2020-2022三年高考物理真題分項(xiàng)匯編專題01直線運(yùn)動2

2020-2022年三年山東卷高考匯編專題01直線運(yùn)動【考綱定位】高考命題點(diǎn)考綱要求高考真題1.質(zhì)點(diǎn)經(jīng)歷質(zhì)點(diǎn)模型的建構(gòu)過程，了解質(zhì)點(diǎn)的含義．知道將物體抽象為質(zhì)點(diǎn)的條件，能將特定實(shí)際情境中的物體抽象成質(zhì)點(diǎn)．體會建構(gòu)物理模型的思維方式，認(rèn)識物理模型在探索自然規(guī)律中的作用.2.位移、速度、加速度理解位移、速度和加速度.3.勻變速直線運(yùn)動規(guī)律通過實(shí)驗(yàn)，探究勻變速直線運(yùn)動的特點(diǎn)，能用公式、圖象等方法描述勻變速直線運(yùn)動，理解勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律，能運(yùn)用其解決實(shí)際問題，體會科學(xué)思維中的抽象方法和物理問題研究中的極限方法.2021·山東·高考T114.自由落體運(yùn)動通過實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識自由落體運(yùn)動規(guī)律．結(jié)合物理學(xué)史的相關(guān)內(nèi)容，認(rèn)識物理實(shí)驗(yàn)與科學(xué)推理在物理學(xué)研究中的作用.【知識重現(xiàn)】一、基本概念與核心物理量的理解與辨析1．物體可以看成質(zhì)點(diǎn)的條件當(dāng)物體的大小和形狀對所研究問題沒有影響時(shí)，才能看成質(zhì)點(diǎn)．物體能否看成質(zhì)點(diǎn)是由問題的性質(zhì)決定的，物體的大小不能作為物體能否看成質(zhì)點(diǎn)的依據(jù)．2．位移與路程物理意義區(qū)別聯(lián)系位移表示質(zhì)點(diǎn)的空間位置變化，用從初位置指向末位置的有向線段表示①位移是矢量，方向由初位置指向末位置；一般情況下，位移的大小小于路程；只有在單向直線運(yùn)動中，位移的大小才等于路程路程表示物體實(shí)際運(yùn)動軌跡的長度②路程是標(biāo)量，沒有方向很多物理規(guī)律一定要區(qū)分位移和路程．比如，重力、彈力、摩擦力(統(tǒng)稱保守力)做功只與初末位置或位移有關(guān)，而與過程或路程無關(guān)；而摩擦力或空氣阻力做功產(chǎn)生熱量與過程或路程有關(guān)．3．速度、速率、平均速度和瞬時(shí)速度(1)速度是矢量，不僅有大小還有方向．速度的大小叫速率．(2)平均速度物體所通過的位移跟通過這段位移所用時(shí)間之比叫平均速度，eq\o(v,\s\up6(－))＝eq\f(Δx,Δt).對平均速度的理解如下：①平均速度與所選取的過程有關(guān)，在求平均速度時(shí)要明確是哪段時(shí)間內(nèi)或哪段位移內(nèi)的平均速度．②平均速度的大小與平均速率是完全不相同的兩個(gè)概念，只有在單方向直線運(yùn)動中，平均速度的大小才等于平均速率．③平均速度的方向與這段時(shí)間內(nèi)物體發(fā)生的位移的方向相同，與瞬時(shí)速度的方向無必然聯(lián)系．(3)瞬時(shí)速度：運(yùn)動物體在某一時(shí)刻或在某一位置時(shí)的速度叫瞬時(shí)速度．瞬時(shí)速度能夠準(zhǔn)確地描述物體在各個(gè)時(shí)刻的運(yùn)動情況．4．加速度(1)速度的變化量與發(fā)生這一變化所用時(shí)間的比值，叫加速度．加速度是用比值定義法定義的物理量，數(shù)量關(guān)系a＝eq\f(Δv,Δt).(2)速度、速度變化量和加速度的區(qū)別速度v速度變化量Δv加速度a物理意義描述物體運(yùn)動的快慢和方向，是狀態(tài)量描述物體速度的變化，是過程量描述物體速度變化快慢和方向，是狀態(tài)量定義式v＝eq\f(x,t)Δv＝v－v0a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(v－v0,Δt)方向與位移x同向，即物體運(yùn)動的方向由(v－v0)或a的方向決定與Δv的方向一致，由F的方向決定，而與v0、v方向無關(guān)(3)判斷直線運(yùn)動中的“加速”或“減速”物體做加速運(yùn)動還是減速運(yùn)動，關(guān)鍵是看物體的加速度與速度的方向關(guān)系，而不是看加速度的變化情況．加速度的大小只反映速度變化(增加或減小)的快慢．eq\a\vs4\al(\b\lc\(\a\vs4\al\co1(a和v同向,（加速直線運(yùn)動）)))?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a不變：v隨時(shí)間均勻增大,a增大：v增大得越來越快,a減小：v增大得越來越慢))eq\a\vs4\al(\b\lc\(\a\vs4\al\co1(a和v反向,（減速直線運(yùn)動）)))?eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(a不變：v隨時(shí)間均勻減小,a增大：v減小得越來越快,a減?。簐減小得越來越慢))二、勻變速直線運(yùn)動的一般運(yùn)算規(guī)律1．基本公式設(shè)物體的初速度為v0，t秒末的速度為v，經(jīng)過的位移為x，加速度為a，則：eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(速度—時(shí)間關(guān)系：v＝v0＋at,位移—時(shí)間關(guān)系：x＝v0t＋\f(1,2)at2,速度—位移關(guān)系：v2－veq\o\al(2,0)＝2ax))eq\b\lc\{(\a\vs4\al\co1(v＝at,x＝\f(1,2)at2,v2＝2ax))注意：若以初速度方向?yàn)檎较颍瑒蚣铀僦本€運(yùn)動中a取正值，勻減速直線運(yùn)動中a取負(fù)值．2．常用推論(1)物體在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔T內(nèi)的位移之差是一個(gè)常量，即Δx＝xn＋1－xn＝aT2.(2)物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，等于該時(shí)間段內(nèi)中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，即eq\o(v,\s\up6(－))＝veq\s\do9(\f(t,2))＝eq\f(v0＋v,2).(3)物體在某段位移中點(diǎn)的瞬時(shí)速度veq\s\do9(\f(x,2))＝eq\r(\f(veq\o\al(2,0)＋v2,2)).注意：無論物體做勻加速直線運(yùn)動還是做勻減速直線運(yùn)動，對于同一時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動來說總有veq\f(x,2)>veq\f(t,2).三、特殊直線運(yùn)動的計(jì)算方法1．初速度為零的勻變速直線運(yùn)動的規(guī)律(1)從靜止開始，在時(shí)間t內(nèi)，2t內(nèi)，3t內(nèi)，……nt內(nèi)通過的位移之比xⅠ∶xⅡ∶xⅢ∶…∶xn＝12∶22∶32∶…∶n2(2)從靜止開始，在連續(xù)相等的時(shí)間t內(nèi)通過的位移之比x1∶x2∶x3∶…∶xn＝1∶3∶5∶…∶(2n－1)(3)從靜止開始，通過連續(xù)相等的位移所用的時(shí)間之比t1∶t2∶…∶tn＝1∶(eq\r(2)－1)∶…∶(eq\r(n)－eq\r(n－1))2．自由落體運(yùn)動(1)自由落體運(yùn)動：物體只在重力作用下從靜止開始下落的運(yùn)動叫自由落體運(yùn)動．自由落體運(yùn)動是初速度為零，加速度為g的勻加速直線運(yùn)動．(2)自由落體運(yùn)動的規(guī)律：v＝gt，h＝eq\f(1,2)gt2，v2＝2gh.3．豎直上拋運(yùn)動(1)豎直上拋運(yùn)動：物體以初速度v0豎直向上拋出后，只在重力作用下的運(yùn)動叫豎直上拋運(yùn)動．取初速度v0方向?yàn)檎较?，則豎直上拋運(yùn)動是加速度a＝－g的勻減速直線運(yùn)動．(2)豎直上拋運(yùn)動的規(guī)律：v＝v0－gt，h＝v0t－eq\f(1,2)gt2，v2－veq\o\al(2,0)＝－2gh.物體上升到最高點(diǎn)的時(shí)間t＝eq\f(v0,g)，上升的最大高度h＝eq\f(veq\o\al(2,0),2g).注意：①h為正表示質(zhì)點(diǎn)在拋出點(diǎn)上方，h為負(fù)表示在拋出點(diǎn)的下方．②v為正表示質(zhì)點(diǎn)向上運(yùn)動，v為負(fù)表示質(zhì)點(diǎn)向下運(yùn)動．③由同一h求出的v、t可能有兩個(gè)解，分別對應(yīng)上升和下降過程中的某個(gè)位置，要注意分清其意義．四、幾種典型的x—t圖象和v—t圖象形狀相同的圖線，在不同的坐標(biāo)系中所表示的物理規(guī)律不同，以下列兩幅圖為例比較x—t圖象和v—t圖象表示的物理規(guī)律．圖象x—t圖象v—t圖象實(shí)例圖線含義圖線①表示物體做勻速直線運(yùn)動(斜率表示速度v)圖線①表示物體做勻加速直線運(yùn)動(斜率表示加速度a)圖線②表示物體靜止圖線②表示物體做勻速直線運(yùn)動圖線③表示物體沿反方向做勻速直線運(yùn)動圖線③表示物體做勻減速直線運(yùn)動交點(diǎn)④表示3個(gè)運(yùn)動物體相遇交點(diǎn)④表示此時(shí)3個(gè)運(yùn)動物體有相同速度點(diǎn)⑤表示t1時(shí)刻物體位移為x1(圖中陰影部分的面積沒有意義)點(diǎn)⑤表示t1時(shí)刻物體速度為v1(圖中陰影部分的面積表示質(zhì)點(diǎn)在0～t1時(shí)間內(nèi)的位移)【真題匯編】1．（2021·山東·高考真題）如圖所示，載有物資的熱氣球靜止于距水平地面H的高處，現(xiàn)將質(zhì)量為m的物資以相對地面的速度水平投出，落地時(shí)物資與熱氣球的距離為d。已知投出物資后熱氣球的總質(zhì)量為M，所受浮力不變，重力加速度為g，不計(jì)阻力，以下判斷正確的是（）A．投出物資后熱氣球做勻加速直線運(yùn)動B．投出物資后熱氣球所受合力大小為C．D．【答案】BC【解析】AB．熱氣球開始攜帶物資時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)，所受合外力為0，初動量為0，水平投出重力為的物資瞬間，滿足動量守恒定律則熱氣球和物資的動量等大反向，熱氣球獲得水平向左的速度，熱氣球所受合外力恒為，豎直向上，所以熱氣球做勻加速曲線運(yùn)動，故A錯誤，B正確；CD．熱氣球和物資的運(yùn)動示意圖如圖所示熱氣球和物資所受合力大小均為，所以熱氣球在豎直方向上加速度大小為物資落地過程所用的時(shí)間內(nèi)，根據(jù)解得落地時(shí)間為熱氣球在豎直方向上運(yùn)動的位移為熱氣球和物資在水平方向均做勻速直線運(yùn)動，水平位移為根據(jù)勾股定理可知熱氣球和物資的實(shí)際位移為故C正確，D錯誤。故選BC?！就黄凭毩?xí)】1．（2022·山東德州·二模）2022年2月2日，在率先開賽的北京冬奧會冰壺混合團(tuán)體比賽中，中國隊(duì)以7：6擊敗瑞士隊(duì)取得開門紅。在某次冰壺比賽中，時(shí)間t=0時(shí)，球員跪式推動冰壺自本壘圓心由靜止向前滑行，t=t0推至前衛(wèi)線時(shí)，放開冰壺使其自行滑行，t=5t0冰壺恰好到達(dá)營壘中心并停止運(yùn)動，整個(gè)過程冰壺一直沿直線運(yùn)動，其位移x隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，圖像中的0—t0、t0—5t0兩段曲線均為拋物線。已知冰壺的質(zhì)量為m，對冰壺的整個(gè)運(yùn)動過程，以下說法正確的是（）A．時(shí)間0—t0的加速度大小等于t0—5t0的加速度大小B．x-t圖像中的兩段曲線在t=t0時(shí)刻相切C．冰壺的最大速度為D．運(yùn)動員對冰壺推力的沖量大小等于摩擦力沖量大小的5倍【答案】BC【解析】A．0-t0，由靜止開始，曲線為拋物線，設(shè)此時(shí)加速度為a1，則有t0-5t0，末速度為零，逆向看作是初速為零的勻加速直線運(yùn)動，設(shè)這段時(shí)間內(nèi)的加速度a2，則有解得，故A錯誤；B．x-t圖像中曲線的割線的斜率表示瞬時(shí)速度，瞬時(shí)速度同一時(shí)刻相同，所以兩段曲線在t=t0時(shí)刻相切，B正確；C．冰壺在t0時(shí)刻速度達(dá)到最大，速度C正確；D．始末速度都為零，根據(jù)動量定理可得，運(yùn)動員對冰壺推力的沖量大小等于摩擦力沖量大小，D錯誤。故選BC。2．（2022·山東·高三學(xué)業(yè)考試）某同學(xué)是航模興趣小組的一員，某次在操控飛機(jī)模型時(shí)，使航模從地面由靜止開始豎直向上做直線運(yùn)動，其運(yùn)動的位移一時(shí)間圖像如圖所示，已知0～t0部分的圖線是拋物線的一部分，t0～10s部分的圖線是直線，兩部分曲線相切于點(diǎn)（t0，10），則下列說法正確的是（）A．圖中t0＝5sB．航模在t0～10s時(shí)間內(nèi)的速度大小為6m/sC．航模在0～t0時(shí)間內(nèi)的加速度大小為m/s2D．航模在0～t0時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)【答案】A【解析】ABC．航模在0～t0時(shí)間內(nèi)在勻加速運(yùn)動，則航模在t0～10s時(shí)間內(nèi)做勻速上升，速度大小為其中解得t0=5sa=0.8m/s2v=4m/s選項(xiàng)A正確，BC錯誤。D．航模在0～t0時(shí)間內(nèi)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)D錯誤。故選A。3．（2022·山東·三模）國產(chǎn)電動汽車以其技術(shù)先進(jìn)、性價(jià)比高等特點(diǎn)獲得了消費(fèi)者的廣泛認(rèn)可。電動汽車啟動過程中加速效果好，加速度穩(wěn)定。某次在封閉場所對電動汽車啟動過程進(jìn)行測試，在汽車運(yùn)行正前方某位置有固定雷達(dá)，汽車通過雷達(dá)瞬間開始計(jì)時(shí)，計(jì)算機(jī)記錄并擬合成汽車距雷達(dá)距離與時(shí)間的關(guān)系圖像，如圖所示，汽車啟動過程中做勻加速直線運(yùn)動，根據(jù)圖像計(jì)算去時(shí)，汽車的速度大小約為（）A．168km/h B．198km/h C．223km/h D．270km/h【答案】C【解析】初速度為零的勻加速直線運(yùn)動，位移速度關(guān)系關(guān)系當(dāng)時(shí)，，解得時(shí)，汽車的速度大小約為故C正確，ABD錯誤。故選C。4．（2022·山東日照·三模）甲、乙兩物體分別從h和2h高處自由下落，不計(jì)空氣阻力，下列說法正確的是（）A．落地時(shí)乙的速度大小是甲的2倍B．乙的下落時(shí)間是甲的2倍C．甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)下落的高度相同D．甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)的速度變化量相同【答案】D【解析】B．由自由落體運(yùn)動規(guī)律知由下落高度之比為1:2，可知乙落地的時(shí)間是甲落地時(shí)間的倍，故B錯誤；A．由可知乙落地的速度大小是甲的倍，故A錯誤；C．物體在最后1s內(nèi)下落的高度可表示為（v是末速度）由于二者落地速度不等，所以最后1s內(nèi)下落的高度不同，C錯誤；D．自由落體是勻變速直線運(yùn)動，任意相等時(shí)間內(nèi)速度變化量都相同，所以甲、乙兩物體在最后1s內(nèi)的速度變化量相同，D正確。故選D。5．（2022·山東臨沂·三模）總質(zhì)量為的跳傘運(yùn)動員從離地高492米的上海世貿(mào)大廈頂部由靜止開始跳下，經(jīng)過拉開繩索開啟降落傘，如圖所示是跳傘過程中的圖（g?。?。根據(jù)圖像可估算（）A．運(yùn)動員在時(shí)的加速度大小約為B．運(yùn)動員在時(shí)所受阻力的大小約為C．運(yùn)動員在前內(nèi)下落的高度約為D．運(yùn)動員勻速運(yùn)動的時(shí)間約為【答案】D【解析】A．由圖像可知，運(yùn)動員在時(shí)的加速度大小約為選項(xiàng)A錯誤；B．運(yùn)動員在前2s內(nèi)的加速度則時(shí)所受阻力的大小約為選項(xiàng)B錯誤；C．因v-t圖像的面積等于位移，則運(yùn)動員在前內(nèi)下落的高度約為選項(xiàng)C錯誤；D．前14s內(nèi)下落的高度約為運(yùn)動員勻速運(yùn)動的時(shí)間約為選項(xiàng)D正確。故選D。6．（2022·山東濟(jì)寧·三模）已知籃球在空氣中運(yùn)動時(shí)所受空氣阻力與速度大小成正比?；@球與地面碰撞后以大小為v0的速度豎直彈起后到再次與地面碰撞的過程中，以v表示籃球的速度，t表示籃球運(yùn)動的時(shí)間，Ek表示籃球的動能，h表示籃球的高度，則下列圖像可能正確的是（）A． B．C． D．【答案】D【解析】AB．籃球在上升的過程中，速度越來越小，空氣阻力越來越小，由可知其加速度越來越小，速度變化越來越慢，速度圖線切線的斜率越來越小，下降過程中，v越大，阻力就越大，由可知加速度就越小，圖線切線的斜率繼續(xù)減小，AB錯誤；CD．上升過程中，h越大，v越小，阻力就越小，合力就越來越小，Ek—h圖線