高中物理人教版 (2019)必修 第一册2 时间 位移同步达标检测题

第一章　运动的描述

2　时间　位移

基础过关练

题组一　时刻和时间间隔

1.(2022广东深圳实验学校期中)2021年10月16日0时23分,神舟十三号载人飞船成功发射,约582秒后,载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道。10月16日6时56分神舟十三号载人飞船与空间站组合体完成自主快速交会对接,3名航天员将在空间站停留工作183天。则(　　)

A.0时23分指的是时间间隔

B.约582秒指的是时刻

C.6时56分指的是时间间隔

D.183天指的是时间间隔

2.(2022陕西长安第一中学期中)(多选)如图所示的时间轴,下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是(　　)

A.t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s内,也可以称为2 s时

B.t1~t2表示时间间隔,称为第2 s内

C.0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内或第2 s内

D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第n s内

题组二　位置、位移和路程

3.(2021河南新乡期中)关于位移和路程,下列说法中错误的是(　　)

A.物体通过一段路程,其位移可能为0

B.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程等于位移的大小

C.物体沿直线向某一方向运动,通过的路程就是位移

D.物体通过的路程不相等,但位移可能相同

4.(2022浙江嘉兴月考)在庆祝中华人民共和国成立70周年大会上,游行的队伍和彩车依次从天安门前经过。以北京长安街为x轴,向西为正方向,以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O,建立直线坐标系。一辆彩车最初在原点以东3 km处,一段时间后行驶到原点以西2 km处。这辆彩车最初位置坐标、最终位置坐标及位移分别是(　　)

A.3 km,2 km,-1 km

B.-3 km,2 km,5 km

C.3 km,-2 km, -5 km

D.-3 km ,2 km,-1 km

5.从高出地面2 m处以某一初速度竖直向下抛出一个小球,小球在与地面相碰后弹起,上升到高出地面3 m处被接住,则这一过程中(　　)

A.位移为1 m,方向竖直向上,路程为5 m

B.位移为5 m,方向竖直向上,路程为5 m

C.位移为1 m,方向竖直向下,路程为1 m

D.位移为5 m,方向竖直向下,路程为1 m

6.(2022黑龙江齐齐哈尔实验中学检测)在400 m标准田径场的跑道上进行跑步比赛,下列说法正确的是(　　)

A.400 m比赛,外跑道上的运动员的路程大

B.400 m比赛,不同跑道上的运动员的位移相同

C.200 m比赛,不同跑道上的运动员的位移相同

D.100 m比赛在直道上进行,运动员的位移大小与路程相等

题组三　矢量和标量

7.(2022山东济南一中期中)下列关于矢量和标量的说法正确的是(　　)

A.取定正方向,做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3 m,x乙=-5 m,因为甲的位移为正,乙的位移为负,所以x甲>x乙

B.甲、乙两运动物体的位移大小均为50 m,这两个物体的位移必定相同

C.有方向的物理量一定是矢量

D.温度计读数的正、负号表示温度高低,不表示方向,温度是标量

题组四　位移和时间的测量

8.(多选)使用打点计时器时应注意(　　)

A.无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器,都应该把纸带穿过限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面

B.使用打点计时器时应先拉动纸带,再接通电源

C.使用打点计时器时,拉动纸带的方向应与限位孔平行

D.打点计时器只能连续工作较短时间,打点之后要立即关闭电源

9.在“练习使用打点计时器”的实验中,若电源频率为50 Hz,下列说法正确的是(　　)

A.电火花计时器使用6 V以下的交变电源

B.使用的电源电压越高,打点的时间间隔就越大

C.纸带上打的点越密,说明物体运动越快

D.连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02 s

10.(2022河北涉县一中月考)电磁打点计时器是一种使用　　　　电源的计时仪器,其工作电压约为　　　　V。若电源频率为50 Hz,则打点的时间间隔为　　　　s。如果每打5个点取一个计数点,那么相邻两个计数点间的时间间隔为　　　　s。如图A、B、C、D是打点计时器在纸带上打下的四个点,从图中读出A、B两点间距s=　　　　cm。 

题组五　位移-时间图像

11.如图所示是某质点做直线运动的位移-时间图像,由图可知(　　)

A.质点一直处于运动状态

B.质点第3 s内的位移是2 m

C.此图像表示了质点运动的轨迹

D.该质点前4 s内的位移是2 m

12.(2022广东惠州中学期中)如图所示是物体沿直线运动的位置-时间图像,则在0~4 s内物体通过的路程s为(　　)

A.2 m　　　　　　B.4 m  C.10 m　　　　　　D.s>10 m

能力提升练

题组一　位移与路程的计算

1.(2022辽宁沈阳第八十三中学期初)(多选)某一运动质点沿一直线做往返运动,如图所示,OA=AB=OC=CD=1 m,O点为x轴上的原点,且质点由A点出发向x轴的正方向运动至B点再返回沿x轴的负方向运动,以下说法正确的是(　　)

A.质点在从A→B→C的过程中发生的位移为2 m,路程为4 m

B.质点在从B→D的过程中发生的位移为-4 m,路程为4 m

C.当质点到达D点时,其位置可用D点的坐标-2 m表示

D.当质点到达D点时,相对于A点的位移为-5 m

2.(2022浙江杭州八校联盟期中联考)近日,科研人员开发出一种纳米探针,这种新型纳米探针由一个光致发光纳米晶体和吖啶衍生物分子组成,可以精准地向病变组织递送药物,有效治疗心血管疾病、癌

症等。若纳米探针沿着正六边形状、边长为200 nm的晶格从A到B再到C(如图所示),则它通过的路程和位移大小分别为(　　)

A.400 nm　200 nm

B.200 nm　400 nm

C.200 nm　200 nm

D.200 nm　100 nm

3.(2022上海金山外国语学校期中)中国象棋是我国的文化瑰宝,如果棋盘上的每一小格为边长0.1 m的正方形,则在一步中,下列哪一个棋子的位移最大(　　)

A.“将”棋　           B.“馬”棋　          C.“士”棋　        D.“象”棋

4.(2022湖北宜昌一中月考)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.R,由A指向C;R

B.R,由A指向C;R

C.R,由A指向C;R

D.R,由A指向C;R

题组二　位移-时间(x-t)图像的应用

5.(2022河北涿州一中期中)(多选)A、B两个物体运动时的位移-时间图像的一部分如图所示。从图像可知,下列说法中正确的是(　　)

A.A、B两物体的运动方向相同

B.A物体0~4 s内发生的位移是10 m

C.B物体发生10 m位移的时间是4 s

D.A、B两物体同时开始运动

6.(2022广东中山一中月考)甲、乙两物体做直线运动的位置-时间图像如图所示,则下列说法正确的是(　　)

A.甲开始运动的时刻比乙晚t1

B.t=t2时刻,两物体相距最近

C.t=t2时刻,两物体相距最远

D.甲、乙两物体的运动方向相同

答案全解全析

基础过关练

1.D　0时23分、6时56分指的是时刻,约582秒、183天指的是时间间隔,故A、B、C错误,D正确。

2.BD　t2表示时刻,称为第2 s末或第3 s初,但不能称为第3 s内,选项A错误;0~t1称为第1 s内,t1~t2称为第2 s内,而且表示1 s的时间间隔,选项B正确;0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内,但不能称为第2 s内,第2 s内是t1~t2这段时间,选项C错误;0~t1称为第1 s内,t1~t2称为第2 s内,以此类推,tn-1~tn称为第n s内,表示1 s的时间间隔,选项D正确。

3.C　物体通过一段路程,其位移可能为零,比如沿圆周运动一周时,其位移为0,故A正确;物体做单向直线运动时,通过的路程等于位移大小,但路程不是位移,因为位移是有方向的,故B正确,C错误;物体沿着不同路径从一位置运动到达另一位置,路程不同,但位移相同,故D正确。本题选错误的,故选C。

4.B　以向西为正方向,则坐标原点以西处的位置坐标为正,以东处的位置坐标为负,彩车最初在原点以东3 km处,最初位置坐标是-3 km,同理最终位置坐标是2 km,位移为末位置坐标与初位置坐标之差,则位移为2 km-(-3 km)=5 km,故选B。

5.A　由题意作出小球运动过程示意图如图所示,位移的大小即小球初、末位置高度差,为1 m,因末位置在初位置上方,故位移方向竖直向上。路程指物体运动轨迹的长度,则小球的运动路程为5 m,选项A正确。

6.D　400 m比赛,外跑道上的运动员的路程和内跑道上运动员的路程一样大,故A错误;200 m和400 m比赛,不同跑道上的运动员的起点不在同一条直线上,终点在同一直线上,位移不相同,故B、C错误;100 m跑比赛在直道上进行,运动员的位移大小与路程相等,故D正确。

7.D　甲、乙两物体的位移分别为x甲=3 m,x乙=-5 m,乙的位移大小为5 m,可知乙的位移大于甲的位移,A错误;两运动物体的位移大小均为50 m,由于方向未知,这两个物体的位移不一定相同,B错误;有方向的物理量不一定是矢量,如电流既有大小又有方向,但电流是标量,C错误;温度是标量,正、负号表示温度高低,不表示方向,D正确。故选D。

8.CD　电磁打点计时器使用复写纸,电火花计时器不用复写纸,故A错;实验时应当先接通电源,再拉动纸带,故B错;为减小摩擦力,拉动纸带的方向应当与限位孔平行,故C正确;打点计时器不能长时间连续工作,故D正确。

9.D　电火花计时器使用220 V的交变电源,A错误;由于电源频率为50 Hz,则打点周期为0.02 s,打点周期与电源电压无关,B错误;纸带上打的点越密,说明物体运动越慢,C错误;每相邻两个计时点间的时间间隔为0.02 s,连续n个计时点间有n-1个间隔数,故时间间隔为(n-1)×0.02 s,D正确。

10.答案　交变　8　0.02　0.10　0.70

解析　电磁打点计时器是一种使用交变电源的计时仪器,其工作电压约为8 V。使用频率为50 Hz的电源,打点周期即相邻两个计时点间的时间间隔为0.02 s。如果每打5个点取一个计数点,那么相邻两个计数点间的时间间隔为0.10 s。由图示刻度尺可知,其分度值为1 mm,A、B两点间的距离s=1.70 cm-1.00 cm=0.70 cm。

11.D　位移-时间图像表明了位移随时间变化的关系,不是质点运动的轨迹,从图像可以看出,2 s末到4 s末质点处于静止状态;第3 s内质点的位移为零,前4 s内质点的位移为2 m。

12.C　由图可知,物体在x轴上运动,物体的位移等于末位置与初位置坐标之差。物体在0~2 s内的位移是x1=8 m-4 m=4 m,2~4 s内的位移是x2=2 m-8 m=-6 m,所以在0~4 s内物体通过的路程s=x1+|x2|=10 m,故选C。

能力提升练

1.BC　质点在从A→B→C的过程中,位移大小为从A点指向C点的有向线段的长度,为2 m,方向由A指向C,所以位移为-2 m,路程为4 m,选项A错误;质点在从B→D的过程中,经过的路程为4 m,位移方向由B指向D,所以位移为-4 m,选项B正确;当质点到达D点时,位置在原点的左侧,坐标为-2 m,选项C正确;D点在A点左侧3 m处,质点到达D时,相对于A点的位移为-3 m,选项D错误。

2.A　从A到B再到C的路程为s=AB+BC=200 nm+200 nm=400 nm;从A到B再到C的位移大小为从A到C的有向线段的长度,为x=2AB sin 60°=200 nm,A正确。

3.D　“将”棋子在一步中的位移大小为一小格的边长0.1 m;“馬”棋子走“日”字,在一步中的位移大小为 m= m;“士”棋子走小方格的对角线,在一步中的位移大小为 m= m;“象”棋子走“田”字,在一步中的位移大小为 m= m。可知“象”棋子在一步中的位移最大,D正确。

4.C　物体的位移大小为A→C有向线段的长度,根据几何关系可知位移大小为=R,方向由A指向C;路程为一个半圆弧长和一个四分之三圆弧长之和,即路程为+×2πR=,选项C正确。

方法技巧

位移的两种计算方法

(1)几何法:根据位移的定义先画出有向线段,再根据几何知识计算。

(2)坐标法:写出初、末位置坐标,位移即为末位置坐标减初位置坐标,结果中的正负号表示位移方向。(仅适合直线运动)

5.ACD　A、B两物体的x-t图线相对时间轴的倾斜方向相同,可知A、B两物体的运动方向相同,选项A正确;由题图可知,B物体在0~4 s内的位移是10 m,A物体在0~2 s内的位移为10 m,0~4 s内的位移不是10 m,选项B错误,C正确;A、B两物体都是从0时刻开始运动的,选项D正确。

6.B　甲从t=0时刻开始运动,乙开始运动的时刻比甲晚t1,A错误;当t=t2时两图线相交,表示两物体相遇,此时相距最近,B正确,C错误;甲的图线斜率为负,乙的图线斜率为正,则两物体的运动方向相反,D错误。