2023年高考物理高频考点穿透卷专题01质点的运动（含解析）

专题01质点的运动本系列试卷通过对近5年高考情况分析，结合2023年考试大纲和考试说明进行命制，主要针对全国新课标地区，第一局部为精选高考真题，第二局部为优选名校模拟、改编和原创，做到穿透考点，精准定位。第三局部为滚动训练，主要是最新名校模拟实验和计算题。具有以真题猜真题、压真题性质。本专题在2023高考考试大纲中包含3个Ⅱ考点：〔1〕位移、速度和加度度；〔2〕匀变速直线运动及其公式、图象；〔3〕运动的合成与分解；〔4〕一个Ⅰ级考点：参考系、坐标系。2023考试说明中删除了原来的例13、例16，这对于第〔1〕考点和后面第3套押题卷有重要影响。主要题型2023年2023年2023年2023年2023年匀变速直线运动及其公式全国卷丙T16全国卷ⅠT24匀变速直线运动及其图象全国卷乙T21全国卷ⅠT20全国卷ⅠT25全国卷ⅡT14全国卷ⅡT24全国卷ⅠT21运动的合成与分解全国卷ⅡT16全国卷ⅠT24注：斜体表示局部涉及本套押题卷一.题型研究一〔一〕真题再现1.〔2023·全国丙卷T16)一质点做速度逐渐增大的匀加速直线运动，在时间间隔t内位移为s，动能变为原来的9倍．该质点的加速度为()A. B.C. D.【答案】A【解析】质点在时间t内的平均速度v＝，设时间t内的初、末速度分别为v1和v2，那么v＝，故＝.由题意知：＝9×，那么v2＝3v1，进而得出2v1＝.质点的加速度a＝＝＝.应选项A正确．【题型】选择题【难度】较易〔二〕试题猜测2.一物体自高为h处自由下落，假设下落某时刻其动能恰好为势能的3倍时，物体下落的时间为〔〕A.B.C.D.【答案】B【解析】设下落h＇时。mgh=3mgh＇+mgh＇，得h＇=，由h＇=得，t==，故B正确。【题型】选择题【难度】较易3.光滑水平面上有一大小可忽略的滑块。由静止开始时做加速度为a1的匀加速直线运动。经过一段时间后，动能为Ek1，然后做加速度为a2的匀减速直线运动，经过相同时间后，滑块恰好回到初始位置，且具有动能Ek2。那么〔〕A.a1＝a2B.a2＝3aC.Ek2＝4Ek1D.Ek2＝2Ek1【答案】BC【题型】多项选择题【难度】一般二.题型研究二〔一〕真题再现4．(2023·全国乙卷T21)甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v­t图象如下图．两车在t＝3s时并排行驶，那么()A．在t＝1s时，甲车在乙车后B．在t＝0时，甲车在乙车前7.5mC．两车另一次并排行驶的时刻是t＝2sD．甲、乙车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m【答案】BD【题型】多项选择题【难度】一般5．(2023·全国卷ⅠT24)公路上行驶的两汽车之间应保持一定的平安距离．当前车突然停止时，后车司机可以采取刹车措施，使汽车在平安距离内停下而不会与前车相碰．通常情况下，人的反响时间和汽车系统的反响时间之和为1s．当汽车在晴天枯燥沥青路面上以108km/h的速度匀速行驶时，平安距离为120m．设雨天时汽车轮胎与沥青路面间的动摩擦因数为晴天时的.假设要求平安距离仍为120m，求汽车在雨天平安行驶的最大速度．【答案】20m/s【解析】设路面枯燥时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ0，刹车时汽车的加速度大小为a0，平安距离为x，反响时间为t0，由牛顿第二定律和运动学公式得μ0mg＝ma0 ①x＝v0t0＋②式中，m和v0分别为汽车的质量和刹车前的速度．设在雨天行驶时，汽车与地面间的动摩擦因数为μ，依题意有μ＝μ0 ③设在雨天行驶时汽车刹车的加速度大小为a，平安行驶的最大速度为v，由牛顿第二定律和运动学公式得μmg＝ma ④x＝vt0＋⑤联立①②③④⑤式并代入题给数据得v＝20m/s(72km/h)． ⑥【题型】计算题【难度】较难6．(2023·全国卷ⅡT24)2023年10月，奥地利极限运发动菲利克斯·鲍姆加特纳乘气球升至约39km的高空后跳下，经过4分20秒到达距地面约1.5km高度处，翻开降落伞并成功落地，打破了跳伞运动的多项世界纪录．取重力加速度的大小g＝10m/s2.(1)假设忽略空气阻力，求该运发动从静止开始下落至1.5km高度处所需的时间及其在此处速度的大小；(2)实际上，物体在空气中运动时会受到空气的阻力，高速运动时所受阻力的大小可近似表示为f＝kv2，其中v为速率，k为阻力系数，其数值与物体的形状、横截面积及空气密度有关．该运发动在某段时间内高速下落的v­t图象如下图．假设该运发动和所带装备的总质量m＝100kg，试估算该运发动在到达最大速度时所受阻力的阻力系数．(结果保存1位有效数字)【答案】(1)87s8.7×102m/s(2)v＝8.7×102m/s. (2)该运发动到达最大速度vmax时，加速度为零，根据平衡条件有mg＝k⑥由所给的v­t图象可读出vmax≈360m/s ⑦由⑥⑦式得k＝0.008kg/m. ⑧【题型】计算题【难度】较难〔二〕试题猜测7．甲、乙两车在一平直道路上同向行驶，其v－t图象如下图，图中△OPQ和△OQT的面积分别为S1和S2(S2>S1)，初始时，甲在乙车前方S0处()①假设S0＝S1＋S2，两车不会相遇②假设S0＜S1，两车相遇两次③假设S0＝S1，两车相遇一次④假设S0＝S2两车相遇一次A.①②③④B.①②③C.①②D.①③【答案】B【题型】选择题【难度】一般8.甲、乙两玩具车〔视为质点〕沿同一方向做直线运动，某时刻经过同一地点。假设以该时刻作为计时起点，得到两车的位移-时间图象如下图。图象中的OC与AB平行，CB与OA平行，那么以下说法中正确的选项是〔〕A．t1~t2时间内两车的距离越来越远B．t1~t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度C．t1~t2时间内甲车的速度和乙车的速度相等D．0~t3时间内甲车和乙车的位移相等【答案】CD【题型】多项选择题【难度】较易9.一辆质量为m的汽车在发动机牵引力F的作用下，沿水平方向运动。在t0时刻关闭发动机，其运动的v-t图象如下图。汽车行驶过程中所受的阻力是汽车重力的k倍，重力加速度为g，那么()A．加速过程与减速过程的平均速度之比为1∶2B．加速过程与减速过程的位移大小之比为1∶2C．0~时间内汽车克服阻力做的功为D．0~汽车牵引力F做的功为【答案】C【解析】由图示图象可知，汽车加速运动的时间为t0，减速运动的时间3t0；汽车加速过程与减速过程的平均速度之比为1:1，故A错误；速度时间图线与时间轴围成的面积表示位移，那么知加速阶段和减速阶段经历的位移之比x1:x2==1:3，故B错误；0~4t0时间内汽车的位移：x==2v0t0，克服阻力做的功：Wf=kmgx=2kmgv0t0，故C正确；整个过程，由动能定理得：W-Wf=0-0，解得；W=W0=2kmgv0t0，故D错误。【题型】选择题【难度】一般10．一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a­t图象如下图．以下v­t图象中，可能正确描述此物体运动的是()ABCD【答案】D【题型】选择题【难度】一般11.如图1所示，在倾角为30°的足够长的光滑斜面上有一质量为m的物体，它受到沿斜面方向的力F的作用。力F可按图2〔a〕、〔b〕、〔c〕、〔d〕所示的四种方式随时间变化〔图中纵坐标是F与mg的比值，力沿斜面向上为正〕。此物体在t=0时速度为零，那么以下说法中正确的选项是〔〕A．上述四种受力情况下，物体在3s末的速度，图〔c〕最大B．上述四种受力情况下，物体在3s末的速度，图〔b〕与图〔d〕相同C．上述四种受力情况下，物体在3s末的位移，图〔a〕最大D．上述四种受力情况下，物体在3s内的平均速度，图〔b〕与图〔d〕相同【答案】C【题型】选择题【难度】困难12.低空跳伞运动是勇气与能力的综合大考验，一般在高楼、悬崖、高塔等固定物上起跳。人在空中降落过程中所受空气阻力随下落速度的增大而变大，而且速度越大空气阻力增大得越快。因低空跳伞下落的高度有限，导致在空中调整姿态、翻开伞包的时间较短，所以其危险性比高空跳伞还要高。一名质量为70kg的跳伞运发动背有质量为10kg的伞包从某高层建筑顶层跳下，且一直沿竖直方向下落，其整个运动过程的v－t图象如下图。2.0s末的速度为18m/s，10s末拉开绳索开启降落伞，16.2s时平安落地，并稳稳地站立在地面上。g取10m/s2，请根据此图象估算：〔1〕该建筑的高度；〔2〕开伞后空气阻力对跳伞运发动〔包括其随身携带的全部装备〕所做的功。〔3〕运发动从脚触地到最后速度减为0的过程中，假设不计伞的质量及此过程中的空气阻力，那么运发动所需承受地面的平均冲击力多大。【答案】〔1〕390m〔380m～410m均可〕〔2〕－1.35×105J〔－1.35×105J～－1.43×105J均可〕；〔3〕2.45×103N【题型】计算题【难度】一般三．研究题型三〔一〕真题再现13．(2023·全国卷ⅡT16)由于卫星的发射场不在赤道上，同步卫星发射后需要从转移轨道经过调整再进入地球同步轨道。当卫星在转移轨道上飞经赤道上空时，发动机点火，给卫星一附加速度，使卫星沿同步轨道运行。同步卫星的环绕速度约为3.1×103m/s，某次发射卫星飞经赤道上空时的速度为1.55×103mA.西偏北方向，1.9×103m/sB.东偏南方向，1.9×10C.西偏北方向，2.7×103m/sD.东偏南方向，2.7×【答案】B【题型】选择题【难度】较易〔二〕试题猜测14．如下图，光滑水平平台上有一个质量为m的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且平台边缘离人手作用点竖直高度始终为h．当人以速度v从平台的边缘处向右匀速前进位移x时，那么()A.在该过程中，物块做加速运动B.在该过程中，人对物块做的功为C.在该过程中，人对物块做的功为D.人前进x时，物块的运动速率为【答案】ABD【题型】多项选择题【难度】一般滚动训练15．【全国百强校】如下图，水平面的AB局部光滑〔AB局部足够长〕且与半径R=0.4m的固定光滑竖直半圆轨道在B点相切，D点为半圆轨道最高点，A点的右侧连接一粗糙的水平面。用轻质细线连接甲、乙两物体，中间夹一轻质压缩弹簧，弹簧与甲、乙两物体不拴接。甲的质量m1=4kg，乙的质量m2=5kg，甲、乙静止放在AB局部的某位置，烧断细线，甲离开弹簧后经过B点进入半圆轨道，过D点时对轨道的