专题01 直线运动-三年（2020-2022）高考物理真题模拟题分类练（全国卷专用）

全国三年（2020-2022）高考物理真题分项汇编 专题01 直线运动 【考纲定位】 近3年考情分析 考点要求 等级要求 考题统计 2022 2021 2020 运动的描述 Ⅰ 匀变速直线运动的规律 Ⅱ 全国甲卷·T15 全国甲卷·T14 Ⅰ卷·T24 运动图像及三类典型问题 Ⅱ 【知识重现】 知识点一 匀变速直线运动规律的应用 基本公式的选择与应用： 适宜选用公式 题目中所涉及的物理量（包括已知量、待求量和为解题设定的中间量） 没有涉及 的物理量 v=v0＋at v0、v、a、t x x=v0t＋at2 v0、a、t、x v v2-v=2ax v0、v、a、x t x=t v0、v、t、x a 知识点二 运动图像问题 1.三种基本运动学图像。 x-t图像 图像斜率大小表示物体运动速度的大小，斜率的正负表示速度的方向 v-t图像 （1）某一点代表此时刻的瞬时速度，时间轴上方速度方向为正，时间轴下方速度方向为负。（2）图像斜率的大小表示物体运动的加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向。（3）图像与时间轴围成的面积代表位移，时间轴上方位移为正，时间轴下方位移为负 a-t图像 图像与时间轴围成的面积表示物体速度的变化量；加速度恒定表示物体做匀变速运动，否则物体做非匀变速运动 三者关系 x-t图像和v-t图像描述都是直线运动，而a-t图像描述的不一定是直线运动；在图像转换时，必须明确不同图像间相互联系的物理量，必要时还应根据运动规律写出两个图像所描述的物理量间的函数关系式进行分析和判断 2.图像问题的五看。 一看：轴；二看：线；三看：斜率；四看：面积；五看：截距。 3.图像问题的两点注意。 （1）x-t图像和v-t图像描述的都是直线运动，图像不表示物体的运动轨迹。 （2）利用v-t图像分析两个物体的运动时，要注意两个物体的出发点，即注意它们是否从同一位置出发。 4.陌生的图像：要先找图像的函数关系式（根据动力学规律对运动过程列方程，找出两物理量在运动过程中任一位置的关系，分离出因变量即可），由函数关系式确定截距、斜率等的物理意义。 【真题汇编】 1.（2022·全国甲卷·T15）长为l的高速列车在平直轨道上正常行驶，速率为v0，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v（v < v0）。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v0所用时间至少为（ ） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】 由题知当列车的任一部分处于隧道内时，列车速率都不允许超过v（v < v0），则列车进隧道前必须减速到v，则有 v = v0 - 2at1 解得 在隧道内匀速有 列车尾部出隧道后立即加速到v0，有 v0 = v + at3 解得 则列车从减速开始至回到正常行驶速率v0所用时间至少为 故选C。 2. （2021·全国甲卷·T14）如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（　　） A. 逐渐增大 B. 逐渐减小 C. 先增大后减小 D. 先减小后增大 【答案】D 【解析】 设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知 可得 可知时，t 有最小值，故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。 故选D。 3. （2020·全国Ⅰ卷·T24）我国自主研制了运-20重型运输机。飞机获得的升力大小F可用描写，k为系数；v是飞机在平直跑道上的滑行速度，F与飞机所受重力相等时的v称为飞机的起飞离地速度，已知飞机质量为时，起飞离地速度为66 m/s；装载货物后质量为，装载货物前后起飞离地时的k值可视为不变。 （1）求飞机装载货物后的起飞离地速度； （2）若该飞机装载货物后，从静止开始匀加速滑行1 521 m起飞离地，求飞机在滑行过程中加速度的大小和所用的时间。 【答案】(1)；（2）2m/s2， 【解析】 【详解】（1）空载起飞时，升力正好等于重力： 满载起飞时，升力正好等于重力： 由上两式解得： （2）满载货物的飞机做初速度为零的匀加速直线运动，所以 解得： 由加速的定义式变形得： 解得： 【突破练习】 1. （2022·河南许昌市高三下学期二模）一物块在粗糙水平面上沿直线自由滑行，物块运动的位移为x，运动时间为t，绘制的图像如图所示，则物块在前3 s内的位移为（　　） A. 25 m B. 24 m C. 20