直线运动 专项训练 -2027届高考物理一轮复习

**基本信息** 以图像分析与运动规律为核心，通过多题型整合物理观念与科学思维，构建直线运动问题的系统性解题方法。 **专项设计** |模块|题量/典例|方法提炼|知识逻辑| |----|-----------|----------|----------| |图像分析|1,2,4,8,9,10|v-t/a-t图像面积与斜率、1/v-x微元法、逆向思维|从运动概念到图像表征，建立“公式-图像-物理意义”推导链条| |多过程运动|3,5,7,12,13|分段法、平均速度公式、能量守恒|整合匀变速规律与实际情境，形成“过程拆分-规律应用-结果验证”逻辑| |追及相遇|1,9|速度相等临界条件、位移关系方程|基于运动学公式，构建“状态分析-关系建立-数学求解”模型| |实验探究|11|平均速度替代瞬时速度、误差分析|从实验原理到数据处理，体现科学探究的问题-证据-解释逻辑|

2026年6月第三周 直线运动 6月第二周，我们进行一轮复习·直线运动(3)：直线运动学-巩固提升。题目难度适中、题型覆盖全面。 1．（重庆市第八中学校2023-2024学年高三下学期集训（三）·★★★）甲、乙两汽车在同一直线上运动，经过同一位置时开始计时，它们的图像如图所示，则（　　） A．甲做加速度增大的运动 B．甲的加速度大小为 C．乙的初速度大小为 D．时两车再次相遇 2．（2023届湖南省长沙市五校联考高三下学期二模物理试题·★★★）图像法、微元累积法是常用的物理研究方法。如图所示某质点沿直线运动，运动速率的倒数与位移的关系（与距离相等），关于质点的运动，下列说法正确的是（　　） A．质点做匀变速直线运动 B．图线斜率等于质点运动的加速度 C．图线与轴围成的面积没有实际的物理意义 D．质点从运动到所用的运动时间是从运动到所用时间的3倍 3．（2025年高考云南物理真题·★★★）如图所示，质量为m的滑块（视为质点）与水平面上MN段的动摩擦因数为，与其余部分的动摩擦因数为，且。第一次，滑块从I位置以速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的某一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为；第二次，滑块从Ⅱ位置以相同速度向右滑动，通过MN段后停在水平面上的另一位置，整个运动过程中，滑块的位移大小为，所用时间为。忽略空气阻力，则（　　） A． B． C． D． 4．（25届山东烟台市、德州市、东营市高三下期高考诊断性测试（一模）·★★★）一架无人机从静止开始竖直向上做直线运动，其加速度随时间变化的关系图像如图所示，对于无人机在时间内的运动，下列说法正确的是（    ） A．时刻，无人机的速度为 B．时刻，无人机的速度最大 C．时间内，无人机的位移为 D．时间内，无人机的位移为 5．（2023届贵州省六盘水市高三下学期二模理综物理试题·★★★）为有效管控机动车通过一长度为的直隧道时的车速，以预防和减少交通事故，在此隧道入口和出口处各装有一个测速监控（测速区间）。一辆汽车车尾通过隧道入口时的速率为，汽车匀加速行驶，速率达到，接着匀速行驶，然后匀减速行驶。要使该汽车通过此隧道的平均速率不超过，则该汽车车尾通过隧道出口时的最高速率为（    ） A． B． C． D． 6．（★★★）现在的物理学中加速度的定义式为，而历史上有些科学家曾把相等位移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”（现称“另类匀变速直线运动”），“另类加速度”的定义式为，其中v0、vs分别表示某段位移s内的初速度和末速度。表示物体在做加速运动，表示物体在做减速运动。则下列说法正确的（　　） A．若A不变，则a也不变 B．若且保持不变，则a逐渐变大 C．若A不变，则物体在位移中点处的速度为 D．若且保持不变，则物体在中间时刻的速度比大 7．（2025届广东省普通高中高三上学期第二次调研考试物理试题·★★★）如图所示，旅客在站台候车线处候车，相邻候车线间的距离以及每节车厢的长度均为L。列车进站时，从1号车厢的前端入口a点经过5号候车线时开始计时，到2号车厢的前端入口b点经过5号候车线时，所用的时间为T，列车停下时a点恰好正对1号候车线。若列车进站时做匀减速直线运动，则下列说法正确的是（　　） A．列车进站时的加速度大小为 B．a点经过2号候车线时，列车的瞬时速度大小为 C．从a点经过2号候车线到列车停止运动，经历的时间为 D．从a点经过5号候车线到列车停下的过程，列车的平均速度为 8．（2025年黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古高考物理真题·★★★）如图（a），倾角为的足够长斜面放置在粗糙水平面上。质量相等的小物块甲、乙同时以初速度沿斜面下滑，甲、乙与斜面的动摩擦因数分别为、，整个过程中斜面相对地面静止。甲和乙的位置x与时间t的关系曲线如图（b）所示，两条曲线均为抛物线，乙的曲线在时切线斜率为0，则（    ） A． B．时，甲的速度大小为 C．之前，地面对斜面的摩擦力方向向左 D．之后，地面对斜面的摩擦力方向向左 9．（山东省济南市2022-2023学年高一上学期11月期中物理试题·★★★☆）甲、乙两物体自同一地点同时同向出发做直线运动，两物体运动过程中的图像如图所示，则下列说法正确的是（　　） A．甲的加速度大小是乙加速度大小的0.5倍 B．甲物体在处的速度大小为 C．甲、乙两物体在处相遇 D．在乙停止运动前，经过，甲乙之间的距离最远 10．（广西部分学校2024-2025学年高三上学期开学考试物理试题·★★★☆）一辆警车沿平直街道巡逻，速度大小为10m/s，在某位置（坐标原点O）发现前方某处发生警情，立即前往处理，警车的加速度a随警车到O点的距离x变化的关系如图所示。下列说法正确的是（　　） A．0~30m内，警车做匀减速直线运动 B．警车的速度大小再次为10m/s时，其到O点的距离为60m C．警车距离O点为36m时的速度最大 D．警车的最大速度为20m/s 11．（2022年新高考辽宁物理高考真题·★★★）某同学利用如图所示的装置测量重力加速度，其中光栅板上交替排列着等宽度的遮光带和透光带（宽度用d表示）。实验时将光栅板置于光电传感器上方某高度，令其自由下落穿过光电传感器。光电传感器所连接的计算机可连续记录遮光带、透光带通过光电传感器的时间间隔。 （1）除图中所用的实验器材外，该实验还需要___________（填“天平”或“刻度尺”）； （2）该同学测得遮光带（透光带）的宽度为，记录时间间隔的数据如表所示， 编号 1遮光带 2遮光带 3遮光带 … 73.04 38.67 30.00 … 根据上述实验数据，可得编号为3的遮光带通过光电传感器的平均速度大小为___________（结果保留两位有效数字）； （3）某相邻遮光带和透光带先后通过光电传感器的时间间隔为，则重力加速度___________（用d、表示）； （4）该同学发现所得实验结果小于当地的重力加速度，请写出一条可能的原因：___________ 。 12．（江苏省泰州市2023-2024学年高二下学期6月期末考试物理试题·★★★）公共场所的自动感应门如图a所示，门框上沿中央安装传感器，当人或物体与传感器的水平距离小于或等于某个设定值时，中间两扇门分别向左右平移打开；当人或物体与传感器的距离大于设定值时，门将自动关闭。图b为感应门的俯视图，A为传感器位置，图中圆是传感器的感应范围，已知每扇门的宽度为d，最大移动速度为，门开启时先匀加速运动达到最大速度后立即以等大的加速度匀减速运动，每扇门开启时的速度为零，移动的最大距离也为d，不计门及门框的厚度。求： （1）门开启时加速度a大小； （2）若人以的速度沿图中虚线S匀速走向感应门，人到达门框时左右门同时各自移动了，传感器水平感应距离R多大； （3）若以（2）的感应距离设计感应门，设，，某人搬运宽度为的物体（厚度不计）正以的速度正对着门运动，物体的正中间位置刚好对着虚线（如图c）。当门开启时，人立即做匀减速运动，求人和物体能安全通过感应门的加速度大小范围。 13．（江苏省宿迁市2024-2025学年高二下学期期末测试·★★★☆）ETC是高速公路上不停车电子收费系统的简称。如图甲，汽车以的速度行驶，如果过人工收费通道，需要在收费站中心线处减速至0，经过缴费后，再加速至行驶；如果过通道，需要在中心线前方处减速至，匀速到达中心线后，再加速至行驶。设汽车加速和减速的加速度大小均为。 (1)求汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程； (2)求汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约多少时间； (3)若汽车过人工收费通道时，驾驶员为避免突然刹车让乘客有明显不舒服的顿挫感，刹车时加速度大小随时间变化规律如图乙所示，且刹车结束时车辆恰好停在收费站中心线处，求此次刹车距离。 试卷第6页，共6页 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B D A D B BC CD AD AD BD 1．B 【难度】0.65 【知识点】用v-t图像解决变速运动的问题、变速物体追变速物体 【详解】ABC．由运动学公式 化简可得 对比图像可知 ， ， 所以甲做匀加速直线运动，甲的加速度大小为，乙的初速度大小为，故B正确、AC错误； D．由运动学公式，设两车经过时间t再次相遇，则 代入数据解得 故D错误。 故选B。 2．D 【难度】0.65 【知识点】直线运动多过程问题 【详解】B．图像的斜率的斜率 根据单位运算可知，斜率的单位为，而加速度的单位为，可知，图线斜率不等于质点运动的加速度，B错误； A．图像是一条过原点的倾斜直线，可知，与x成正比，根据上述有 假设质点做匀变速运动，则有 解得 可知，如果质点做匀变速运动，加速度一定，则为一个定值，即速度v一定，而实际上，根据图像可知，随质点位移的增大，质点的速度减小，质点做减速直线运动，可知假设不成立，质点做的是加速度变化的变速直线运动，A错误； C．根据微元法可知，图像与横轴所围图形的面积表示时间，C错误； D．由于三角形OBC的面积 根据上述，该面积体现了从O到C所用的时间，同理，从O到 所用的时间 根据题意有 ，， 解得 D正确. 故选D。 3．A 【难度】0.65 【知识点】用v-t图像解决变速运动的问题、能量守恒定律的初步应用 【详解】CD．对两种运动的整个过程根据能量守恒有， 可得，故CD错误； AB．根据牛顿第二定律 可得 由于，故滑块在MN上时的加速度大，根据前面分析可知两次运动的总位移相等，即两次运动过程中图像与横轴围成的面积相等，由于第二次时滑块距离M点的距离较近，根据公式可知第二次到达M点时速度较大，作出整个过程中两种运动状态的图像 可得，故A正确，B错误； 故选A。 4．D 【难度】0.4 【知识点】a-t图像 【详解】A．图像中图线与坐标轴围成的面积表示物体的速度，所以时刻，无人机的速度为 A错误； B．坐标轴之上表示物体加速，坐标轴之下表示物体减速，所以时刻，无人机的速度最大，B错误； C．时间内，无人机由静止做匀加速直线运动，有 时刻，速度为 若时间内，无人机匀速，则位移为 实际上时间内，无人机依然加速，所以位移 所以时间内，无人机的位移 C错误； D．根据图像对称性可知时间内无人机匀减速到0，可视为反向匀加速直线运动，有 D正确。 故选D。 5．B 【难度】0.4 【知识点】中间时刻的瞬时速度 【详解】汽车在隧道匀加速行驶的位移 汽车在隧道匀速行驶的位移 汽车在隧道匀减速行驶的位移 要使该汽车通过此隧道的平均速率不超过，则该汽车车尾通过隧道出口时的最短时间 汽车在隧道匀减速行驶的时间 设该汽车车尾通过隧道出口时的最高速率为，则 解得 故选B。 6．BC 【难度】0.65 【知识点】速度、速度变化量和加速度的区别 【详解】AB．若A不变，有两种情况：当时，相等位移内速度增加量相等，通过相等位移所用的时间越来越短，由 可知，a越来越大；当时，相等位移内速度减少量相等，通过相等位移所用的时间越来越多，由 可知，a越来越小，故A错误，B正确； C．当A不变时，相等位移内速度变化量相等，设位移中点处的速度为，则有 可得 故C正确； D．若且保持不变，则前一半时间内的平均速度小于后一半时间内的平均速度，后一半时间内物体将经过更多的位移，所以物体在中间时刻时，还没有到达中间位置，所以物体在中间时刻的速度比小，故D错误。 故选BC。 7．CD 【难度】0.4 【知识点】中间位置的瞬时速度、连续相等位移的运动比例规律 【详解】C．采用逆向思维可知，动车连续经过相等的位移所用的时间之比为 设列车从a点经过2号候车线到列车停止运动时间为，则有 解得 故C正确； A．逆向思维，由公式 有列车进站时的加速度大小为 故A错误； B．逆向思维，a点经过2号候车线时，列车的瞬时速度大小 故B错误； D．从a点经过5号候车线到列车停下的过程，列车的总时间为 解得 所以列车从a点经过5号候车线到列车停下的过程中平均速度为 故D正确。 故选CD。 8．AD 【难度】0.4 【知识点】x-t图像、无外力，物块在粗糙斜面滑动 【详解】B．位置与时间的图像的斜率表示速度，甲乙两个物块的曲线均为抛物线，则甲物体做匀加速运动，乙物体做匀减速运动，在时间内甲乙的位移可得 可得时刻甲物体的速度为，B错误； A．甲物体的加速度大小为 乙物体的加速度大小为 由牛顿第二定律可得甲物体 同理可得乙物体 联立可得，A正确 C．设斜面的质量为，取水平向左为正方向，由系统牛顿第二定理可得 则之前，地面和斜面之间摩擦力为零，C错误； D．之后，乙物体保持静止，甲物体继续沿下面向下加速，由系统牛顿第二定律可得 即地面对斜面的摩擦力向左，D正确。 故选AD。 9．AD 【难度】0.4 【知识点】变速物体追变速物体 【详解】A．根据初速度为零的匀变速直线运动规律 可知，图像斜率为定值的表示的是匀变速直线运动，甲的图像斜率为2a，即甲的加速度 将乙的末速度为零的匀减速直线运动视为初速度为零的匀加速直线运动，可知乙的加速度 可知甲的加速度大小是乙加速度大小的0.5倍，故A正确； B．甲物体在处的速度大小满足 解得 故B错误； C．由图可知乙做初速度为6m/s的匀减速直线运动，当乙停下时 当甲乙相遇时满足 解得 此时，乙已经静止，故甲乙相遇时应满足 解得 此时离出发点的位移为 故C错误； D．在乙停止运动前，甲乙速度相等时相距最远，满足 解得 故D正确。 故选AD。 10．BD 【难度】0.4 【知识点】用v-t图像解决变速运动的问题、非常规图像 【详解】A．由图像可知随着位移增大，加速度逐渐减小，则0~30m内，警车做变加速直线运动，故A错误； B．由速度位移关系 可得 即图像的面积代表，因，则图像面积等于零时，末速度为10m/s，由图可得位移为60m，故B正确； CD．由图像的面积的意义可知，面积为正的最大时，末速度最大，即在警车距离O点为30m时的速度最大，有 解得 故C错误，D正确。 故选BD。 11． 刻度尺 1.5 光栅板受到空气阻力的作用 【难度】0.65 【知识点】重力加速度、牛顿第二定律的初步应用 【详解】（1）[1]该实验测量重力加速度，不需要天平测质量；需要用刻度尺测量遮光带（透光带）的宽度，故需要刻度尺； （2）[2]根据平均速度的计算公式可知 （3）[3]根据匀变速直线运动平均速度等于中间时刻的速度，有 可得 （4）[4]光栅板的长度明显，下落过程中受到空气阻力的影响，所以竖直向下的加速度小于重力加速度。 12．（1）；（2）；（3） 【难度】0.4 【知识点】匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动位移与时间的关系、匀变速直线运动速度与位移的关系 【详解】（1）门开启时先匀加速运动达到最大速度后立即以等大的加速度匀减速运动，利用逆向思维，根据速度与位移的关系式有 解得 （2）人匀速到达门框过程有 结合上述，左右门同时各自移动了，根据对称性，此时恰好是匀加速直线运动的末状态，利用平均速度公式有 解得 （3）若人到达门框速度刚好减为0，则此时的加速度为最大值，则有 解得 若人到达门框速度没有减为0，但是物体边缘刚好与每扇门的内侧边缘接触，此时的加速度为最小值，则有 ， 此时门的位移 可知，门先加速至后减速，则加速过程的时间 减速过程有 解得 ，（舍去） 人到达门框的时间与门运动时间相等 解得 结合上述，人的加速度范围为 13．(1) (2) (3) 【难度】0.4 【知识点】匀变速直线运动速度与时间的关系、匀变速直线运动速度与位移的关系、利用v-t图像求位移 【详解】（1）汽车过人工收费通道，设从收费前减速到速度减为0通过的位移为，则 解得 设汽车缴费后再加速至通过的位移为，则 解得 则汽车从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共通过的路程为 （2）汽车过人工收费通道，收费前减速和收费后加速的时间 汽车过人工收费通道，从收费前减速开始，到收费后加速结束，总共所用时间为 汽车通过ETC通道时，速度减速至所用时间为 减速过程通过的位移为 以通过位移所用时间为 从加速至所用时间为 加速过程通过的位移为 以上三个过程汽车通过的位移一共为 则有 可知汽车通过ETC通道时，通过路程为所用的总时间为 汽车通过ETC通道比通过人工收费通道节约的时间为 （3）设刹车过程的加速度的最大值为，由题意可画出汽车刹车过程的图像如下图中所示。由图像知，在时间内汽车刹车位移，与以相同初速度经相同时间减速至0的匀减速直线运动位移相同（如B所示）。 设上述假设的匀减速运动的加速度大小为，则， 得 由运动学公式知 解得 答案第4页，共5页 答案第5页，共5页 学科网（北京）股份有限公司 $