《高考物理冲刺专题复习（新高考15题）》新高考15题——1-10选择题专练答案解析

3.0 envi 2025-02-15 18 4 870.68KB 25 页 3知币
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一、选择题
（一）线性图像的考查
1. （ ）
2. ， ， ，
1. 甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，甲做匀加速直线运动，乙做匀速直线运动。甲、
乙两车的位置 x随时间 t的变化如图所示。下列说法正确的是（　　）
A．在 t1时刻两车速度相等 B．从 0到t1时间内，两车走过的路程相等
C．从 t1到t2时间内，两车走过的路程相等 D．在 t1到t2时间内的某时刻，两车速度相等
解：A、x t﹣图象的斜率表示速度，在 t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，所以乙车的
速度大于甲车速度，故 A错误；B、从 0到t1时间内，两车走过的路程是乙车大于甲车，故 B错
误；C、从 t1到t2时间内，两车走过的路程均为 x2x﹣1，路程相等，故 C正确；D、根据图象可
知，在 t1时刻乙图象的斜率大于甲图象的斜率，在 t2时刻乙图象的斜率小于甲图象的斜率，在 t1
到t2时间内的某时刻二者的斜率相同，此时两车速度相等，故 D正确。
故选：CD。
2. 甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其 v t﹣图象如图所示．已知两车在 t＝3s 时并排行
驶，则（　　）
A．在 t＝1 s 时，甲车在乙车后
B．在 t＝0时，甲车在乙车前 7.5 m
C．两车另一次并排行驶的时刻是 t＝2 s
D．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 40 m
解：AC、根据“面积”大小表示位移，由图象可知，1s 到3s 甲、乙两车通过的位移相等，
两车在 t＝3s 时并排行驶，所以两车在 t＝1s 时也并排行驶，故 AC 错误；B、由图象可知，甲的
加速度 a甲＝ ＝ ＝10m/s2；乙的加速度 a乙＝ ＝ ＝5m/s2； 0至1s，甲的位
移 x甲＝a甲t2＝×10×12＝5m，乙的位移 x乙＝v0t+ a 乙t2＝10×1+ ×5×12＝12.5m，△x＝x乙﹣
x甲＝12.5 5﹣＝7.5m，即在 t＝0时，甲车在乙车前 7.5m，故 B正确；D、1s 末甲车的速度为：v＝
a甲t＝10×1＝10m/s，1到3s，甲车的位移为：x＝vt+ a 甲t2＝10×2+ ×10×22＝40m，即甲、乙两
车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为 40m，故 D正确。
故选：BD。
3. 机车启动问题的特殊图像
a−1
v
(
F−1
v
)，
1
v
−a
1. 如图所示为汽车的加速度和车速的倒数的关系图象．若汽车质量为 2×103 kg，它由静止开
始沿平直公路行驶，且行驶中阻力恒定，最大车速为 30 m/s，则 (　　)
A．汽车所受阻力为 2×103 N B．汽车匀加速所需时间为 5 s
C．汽车匀加速的加速度为 3 m/s2 D．汽车在车速为 5 m/s 时，功率为 6×104 W
【答案】AB
【解析】设汽车所受阻力大小为 f ，由汽车的加速度和车速倒数的关系图象可知，汽车从静
止开始先做匀加速运动，加速度 a＝2 m/s2，直到速度达到 v1＝10 m/s，则匀加速阶段所用时间为 t
＝＝5 s，此时汽车的牵引力功率达到最大，即 Pm＝(f＋ma)v1；接下来做加速度逐渐减小的变加速
运动，汽车的牵引力功率保持不变，当速度达到 v2＝30 m/s 时，加速度为零，此时 Pm＝fv2，则解
得f＝2×103 N，Pm＝6×104 W，当汽车在车速为 5 m/s 时，功率为 P＝(f＋ma)v＝3×104 W，A、B
正确，C、D错误．
2. 如图甲所示，水平面上一质量为 m的物体在水平力 F作用下开始做加速运动，力 F的功率
1
P保持恒定，运动过程中物体所受的阻力 f大小不变，物体速度最终达到稳定值 vm，作用过程物
体速度的倒数与加速度 a的关系图象如图乙所示．在已知功率 P的情况下，根据图象所给信息可
知以下说法中正确的是 (　　)
A．可求出 m、f和vm B．不能求出 m
C．不能求出 f D．可求出加速运动时间
【答案】A
【解析】当加速度为零时，物体做匀速运动，此时的牵引力等于阻力，速度为最大值，最大
速度 vm＝ m/s＝10 m/s；由功率的计算公式可得 P＝Fv，而 F－f＝ma，联立可得＝ a＋，物体速
度的倒数与加速度 a的关系图象斜率为 k＝，纵轴截距为＝0.1，因此可求出 m、f和vm，选项 A正
确，B、C错误．物体做变加速运动，无法求出物体加速运动的时间，选项 D错误．
4. 动能定理与图像的结合
（1）
如图甲所示，一质量为 4 kg 的物体静止在水平地面上，让物体在随位移均匀减小的水平推力
F作用下开始运动，推力 F随位移 x变化的关系图象如图乙所示，已知物体与面间的动摩擦因数 μ
＝0.5，g取10 m/s2，则下列说法正确的是 (　　)
A．物体先做加速运动，推力为零时开始做减速运动
B．物体在水平地面上运动的最大位移是 10 m
C．物体运动的最大速度为 2 m/s
D．物体在运动中的加速度先变小后不变
【答案】B
【解析】当推力小于摩擦力时物体就开始做减速运动，选项 A错误；图乙中图线与坐标轴所
围成的三角形面积表示推力对物体做的功，由此可得推力做的功为 W＝×4×100 J＝200 J，根据动
能定理有 W－μmgxmax＝0，得 xmax＝10 m，选项 B正确；当推力与摩擦力平衡时，加速度为零，速
度最大，由题图乙得 F＝100－25x(N)，当 F＝μmg＝20 N 时，x＝3.2 m，由动能定理得(100＋
20)·x－μmgx＝mv，解得物体运动的最大速度 vmax＝8 m/s，选项 C错误；当推力由 100 N 减小到 20
N的过程中，物体的加速度逐渐减小，当推力由 20 N 减小到 0的过程中，物体的加速度又反向增
大，此后物体的加速度不变，直至物体静止，故 D项错误．
（2）
1. 地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送到地面。某竖井中矿车提升的速度大
小v随时间 t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段
加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对
于第①次和第②次提升过程，（　　）
A．矿车上升所用的时间之比为 4：5 B．电机的最大牵引力之比为 2：1
C．电机输出的最大功率之比为 2：1 D．电机所做的功之比为 4：5
解：A、设第②次提升过程矿车上升所用的时间为 t。根据 v t﹣图象的面积表示位移，得：
＝+解得 t＝2.5t0。所以第①次和第②次提升过程矿车上升所用的时间之
比为 2t0：t＝4：5，故 A正确。B、根据图象的斜率表示加速度，知两次矿车匀加速运动的加速度
相同，由牛顿第二定律得：F mg﹣＝ma，可得 F＝mg+ma，所以电机的最大牵引力相等，故 B错
误。C、设电机的最大牵引力为 F．第①次电机输出的最大功率为 P1＝Fv0，第②次电机输出的最
大功
率为 P2＝F v0，因此电机输出的最大功率之比为 2：1，故 C正确。D、电机所做的功与重力做
功之和为零，因此电机做功之比为 W1：W2＝1：1，故 D错误。
故选：AC。
2. 如图所示，在外力作用下某质点运动的 v t﹣ 图象为正弦曲线．从图中可以判断（　　）
2
A．在 0～t1时间内，外力做正功 B．在 0～t1时间内，外力的功率逐渐增大
C．在 t2时刻，外力的功率最大 D．在 t1～t3时间内，外力做的总功为零
解：A、在 0～t1时间内，由图象可知，物体的速度沿正方向，加速度为正值且减小，故力与
速度方向相同，故外力做正功；故 A正确；B、 象斜率表示加速度，加速度 合外力，合外图 对应
力减小，速度增大；由图象可知 0时刻速度为零，t1时刻速度最大但拉力为零，由 P=Fv 可知外力
的功率在 0时刻功率为零，t1时刻功率也为零，可知功率先增大后减小，B错误．C、t2时刻物体
的速度为零，由 P=Fv 可知外力的功率为零，故 C错误．D、在 t1～t3时间内物体的动能变化为
零，由动能定理可知外力做的总功为零，故 D正确；
故选 AD．
（3）
用传感器研究质量为 2 kg 的物体由静止开始做直线运动的规律时，在计算机上得到 0～6 s 内
物体的加速度随时间变化的关系如图所示．下列说法正确的是(　　)
A．0～6 s 内物体先向正方向运动，后向负方向运动
B．0～6 s 内物体在 4 s 时的速度最大
C．物体在 2～4 s 内速度不变
D．0～4 s 内合力对物体做的功等于 0～6 s 内合力做的功
【答案】D
【解析】由 v＝at 可知，a－t图象中，图线与坐标轴所围面积表示质点的速度，0～6 s 内物体
的速度始终为正值，故一直为正方向，A项错；t＝5 s 时，速度最大，B项错；2～4 s 内加速度保
持不变且不为零，速度一定变化，C项错；0～4 s 内与 0～6 s 内图线与坐标轴所围面积相等，故
物体 4 s 末和 6 s 末速度相同，由动能定理可知，两段时间内合力对物体做功相等，D项对．
5. 能量—位移
（1）动能—位移
从地面竖直向上抛出一物体，物体在运动过程中除受到重力外，还受到一大小不变、方向始
终与运动方向相反的外力作用。距地面高度 h在3m 以内时，物体上升、下落过程中动能 Ek随h
的变化如图所示。重力加速度取 10m/s2．该物体的质量为（　　）
A．2kg B．1.5kg C．1kg D．0.5kg
解：根据动能定理可得：mah＝△E
k，解得斜率的大小为 ma＝ ；上升过程中：ma1＝
＝N＝12N，下落过程中：ma2＝ ＝ N＝8N。设与运动方向相反的外力为 F，根
据牛顿第二定律可得：上升过程中：mg+F＝ma1，下落过程中：mg F﹣＝ma2，联立解得：m＝
1kg。故 C正确，ABD 错误。
故选：C。
（2）机械能—位移
从地面竖直向上抛出一物体，其机械能 E总等于动能 Ek与重力势能 Ep之和。取地面为重力势
能零点，该物体的 E总和Ep随它离开地面的高度 h的变化如图所示。重力加速度取 10m/s2．由图
中数据可得（　　）
3
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