第4讲 运动图像 讲义 -2026届高考物理一轮复习110考点精讲最新高考题模拟题精练

2026年高考一轮复习110考点精讲与最新高考题和模拟题精练 第一章 运动的描述与直线运动 第4讲 运动图像 一 知识点精讲 知识点一　x－t图像与v－t图像的比较 x－t图像 v－t图像 图像举例 坐标轴 横轴为时间t，纵轴为位移x 横轴为时间t，纵轴为速度v 图线 倾斜直线表示匀速直线运动 倾斜直线表示匀变速直线运动 斜率 表示速度 表示加速度 面积 无实际意义 图线与时间轴所围图形的面积表示位移 纵截距 表示初位置 表示初速度 交点 表示相遇 表示速度相同 联系 无论x－t图像、v－t图像是直线还是曲线，所描述的运动都是直线运动，图像的形状反映了x与t、v与t的函数关系，而不是物体运动的轨迹 知识点二 . x－t图像中的曲线问题 一般曲线 ①曲线不表示物体做曲线运动，而表示物体做变速直线运动. ②一段割线的斜率等于平均速度，某点切线的斜率等于瞬时速度. ③注意路程和位移的区别：0～t1时间内，路程等于位移大小（x1）；0～t2时间内，路程（2x1－x2）大于位移大小（x2）. 抛物线 ①如图甲，图中抛物线表示物体做匀加速直线运动；如图乙，图中抛物线表示物体做匀减速直线运动. ②如图甲，加速度用Δx＝aT2计算：（x3－x2）－（x2－x1）＝aT2. ③中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，例如图甲中，第2s末的瞬时速度等于1～3s内的平均速度，即v2＝. 知识点三 . v－t图像中的曲线问题 ＜ ＞ ＞ ＜ 加速度增大 加速度减小 加速度增大 加速度减小 曲线不表示物体做曲线运动，而表示物体做变加速直线运动 知识点四 . 非常规图像 1. 三类常考非常规图像 （1）a－t图像：由v＝v0＋at可知，v－v0＝at＝Δv，如图甲所示，a－t图像与t轴所围图形的面积表示物体速度的　变化量Δv　，a－t图线与纵轴的交点表示初始时刻的　加速度　. （2）－t图像：由x＝v0t＋at2可得＝v0＋at，如图乙所示，图中的纵截距为[3]　v0　，斜率为[4]　a　. （3）v2－x图像：由v2－＝2ax可得v2＝＋2ax，图像斜率为　2a　. 2.非常规图像解题技巧 （1）用函数思想分析图像 图像反映了两个变量（物理量）之间的函数关系，因此要由运动学公式推导出两个物理量间的函数关系，以此来分析图像的斜率、截距、面积等的物理意义. （2）要注意应用解析法和排除法，两者结合提高图像类选择题的解题准确率和速度. 3. a－t图像问题的解题方略 图像特点 解题方略 a－t图像为平行于时间轴的直线 物体做匀变速直线运动，根据匀变速直线运动公式直接求解 a－t图像为倾斜的直线 根据图线与时间轴围成的图形的面积表示速度的变化量，结合初速度或其他已知的瞬时速度，求出各时刻的速度，特别是当初速度为零时，面积表示各时刻的瞬时速度 a－t图像为曲线 作出曲线的割线，根据割线与时间轴围成的图形的面积确定速度变化量的范围，如图所示，有Δv＜ 知识点五 图像转换 1.解决图像转换类问题的基本思路 2.解题方法：解析法和排除法. 3.转换时要注意以下三点： （1）合理划分运动阶段，分阶段进行图像转换； （2）注意相邻运动阶段的衔接，尤其是运动参量的衔接； （3）注意图像转换前后核心物理量间的定量关系. 知识点六 解决创新型图像问题的方法 二 最新高考题精选 1．（2024高考全国新课程卷）一质点做直线运动，下列描述其位移x或速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是（ ） A. B. C. D. 【参考答案】 C 【名师解析】 本题考查的考点：位移图像和速度图像。 质点做直线运动，不能出现同一时间两个位移，AB错误；不能出现同一时间两个速度，D错误C正确。 2 .（2024年高考福建卷第3题） 质点做直线运动的图像如图所示，其中为直线，为曲线，为直线，则以下说法正确的是（　　） A. 的平均速度为 B. 做匀减速直线运动 C. 的加速度比的大 D. 的位移比的小 【参考答案】B 【名师解析】根据速度图像的面积表示位移可知的位移为45m，平均速度为15ms，A错误；3.5~6s的位移小于0~3s时间内的位移，D错误；3.5~6s质点做匀减速运动，B正确；根据速度图像的斜率表示加速度，根据图像信息，不能判断出的加速度比的大，C错误。 3. （2024高考甘肃卷）小明测得兰州地铁一号线列车从“东方红广场”到“兰州大学”站的图像如图所示，此两站间的距离约为（　　） A. 980m B. 1230m C. 1430m D. 1880m 【答案】C 【解析】 图像中图线与横轴围成的面积表示位移，故可得两站间的距离约为 故选C。 4． （2024年高考河北卷） 篮球比赛前，常通过观察篮球从一定高度由静止下落后的反弹情况判断篮球的弹性。某同学拍摄了该过程，并得出了篮球运动的图像，如图所示。图像中a、b、c、d四点中对应篮球位置最高的是（ ） A. a点 B. b点 C. c点 D. d点 【答案】A 【解析】 由图像可知，图像第四象限表示向下运动，速度为负值。当向下运动到速度最大时篮球与地面接触，运动发生突变，速度方向变为向上并做匀减速运动。故第一次反弹后上升至a点，此时速度第一次向上减为零，到达离地面最远的位置。故四个点中篮球位置最高的是a点。A正确。 5. （2024高考福建卷）某公司在封闭公路上对一新型电动汽车进行直线加速和刹车性能测试，某次测试的速度一时间图像如图所示。已知和内图线为直线，内图线为曲线，则该车（　　） A. 在的平均速度为 B. 在做匀减速直线运动 C. 在内的位移比在内的大 D. 在的加速度大小比的小 【答案】D 【解析】 根据图像可知，在内汽车做匀加速直线运动，平均速度为 ，故A错误； 根据图像可知，在内速度一时间图像为曲线，汽车做非匀变速运动，在内图像为倾斜的直线，汽车做匀减速直线运动，故B错误； 根据图像与横轴围成的面积表示位移大小，在图中做一条辅助线，如图所示： 可得在汽车的位移大小为 在汽车的位移大小 可知的位移比的小，故C错误。 根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，由可知在的汽车加速度为 在的汽车加速度约为 负号表示加速度方向和速度相反，则在的加速度大小比的小，故D正确。 。 6 .[2023全国甲]一小车沿直线运动，从t＝0开始由静止匀加速至t＝t1时刻，此后做匀减速运动，到t＝t2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（　D　） 答案：D 【名师解析】　x－t图像的斜率表示速度v，小车在0～t1时间内从静止开始做匀加速直线运动，则x－t图像的斜率从零开始不断增大；t1～t2时间内小车做匀减速直线运动至速度为零，则x－t图像的斜率不断减小至零，故D正确，A、B、C错误. 7 .. （2023高考湖北卷）时刻，质点P从原点由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t按图示的正弦曲线变化，周期为。在时间内，下列说法正确的是（ ） A. 时，P回到原点 B. 时，P的运动速度最小 C. 时，P到原点的距离最远 D. 时，P的运动速度与时相同 【参考答案】BD 【名师解析】 质点在时间内从静止出发先做加速度增大的加速运动，然后做加速度减小的加速运动，此过程一直向前加速运动，时间内加速度和速度反向，先做加速度增加的减速运动在做加速度减小的减速运动，时刻速度减速到零，此过程一直向前做减速运动，重复此过程的运动，即质点一直向前运动，AC错误，B正确； 根据图像的面积表示速度变化量，可知内速度的变化量为零，因此时刻的速度与时刻相同，D正确。 8 .[2022上海]如图，两质点由静止开始做直线运动，它们的位移x与时间t的图像均为抛物线.t0时刻它们的速度分别为vⅠ和vⅡ，加速度分别为aⅠ和aⅡ.则（　　） A.vⅠ＞vⅡ，aⅠ＞aⅡ B.vⅠ＞vⅡ，aⅠ＜aⅡ C.vⅠ＜vⅡ，aⅠ＞aⅡ D.vⅠ＜vⅡ，aⅠ＜aⅡ 答案：A 【名师解析】　解法1 解法2　根据题述，它们的位移的图像均为抛物线，可知两质点均做初速度为零的匀加速直线运动.由x－t图像可知在0～t0时间内，Ⅰ的位移大于Ⅱ的位移，由x＝，A正确. 9 .[2022河北]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v与时间t的关系图像如图所示.由图像可知（　　） A.0～t1时间内，训练后运动员的平均加速度大 B.0～t2时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C.t2～t3时间内，训练后运动员的平均速度小 D.t3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 【名师解析】　在v－t图像中，训练前运动员在t1时刻的速度较大，因此在0～t1时间内，运动员训练后的平均加速度小于训练前的平均加速度，A项错；v－t图线与横轴所围面积表示运动员的位移，由图可知，在0～t2时间内，运动员训练前跑过的距离较大，B项错；同理，由图像可知，t2～t3时间内，训练后运动员通过的位移较大，故训练后平均速度较大，C项错；t3时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动，D项正确. . 三、最新模拟题精练 1. （2025年5月四川宜宾市三模）汽车自动驾驶技术依赖于传感器，实时感知周围环境并进行决策。在一次测试中，一辆自动驾驶汽车因感知到前方存在障碍物而紧急刹车，刹车过程可看作匀减速直线运动。以开始刹车时为计时零点，自动驾驶汽车的图像如图所示，则自动驾驶汽车（　　） A. 前4s内平均速度大小为20m/s B. 0~4s内和0~8s内平均速度大小相等 C. 前4s内刹车的加速度大小为3.75m/s² D. 时的速度大小为25m/s 【答案】C 【解析】．由图可知，前4秒内的位移为，则前4秒内平均速度大小为，故A不符合题意；根据图像可知内和内位移相等，由于时间不等，故平均速度不等，故B不符合题意；设时的速度大小为，加速度大小为，前内刹车的位移为，将刹车的过程逆向来看，根据可得，；由可得，时的速度大小为，故C符合题意，故D不符合题意。 2. （厦门市2025届高三毕业班第四次质量检测）小厦同学参加折返跑比赛，从静止开始由起点出发跑到距起点30米处的折返点，再跑回起点，则该同学运动过程中位移x与时间t的关系图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】C 【解析】．折返跑比赛的初始位移为零，末位移也为零，故B错误； 一个时刻不可能对应两个位移，故D错误； 从静止开始运动，则t=0时刻速度为零，即t=0时刻图像切线与时间轴平行，故A错误，C正确。 3. （宁夏白银市一中、八中、银光中学2025年5月高三适应性）质量为2kg的无人机（看作质点）从地面上由静止起飞沿竖直方向运动，向高处运送包裹，运动过程速度v随时间t变化的图像如图所示，重力加速度大小取，下列说法正确的是（　　） A. 0~2s内，无人机受到的空气作用力大小为30N B. t=2s时，无人机开始沿竖直方向向下运动 C. 无人机上升的最大高度为60 m D. t=16s时，无人机回到出发点 【答案】AD 【解析】．由图示v-t图像可知，0~2s内，无人机的加速度大小为 由牛顿第二定律得F-mg= ma，解得F=30N，A项正确； t=2s时，无人机仍沿竖直方向向上运动，B项错误； 无人机上升的最大高度30m，C项错误； 在8~16s内无人机的位移为 t=16s时，无人机回到出发点，D项正确。 4. （山东省临沂2025年普通高中学业水平等级测评试题三模）一辆汽车在平直公路上做匀变速直线运动，其运动的位移-时间图像如图所示，P（t1，x1）为图像上一点。PQ为过P点的切线，与t轴交于点Q（t2，0），则汽车运动的加速度大小为（　　） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】斜率表示速度，故P点速度 根据中间时刻的速度等于这段时间内的平均速度，可得时刻的速度为 则有加速度 联立解得，故选D。 5. （2025年5月广州高三综合测试） 高速摄影机可以对高速移动目标进行跟踪拍摄，在某次跑赛事中，用一架在赛道旁运动的高速摄影机跟踪拍摄运动员，将高速摄影机和运动员视为质点，他们的位移—时间图像如图所示，图线交点对应的时刻为，下列说法正确的是（　　） A. 时间内，运动员的位移比摄影机的位移大 B. 时刻，运动员和摄影机的速度相同 C. 时间内，运动员的平均速度和摄影机的相同 D. 时间内，运动员的速度变化量和摄影机的相同 【答案】C 【解析】．时间内，运动员和摄影机的位移相同，根据可知，时间内，运动员的平均速度和摄影机的相同，故A错误，C正确； 图像反映了物体的位置随时间的变化情况，图像的斜率表示速度，时刻，运动员的速度大于摄影机的速度，故B错误； 时间内，摄影机做匀速直线运动，其速度变化量为零，运动员的速度不断增加，其速度变化量大于零，故D错误。 6. （2025年5月河南名校联考）小龙虾属于甲壳动物，其运动方式多样。在水中快速移动时，主要依靠尾部的快速弯曲产生推进力，这种动作类似于“尾部弹跳”。时刻，小龙虾受到威胁，通过尾部（腹肢）的快速拍打由静止开始做直线运动，其加速度a随时间t的变化规律如图所示。在下列时刻中，小龙虾的速度达到最大值的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】由题图可知，在内，小龙虾做加速度先增大后减小的加速运动，在内，小龙虾做加速度先增大后减小的减速运动，故在时刻，小龙虾的速度达到最大值。故选B。 7. （2025年葫芦岛市普通高中高三年级第二次模拟考试）折返跑是体育课上经常练习的一个运动项目。小明同学完成一次折返跑过程的图像可能是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】．v-t 图像中速度的正负表示方向，若开始速度为正，则返回时速度应为负，故 AD 错误； v-t 图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，往返位移大小相等，所以对应面积应相等，故 C 错误，B 正确； 8. （2025年4月山西、陕西、宁夏、青海四省区普通高中新高考高三质量检测）一机器狗（如图甲所示，视为质点）沿平直地面运动的速度—时间关系图像如图乙所示，机器狗整个运动过程中加速度的大小始终为。下列说法正确的是（　　） A. 时，机器狗的速度大小为 B. 机器狗在时的运动方向与在时的运动方向相反 C. 在内，机器狗通过的路程与其位移大小相等 D. 从开始运动到停止，机器狗的平均速度为0 【答案】C 【解析】．根据题意即v-t图像，时，机器狗的速度大小 ，选项 A 错误； 机器狗一直沿同一方向运动，故在 时的运动方向与在 时的运动方向相同，选项 B 错误； 在 内，机器狗做单向直线运动，故其通过的路程与其位移大小相等，选项 C 正确； 从开始运动到停止，机器狗的位移不为 0，其平均速度不为 0，选项 D 错误； 。 9. （湖南娄底市2025届高三4月教学质量检测） 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，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 【答案】D 【解析】．若它们在第一次相遇，甲车位移为，则乙的位移为，则，所以，故AB错误；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，故错误，D正确。 10. （2024~2025学年度苏锡常镇四市高三教学情况调研（二））某物体沿直线运动，其速度v与时间t的关系如图所示，其中表示物体加速的时间段是（　　） A. 0~t1 B. t1~t2 C. t2~t3 D. t3~t4 【答案】C 【解析】．0~t1时间内物体向正方向做匀速运动，A不符合题意； B．t1~t2时间内物体向正方向做匀减速运动，B不符合题意； C．t2~t3时间内物体向负方向做匀加速运动，C符合题意； D．t3~t4时间内物体向负方向做匀减速运动，D不符合题意。 故选C。 11. （2025届信阳潢川县一高和高级中学二模联考）某质点做直线运动的位移x与时间t的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A. 该质点运动的加速度为 B. 前10s内，该质点的平均速率为10m/s C. 时，该质点速度为0 D. 前10s内，该质点的位移为100m 【答案】B 【解析】．根据匀变速直线运动规律有 变形可得 结合图像可知 m/s，m/s2 则 m/s2 故A错误； 根据速度—时间公式有 ， 解得 s 0~5s的位移为 m 随后质点反向加速，根据对称性可知质点前10s的路程为100m，位移为0，10s末的速度为20m/s，平均速率为 m/s=10m/s 故B正确，CD错误； 12. （2025届大湾区普通高中毕业年级联合模拟考试（二））无人机已广泛应用于各行各业。如图所示，一无人机从地面由静止开始竖直上升到某一高度悬停进行摄影。若无人机加速和减速阶段的加速度大小恒定且相等，取竖直向上为正方向。下列表示在该过程中无人机的运动图像可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【解析】．图像中先匀加速，再匀减速，最后匀速运动，不满足题干悬停进行摄影，故A错误；图像中先匀加速，在匀速，最后匀减速到零，悬停进行摄影，且匀加速和匀加速阶段斜率大小相等，所以加速度大小相等，满足题干条件，故B正确；加速度大小发生变化，故C错误；图像面积表示速度变化量，下方面积大于上方面积，即最终速度为向下，与题干不符，故D错误。 13 . (湖北省2025届八校三统联考)A、B两辆汽车从同一地点同时出发沿同一方向做直线运动，它们的速度的平方（v2）随位置（x）的变化规律如图所示，下列判断正确的是（　　） A. 汽车A加速度大小为4m/s2 B. 汽车A、B在x=4m处的速度大小为m/s C. 从开始到汽车A停止前，当xA=4m时A、B相距最远 D. 从开始到汽车A停止前，当xB=4m时A、B相遇 【答案】B 【解析】．根据匀变速直线运动的速度位移关系得 由图线可知图像的斜率等于2a，对汽车A，则有 解得,故A错误； B．汽车A、B在x=4m处的速度大小为v，由图可知，对于汽车A，有 得A的初速度为 由得 故B正确； 由图发现，对于B车 解得 从开始到汽车A停止时，用时 此时B车的位移 故A车停止后，B车才追上A车，故当xB=6m时A、B相遇，故D错误； 当两车速度相等时，AB相距最远，有 解得 此时 , 故C错误。 14. （2025年5月东北三省精准质检）随着科技的进步，机器狗的应用越来越普及，机器狗四次取送货物做直线运动的图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A. 第一次运动速度变化用时 B. 第二次运动做匀加速运动，且加速度为 C. 第三次运动，运动位移为所用的时间为 D. 第四次运动加速度大小为 【答案】C 【解析】．第一次运动，根据有，根据微元法的思想可知该段图像与横轴围成的面积为时间，速度变化，则有 故A错误； 第二次运动，根据速度—位移公式，可知图像的斜率为 解得加速度为，故B错误； 第三次运动，根据有，根据微元法的思想可知该段图像与横轴围成的面积为运动时间，则物体运动到处的时间为，故C正确； D．第四次运动，根据运动学公式可得 可知图像的斜率为，解得，即加速度大小为，故D错误。 学科网（北京）股份有限公司 $$