高考物理真题 模拟新题分类汇编a单元 质点的直线运.docx
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高考物理真题模拟新题分类汇编a单元质点的直线运
A单元质点的直线运动
A1 直线运动的概念、匀速直线运动
5．A1E2[2013·江苏卷]水平面上，一白球与一静止的灰球碰撞，两球质量相等．碰撞过程的频闪照片如图所示，据此可推断，碰撞过程中系统损失的动能约占碰撞前动能的（ ）
A．30% B．50%
C．70%D．90%
5．A [解析]从图中可看出，左边的白球间隔大，表示在相等的时间里运动的位移大，即速度大，右边的白球间隔小，表示速度小，所以白球是从左向右运动碰到静止的灰球，碰撞后分开运动．用刻度尺量出左边白球（碰撞前）的位移大小，约为1.35cm，可算作135等份；再用刻度尺量出右边灰球和白球（碰撞后）的位移大小，均约为1.15cm，可算作115等份．设照相机每隔时间t闪光一次，小球的质量为m，每等份的长度为L，则白球碰撞前的动能为
Ek0＝
mv2＝
m
白球碰撞后的动能为
Ek1＝
m
灰球的动能与碰撞后的白球动能相等，这样就可算出损失的动能为Ek0－2Ek1，代入数据进而算出结果：
＝0.36≈30%，故选项A正确．
A2 匀变速直线运动的规律及应用
13．A2[2013·广东卷]某航母跑道长200m．飞机在航母上滑行的最大加速度为6m/s2，起飞需要的最低速度为50m/s.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/s B.10m/s
C.15m/sD.20m/s
13．B [解析]本题考查匀变速直线运动规律，要求学生具有应用公式解决运动学问题的能力．由v2－v
＝2as求得v0＝10m/s，B正确．
1．[2013·重庆市高三上学期第一次摸底]飞机从停机坪沿直线滑出，在第1s内，在第2s内，在第3s内的位移分别是2m、4m、6m，那么（ ）
A．飞机做匀加速运动
B．飞机做匀速运动
C．3s内的平均速度是2m/s
D．3s内的平均速度是4m/s
1．D [解析]不能确定是否做匀加速运动，飞机不是做匀速运动，选项A、B错误；3s内的平均速度是v＝
m/s＝4m/s，选项C错误，选项D正确．
A3 自由落体运动
3．[2013·安徽省示范高中高三第一次联考]2012年6月1日，空降兵某部官兵使用新装备从260m超低空跳伞成功．若跳伞空降兵在离地面224m高处，由静止开始在竖直方向做自由落体运动．一段时间后，立即打开降落伞，以12.5m/s2的平均加速度匀减速下降，为了空降兵的安全，要求空降兵落地速度最大不得超过5m/s（g取10m/s2）．则（ ）
A．空降兵展开伞时离地面高度至少为125m，相当于从2.5m高处自由落下
B．空降兵展开伞时离地面高度至少为125m，相当于从1.25m高处自由落下
C．空降兵展开伞时离地面高度至少为99m，相当于从1.25m高处自由落下
D．空降兵展开伞时离地面高度至少为99m，相当于从2.5m高处自由落下
3．C [解析]设空降兵做自由落体运动的高度为h时速度为v，此时打开伞开始匀减速运动，落地时速度刚好为5m/s，这种情况空降兵在空中运动时间最短，则有v2＝2gh，v
－v2＝2a（H－h），解得h＝125m，v＝50m/s，为使空降兵安全着地，他展开伞时的高度至少为H－h＝224m－125m＝99m，选项A、B错误；他以5m/s的速度着地时，相当于从h′高处自由落下，由v
＝2gh′，得h′＝
＝
m＝1.25m，选项C正确，选项D错误．
11．A3[2013·江苏卷]（10分）某兴趣小组利用自由落体运动测定重力加速度，实验装置如图所示．倾斜的球槽中放有若干个小铁球，闭合开关K，电磁铁吸住第1个小球．手动敲击弹性金属片M，M与触头瞬间分开，第1个小球开始下落，M迅速恢复，电磁铁又吸住第2个小球．当第1个小球撞击M时，M与触头分开，第2个小球开始下落…….这样，就可测出多个小球下落的总时间．
（1）在实验中，下列做法正确的有________．
A．电路中的电源只能选用交流电源
B．实验前应将M调整到电磁铁的正下方
C．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离作为小球下落的高度
D．手动敲击M的同时按下秒表开始计时
（2）实验测得小球下落的高度H＝1.980m，10个小球下落的总时间T＝6.5s．可求出重力加速度g＝________m/s2.（结果保留两位有效数字）
（3）在不增加实验器材的情况下，请提出减小实验误差的两个办法．
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
（4）某同学考虑到电磁铁在每次断电后需要时间Δt磁性才消失，因此，每个小球的实际下落时间与它的测量时间相差Δt，这导致实验误差．为此，他分别取高度H1和H2，测量n个小球下落的总时间T1和T2.他是否可以利用这两组数据消除Δt对实验结果的影响？
请推导说明．
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
11．
（1）BD
（2）9.4
（3）增加小球下落的高度，多次重复实验，结果取平均值．
（4）由H1＝
g
和H2＝
g
可得g＝
，因此可以消去Δt的影响．
[解析]
（1）此处的电磁铁起条形磁铁的作用，故应选用直流电源，选项A错误．用直尺测量电磁铁下端到M的竖直距离再减去小球的直径作为小球下落的高度，选项C错误．
（2）1个小球下落的时间为0.65s，根据H＝
gt2，代入数据计算得g＝9.4m/s2.
（3）减小长度测量误差的办法是增加小球下落的高度．防止偶然误差的办法是多次重复实验，结果取平均值．其他答案只要合理也可．
A4 竖直上抛运动
19．A4[2013·全国卷]将甲、乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔2s，它们运动的v－t图像分别如直线甲、乙所示，则（ ）
A．t＝2s时，两球高度相差一定为40m
B．t＝4s时，两球相对于各自抛出点的位移相等
C．两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D．甲球从抛出至达到最高点的时间间隔与乙球的相等
19．BD [解析]本题关键的条件是抛出点距地面高度不同．t＝2s时，甲离抛出点为40m，乙刚开始运动，若抛出点在同一高度，则甲、乙高度差为40m，但是抛出点距地面高度不同，故A错误；t＝4s时，甲正在下落，离抛出点为40m，乙正在上升，离抛出点也为40m，B正确；两球从抛出到落回各自的抛出点时间相同，但是因为抛出点距地面高度不同，因此C错误；两球从各自抛出点至达到最高点的时间都是3s，D正确．
A5 运动图象
22．A5、F1、E1[2013·安徽卷]一物体放在水平地面上，如图1所示，已知物体所受水平拉力F随时间t的变化情况如图2所示，物体相应的速度v随时间t的变化关系如图3所示．求：
图1 图2 图3
（1）0～8s时间内拉力的冲量；
（2）0～6s时间内物体的位移；
（3）0～10s时间内，物体克服摩擦力所做的功．
22．[解析]
（1）由图2知I＝F1Δt1＋F2Δt2＋F3Δt3，I＝18N·s.
（2）由图3知物体的位移为x＝
×3m＝6m.
（3）由图2知，在6～8s时间内，物体做匀速运动，于是有f＝2N
由图3知在0～10s时间内物体的总位移为
l＝
×3m＝15m，所以W＝fl＝2×15J＝30J.
6．A5[2013·四川卷]甲、乙两物体在t＝0时刻经过同一位置沿x轴运动，其v－t图像如图所示，则（ ）
A．甲、乙在t＝0到t＝1s之间沿同一方向运动
B．乙在t＝0到t＝7s之间的位移为零
C．甲在t＝0到t＝4s之间做往复运动
D．甲、乙在t＝6s时的加速度方向相同
6．BD [解析]0～1s内，甲的速度为正值，沿正方向运动，乙的速度由负值变为正值，先沿负方向运动后沿正方向运动，A错误；0～7s内，乙的图像与坐标轴所围的面积为0，故位移为0，B正确；甲在0～1s内沿正方向做匀加速运动，在1～2s内沿正方向做匀减速运动，在2～3s内沿正方向做匀加速运动，在3～4s内沿正方向做匀减速运动，故甲在0～4s内沿正方向做单方向上的直线运动，C错误；在t＝6s时甲、乙的图像斜率均小于0，故其速度方向都为负，D正确．
19．A5[2013·新课标全国卷Ⅰ]如图，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置－时间（x－t）图线．由图可知（ ）
A．在时刻t1，a车追上b车
B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反
C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加
D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大
19．BC [解析]考查x－t图像．由图可知，在t1时刻是b车追上a车，A错误；图线的倾斜方向代表车的运动方向，向上倾斜代表与正方向相同，向下倾斜代表与正方向相反，图像的斜率的绝对值代表速率，B、C正确，D错误．
5．[2013·新课标全国卷Ⅰ]如图X1 2所示，直线a和曲线b分别是在平直公路上行驶的汽车a和b的位置－时间（x－t）图线．由图可知（ ）
图X1 2
A．在时刻t1，a车追上b车
B．在时刻t2，a、b两车运动方向相反
C．在t1到t2这段时间内，b车的速率先减少后增加
D．在t1到t2这段时间内，b车的速率一直比a车的大
5．BC [解析]考查x－t图像．由图可知，在t1时刻是b车追上a车，A错误；图线的倾斜方向代表车的运动方向，向上倾斜代表与正方向相同，向下倾斜代表与正方向相反，图像的斜率的绝对值代表速率，B、C正确，D错误．
A6 追及与相遇问题
A7 实验：
研究匀变速直线运动（长度的测量）
21．A7[2013·浙江卷]（10分）如图所示，装置甲中挂有小桶的细线绕过定滑轮，固定在小车上；装置乙中橡皮筋的一端固定在导轨的左端，另一端系在小车上．一同学用装置甲和乙分别进行实验，经正确操作获得两条纸带①和②，纸带上的a、b、c……均为打点计时器打出的点．
（1）任选一条纸带读出b、c两点间距离为________；
（2）任选一条纸带求出c、e两点间的平均速度大小为________，纸带①和②上c、e两点间的平均速度v①________v②（填“大于”、“等于”或“小于”）；
（3）图中________（填选项）．
A．两条纸带均为用装置甲实验所得
B．两条纸带均为用装置乙实验所得
C．纸带①为用装置甲实验所得，纸带②为用装置乙实验所得
D．纸带①为用装置乙实验所得，纸带②为用装置甲实验所得
21．
（1）2.10cm或2.40cm（±0.05cm，有效数字不作要求）
（2）1.13m/s或1.25m/s（±0.05cm/s，有效数字不作要求） 小于 （3）C
[解析]
（1）纸带①，b点读数约为3.90cm，c点读数约为6.00cm，b、c间距离约为2.10cm.纸带②，b点读数约为4.10cm，c点读数约为6.50cm，b、c间距离约为2.40cm.
（2）c、e间的平均速度
＝
，纸带①中对应的约为1.13m/s，纸带②中对应的约为1.25m/s.
（3）纸带①中两计时点间的距离越来越大，说明小车一直在加速，所以是用装置甲实验所得．纸带②中d点以后的计时点间的距离不变，说明小车先加速后匀速，所以是用装置乙实验所得．
34．A7[2013·广东卷]
（1）研究小车匀变速直线运动的实验装置如下图a所示，其中斜面倾角θ可调，打点计时器的工作频率为50Hz，纸带上计数点的间距如图b所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．
a b
图16
①部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．
C．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．
D．把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔．
上述实验步骤的正确顺序是：
____________________（用字母填写）．
②图b中标出的相邻两个计数点的时间间隔T＝____________________s.
③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5＝_________________．
④为了充分利用记录数据，减小误差，小车加速度大小的计算式应为a＝___________________．
（2）下图a是测量电阻Rx的原理图．学生电源输出电压可调，电流表量程选0.6A（内阻不计），标有长度刻度的均匀电阻丝ab的总长为30.0cm.
图17（a）
图17（b）
图17（c）
①根据原理图连接图b的实物图．
②断开S2，合上S1；调节电源输出电压为3.0V时，单位长度电阻丝的电压u＝________V/cm.记录此时电流表A1的示数．
③保持S1闭合，合上S2；滑动c点改变ac的长度L，同时调节电源输出电压，使电流表A1的示数与步骤②记录的值相同，记录长度L和A2的示数I.测量6组L和I值，测量数据已在图c中标出．写出Rx与L、I、u的关系式Rx＝______________；根据图c用作图法算出Rx＝_____________________Ω.
34．
（1）①DCBA ②0.1 ③
④
[解析]②每相邻两点之间还有4个记录点未画出，故T＝5×0.02s＝0.1s
③中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，则v5＝
.
④由逐差法得加速度a＝
＝
.
（2）①实物图连接如图所示 ②0.1 ③
6
19．A7，E4[2013·福建卷]
（1）在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如图甲）：
甲
①下列说法哪一项是正确的________．（填选项前字母）
A．平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B．为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C．实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
乙
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分，选取O、A、B、C计数点，已知打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打B点时小车的瞬时速度大小为________m/s（保留三位有效数字）．
19．
（1）①C ②0.653
[解析]①平衡摩擦力时必须让空车匀速滑下，而不能挂上钩码，A错误；设小车质量为M，钩码质量为m，则绳子的拉力F＝Ma＝
＝
mg，显然只有Mm时，才有
→0，此时F≈mg，即钩码质量应远小于小车质量，B错误．②对于匀加速直线运动，某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度，B点的速度等于AC段的平均速度，又AB段的时间为T＝5T0＝
＝0.1s，所以vB＝
AC＝
＝
＝
m/s＝0.653m/s.
A8 直线运动综合
24．A8[2013·新课标全国卷Ⅰ]水平桌面上有两个玩具车A和B，两者用一轻质细橡皮筋相连，在橡皮筋上有一红色标记R.在初始时橡皮筋处于拉直状态，A、B和R分别位于直角坐标系中的（0，2l）、（0，－l）和（0，0）点．已知A从静止开始沿y轴正向做加速度大小为a的匀加速运动；B平行于x轴朝x轴正向匀速运动．在两车此后运动的过程中，标记R在某时刻通过点（l，l）．假定橡皮筋的伸长是均匀的，求B运动速度的大小．
24．[解析]设B车的速度大小为v.如图，标记R在时刻t通过点K（l，l），此时A、B的位置分别为H、G.由运动学公式，H的纵坐标yA、G的横坐标xB分别为
yA＝2l＋
at2①
xB＝vt②
在开始运动时，R到A和B的距离之比为2∶1，即
OE∶OF＝2∶1
由于橡皮筋的伸长是均匀的，在以后任一时刻R到A和B的距离之比都为2∶1.因此，在时刻t有
HK∶KG＝2∶1③
由于△FGH～△IGK，有
HG∶KG＝xB∶（xB－l）④
HG∶KG＝（yA＋l）∶（2l）⑤
由③④⑤式得
xB＝
l⑥
yA＝5l⑦
联立①②⑥⑦式得 v＝
⑧
24．A8[2013·全国卷]（15分）一客运列车匀速行驶，其车轮在铁轨间的接缝处会产生周期性的撞击．坐在该客车中的某旅客测得从第1次到第16次撞击声之间的时间间隔为10.0s．在相邻的平行车道上有一列货车，当该旅客经过货车车尾时，货车恰好从静止开始以恒定加速度沿客车行进方向运动．该旅客在此后的20.0s内，看到恰好有30节货车车厢被他连续超过．已知每根铁轨的长度为25.0m，每节货车车厢的长度为16.0m，货车车厢间距忽略不计．求：
（1）客车运行速度的大小；
（2）货车运行加速度的大小．
24．[解析]
（1）设连续两次撞击铁轨的时间间隔为Δt，每根铁轨的长度为l，则客车速度为
v＝
①
其中l＝25.0m，Δt＝
s，得
v＝37.5m/s②
（2）设从货车开始运动后t＝20.0s内客车行驶了s1米，货车行驶了s2米，货车的加速度为a，30节货车车厢的总长度为L＝30×16.0m．由运动学公式有
s1＝vt③
s2＝
at2④
由题给条件有L＝s1－s2⑤
由②③④⑤式解得
a＝1.35m/s2⑥
10．[2013·湖南省衡阳市五校联考]驾驶证考试中的路考，在即将结束时要进行目标停车，考官会在离停车点不远的地方发出指令，要求将车停在指定的标志杆附近，终点附近的道路是平直的，依次有编号为A、B、C、D、E的五根标志杆，相邻杆之间的距离ΔL＝12.0m．一次路考中，学员甲驾驶汽车，学员乙坐在后排观察并记录时间，学员乙与车前端面的距离为Δs＝2.0m．假设在考官发出目标停车的指令前，汽车是匀速运动的，当学员乙经过O点时考官发出指令：
“在D标志杆目标停车”，发出指令后，学员乙立即开始计时，学员甲需要经历Δt＝0.5s的反应时间才开始刹车，开始刹车后汽车做匀减速直线运动，直到停止．学员乙记录下自己经过B、C杆时的时刻tB＝4.50s，tC＝6.50s．已知LOA＝44m．求：
图X1 6
（1）刹车前汽车做匀速运动的速度大小v0及汽车开始刹车后做匀减速直线运动的加速度大小a；
（2）汽车停止运动时车头前端面离D的距离．
10．
（1）16m/s 2m/s2
（2）6m
[解析]
（1）设O、A之间的距离为L，根据题意，有
LOA＋ΔL＝v0Δt＋v0（tB－Δt）－
a（tB－Δt）2
LOA＋2ΔL＝v0Δt＋v0（tC－Δt）－
a（tC－Δt）2
联立解得v0＝16m/s a＝2m/s2.
（2）汽车刹车位移：
x1＝
＝64m
反应时间内汽车位移：
x2＝v0Δt＝8m
汽车停止运动时满足：
LOA＋3ΔL－Δs＝x＋x1＋x2
解得x＝6m.
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