高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移当堂检测题

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移当堂检测题，共6页。试卷主要包含了图甲是电火花打点计时器的示意图等内容，欢迎下载使用。


题组一 时刻和时间间隔
1．下列关于甲、乙两图中计时数据的说法，正确的是( )
甲 乙
A．甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时刻
B．乙图中的列车到点“16：30”是指时间间隔
C．乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔
D．甲、乙两图中所列计时数据均指时间间隔
C [甲图中博尔特百米夺冠成绩“9.58”是指时间间隔，选项A错误；乙图中的列车到点“16：30”是指时刻，选项B错误；乙图中的列车“晚点1小时8分”是指时间间隔，即时间，选项C正确，D错误。]
2．如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法正确的是( )
A．t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，也可以称为2 s内
B．t2～t3如表示时间，称为第3 s内
C．t0～t2表示时间，称为最初2 s或第2 s内
D．tn－1～tn表示时间，称为第(n～1)s内
B [t2表示时刻，称为第2 s末或第3 s初，而2 s内表示时间，A错误；t2～t3表示时间，称为第3 s内，是从第3 s初到第3 s末的时间间隔，B正确；t0～t2表示时间，称为最初2 s内，而第2 s内指t1～t2，C错误；tn－1～tn表示时间，称为第n s内，D错误。]
题组二 位置和位移 矢量和标量 直线运动的位移
3．对矢量和标量的理解，下列选项正确的是( )
A．矢量和标量的区别只是有无方向，运算法则是一样的
B．矢量和标量的区别不仅是有无方向，运算法则也不同
C．位移、时间都是矢量
D．只有大小没有方向的量是矢量，既有大小又有方向的量是标量
B [矢量是指既有大小又有方向的物理量，如位移，速度等，矢量相加减遵循平行四边形定则；标量是指只有大小没有方向的物理量，如时间，路程等，标量相加减遵循算术加减法，故B正确。]
4．如图所示，在距墙1.0 m的A点，小球以某一速度冲向与墙壁固定的弹簧，将弹簧压缩到最短时到达距离墙壁0.2 m远的B点，然后又被弹回至距墙1.5 m的C点静止。则从A点到C点的过程中，小球的位移大小和路程分别是( )
A．0.5 m,1.3 m B．0.8 m,1.3 m
C．0.8 m,1.5 m D．0.5 m,2.1 m
D [位移的大小等于初末位置的距离，则小球的位移大小等于AC之间的距离，即为1.5 m－1.0 m＝0.5 m；路程等于运动轨迹的长度，则小球的路程s＝(1.0－0.2) m＋(1.5－0.2) m＝2.1 m。]
5．如图所示，物体沿两个半径为R的圆弧由A到C，则它的位移和路程分别为( )
A．eq \f(5π,2)R，方向由A指向C；eq \r(10)R
B．eq \f(5π,2)R，方向由A指向C；eq \f(5π,2)R
C．eq \r(10)R，方向由A指向C；eq \f(5π,2)R
D．eq \r(10)R，方向由C指向A；eq \f(5π,2)R
C [从A到C的直线距离l＝eq \r(3R2＋R2)＝eq \r(10)R，所以位移为eq \r(10)R，方向由A指向C；从A到C的路径长度为eq \f(5,2)πR，所以路程为eq \f(5,2)πR，故C正确。]
题组三 位移—时间图像
6．一物体做直线运动，其位移—时间图像如图所示，设向右为正方向，则在前6 s内( )
A．物体先向左运动，2 s后开始向右运动
B．在t＝2 s时物体距出发点最远
C．前2 s内物体位于出发点的左方，后4 s内位于出发点的右方
D．在t＝4 s时物体距出发点最远
D [物体向右运动为正方向。由图像可知，物体从－5 m处向右运动至5 m处，然后返回至4 m处。物体在前4 s内向右运动，后2 s内向左运动，故A、C错误；物体在t＝4 s时物体距出发点最远，B错误，D正确。]
7．甲、乙两物体沿同一直线运动的x­t图像如图所示，由图可知( )
A．初始时刻甲、乙的位置相同
B．t1时刻甲、乙的位置相同
C．0～t1内，甲的位移大于乙的位移
D．0～t1内，甲的位移等于乙的位移
C [由题图知，0时刻和t1时刻甲、乙的位置不同，甲在乙的前方。根据位移等于纵坐标的变化量，知0～t1内，甲的位移大于乙的位移，故C正确。]
8．(多选)某一质点沿直线运动的位移x随时间t变化的图像如图所示，则( )
A．10 s时，质点所处的位置坐标为5 m
B．在10 s内，质点的位移为5 m
C．在20 s内，质点的位移为9 m
D．第5 s末和第15 s末，质点的运动方向相反
AD [图像反映质点位置随时间的变化关系，10 s时质点处在5 m的位置，A项正确；在10 s内，质点的初位置坐标为1 m，末位置坐标为5 m，位移大小为4 m，B项错误；在20 s内，质点的位移为Δx＝x2－x1＝0－1 m＝－1 m，C项错误；5 s末质点沿正方向运动，15 s末质点沿负方向运动，D项正确。]
题组四 时间和位移的测量
9．(1)图甲是电火花打点计时器的示意图。电火花打点计时器和电磁打点计时器一样，工作时使用________(选填“交流”或“直流”)电源，当电源的频率是50 Hz时，每隔________s打一次点。电火花打点计时器使用时的基本步骤如下：
A．当纸带完全通过电火花打点计时器后，及时关闭电源
B．将电火花打点计时器电源插头插入相应的电源插座
C．将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花打点计时器
D．接通开关，听到放电声，立即拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是________。(按顺序填写步骤字母)
(2)如图乙所示的纸带是某同学练习使用电火花打点计时器时得到的，纸带的左端先通过电火花打点计时器，从点迹的分布情况可以断定纸带运动得________(选填“越来越快”或“越来越慢”)。若所用电源的频率为50 Hz，从打下A点到打下B点共14个点迹，历时________s。
甲 乙
[解析] (1)电火花打点计时器和电磁打点计时器都是使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一次点；实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则，故正确的步骤顺序是CBDA。
(2)打点计时器所用电源频率为50 Hz时，每隔0.02 s打一个点，从左往右，纸带上两点之间的距离越来越大，说明纸带运动得越来越快。从打下A点到打下B点共14个点迹，从A到B共有13个时间间隔，所以所用时间t＝13×0.02 s＝0.26 s。
[答案] (1)交流 0.02 CBDA (2)越来越快 0.26
10．(多选)A、B两质点从同一地点同时出发的x­t图像如图所示，下列说法正确的是( )
A．前4 s内A质点的位移比B质点的位移小
B．A质点做匀速直线运动
C．B质点运动方向不变
D．4 s时B质点离出发点最远
BD [由图像可知，A质点和B质点从同一位置出发，4 s时又在同一位置，两质点的位移相等，A项错误；A质点的x­t图线为一倾斜直线，说明做匀速直线运动，B项正确；B质点的位移先是增大，然后减小，4 s时位移最大，4 s前后的运动方向不同，C项错误，D项正确。]
11．如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，气门芯位移的大小为( )
A．πR B．2R
C．2πR D．Req \r(4＋π2)
D [如图所示，气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中，设初、末位置之间的距离为x，则位移大小x＝eq \r(2R2＋πR2)＝Req \r(4＋π2)，选项D正确。]
12．如图所示，一辆汽车在马路上行驶，t＝0时，汽车在十字路口中心的左侧20 m处；过了2 s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3 s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30 m处。如果把这条马路抽象为一条坐标轴x，十字路口中心定为坐标轴的原点，向右为x轴的正方向。
(1)试将汽车在三个观测时刻的位置坐标填入下表：
(2)前2 s内、后3 s内汽车的位移分别为多少？这5 s 内的位移又是多少？
[解析] (1)马路演化为坐标轴，因为向右为x轴的正方向，所以，在坐标轴上原点左侧的点的坐标为负值，原点右侧的点的坐标为正值，即：
x1＝－20 m，x2＝0，x3＝30 m。
(2)前2 s内的位移
Δx1＝x2－x1＝0－(－20 m)＝20 m
后3 s内的位移
Δx2＝x3－x2＝30 m－0＝30 m
这5 s内的位移
Δx＝x3－x1＝30 m－(－20 m)＝50 m
上述位移Δx1、Δx2和Δx都是矢量，大小分别为20 m、30 m和50 m，方向都向右，即与x轴正方向相同。
[答案] (1)－20 m 0 30 m
(2)20 m 30 m 50 m 方向都与x轴正方向相同
13．一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画，如图所示，在一个棱长为a的大正方体木箱的一个顶点G上，老鼠从猫的爪间逃出，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口在木箱的另一顶点A处。若老鼠仅沿着棱边奔跑，聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口，结果猫在洞口A再次捉到了老鼠，从老鼠逃出到再次被捉，问：
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少？
(2)猫的位移大小和路程是多少？
[解析] (1)由几何关系可知，老鼠从顶点G出发，走过的最短路程为3a(三条棱)，位移大小为eq \r(,3)a。
(2)将立体图形展开，如图所示，当猫按照GA线走时，路程最短，则最短路程为eq \r(,a2＋2a2)＝eq \r(,5)a，猫的位移大小也是eq \r(,3)a。
[答案] (1)eq \r(,3)a 3a (2)eq \r(,3)a eq \r(,5)a
观测时刻
t＝0
过2 s
再过3 s
位置坐标
x1＝______
x2＝______
x3＝______