专题01 直线运动（上海专用）-【好题汇编】2025年高考物理二模试题分类汇编

专题01 直线运动 1．（2025·上海·二模）2020我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为1×103kg/m3，g取10m/s2。 “奋斗者号”的平均下潜速度大小为________m/s，下潜到海沟最深处时承受的压强约为________Pa（保留两位有效数字）。 2．（2025·上海·二模）如图甲所示，福建舰配备了先进的电磁弹射系统。电磁弹射的简化模型如图乙所示，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度B的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。 (1)下列说法中正确的是（　　） A．K置于b前电容器的电荷量为 B．金属块向右做匀加速运动 C．物块运动过程中，P端的电势始终高于Q端的电势 D．物块的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为0 (2)计算：求金属滑块在轨道上运动的最大加速度_________； (3)计算：求金属滑块在轨道上运动的最大速度。试写出一种可以提高金属块最大速度的办法_________？ 3．（2025·上海金山·二模）如图，青蛙能快速伸出舌头，准确捕捉猎物。某次捕食时，其舌头伸出10cm，且在0.07s内就粘住猎物，估算该青蛙舌尖弹射的加速度大小约为___________ m/s2，其理由是将舌尖的运动简化为___________运动。（结果保留两位小数） 4．（2025·上海普陀·二模）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方与位移x的关系，如图所示。 （1）乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是______； （2）列车通过此路段所用的时间为______s。 5．（2025·上海长宁·二模）牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系，而相对惯性系做_____运动的参考系也是惯性系。伽利略_____原理告诉我们，力学规律在任何惯性系中都具有相同的形式。 6．（2025·上海长宁·二模）某风力发电机组通过三片半径为的风叶获取风能。 （1）当风叶转速为，则风叶尖端的运动速度为______（保留2位有效数字），这一速度最接近( ) A．人的步行速度 B．自行车的骑行速度 C．汽车在高速公路上的行驶速度    D．高铁列车的运行速度 （2）设空气的密度为，水平风速为，风力发电机有3个叶片，每个叶片迎风垂直面积为S。设风能转化为电能的效率为，那么该风力发电机的电功率______。 7．（2025·上海虹口·二模）台风往往伴随大雨。建立沿水平方向为x轴、竖直向下为y轴的坐标系，一雨滴分别在两个坐标轴方向的运动图像如图所示。0～2s的时间内，雨滴做___________运动；时，雨滴的速度大小为___________m/s。 8．（2025·上海嘉定·二模）如图所示为F1赛车的“上”字形赛道示意图，赛车______。 A．一定可看作质点 B．拐弯时速度不变 C．运动一周位移为零 D．运动一周平均速度为零 9．（2025·上海·二模）2020我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为1×103kg/m3，g取10m/s2。 某潜艇竖直方向上的速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻潜艇的位置最深 B．时刻潜艇的加速度大小为0 C．时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 D．时间内潜艇加速度方向不变 10.（2025·上海长宁·二模）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析正确的是（    ） A．伽利略用该实验证明力不是维持物体运动的原因 B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论 C．运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量 D．运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显 11.（2025·上海静安·二模）如图甲所示，导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖，水面以下瓶身的横截面积均为S，已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔，如图乙所示，水开始从小孔流出。（设环境温度保持不变） （多选）在水流动的过程中，以下一定能让水停止流出的是 A．塑料瓶做自由落体运动 B．塑料瓶做竖直上抛运动 C．手托住塑料瓶竖直向上加速 D．手托住塑料瓶竖直向下加速 12.（2025·上海宝山·二模）如图所示，通过监控摄像头可以看到，一辆汽车在平直的公路上以速度14m/s（未超限速）向东匀速行驶，当汽车行驶到A处时，其前方一名路人正由D处向北横行马路，接着汽车与路人在B处发生了碰擦事故（不计碰擦对汽车速度的影响），汽车最终在C处停下。警方根据汽车轮胎和路面情况，判定汽车刹车时的加速度大小为7.0m/s2，在事故现场测得AB=30.5m、BC=11.5m、BD=2.6m。通常驾驶员从看见危险到开始刹车的反应时间为0.7s。试通过计算说明该驾驶员是否做到谨慎驾驶？ / 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题01 直线运动 1．（2025·上海·二模）2020我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为1×103kg/m3，g取10m/s2。 “奋斗者号”的平均下潜速度大小为________m/s，下潜到海沟最深处时承受的压强约为________Pa（保留两位有效数字）。 【答案】 0.91 【详解】[1]结合题意可得“奋斗者号”的平均下潜速度大小 [2]下潜到海沟最深处时承受的压强约为 2．（2025·上海·二模）如图甲所示，福建舰配备了先进的电磁弹射系统。电磁弹射的简化模型如图乙所示，直流电源的电动势为E，电容器的电容为C，两条相距L的固定光滑导轨，水平放置处于磁感应强度B的匀强磁场中。现将一质量为m，电阻为R的金属滑块垂直放置于导轨的滑槽内处于静止状态，并与两导轨接触良好。先将开关K置于a让电容器充电，充电结束后，再将K置于b，金属滑块会在电磁力的驱动下向右加速运动，达到最大速度后滑离轨道。不计导轨和电路其他部分的电阻，忽略空气阻力。 (1)下列说法中正确的是（　　） A．K置于b前电容器的电荷量为 B．金属块向右做匀加速运动 C．物块运动过程中，P端的电势始终高于Q端的电势 D．物块的速度达到最大时，电容器所带的电荷量为0 (2)计算：求金属滑块在轨道上运动的最大加速度_________； (3)计算：求金属滑块在轨道上运动的最大速度。试写出一种可以提高金属块最大速度的办法_________？ 【答案】(1)C (2) (3)增大电源电动势 【详解】（1）A．电容器充满电后，电容器的电荷量为 即K置于b前电容器的电荷量为，故A错误； B．金属块向右加速运动过程，电容器两端电压从E开始减小，滑块两端电压在增大，则电路总的电动势在减小，所以金属滑块受到的安培力在减小，加速度在减小，金属块向右做的不是匀加速运动，故B错误； C．右手定则可知，物块运动过程中，P端的电势始终高于Q端的电势，故C正确； D．物块的速度达到最大时，电容器两端电压等于滑块两端电压，故电容器所带的电荷量不为0，故D错误。 故选C。 （2）物块的速度达到最大时，电容器两端电压等于滑块两端电压，即电容器两端电压 滑块从开始运动到最大速度，电容器放电量 对金属滑块，由动量定理有 因为 联立以上解得 （3）因为最大速度为可知要提高最大速度，可以增大电源电动势。 3．（2025·上海金山·二模）如图，青蛙能快速伸出舌头，准确捕捉猎物。某次捕食时，其舌头伸出10cm，且在0.07s内就粘住猎物，估算该青蛙舌尖弹射的加速度大小约为___________ m/s2，其理由是将舌尖的运动简化为___________运动。（结果保留两位小数） 【答案】 40.82 初速为零的匀加速直线运动 不可能捉住虫。 【详解】[1]根据 解得 [2]其理由是将舌尖的运动简化为初速为零的匀加速直线运动。 4．（2025·上海普陀·二模）“复兴号”列车在某段长为1000m的平直轨道上行驶，其速度的平方与位移x的关系，如图所示。 （1）乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，在此过程中水杯里水面的形状可能是______； （2）列车通过此路段所用的时间为______s。 【答案】 B 25 【详解】（1）[1]根据图像可知，列车做匀加速直线运动，加速度大小为 乘客将一水杯放置在车厢水平桌面上，设水面与水平方向的夹角为，则有 可得 可知此过程中水杯里水面的形状是一倾斜直线，且水的加速度方向与行驶方向相同。 故选B。 （2）[2]由题图可知，， 则列车通过此路段所用的时间为 5．（2025·上海长宁·二模）牛顿运动定律成立的参考系称为惯性系，而相对惯性系做_____运动的参考系也是惯性系。伽利略_____原理告诉我们，力学规律在任何惯性系中都具有相同的形式。 【答案】 匀速直线 相对性 【详解】[1] 相对惯性系做匀速直线运动的参考系，相对惯性系静止，故牛顿定律也成立。 [2] 力学规律在任何惯性系中都具有相同的形式，这是伽利略相对性原理。 6．（2025·上海长宁·二模）某风力发电机组通过三片半径为的风叶获取风能。 （1）当风叶转速为，则风叶尖端的运动速度为______（保留2位有效数字），这一速度最接近( ) A．人的步行速度 B．自行车的骑行速度 C．汽车在高速公路上的行驶速度    D．高铁列车的运行速度 （2）设空气的密度为，水平风速为，风力发电机有3个叶片，每个叶片迎风垂直面积为S。设风能转化为电能的效率为，那么该风力发电机的电功率______。 【答案】 31 C 【详解】[1]当风叶转速为时，角速度 风叶尖端的运动速度 解得 [2]A．人正常行走的步行速度一般为1.1~1.5m/s，故A错误； B．自行车的骑车速度一般为3.3~3.5m/s，故B错误； C．汽车在高速公路上的行驶速度一般为16.67~33.33m/s，故C正确； D．高铁列车的运行速度一般为70~106m/s，故D错误。 故选C。 [3]令在极短时间内与每个叶片迎风垂直面发生作用的风的质量为，则有 该部分风对应的风能为 该风力发电机的电功率 解得 7．（2025·上海虹口·二模）台风往往伴随大雨。建立沿水平方向为x轴、竖直向下为y轴的坐标系，一雨滴分别在两个坐标轴方向的运动图像如图所示。0～2s的时间内，雨滴做___________运动；时，雨滴的速度大小为___________m/s。 【答案】 匀加速曲线 10 【详解】[1][2]从 x 方向图像可知，雨滴在 x 方向做初速度为零的匀加速直线运动，速度 从 y 方向图像可知，雨滴在y方向做匀速运动，根据合运动与分运动的关系知雨滴做匀加速曲线运动，时，雨滴的速度大小为 8．（2025·上海嘉定·二模）如图所示为F1赛车的“上”字形赛道示意图，赛车______。 A．一定可看作质点 B．拐弯时速度不变 C．运动一周位移为零 D．运动一周平均速度为零 【答案】CD 【详解】A．当物体的大小和形状相对于研究的问题而言可以忽略不计，则可以作为质点，若要研究赛车转弯时车轮的转动情况，则此时赛车不能作为作为质点，故A错误； B．拐弯时，赛车做曲线运动，速度方向时刻在改变，故速度变化，故B错误； CD．赛车运动一周，初末位置一样，则位移为零，平均速度也为零，故CD正确。 故选CD。 9．（2025·上海·二模）2020我国自主研制的万米载人潜水器“奋斗者号”成功在马里亚纳海沟坐底，历时3小时20分下潜深度达到10909米。“奋斗者号”的球形载人舱外壳采用钛合金材料，可以阻挡巨大的海水压强，海水的密度约为1×103kg/m3，g取10m/s2。 某潜艇竖直方向上的速度随时间变化情况如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时刻潜艇的位置最深 B．时刻潜艇的加速度大小为0 C．时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 D．时间内潜艇加速度方向不变 【答案】C 【详解】A．图像与横轴围成的面积表示位移，题图可知时刻图像与横轴围成的面积最大，即时刻潜艇的位置最深，故A错误； B．图斜率表示加速度，图像可知图像斜率不为0，即加速度大小不为0，故B错误； C．若为时间内为匀变速直线运动则平均速度为，而时间内，图像与t轴围成的面积（代表位移）比做匀减速直线运动时大，根据平均速度 可知时间相同，位移大的平均速度大，所以该段时间内潜艇竖直方向的平均速度大于 ，故C正确； D．图像斜率的正负表示加速度的方向，时间内，图像斜率先正后负，说明加速度方向发生了变化，故D错误。 故选C。 10.（2025·上海长宁·二模）伽利略对自由落体运动的研究，是科学实验和逻辑思维的完美结合，如图所示，可大致表示其实验和思维的过程，对这一过程的分析正确的是（    ） A．伽利略用该实验证明力不是维持物体运动的原因 B．其中丁图是实验现象，甲图是经过合理外推得到的结论 C．运用甲图实验，可“冲淡”重力的作用，更方便进行实验测量 D．运用丁图实验，可“放大”重力的作用，从而使实验现象更明显 【答案】C 【详解】A．伽利略用该实验研究自由落体运动，而不是为了证明力不是维持物体运动的原因，A错误； B．其中甲图是实验现象，丁图是经过合理外推得到的结论，B错误； C．伽利略让铜球沿阻力很小的斜面滚下，所用时间容易测量，“冲淡”重力的作用，C正确； D．丁图是伽利略根据前面的实验做了合理的外推，不是实验过程，D错误。 故选C。 11.（2025·上海静安·二模）如图甲所示，导热性能良好的透明硬质塑料瓶灌入水后盖紧瓶盖，水面以下瓶身的横截面积均为S，已知大气压强为p0，水的密度为ρ，重力加速度为g 。在瓶身下端开一小孔，如图乙所示，水开始从小孔流出。（设环境温度保持不变） （多选）在水流动的过程中，以下一定能让水停止流出的是 A．塑料瓶做自由落体运动 B．塑料瓶做竖直上抛运动 C．手托住塑料瓶竖直向上加速 D．手托住塑料瓶竖直向下加速 【答案】AB 【详解】AB．塑料瓶做自由落体运动和竖直上抛运动时，水处于完全失重状态，小孔内外压强相等，水将停止流出，故AB正确； C．手托住塑料瓶竖直向上加速，水处于超重状态，小孔内外压强差增大，水将从小孔更快流出，故C错误； D．手托住塑料瓶竖直向下加速，水处于失重状态但并不是完全失重，水仍会从小孔流出但流出的速度变慢，故D错误。 故选AB。 12.（2025·上海宝山·二模）如图所示，通过监控摄像头可以看到，一辆汽车在平直的公路上以速度14m/s（未超限速）向东匀速行驶，当汽车行驶到A处时，其前方一名路人正由D处向北横行马路，接着汽车与路人在B处发生了碰擦事故（不计碰擦对汽车速度的影响），汽车最终在C处停下。警方根据汽车轮胎和路面情况，判定汽车刹车时的加速度大小为7.0m/s2，在事故现场测得AB=30.5m、BC=11.5m、BD=2.6m。通常驾驶员从看见危险到开始刹车的反应时间为0.7s。试通过计算说明该驾驶员是否做到谨慎驾驶？ 【答案】该驾驶员未做到谨慎驾驶 【详解】设驾驶员经过时间t开始刹车，在这段时间内汽车做匀速直线运动，之后汽车做匀减速直线运动，直到汽车停止。 汽车通过的位移 汽车做匀减速运动的位移 解得 汽车做匀速运动的位移 所以 由于t=2s，明显大于反应时间0.7s，所以该驾驶员未做到谨慎驾驶。 / 学科网（北京）股份有限公司 $$