2027届北京市高三物理一轮复习小专题拓展训练（一）——运动图像

**基本信息** 聚焦运动图像专项，通过20道选择真题构建从基础概念到综合应用的训练体系，强化物理观念与科学思维 **专项设计** |模块|题量/典例|题型特征|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础概念|3题（如11题加速度定义）|概念辨析|从加速度定义切入，建立运动学量间关系| |单一图像|10题（如1题x-t图、2题v-t图）|情境化命题|x-t图斜率/面积→速度/位移，v-t图斜率/面积→加速度/位移的逻辑链| |综合应用|7题（如15题x-t与v-t对比）|多过程分析|通过机器人、电梯等真实场景，实现图像转换与多过程运动建模|

· 2027届北京市高三物理一轮复习小专题拓展训练（一） · 运动图像 · 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．为测试人形机器人的稳定性和灵活性，让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”，如图（a）所示。人形机器人在一段时间内的位置—时间图像如图（b）所示，设该机器人在内的位移为、速度为内的位移为、速度为，则（　　） A． B． C． D． 2．ETC是电子不停车收费系统的简称，常见于高速公路出入口，只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置，就能实现快速收费，提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像，其中时间内的图线是一条平行于轴的直线，则（　　） A．汽车在时间内做匀减速直线运动 B．汽车在时间内处于静止状态 C．汽车在和时间内的加速度方向相同 D．汽车在和时间内的速度方向相反 3．如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（   ） A． B． C． D． 4．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 5．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 6．一质点做直线运动，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． 7．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 8．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是（    ）    A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0s C．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s 9．一小车沿直线运动，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（   ） A．   B．   C．   D．   10．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．时间内，训练后运动员的平均加速度大 B．时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C．时间内，训练后运动员的平均速度小 D．时刻后，运动员训练前做减速运动，训练后做加速运动 11．一质点由静止开始沿直线运动，其加速度a随时间t变化的图像如图所示。关于加速度及该质点在第2s末的速度，下列说法正确的是（　　） A．加速度是描述位置变化快慢的物理量；12m/s B．加速度是描述速度变化快慢的物理量；12m/s C．加速度是描述位置变化快慢的物理量；6m/s D．加速度是描述速度变化快慢的物理量；6m/s 12．迁西县花香果巷特色小镇，现有千亩梨树和牡丹，每年四月举办梨花节、五月举办牡丹节。一无人机航拍时，在竖直方向的图像如图所示，取向上为正方向，则无人机上升至最高点的时刻是（　　） A． B． C． D． 13．“世界第一高桥”贵州花江峡谷大桥配备的“空中电梯”是一个全透明观光电梯。如图为该电梯某次从底部到达顶部观景台后再返回底部的速度—时间图像，则0~208s内电梯运行的路程和平均速度大小为（　　） A．0，0 B．0，2m/s C．416m，0 D．416m，2m/s 14．由于受到空气阻力，雨滴竖直下落过程的速度-时间图像（图像）如图所示，其加速度和下落高度随时间变化的图像可能是（为重力加速度）（    ） A． B． C． D． 二、多选题 15．某汽车检测中心对两款新型智能网联电动车进行直线加速与制动性能测试。测试车甲、乙均配备高精度北斗定位模块，分别实时记录其位置坐标、瞬时速度随时间变化的规律。两辆测试车同时由静止从同一起跑线出发，沿平直车道向同一方向行驶。根据车载传感器回传数据绘制运动图像，其中甲车的位移—时间关系图像如图甲所示，乙车的速度—时间关系图像如图乙所示，从出发点开始计时，下列说法正确的是（　　） A．内，甲、乙两车的位移大小均为4m B．时甲车的速度比乙车的速度小 C．时甲、乙两车的运动方向相同 D．时两车都回到出发位置 16．某同学研究雨滴从高空竖直下落，描绘出雨滴的速度随时间变化规律如下图，则（　　） A．雨滴运动越来越慢 B．雨滴速度变化越来越慢 C．雨滴运动的加速度与速度方向相反 D．雨滴所受阻力越来越大 17．商场里，经常能看到如图甲所示的机器人兜售小商品。某机器人在水平面上沿直线运动，其位移随时间变化的图像如图乙所示，的图线为曲线，其余为直线。则机器人在（　　） A．内做匀速直线运动 B．末的速度大小为 C．内的位移为0 D．内通过的路程为 18．小明操作一无人机在空中沿直线飞行，它运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．无人机在t1时刻的速度小于t2时刻的速度 B．无人机在t2时刻的速度方向与t3时刻的速度方向相反 C．t3时刻，无人机的速度方向与加速度方向相反 D．无人机在t₃时刻的加速度小于t4时刻的加速度 19．如图甲所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图乙记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度—时间图像，下列说法正确的是（       ） A．0~4s内，机器人的平均速度大小为4.4m/s B．4~12s内，机器人静止 C．12~14s内，机器人的加速度大小为 D．12~14s内，机器人的位移大小为16.4m 20．在测试某无人机竖直升降性能时，无人机从地面启动后从某时刻开始计时，其后时间内的位移x随时间t变化的图像如图所示，已知时间内的图线为直线，时间内的图线为抛物线，，则时间，下列说法正确的是（　　） A．时间内，无人机做匀加速运动 B．时刻无人机处在最高处 C．和时刻，无人机的速度相反 D．无人机上升的最大高度为 试卷第10页，共13页 试卷第9页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $ · 2027届北京市高三物理一轮复习小专题拓展训练（一） · 运动图像 · 学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________ 一、单选题 1．为测试人形机器人的稳定性和灵活性，让人形机器人按指令在一条直线上“跑步”，如图（a）所示。人形机器人在一段时间内的位置—时间图像如图（b）所示，设该机器人在内的位移为、速度为内的位移为、速度为，则（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【详解】根据图像可知，内的位移为 速度为 内的位移为 速度为 所以 故选D。 2．ETC是电子不停车收费系统的简称，常见于高速公路出入口，只要在车挡风玻璃上安装一个打卡装置，就能实现快速收费，提高通行效率。如图所示是一辆汽车通过ETC通道运动过程的速度—时间图像，其中时间内的图线是一条平行于轴的直线，则（　　） A．汽车在时间内做匀减速直线运动 B．汽车在时间内处于静止状态 C．汽车在和时间内的加速度方向相同 D．汽车在和时间内的速度方向相反 【答案】A 【详解】A．由图可知图像的斜率表示加速度，时间内加速度为负且恒定，速度为正，加速度方向与速度方向相反，故时，汽车做匀减速直线运动，故A正确； B．内，汽车做匀速直线运动，故B错误； C．内加速度为负，内加速度为正，故和内，汽车加速度方向相反，故C错误； D．和内，汽车速度方向相同，均为正，故D错误。 故选A。 3．如图所示，某滑雪爱好者经过M点后在水平雪道滑行。然后滑上平滑连接的倾斜雪道，当其达到N点时速度为0，水平雪道上滑行视为匀速直线运动，在倾斜雪道上的运动视为匀减速直线运动。则M到N的运动过程中，其速度大小v随时间t的变化图像可能是（   ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】滑雪爱好者在水平雪道上做匀速直线运动，滑上平滑连接（没有能量损失，速度大小不变）的倾斜雪道，在倾斜雪道上做匀减速直线运动。 故选C。 4．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 【详解】图像中图线与横轴围成的面积表示位移，故可得 故选C。 5．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 【详解】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。 故选A。 6．一质点做直线运动，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． 【答案】C 【详解】AB．物体做直线运动，位移与时间成函数关系，AB选项中一个时间对应2个以上的位移，故不可能，故AB错误； CD．同理D选项中一个时间对应2个速度，只有C选项速度与时间是成函数关系，故C正确，D错误。 故选C。 7．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 【详解】A．根据图像可知，在内汽车做匀加速直线运动，3s末时速度大于30m/s，则平均速度 故A错误； B．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； C．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。 D．根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，由C选项中图可知，辅助线的加速度大小与在的加速度大小相等，在的汽车加速度大于辅助线的加速度大小，则在的加速度大小比的小，故D正确。 故选D。 8．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示。电梯加速上升的时段是（    ）    A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0s C．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s 【答案】A 【详解】因电梯上升，由速度图像可知，电梯加速上升的时间段为20.0s到30.0s。 故选A。 9．一小车沿直线运动，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（   ） A．   B．   C．   D．   【答案】D 【详解】x—t图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t1图像斜率变大，t1—t2做匀减速运动则图像的斜率变小，在t2时刻停止图像的斜率变为零。 故选D。 10．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．时间内，训练后运动员的平均加速度大 B．时间内，训练前、后运动员跑过的距离相等 C．时间内，训练后运动员的平均速度小 D．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 【详解】A．根据图像的斜率表示加速度，由题图可知时间内，训练后运动员的平均加速度比训练前的小，故A错误； B．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练前运动员跑过的距离比训练后的大，故B错误； C．根据图像围成的面积表示位移，由题图可知时间内，训练后运动员的位移比训练前的位移大，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知训练后运动员的平均速度大，故C错误； D．根据图像可直接判断知，时刻后，运动员训练前速度减小，做减速运动；时刻后，运动员训练后速度增加，做加速运动，故D正确。 故选D。 11．一质点由静止开始沿直线运动，其加速度a随时间t变化的图像如图所示。关于加速度及该质点在第2s末的速度，下列说法正确的是（　　） A．加速度是描述位置变化快慢的物理量；12m/s B．加速度是描述速度变化快慢的物理量；12m/s C．加速度是描述位置变化快慢的物理量；6m/s D．加速度是描述速度变化快慢的物理量；6m/s 【答案】D 【详解】速度是描述位置变化快慢的物理量，加速度是描述速度变化快慢的物理量；a-t图像中，图线与横轴所围的面积表示速度的变化量，因此第2 s末的速度 。 故选D。 12．迁西县花香果巷特色小镇，现有千亩梨树和牡丹，每年四月举办梨花节、五月举办牡丹节。一无人机航拍时，在竖直方向的图像如图所示，取向上为正方向，则无人机上升至最高点的时刻是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【详解】因取向上为正方向，故时间内速度为正，一直在上升,时刻速度减为零，上升到最高点 故选B。 13．“世界第一高桥”贵州花江峡谷大桥配备的“空中电梯”是一个全透明观光电梯。如图为该电梯某次从底部到达顶部观景台后再返回底部的速度—时间图像，则0~208s内电梯运行的路程和平均速度大小为（　　） A．0，0 B．0，2m/s C．416m，0 D．416m，2m/s 【答案】C 【详解】图像与时间轴所围成的面积代表位移，路程等于图像与时间轴所围成的面积的绝对值之和，根据图乙可知，0~208s内电梯运行的路程 根据图乙可知0~208s内电梯运行的位移 则平均速度 综合可知C选项符合题意。 故选C。 14．由于受到空气阻力，雨滴竖直下落过程的速度-时间图像（图像）如图所示，其加速度和下落高度随时间变化的图像可能是（为重力加速度）（    ） A． B． C． D． 【答案】C 【详解】AB．从雨滴下落的速度-时间图像可知，雨滴做加速度逐渐减小的加速运动，故AB不符合题意； CD．图像的斜率表示速度，雨滴的运动为加速运动，故图像的斜率应越来越大，图像越来越陡，故C正确，D错误。 故选C。 二、多选题 15．某汽车检测中心对两款新型智能网联电动车进行直线加速与制动性能测试。测试车甲、乙均配备高精度北斗定位模块，分别实时记录其位置坐标、瞬时速度随时间变化的规律。两辆测试车同时由静止从同一起跑线出发，沿平直车道向同一方向行驶。根据车载传感器回传数据绘制运动图像，其中甲车的位移—时间关系图像如图甲所示，乙车的速度—时间关系图像如图乙所示，从出发点开始计时，下列说法正确的是（　　） A．内，甲、乙两车的位移大小均为4m B．时甲车的速度比乙车的速度小 C．时甲、乙两车的运动方向相同 D．时两车都回到出发位置 【答案】AD 【详解】A．由图甲可知内，甲车的位移大小为；由图乙可知乙车的位移大小，故A正确； B．根据图像的斜率表示速度，由图甲可知时，甲车的速度大小为 此时乙车的速度为零，故B错误； C．时由图甲可知甲车的速度为正，由图乙可知乙车的速度为负，两车的运动方向相反，故C错误； D．由图甲可知内，甲车的位移为0；根据图像与横轴围成的面积表示位移，由图乙可知内，乙车的位移为0；即两车都回到了出发位置，故D正确。 故选A。 16．某同学研究雨滴从高空竖直下落，描绘出雨滴的速度随时间变化规律如下图，则（　　） A．雨滴运动越来越慢 B．雨滴速度变化越来越慢 C．雨滴运动的加速度与速度方向相反 D．雨滴所受阻力越来越大 【答案】BD 【分析】v-t图像的斜率表示加速度，由图可知：雨滴下落过程中速度持续增大、最终趋近匀速，图像斜率（加速度）逐渐减小。 【详解】A．速度一直增大，雨滴整体运动越来越快，只是速度增加得越来越慢，故A错误； B．加速度描述速度变化的快慢，加速度逐渐减小，说明速度变化越来越慢，故B正确； C．速度一直增大，说明加速度方向与速度方向相同，故C错误； D．对雨滴受力分析，由牛顿第二定律 得：逐渐减小，因此逐渐增大（最终趋近于），故D正确。 故选B。 17．商场里，经常能看到如图甲所示的机器人兜售小商品。某机器人在水平面上沿直线运动，其位移随时间变化的图像如图乙所示，的图线为曲线，其余为直线。则机器人在（　　） A．内做匀速直线运动 B．末的速度大小为 C．内的位移为0 D．内通过的路程为 【答案】AC 【详解】A．图像中为倾斜直线，斜率表示速度，机器人做匀速直线运动，故A正确； B．由图像斜率可得，末的速度大小为，故B错误； C．内的位移为末位置减去初位置，即，故C正确； D．内机器人有往返运动，路程，故D错误。 故选C。 18．小明操作一无人机在空中沿直线飞行，它运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．无人机在t1时刻的速度小于t2时刻的速度 B．无人机在t2时刻的速度方向与t3时刻的速度方向相反 C．t3时刻，无人机的速度方向与加速度方向相反 D．无人机在t₃时刻的加速度小于t4时刻的加速度 【答案】AC 【详解】A．由图像可知，无人机在t1时刻的速度小于t2时刻的速度，A正确； B．无人机在t2时刻的速度方向与t3时刻的速度方向相同，均为正值，B错误； C．图像的斜率符号反映加速度的方向，可知t3时刻，无人机的速度方向与加速度方向相反，C正确； D．图像的斜率等于加速度，可知无人机在t₃时刻的加速度大于t4时刻的加速度，D错误。 故选A。 19．如图甲所示，2025蛇年春晚，国产宇树科技机器人集体扭秧歌引人注目，动作丝滑堪比人类。图乙记录其中一台机器人在一段时间内运动的速度—时间图像，下列说法正确的是（       ） A．0~4s内，机器人的平均速度大小为4.4m/s B．4~12s内，机器人静止 C．12~14s内，机器人的加速度大小为 D．12~14s内，机器人的位移大小为16.4m 【答案】AC 【详解】A．由题图乙可知，内机器人做匀减速直线运动，所以这段时间内的平均速度大小为，故A正确； B．由题图乙可知，内机器人以的速度做匀速直线运动，不是静止，故B错误； C．图像的斜率表示加速度，所以由题图乙可知，内机器人的加速度大小为，故C正确； D．图像与坐标轴围成的面积表示位移，所以由题图乙可知，内机器人的位移大小为，故D错误。 故选C。 20．在测试某无人机竖直升降性能时，无人机从地面启动后从某时刻开始计时，其后时间内的位移x随时间t变化的图像如图所示，已知时间内的图线为直线，时间内的图线为抛物线，，则时间，下列说法正确的是（　　） A．时间内，无人机做匀加速运动 B．时刻无人机处在最高处 C．和时刻，无人机的速度相反 D．无人机上升的最大高度为 【答案】CD 【详解】A．时间内，无人机做匀速直线运动，A项错误； B．时刻无人机处在最高处，B项错误； C．图像的斜率等于速度，可知和时刻，无人机的速度方向相反，C项正确； D．由于时刻速度为零，在时间内做匀减速运动，平均速度为 则时间内无人机上升的最大高度为，D项正确。 故选CD。 试卷第10页，共13页 试卷第9页，共13页 学科网（北京）股份有限公司 $