式可得，从O处行驶到M处的平均速率约为9.6米/天,C错误。

由速度公式可得，从〃处行驶到N处的平均速度大小约为10米/天,D正确。

6.（2023福建,7,6分）（多选）甲、乙两辆完全相同的小车均由静止沿同一方向出发做直线

运动。以出发时刻为计时零点，甲车的速度-时间图像如图（a）所示,乙车所受合力-时间

图像如图（b）所示。则)

图（a）图（b）

A.0-2s内,甲车的加速度大小逐渐增大

B.乙车在t=2s和t=6s时的速度相同

C.2~6s内，甲、乙两车的位移不同

D.t=8s时，甲、乙两车的动能不同

答案BCv-t图像中图线的斜率表示加速度,由题图（a）可知0~2s内甲车的加速度大小

不变,A错误。尸”图像中图线与横坐标轴围成的面积表示动量的变化量，由题图（b河知

2~6s内乙车的动量变化量为零，所以t=2s和仁6s时速度相同,B正确。在vr图像中图

线与横坐标轴围成的面积表示位移，在2~6s内,由题图（a）得甲车位移为零,将题图（b）转换

为V”图像（如图），同理可得乙车位移不为零C正确。由题图可得，当片8s时，甲、乙两

车速度均为零,D错误。

22年及之前真题

1.（2022全国甲，15,6分）长为，的高速列车在平直轨道上正常行驶,速率为如要通过

前方一长为L的隧道,当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过

「（X㈤。已知列车加速和减速时加速度的大小分别为a和2a,则列车从减速开始至回

到正常行驶速率跖所用时间至少为（

rvL+2f

A.v0-v+L+iB.o-+

・2avav

（）

C3（v0-v）^L+ZD3V0-V^L+2Z

,2avav

答案C列车车头到达隧道前减速时间后竽,在隧道中匀速行驶时间t=—,车尾离

2a2v

开隧道后，加速时间后总时间仁/友+梦等必空故选心

a2av

2.（2022河北,1,4分）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「与时间，的关系图像如图所示。由图像可知（）

A.0W时间内,训练后运动员的平均加速度大

B.0,时间内,训练前、后运动员跑过的距离相等

C.友N时间内，训练后运动员的平均速度小

D.看时刻后,运动员训练前做减速运动,训练后做加速运动

答案D右时刻,实线对应的速度比虚线的小,由，华可知,0W时间内,训练后运动员

的平均加速度比训练前的小,A错误;「力图线与「轴所围的面积表示位移,由图可知

0N时间内,训练前运动员跑过的距离比训练后的大,B错误；友W时间内,训练后运动员

的位移比训练前的位移大,可知训练后运动员的平均速度大,故C错误;根据lf图像可

知，友时刻后,运动员训练前速度减小,做减速运动,训练后速度增大,做加速运动,故D

正确。

3.（2022浙江1月选考,2,3分）下列说法正确的是（）

A.研究甲图中排球运动员扣球动作时,排球可以看成质点

B.研究乙图中乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球不能看成质点

C.研究丙图中羽毛球运动员回击羽毛球动作时,羽毛球大小可以忽略

D.研究丁图中体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度可视为相同

答案B研究排球运动员扣球动作时，扣击排球上不同部位时得到的结果不同,此时排

球不可以看成质点,A错误;研究乒乓球运动员的发球技术时,乒乓球的不同部位受到击

打时产生的结果不同,此时乒乓球不能看成质点,B正确;研究羽毛球运动员回击羽毛球

动作时，回击羽毛球上不同部位时产生的结果不同,此时羽毛球大小不能忽略,C错误;研

究体操运动员的平衡木动作时,运动员身体各部分的速度不全相同,D错误。

4.（2022湖北,6,4分）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/和G间的铁路里程为1080km,/和C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&设普通列车的最高速度为108km/h,高铁列车的最

高速度为324km/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0.5

m/s2,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/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

答案B设列车最高速度为匕匀加速及匀减速运动时间均为九匀速运动时间为原两

相邻车站间距为则列车从十到G的运动时间为

t=5（友+2ti）=5XL~tlX2+10△叁+5?!=—+—,由题意可知Z=—km=2.16X105m,两歹iJ车

vvva5'

在每站停车时间相同，故节省时间A仁5X2.X103S+鬻S-（5X2『S+需S）=6h

30min,故B正确。

5.（2019海南单科,3,4分）汽车在平直公路上以20m/s的速度匀速行驶。前方突遇险

2

情,司机紧急刹车,汽车做匀减速运动,加速度大小为8m/so从开始刹车到汽车停止，

汽车运动的距离为（）

A.10mB.20mC.25mD.50m

答案C汽车做匀减速运动,根据笳=2ax解得x=S碧111=25m,故选c。

Z.CLZXo

6.（2018海南单科,1,4分）一攀岩者以1m/s的速度匀速向上攀登,途中碰落了岩壁上

的石块，石块自由下落。3s后攀岩者听到石块落地的声音,此时他离地面的高度约为

（）

A.10mB.30mC.50mD.70m

答案c本题考查自由落体运动遵循的规律及其相关的知识点，同时考查了估算能力。

综合石块、攀岩者和声音的运动，体现了模型建构、科学推理核心素养。

若不考虑空气阻力和声速,根据自由落体运动遵循的规律可知,石块自由下落的高度约

为h=jgt2=44.1m;这期间攀岩者爬了约3m,所以距离地面高度约为47.1m,与C选项最

接近，故选C。

7.（2018浙江4月选考,2,3分）某驾驶员使用定速巡航,在高速公路上以时速110公里

行驶了200公里,其中"时速110公里"、"行驶200公里"分别是指（）

A.速度、位移B.速度、路程

C.速率、位移D.速率、路程

答案D"行驶了200公里"指的是经过的路程的大小，"时速110公里"是指速度

的大小即速率，故D正确,A、B、C错误;故选D。

8.（2015浙江理综,15,6分）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△心测得遮光条的宽度为Ax,用詈近似代表

滑块通过光电门时的瞬时速度。为使器更接近瞬时速度,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

答案A肝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,可将遮光条的宽度减小一些，所以B、C、D项错误,A项正确。

9.（2015江苏单科,5,6分）如图所示，某“闯关游戏”的笔直通道上每隔8m设有一个

关卡，各关卡同步放行和关闭，放行和关闭的时间分别为5s和2s。关卡刚放行时,-

同学立即在关卡1处以加速度2m/s2由静止加速到2m/s,然后匀速向前,则最先挡住他

前进的关卡是（)

关卡1关卡2关卡3关卡4关卡5

A.关卡2B.关卡3C.关卡4D.关卡5

答案C由v=at解得,该同学加速到2m/s所用时间为1s,通过的位移x^at^lmo

之后的4s匀速,通过的位移为x2=vt2=2X4m=8m,可见关卡关闭时该同学到达关卡2右

侧1m处。之后2s内运动位移为4m,关卡再次打开时,该同学在5s内又运动10m,到

达关卡4左侧1m处,此时关卡恰好关闭,而该同学运动到关卡4只需0.5s,关卡4仍

处于关闭状态，故选C。

评析本题考查知识并不难，但对考生的分析推理能力要求较高,所以属于稍偏难的题。

弄清关卡每次关闭时该同学到达何处,是解题的突破口。

10.（2015山东理综,14,6分）距地面高5m的水平直轨道上A、B两点相距2m,在B点

用细线悬挂一小球,离地高度为h,如图。小车始终以4m/s的速度沿轨道匀速运动,经

过A点时将随车携带的小球由轨道高度自由卸下，小车运动至B点时细线被轧断,最后

两球同时落地。不计空气阻力，取重力加速度的大小g=10m/s）可求得h等于（）

°i

h

A.1.25mB.2.25mC.3.75mD.4.75m

答案A小车由A运动到B的时间为；s=0.5s,对左侧小球,5m-gt2,对右侧小

4Z

球,h=1g（t-0.5s）2,解得h=l.25m,所以A正确。

11.（2014上海单科,8,2分）在离地高h处,沿竖直方向同时向上和向下抛出两个小球,

它们的初速度大小均为v,不计空气阻力,两球落地的时间差为（）

A.—B.-C.—D.-

ggvv

答案A解法一（运动学解法）以竖直向下为正方向，对向上和向下抛出的两个小球,

分别有h=-vti+,g此,h=vt2+|g^,At=t-t2,解以上三式得两球落地的时间差At=-,故

zz9

A正确。

解法二（动量解法）以竖直向下为正方向,对向上和向下抛出的两球,分别由动量定理

，2222

得mgti=m（vi+v）,mgt2=m（v2,-v）,又由2gh=vj-v=V2-v,解以上各式得两球落地的时

间差Atff卫，故A正确。

9

12.（2013广东理综,13,4分）某航母跑道长200mo飞机在航母上滑行的最大加速度为

2

6m/s,起飞需要的最低速度为50m/so那么,飞机在滑行前,需要借助弹射系统获得的

最小初速度为（）

A.5m/sB.10m/sC.15m/sD.20m/s

答案B由题知,最大位移x=200m,加速度a=6m/s2,末速度v=50m/s,求最小初速度

voo由--诏=2ax可得:Vo=lOm/s,故B项正确。

13.（2019浙江4月选考,9,3分）甲、乙两物体零时刻开始从同一地点向同一方向做直

线运动，位移-时间图像如图所示,则在0~匕时间内（）

A.甲的速度总比乙大

B.甲、乙位移相同

C.甲经过的路程比乙小

D.甲、乙均做加速运动

答案B利用图像语言描述物体的运动，体现了模型建构、科学推理的核心素养。

因x-t图线的斜率表示速度,可知在0~匕时间内开始时甲的速度大于乙的速度,后来乙

的速度大于甲的速度,选项A错误;由图像可知在0~匕时间内甲、乙位移相同,选项B正

确;甲、乙向同方向做直线运动，则。~匕时间内甲、乙的路程相同，选项C错误;由图线

斜率表示速度可知,甲做匀速直线运动,乙做加速直线运动,选项D错误。

14.（2016课标1,21,6分）（多选）甲、乙两年在平直公路上同向行驶,其v-t图像如图

所示。已知两车在t=3s时并排行驶，则（）

A.在t=ls时,甲车在乙车后

B.在t=0时,甲车在乙车前7.5m

C.两车另一次并排行驶的时刻是t=2s

D.甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m

答案BD由题中v-t图像得a甲=10m/s2,a乙=5m/s2,两车在t=3s时并排行驶,此时

x甲=%甲t2=^X10X32m=45m,x3=vot+|a乙t2=10X3m+|x5X32m=52.5m,所以t=0时

甲车在前,距乙车的距离为L=x乙-x甲=7.5m,B项正确。t=ls时,x甲'=某甲t2=5m,x乙

'=vot+3乙/=12.5m,此时x乙'=x甲'+L=12.5m,所以另一次并排行驶的时刻为t=ls,故

A、C项错误；两次并排行驶的位置沿公路方向相距L'=x乙-x乙'=40m,故D项正确。

15.（2016江苏单科,5,3分）小球从一定高度处由静止下落,与地面碰撞后回到原高度再

次下落,重复上述运动。取小球的落地点为原点建立坐标系,竖直向上为正方向。下列

速度v和位置x的关系图像中,能描述该过程的是（）

答案A以小球落地点为原点，设小球从H高处由静止下落，则下降过程中小球距原点

的距离x=H-h（h为下落的距离），由机械能守恒有

|mv2=mgh

^mv2=mg（H-x）

得v2=2gH-2gx,式中v的方向向下

设小球落地时速度为vo,则诏=2gH

上升阶段:|mv2-|mvg=-mgx

得v2=2gH-2gx,式中v的方向向上

因此上升和下降阶段速度大小随X的变化规律相同,速度方向相反,且V与X的关系不

是线性关系，故A项正确。

审题指导解答本题时要知道小球运动时速度的对称性,知道小球在运动过程中只受重

力作用;根据物理规律找到v与x的关系,进而分析v-x图像。

评析本题考查了机械能守恒、运动学公式等知识点，意在借助V-X图像考查考生的理

解能力和知识的迁移能力。

16.（2015广东理综,13,4分）甲、乙两人同时同地出发骑自行车做直线运动,前1小时

内的位移-时间图像如图所示。下列表述正确的是（）

A.0.2飞.5小时内，甲的加速度比乙的大

B.0.2飞.5小时内，甲的速度比乙的大

C.0.6飞.8小时内，甲的位移比乙的小

D.0.8小时内，甲、乙骑行的路程相等

答案B在位移-时间图像中，图线的斜率表示物体的速度，由图知在0.2~0.5小时内，

甲、乙两人的s-t图线皆为直线,且甲的图线斜率大，可知两人都做匀速运动,且甲的速

度大,A错误、B正确;s-t图线上某点的纵坐标表示对应时刻物体的位移,两纵坐标的差

值表示对应时间段内位移的大小,故0.6飞.8小时内，甲的位移比乙的位移大,C错误;物

体单向直线运动中路程等于位移的大小，有反向运动时路程等于每个阶段中位移大小之

和,故知0.8小时内两人位移相等，但甲骑行的路程大于乙骑行的路程,D错误。

17.（2014课标n,14,6分,0.450）甲乙两汽车在一平直公路上同向行驶。在t=0到t=ti

的时间内,它们的v-t图像如图所示。在这段时间内（）

A.汽车甲的平均速度比乙的大

B.汽车乙的平均速度等于空

C.甲乙两汽车的位移相同

D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大

答案A由v-t图像知，在0~t时间内，甲的位移大于乙的位移,C错误。由片知，甲

的平均速度比乙的大,故A正确。如图所示,汽车乙的v-t图像中,实线下的面积小于倾

斜虚线下的面积,故汽车乙的平均速度小于空,B错误。v-t图像中的斜率表示加速度,

甲、乙图线上各点切线的斜率的绝对值均逐渐减小,故加速度大小都逐渐减小,D错误。

易错警示在v-t图线上,某点的切线斜率表示该点的加速度,而不是用该点与原点连

线的斜率表示该点的加速度。

解题关键首先明确v-t图像中，点、线、面、轴、斜率、截距的物理意义。其次要知

道在线性函数中平均数等于初末数的平均值。

18.（2014大纲全国，14,6分）一质点沿x轴做直线运动,其v-t图像如图所示。质点在

t=0时位于x=5m处,开始沿x轴正向运动。当t=8s时,质点在x轴上的位置为（

A.x=3mB.x=8m

C.x=9mD.x=14m

答案B由图像知,质点在8s内的位移△x