2020年高考物理专题卷：专题01（运动的描述与直线运动）答案与解析

2020年高考物理专题卷：专题01（运动的描述与直线运动）答案与解析

‎2020年专题卷物理专题一答案与解析 1． ‎【命题立意】考查速度、加速度、位移之间的定量、定性关系。‎ ‎【 思路点拨】（1）加速度是速度的变化率，加速度很大速度可以很小；（2）熟悉v22-v12=2ax，等基本公式的应用。‎ ‎【答案】BCD【解析】当火药点燃瞬间，炮弹速度为零，但其加速度一定不为零故A错误；由v2=2ax可求得轿车紧急刹车的加速度a=12.5m/s2则B正确；若高速行驶的磁悬浮列车匀速行驶时，则其加速度为零，则C正确，由于110米栏场地都是直道，所以由可求得刘翔全程平均速率为v=8.42m/s，则D正确。‎ ‎2．【命题立意】a—t、v—t、F—t、x—t四种图象之间的关系，注重知识点之间的穿插联系虽然涉及牛顿第二定律但符合二轮复习实际。‎ ‎【思路点拨】（1）F—t图象与a—t图象应变化趋势一致；（2）从运动学公式角度推断a—t图象与v—t图象以及v—t图象与x—t图象之间的关系。‎ ‎【答案】B【解析】由F=ma可知F—t图象与a—t图线应变化趋势一致（仅比例不同），故A错误；物体做初速度为零的匀加速运动时其位移可表示为，图象为开口向上的抛物线的一部分，D错误；物体在一定初速度下做匀减速运动，其位移表达式为图象为开口向下的抛物线的一部分，C错误，正确选项为B。‎ ‎3．【命题立意】考察运动学公式及其推论的基本应用。‎ ‎【思路点拨】由于初速度未知，很难根据条件定量求解加速度，可根据平均速度和瞬时速度关系可求某段时间内的位移。‎ ‎【答案】AC【解析】根据条件可知：物体在第5s内的平均速度与物体在4.5s时刻的瞬时速度相等，即有，此速度也是物体运动9s时的中间时刻速度，即物体在9s内的平均速度就等于物体在第5秒内的平均速度，由可知，无论初速度是否为0，物体在前9s内的位移一定是=81m，故A、C选项正确。‎ ‎4．【命题立意】结合运动图象考查运动过程分析及应用图象解题。【思路点拨】（1）v—t图象与坐标轴所围的面积代表位移，且t轴以上代表正向位移，t轴以下代表负向位移；（2）t轴是速度正负的分水岭。‎ ‎【答案】B【解析】由图象可知物体在0~3秒物体速度均为正向，始终向上运动，3s末物体到达最高点，1~2秒内物体的加速度为0~1秒内物体的加速度的一半，正确选项B。‎ 5． ‎【命题立意】考查基本运动学公式的应用。‎ ‎【思路点拨】（1）根据已知条件选择公式；（2）分段处理，联立求解。‎ ‎【答案】B【解析】由运动学公式可知对子弹射入A的过程有，对子弹射入B的过程有，联立可得。‎ ‎6．【命题立意】综合考查x—t（位移-时间）图象的基本应用。【思路点拨】（1）x—t图象 - 3 -‎ 中直线代表匀速直线运动，图中抛物线代表匀变速直线运动；（2）合理利用C点坐标结合运动学公式求解加速度。‎ ‎【答案】BCD【解析】a、b两物体位移时间图象斜率大小相等方向相反，则二者做方向相反的匀速直线运动，在0~5s的时间内，t=5s时，a、b两个物体相距最远，C做匀加速直线运动代入数据（10，10）可得a=0.2m/s2。‎ ‎7．【命题立意】结合实际模型考查匀速直线运动。【思路点拨】（1）从峰值入手找出其周期的间距为25mm；（2）纸带每分钟运动1.25m，与两次心跳的间距做商即可求得心率。‎ ‎【答案】D【解析】两次峰值之间距离L=25mm，心率。‎ ‎8．【命题立意】应用实际情景考查多过程问题。‎ ‎【思路点拨】（1）多过程问题关键是搞清楚两个（多个）过程的衔接点在何处，本题是加速结束的末速度；‎ ‎（2）多式联立可以通过比例获得更加直接的关系式。‎ ‎【答案】B【解析】对磕头虫分析，，对人，，联立可得，，代入数据得h2'=200m。‎ ‎9．【命题立意】追及相遇问题。【思路点拨】（1）追及相遇问题既要配合运动学图象也要画过程图进行辅助；（2）根据具体情境分析何时一次相遇何时二次相遇。‎ ‎【答案】CD【解析】由图可知甲车先做匀速运动再做同向匀减速运动，在第20s末，甲、乙两车的速度大小相等，加速度不相同，在第30s末甲车位移x1=400m，乙车位移x2=300m，甲车在乙车前50m处，甲车初始速度较大，在20s前甲车已经超过乙车，相遇一次，30s后甲车停止运动，32.5s时乙车与甲车二次相遇。‎ ‎10．【命题立意】结合图象考查自由落体运动和竖直上抛运动。‎ ‎【思路点拨】（1）注意图中的h—t图象既不是位移时间图象也不是轨迹图，而是高度随时间变化关系图象；‎ ‎（2）反弹后的运动属于竖直上抛运动具有运动的对称性，上行、下行时间相等。‎ ‎【答案】C【解析】由图象可得小球第一次与地面碰撞前释放高度h=20m，则可得第一次落地时速度为，则A错误；由图象可知第一次撞后上升的最大高度为h'=5m，可得第一碰撞后的速度为，则B错误。由图象可知小球在4~5s内刚好与地面撞击两次，即在空中运动时间为1s，所以有，则其在4~5秒内小球走过的路程为，故C正确；根据图象规律可知，小球第四次碰撞时间应在5~6秒之间，故D错误。‎ 11． ‎【命题立意】以实际模型考查平均速度的应用。【思路点拨】总路程分三段，应用平均速度可简化解题步骤。‎ ‎【答案】（1）a=0.25m/s2 （2）s=271600m 【解析】（1）因动车从静止开始启动经过时间280s到达速度70m/s，由匀变速运动规律可知，加速过程中加速度可表示为，得a=0.25m/s2（3分）（2）设加速阶段位移为s1，则（1分）（1分）代入数据可得s1=9800m（1分）设动车匀速率运动的路程为s2，则s2=vtt代入数据得：s2=252000m（1分）设动车减速过程的路程为s3，则且（1分）代入数据解得s3=9800m（1分）所以动车运行的总路程s=s1+s2+s3=271600m（1分）。‎ ‎12．【命题立意】考查匀速运动与匀变速运动的组合运动问题。【思路点拨】（1）把各段运动所用时间理顺清楚，列全过程式；（2）善于找出全程式中的联系，尽可能简化关系、方便解题。‎ - 3 -‎ ‎【答案】（1）t=1.48s，v=10.69m/s（2）a=7.23m/s2 【解析】（1）加速所用时间t和达到的最大速率v，（2分）（2分）联立解得：t=1.48s；v=10.69m/s（各1分）‎ ‎（2）起跑后做匀加速运动的加速度a，由v=at（2分）解得a=7.23m/s2（2分）。‎ ‎13．【命题立意】灵活选取参考系方便解题。【思路点拨】（1）相对运动问题，灵活选取参考系可以大大方便解题；（2）以一个物体为参考系，其余物体要将所有物理量进行相对转化。‎ ‎【答案】（1）t=4s （2）v=32m/s 【解析】（1）取空心管为参考系，根据相对运动的思想，方向向下（2分）相对初速度v=10m/s方向向上，则穿出的时间（2分）解得t=4s（1分）（2）取地面为参考系有，解得t'=8s（2分）取空心管为参考系（2分）解得v=32m/s（1分）。‎ ‎14．【命题立意】追及相遇问题。【思路点拨】（1）何时相遇可由位移-时间公式求解；（2）最远距离发生在速度相同时。‎ ‎【答案】（1）t1=8s （2）t2=8s （3）s=9m 【解析】（1）设经过t1，B物体追上A物体则有：（2分）解得t1=2s（2分）（2）设共经过t2，A物体追上B物体，由上面方程可得t2=8s（1分）‎ ‎（3）设A、B两物体再次相遇前两物体相距最远距离为s，所用时间为t，此时A、B物体有共同速度v1，‎ v1=at（1分）（2分）联立可得：s=9m（2分）。（其他方法解题，比照给分）‎ ‎15．【命题立意】巧用数学方法处理运动形式判断与极值判断。【思路点拨】（1）小球在水中不计阻力，但不能忽略浮力作用，故小球在水中可实现匀速运动；（2）求解极值问题一般可采用图象法、均值不等式、配方等方法。‎ ‎【答案】（1）a=0m/s2，小球在水中匀速运动 （2）x=0.4m 【解析】设小球落至水面所用时间为t1，在水中运动做匀变速运动，加速度为a，则（1分）（1分）（2分）解得a=0m/s2，则小球在水中匀速运动（1分）。（2）设释放点距水面x，则（1分）（1分）（1分）‎ 利用均值定理，当时t最小（1分）即（1分）。‎ ‎16．【命题立意】细化过程分析，处理传送带问题与多过程问题。【思路点拨】将多过程问题分段处理，细化分析每个过程的同时搞清过程之间的联系。‎ ‎【答案】14s【解析】匀加速通过平台： 通过平台的时间：（1分）‎ 冲上跑步机的初速度：v1=a1t1=4m/s（1分）冲上跑步机至跨栏：（1分）解得t2=2s（1分）‎ 摔倒至爬起随跑步机移动距离：x=v0t=1×2m=2m（1分）取地面为参考系，则挑战者爬起向左减速过程有：v0=a2t3 解得：t3=1s（1分）对地位移为：（1分）‎ 挑战者向右加速冲刺过程有：（1分）解得：t4=7s（1分）‎ 挑战者通过全程所需的总时间为：t总=t1+t2+t+t3+t4=14s（1分）。 ‎ - 3 -‎