专题一 运动学图像 专项练习-2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 聚焦运动学图像核心方法，以三级递进训练建构从基础图像性质到复杂图像分析的逻辑体系。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |基础对点练|8题|x-t/v-t图像斜率与面积意义、方向判断|从单一图像性质（斜率/面积）到运动状态分析，强化运动观念| |综合提升练|4题|v²-x图像斜率应用、x/t-t图像公式变形|整合多种图像类型，通过科学推理建立公式与图像的关联| |培优加强练|1题|v-t图像切线斜率分析、逆向思维法|复杂运动过程拆解，培养模型建构与质疑创新能力|

专题一　运动学图像 同步练习 基础对点练 1． 选择题： 1.2025年3月，我国某新型飞行器在长达6公里的火箭橇滑轨上，以2.28马赫的速度呼啸而过，刷新了此前双轨火箭橇的速度纪录。假设某次飞行器在平直滑轨上测试时，飞行器运动的位移—时间(x-t)图像如图所示，t1~t2段图像为直线，则下列说法正确的是(　　) A.0~t3时间内飞行器的速度一直减小 B.t1~t2时间内飞行器的速度逐渐增大 C.0~t1时间内飞行器的加速度方向与t2~t3时间内飞行器的加速度方向相反 D.0~t1时间内飞行器的速度方向与t2~t3时间内飞行器的速度方向相反 2.一遥控玩具小车在水平面上运动的速度随时间变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A.玩具小车做曲线运动 B.玩具小车的位移一直在增大 C.t1时刻玩具小车加速度方向发生改变 D.t2~t3时间内玩具小车运动的平均速度小于 3.(2026·江苏南通期中)如图所示，甲、乙两图像分别描述的是A、B两个质点的运动情况，下列关于质点运动描述正确的是(　　) A.质点A在t=1 s时速度为2.5 m/s B.质点A在t=6 s时速度方向改变 C.质点B在t=6 s时加速度方向改变 D.质点B在t=6 s时离出发点最远 4.(2026·江苏南京期中)一辆汽车在平直公路上行驶，从t=0时刻起，其位移(x)随时间(t)、加速度(a)随时间(t)的图像分别如图甲、乙所示。由图可知(　　) A.t=2 s时汽车的速度等于10 m/s B.0~2 s内汽车的平均速度大于10 m/s C.t=2 s时与t=4 s时汽车的速度之比为1∶ 2 D.0~2 s内与4~6 s内汽车的位移之比为5∶ 1 5.(2026·江苏宿迁期中)如图某运动员带球训练，沿边线将足球向前踢出开始计时，运动员又向前追上足球，下列可能反映此过程的是(　　) 6.(2026·江苏镇江期中)2024年9月11日，我国自主研发的朱雀三号火箭十公里级垂直起降飞行试验成功。在某次测试中，该型火箭竖直起降的速度-时间图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A.0~t1时间内，火箭加速度一直增大 B.t1时刻，火箭已到达最高位置 C.t2时刻，火箭已返回到起飞点 D.图中两处阴影区域面积相等 7.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v-t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 8.如图所示是一辆汽车在某段时间内沿平直公路运动的-图像。下列关于汽车运动的说法正确的是(　　) A.汽车做匀速直线运动 B.汽车运动2 s时的速度大小为20 m/s C.汽车的加速度大小为5 m/s2 D.汽车的初速度大小为5 m/s 综合提升练 1． 选择题： 9.如图所示为一辆小汽车在公路上运动的位置坐标随时间变化的图像(x-t图像)，图线为抛物线，其纵截距为9 m，在t=3 s处与时间轴t相切，t=0时刻图线的切线与t轴的交点为(t1，0)。则下列说法正确的是(　　) A.0~3 s内，小汽车做曲线运动 B.t=0时小汽车速度为7 m/s C.0~3 s内，小汽车平均速度为4.5 m/s D.图像中的t1=1.5 s 10.(2026·江苏南京期中)近年来，我国的高速铁路网建设取得巨大成就，高铁技术正走出国门。在一次高铁技术测试中，机车由静止开始做直线运动。测试段内机车速度的二次方v2与对应位移x的关系图像如图所示。在该测试段内，下列说法正确的是(　　) A.机车的加速度越来越大 B.机车的加速度越来越小 C.机车的平均速度等于 D.机车的平均速度小于 11.截至2024年11月，我国新能源汽车年度产量首次突破1 000万辆，新能源汽车自重较大，对刹车性能提出了更高的要求。某国产新能源汽车刹车性能测试时，汽车以18 m/s的速度匀速行驶，踩下刹车后汽车做匀减速直线运动，汽车的位移x与速度v变化的图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A.汽车的刹车时间为2.5 s B.汽车的刹车时间为3 s C.汽车刹车时的加速度大小为5 m/s2 D.汽车刹车过程的最后1 s内位移大小为2.5 m 12.图像能够直观描述物理过程，能形象表述物理规律，能有效处理实验数据。如图所示为物体做直线运动的图像，下列说法正确的是(　　) A.图甲中，t1时刻A、B、C三物体的速度相等 B.图乙中，x1~2x1物体的加速度大小为 C.图丙中，阴影面积表示t1~t2时间内物体的平均速度 D.图丁中，该物体的初速度为2 m/s，加速度为2 m/s2，做匀加速直线运动 培优加强练 13.一个质点从t=0时刻开始沿直线运动，在0~2t0时间内的速度随时间变化的图像如图所示，在t0时刻，质点的加速度大小为，则关于质点在0~2t0时间内的运动，下列说法正确的是(　　) A.质点的加速度一直减小 B.质点在t=2t0时刻可能回到起点 C.质点在t=2t0时刻速度大小可能等于v0 D.质点在前一半时间内的平均速度大于后一半时间内的平均速度 参考答案： 1.答案　C解析　根据x-t图像的斜率表示速度可知，0~t1时间内飞行器的速度逐渐增大，加速度的方向与运动方向相同;t1~t2时间内飞行器的速度不变;t2~t3时间内飞行器的速度逐渐减小，加速度方向与运动方向相反，而飞行器的运动方向一直沿x轴正方向不变，故0~t1时间内飞行器的加速度方向与t2~t3时间内飞行器的加速度方向相反，C正确，A、B、D错误。 2.答案　D解析　v-t图像只能描述直线运动，即小车在水平面内做直线运动，故A错误;由v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，可知玩具小车的位移先增大再减小再反向增大，故B错误;由v-t图像的切线的斜率表示加速度，可知t1时刻玩具小车速度方向发生改变，但该时刻加速度方向不变，故C错误;由v-t图像与坐标轴围成的面积表示位移，可知t2~t3时间内小车的位移小于匀变速直线运动的位移，则小车在该时间内的平均速度的大小小于，故D正确。 3.答案　D解析　图甲为x-t图像，其斜率表示瞬时速度，可知质点A在前2 s内沿x轴正向做匀速直线运动，其速度大小为v==1 m/s，2~4 s内静止，4~8 s内沿x轴负方向做匀速直线运动，故A、B错误;图乙为v-t图像，其斜率表示加速度，可知质点B在t=6 s时斜率不变，即加速度方向不变，而瞬时速度为零表示即将反向运动，此时离出发点最远，故C错误，D正确。 4.答案　D解析　由题图甲可知，t=2 s时汽车的位移为x1=20 m;由题图乙可知汽车的加速度恒为a=-2 m/s2。由位移时间关系式有x1=v0t+at2，即20 m=v0·2 s+×(-2)×22 m，解得v0=12 m/s，由速度—时间关系式得t=2 s时汽车的速度大小为v2=v0+at=12 m/s-2×2 m/s=8 m/s，故A错误;0~2 s内汽车的平均速度=(v0+v2)=10 m/s，故B错误;t=4 s时汽车的速度大小为v4=v0+at4=12 m/s-2×4 m/s=4 m/s，所以t=2 s时与t=4 s时汽车的速度之比为v2∶v4=2∶1，故C错误;汽车做匀减速直线运动的时间为t'== s=6 s，4~6 s内汽车的位移x2=v4t″=4 m，0~2 s内与4~6 s内汽车的位移之比为x1∶x2=5∶1，故D正确。 5.答案　A解析　运动员从将足球向前踢出到追上足球的过程中，足球减速运动，运动员加速运动，最后运动员追上足球时，二者位移相等，即x-t图像相交，故A正确，B错误;由v-t图像与时间轴所围成的面积表示位移，可知C、D选项均表示运动员未追上足球，故C、D错误。 6.答案　D解析　根据v-t图像的切线斜率表示加速度可知，0~t1时间内火箭的加速度先增大后减小，故A错误;根据v-t图像可知，t1时刻火箭向上的速度最大，之后火箭继续向上运动，t2时刻速度为零，此时火箭到达最高位置，故B、C错误;由于火箭竖直起降过程，上升高度和下降高度相同，根据v-t图像与横轴围成的面积表示位移，可知0~t2与t3~t4时间内图线与时间轴t围成的面积相等，故D正确。 7.答案　A解析　由题图可知，篮球每一次弹起的最大速度越来越小，则每一次上升的最大高度越来越小，t=0时对应初始高度，a点对应第一次上升的最大高度，可知a点对应篮球位置最高，A正确。 8.答案　D解析　根据位移与时间的关系式x=v0t+at2，变形得 =v0·+a，结合题图得，汽车的初速度和加速度分别为v0= m/s=5 m/s，a=2×5 m/s2=10 m/s2，故汽车运动2 s时的速度大小v=v0+at=(5+10×2) m/s=25 m/s，故B、C错误，D正确;由于汽车运动的加速度不等0，则汽车做匀变速直线运动，故A错误。 9.答案　D解析　x-t图像只能描述直线运动，故A错误;0~3 s内，小汽车平均速度为== m/s=-3 m/s，故C错误;由x-t图像的斜率表示速度可知，v0=，3 s时汽车的速度为v3=0，又=，联立解得v0=-6 m/s，t1=1.5 s，故B错误，D正确。 10.答案　B解析　由速度—位移关系式可得v2=2ax，对比题图可知，斜率表示2a，斜率逐渐减小，可知机车的加速度越来越小，A错误，B正确;定性画出机车的v-t图像如图所示，若机车做匀加速直线运动，平均速度为==，而机车在t0时间内的实际位移大于匀变速直线运动的位移，故平均速度大于，C、D错误。 11.答案　B解析　由题图可知，汽车刹车运动的位移为x=27 m，汽车的初速度为v0=18 m/s，则汽车的刹车时间为t===3 s，故A错误，B正确;汽车刹车时的加速度大小为a==6 m/s2，故C错误;根据逆向思维法可得，汽车刹车过程的最后1 s内位移大小为x'=at'2=×6×1 m=3 m，故D错误。 12.答案　B解析　图甲中，由x-t图像的斜率表示速度，可得t1时刻vA>vB>vC，故A错误;图乙中，根据v2-=2ax变形得v2=2ax+，可知x1~2x1物体的加速度大小为a==，故B正确;图丙中，根据Δv=aΔt可知阴影面积表示t1~t2时间内物体的速度变化量，故C错误;图丁中，根据位移与时间的关系式x=v0t+at2，变形得=v0+at，则物体的初速度为2 m/s，加速度为a=2k'=4 m/s2，物体做匀加速直线运动，故D错误。 13.答案　D解析　v-t图像中某点切线的斜率的绝对值表示加速度的大小，根据图像可知，斜率的绝对值先增大后减小，即质点的加速度先增大后减小，故A错误;由于在t0时刻质点的加速度大小为，作出t0时刻的切线如图所示，根据图像可知，质点在t=2t0时刻速度大小一定小于v0，质点在前一半时间内的平均速度大于后一半时间内的平均速度，故C错误，D正确;质点先沿正方向减速运动，后沿负方向做加速运动，v-t图像与时间轴所围几何图形的面积表示位移，根据上述图像可知，质点在前一半时间内的位移x1>t0，质点在后一半时间内的位移x2<t0，即质点在t=2t0时刻不可能回到起点，故B错误。 学科网（北京）股份有限公司 $