专辑01 直线运动-2021年高考上海市高三下学期5月二模物理试题汇编（解析版）

2021 年高考上海市高三下学期 5 月二模物理试题汇编 专题 01 直线运动 1、（2021·上海市闵行区高三下学期 5 月二模）前后相距 30 m 的两辆相同汽车在同一平直公路上以恒定功 率 P 匀速行驶，速度为 54 km/h，经过公路上同一位置后立刻以恒定功率 2P 行驶，设行驶过程中阻力不变， 经过足够长时间后，关于两车的运动情况以下说法正确的是（ ） A. 两车通过同一位置的时间间隔小于 2 s B. 两车通过同一位置的时间间隔大于 2 s C. 两车的间距为 30 m D. 两车的间距为 60 m 【答案】D 【解析】 v=54km/h=15m/s AB．两车相距 s=30m，经过同一位置进行加速，两车通过同一位置的时间间隔 30 s 2s15 st v ＝ ＝ ＝ 故 AB 错误； CD．汽车匀速运动时，牵引力等于阻力，即有 F=f 速度为 v 时，有 P=Fv=fv 当功率增大为 2P 时，由 2P=fv′ 可得汽车最后匀速行驶的速度 v′=2v=2×15m/s=30m/s 由于两车增大功率提速的时间间隔为 2s，最终均匀速运动，两车的间距 △ x=s+(v′-v)t=60m 故 C 错误，D 正确。 故选 D。 2、（2021·上海市闵行区高三下学期 5 月二模）甲、乙两车在同一平直公路上同向运动，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. 在 t1 时刻甲车追上乙车 C. 从 0 到 t1 时间内，两车走过的路程相等 D. 从 t1 到 t2 时间内的某时刻，两车速度相等 【答案】D 【解析】 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．甲的初位置在乙前方，t1 时刻位置相同，则在 t1 时刻乙车追上甲车，故 B 错误； C．从 0 到 t1 时间内，两车速度方向一直为正值，乙车的路程大于甲车，故 C 错误； 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 D。 3、（2021·上海市静安区高三下学期 5 月二模） 以 8 m/s 的初速度从地面竖直上抛一石子，该石子两次经 过小树顶端的时间间隔为 0.8 s，则小树高约为（ ） A. 0.8 m B. 1.6 m C. 2.4 m D. 3.2 m 【答案】C 【解析】 石子竖直上升的最大高度为 2 3.2m2 vH g   由题意可知，石子从最高点运动到小树顶端的时间为 1 0.4s2 tt   则最高点到小树顶端的距离为 2 1 1 0.8m1 2h gt  则小树高约为 1 2.4mh H h   故选 C。 4、（2021·上海市金山区高三下学期 5 月二模）一个小球被竖直向上抛出，不计空气阻力，取 g=10m/s2。 若前 3s 内的位移和第 4s 内的位移大小相等、方向相反，则小球前 4s 内的位移和上抛初速度大小分别为 （ ） A. 0m，20m/s B. 0m，30m/s C. 45m，20m/s D. 45m，30m/s 【答案】A 【解析】 由于前 3s 内的位移和第 4s 内的位移大小相等、方向相反，可知 4s 内的总位移为零，竖直上抛运动的初速 度方向竖直向上，加速度的方向竖直向下，为-g，选取竖直向上为正方向，设初速度的大小为 v，则： 210 2vt gt  代入数据可得： v=20m/s 故 A 正确，BCD 错误。 故选 A。 5、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）有时我们靠近正在地面取食的小鸟时，它会毫不慌张，但 当我们感觉能把它抓住时，它却总能立刻飞走，这是因为小鸟在起飞时具有较大的（ ） A. 加速度 B. 初速度 C. 速度的改变量 D. 位移 【答案】A 【解析】 小鸟在起飞时在很短的时间内速度很快由零增加到一定的值，即小鸟具有较大的加速度。 故选 A。 6、（2021·上海市宝山区高三下学期 5 月二模）将一物体自空中 A 点，以一定的初速度竖直向上抛出，不 计空气阻力，g 取 10m/s2，2s 后物体的速率变为 10m/s，则该物体此时（ ） A. 一定在 A 点上方，且向上运动 B. 可能在 A 点下方 C. 一定在 A 点上方，但向下运动 D. 可能在 A 点 【答案】D 【解析】 根据 v=v0-gt 可知 ± 10=v0-10 × 2 解 v0=30m/s 或者 v0=10m/s 若 v0=30m/s 则 2s 后物体在 A 点上方； 若 v0=10m/s 则 2s 后物体回到 A 点。 故选 D。 7、（2021·上海市浦东新区高三下学期 5 月二模）小球从空中自由下落，与水平地面第一次相碰后弹到空 中某一高度，其速度随时间变化的关系如图所示，则与地面碰撞时其速度的改变量为_______m/s，0~0.8 s 内小球的位移为________m。 【答案】 (1). -8 m/s (2). 0.8 m 【解析】 [1]与地面碰撞时其速度的改变量 2 1 3m/s 5m/s 8m/sv v v        [2] 0~0.8 s 内小球的位移为 1 10.5 5m 0.3 3m 0.8m2 2x        8、（2021·上海市宝山区高三下学期 5 月二模）如图为收费站 ETC 通道和人工收费通道的示意图，一辆汽 车正以 v1=15m/s 朝收费站沿直线行驶。如果汽车过 ETC 通道，需要在收费站中心线前 10m 处正好匀减速 至 v2=5m/s，以该速度匀速运动至中心线后，再匀加速至 v1 行驶，设汽车加速和减速过程中的加速度大小均 为 1m/s2，则汽车从开始减速到恢复 v1 行驶，所通过的位移大小为___________m；如果这辆车过人工收费 通道，由于收费会比以 v1 匀速通过此通道耽搁 30s 时间，则汽车过 ETC 通道，比过人工收费通道节约的时 间是___________s。 【答案】 (1). 210 (2). 22 【解析】 [1]汽车减速运动位移与加速运动的位移相等，为 2 2 1 2 1 100m2 v vs a   运动的总位移为 12 10 210ms s   [2]汽车以 1v 匀速通过 210m，所用的时间为 1 210 14s15 st v    汽车通过人工收费通道所用时间为 1 30 44st t   汽车通过 ETC 通道所用时间为 1 2 2 2 15 5 102 2 22s1 5 v v dt a v        汽车过 ETC 通道，比过人工收费通道节约的时间是 1 2 44 22 22st t t      9、（2021·上海市黄浦区高三下学期 5 月二模）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，两车的 v-t 图像如图所 示。已知 t=6s 时两车恰好并排行驶，则 t=0~6s 时间内：两车两次并排行驶的位置之间的距离为_______m， 两车相距最远的距离为______m。 【答案】 (1). 80 (2). 15 【解析】 [1]已知 t=6s 时两车恰好并排行驶，由 v-t 图像的图形面积表示位移，根据几何关系可知 2s 到 6s 两车的位移 相等，所以第一次并排时在 2s 末，则两车两次并排行驶的位置之间的距离为甲车 2s 末到 6s 末的位移，如 图所示，由几何关系可得  10 30 6 2 80m2x     [2]两车相距最远的距离为开始时刻，有 10 15 12 10 2 15m2 2mx       