第02讲 时间 位移-2024年暑假预习高一物理同步精品导与练系列（人教版必修第一册）

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考点一、时刻和时间间隔
1．时刻：指某一瞬间．在时间轴上用点表示．
2．时间间隔：指某两个时刻之间的时间间隔．在时间轴上用线段表示．
考点二、位置和位移
1．坐标系
(1)建立目的：定量地描述物体的位置．
(2)一维坐标系的三要素：原点、正方向和单位长度．
2．位移和路程
(1)路程：物体运动轨迹的长度．
(2)位移：
①物理意义：描述物体(质点)位置的变化．
②定义：由初位置指向末位置的有向线段．
考点三．矢量和标量
(1)既有大小又有方向的物理量叫矢量，只有大小没有方向的物理量叫标量．
(2)①时间；②温度；③力；④质量；⑤路程；⑥位移．属于矢量的有③⑥，属于标量的有①②④⑤.
考点四、直线运动的位移
研究直线运动时，在物体运动的直线上建立x轴，如图1所示．
1．物体的初、末位置：可用位置坐标x1、x2表示．
2．物体的位移大小等于末位置与初位置的坐标之差，即：Δx＝x2－x1.
图1
(1)若Δx为正，则位移的方向指向x轴的正方向；
(2)若Δx为负，则位移的方向指向x轴的负方向．
考点五、位移—时间图像
在直角坐标系中选时刻t为横轴，选位移x为纵轴，其上的图线就是位移—时间图像，又称x－t图像．
考点技巧归纳：
时刻与时间间隔
位移和路程
二：考点题型归纳
题型一：矢量和标量的定义
1．（2023春·浙江杭州·高一浙江金华第一中学校联考期中）下列各组物理量都是矢量的是（ ）
A．位移、时间B．力、功率
C．加速度、速度的变化D．速度、路程
2．（2022秋·吉林长春·高一校考期中）下列关于矢量和标量的说法正确的是（ ）
A．矢量和标量没有严格的区别，同一个物理量可以是矢量，也可以是标量
B．矢量都是有方向的
C．时间、时刻是标量，路程是矢量
D．初中学过的电流是有方向的量，所以电流是矢量
3．（2022秋·陕西咸阳·高一校考阶段练习）下列关于矢量和标量的说法中，正确的是（ ）
A．两个运动物体的位移大小均为30m，则这两个位移一定相同
B．温度计读数的正负表示温度的高低，不表示方向，温度是标量
C．温度计读数有正、有负，所以温度是矢量
D．取定正方向，做直线运动的甲、乙两物体的位移，，则
题型二：时刻与时间间隔的概念
4．（2023秋·海南儋州·高一校考期末）以下各种说法中，指“时间间隔”的是（ ）
A．考生8时到达考点B．9时开始答题
C．离考试终了还有15分钟D．10时考试结束
5．（2022秋·湖北武汉·高一武汉市吴家山中学校联考期末）《墨经》中对时间概念作了正确的定义：“久，弥异时也”。下列关于时间和时刻的说法不正确的是（ ）
A．上午8：00上第一节课表示的是时刻
B．“神舟五号”绕地球飞行14周，耗时21时23分钟是时间
C．第4s末就是第5s初，指的是时刻
D．3s内与第3s内指的是同一段时间
6．（2023秋·山东菏泽·高一校考期末）2020年7月23日12时41分，长征五号遥四运载火箭托举着我国首次火星探测任务“天问一号”探测器，在中国文昌航天发射场成功发射天问一号探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆巡视等任务，进行火星科学探测。下列说法正确的是（ ）
A．“7月23日12时41分”指的是时刻
B．“7个月”指的是时刻
C．“天问一号”从地球到火星的位移大小就是其运行轨迹的长度
D．研究“天问一号”探测器在地火转移轨道飞行的轨迹时，探测器不能看成质点
题型三：路程与位移的理解
7．（2023秋·全国·高一期末）如图所示，物体沿两个半径为R的半圆弧由A经B运动到C，则它的位移和路程分别是（ ）
A．0；0B．4R，向东；，向东
C．，向东；4RD．4R ，向东；
8．（2023秋·广东广州·高一统考期末）手机导航为生活带来很大的便利，某次导航的具体路径有三种方案，如图所示，其中推荐路径有两个数据，26分钟、29公里，则下列说法中正确的是（ ）
A．26分钟指的是某个时刻B．29公里指的是此次行程的位移
C．图中三种方案，汽车的路程相同D．图中三种方案，汽车的位移相同，路程不同
9．（2023秋·浙江杭州·高一统考期末）如图所示，张老师驾车去浙江大学参加学术活动，导航显示了47分钟和39公里。（ ）
A．47分钟指的是时刻，39公里指的是路程
B．47分钟指的是时间间隔，39公里指的是位移大小
C．47分钟指的是时刻，39公里指的是位移大小
D．47分钟指的时间间隔，39公里指的是路程
题型四：坐标系描述位置
10．（2023秋·天津红桥·高一统考期末）从高出地面3m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5m后回落，最后到达地面。如图所示，分别以地面和抛出点为原点建立一维坐标系，方向均以向上为正，则竖直向上抛出小球的坐标和位移是（ ）
A．以地面为坐标原点，从抛出点到落地点的位移是 3 m
B．以地面为坐标原点，从抛出点到落地最高点的位移是 8 m
C．以抛出点为坐标原点，从抛出点到落地点的位移是3m
D．以抛出点为坐标原点，从抛出点到落地点的位移是－3 m
11．（2022秋·浙江杭州·高一校联考阶段练习）弹跳球是一种高弹性橡胶制成玩具小球。某同学游戏中，将弹跳球从高处竖直向下抛出，撞向地面后竖直向上跳起到处。若以抛出点为坐标原点，竖直向上为正方向建立坐标系，则第一次着地点、抛出点、最高点的坐标分别为（ ）
A．、、B．、、
C．、、D．、、
12．（2022秋·黑龙江哈尔滨·高一校考阶段练习）如图所示，一只篮球从距离地面2.0 m高的位置落下，被地面弹回，在距离地面1.0 m高的位置被接住。以距离地面2.0 m高的位置为坐标原点建立一维坐标系，以竖直向上为正方向。下列说法正确的是（ ）
A．篮球开始下落时的位置坐标为2.0 mB．篮球被接住时的位置坐标为1.0 m
C．篮球从落下到被接住通过的位移为D．篮球从落下到被接住通过的路程为1.0 m
题型五：坐标轴表示时间和时刻
13．（2022秋·四川成都·高一期末）根据如图所示的时间坐标轴，下列有关时刻与时间间隔的叙述正确的是（ ）
A．表示时刻，称为第2s末或第3s内，也可以称为3s时
B．表示时间间隔，称为第4s内
C．表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内
D．表示时间间隔，称为前ns内
14．（2022秋·福建宁德·高一校考阶段练习）根据如图所示的时间坐标轴，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2s末或第3s内，也可以称为2s时
B．0～t2表示时间间隔，称为最初2s内或第2s内
C．t2～t3表示时间间隔，称为第3s内
D．tn－1～tn表示时间间隔，称为前ns内
15．（2022秋·山东枣庄·高一阶段练习）如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间的说法中正确的是（ ）
A．表示时间，称为最初2秒内或第2秒内
B．表示时间，称为第3秒
C．表示时间，称为第s内
D．表示时刻，称为第2秒末或第3秒初，也可以称为前2秒末
题型六：时间和位移的综合
16．（2021秋·高一课时练习）如图所示，一辆汽车在马路上行驶，时，汽车在十字路口中心的左侧20m处；过了2s，汽车正好到达十字路口的中心；再过3s，汽车行驶到了十字路口中心右侧30m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）说出前2s内、后3s内汽车的位移分别为多少？这5s内的位移又是多少？
17．（2021秋·高一校考课时练习）八卦图衍生自中国古代的《河图》与《洛书》，伏羲根据燧人氏造设的这两幅星图所作。在早期道教发展的历程中，八卦是一个不可或缺的因素。传说，伏羲曾造出先天八卦流于后世。后来，姬发演绎先天八卦，认为其中还有很多缺陷，做出了新的八卦图，人称后天八卦（如图甲）。一个人晨练，按如图乙所示走半径为R的中国古代八卦图，中央的S部分是两个直径为R的半圆，BD、CA分别为西东、南北指向。他从A点出发沿曲线ABCOADC行进，则当他走到D点时，求他的路程和位移的大小分别为多少？位移的方向如何？
18．（2021·高一课时练习）如图所示，某市有一条半径为R的圆形环城高速公路，A、B、C、D分别为此公路的西、北、东和南端，一辆汽车沿此公路做圆周运动，求 ：
（1）从A运动一周回到A的位移和路程。
（2）从A出发走圈的位移和路程。
（3）从A到B的位移和路程的可能值。
（4）从A到C的位移和路程的可能值。
三：课堂过关精练
一：单选题
19．（2023春·江苏泰州·高一校考期中）下列说法正确的是（ ）
A．用北斗导航定位系统研究罗塘高中位置时可以将罗塘高中视为质点
B．研究汽车过路旁电线杆时可以把汽车看成质点
C．国庆节那天我早上8点起床，“8点”指的是时间间隔
D．泰州市罗塘高级中学一节课要上四十五分钟，“四十五分钟”指的是时刻
20．（2023春·山西大同·高一校考阶段练习）如图所示，物体沿半径为的圆弧由A经过B运动到C，两条虚线表示的直径相互垂直；则物体从A到C的位移和路程分别为（ ）

A．，A指向C；B．，A指向C；
C．，C指向A；D．，A指向C；
21．（2023秋·安徽蚌埠·高一统考期末）2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船成功对接于中国空间站天和核心舱前向端口，整个对接过程历时约6.5小时，形成由天和核心舱、问天实验舱、梦天实验舱以及两艘载人飞船和一艘货运飞船组成“三舱三船”的组合体（如图）。下列说法错误的是（ ）

A．对接过程6.5小时指的是时间
B．11月30日5时42分指的是时间
C．对接完成后，以核心舱为参考系，飞船是静止的
D．研究对接后的组合体绕地球运动的周期时，可将其视为质点
22．（2023春·安徽滁州·高一校联考阶段练习）2023年五一长假期间，泰山景区迎来了一大批游客。游客可以选择乘坐索道登顶，如图甲所示是中天门—南天门索道全长2078m，上、下高度差约600m，单程运行时间约7分钟。沿途风景极其壮观，惊险刺激，可以简化成图乙。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说，下列说法正确的是（ ）

A．以自己为参考系，看到前面的山迎面而来
B．计算游客乘坐索道缆车的时间时，不可以将游客看作质点
C．“2078m”指的是位移
D．“7分钟”指的是时刻
23．（2023春·高一单元测试）一质点在x轴上运动，它在连续第n秒末所对应的坐标记录在如下表格中，则下列说法正确的是（ ）
A．第4 s内的位移大小最大
B．第2 s内的路程最大
C．前3 s内的路程为2 m
D．第5 s内的位移大小最大
24．（2023春·高一课时练习）手机导航软件不仅极大地方便了出行的人们，更是缓解了城市交通压力。如图是某位游客司机从北京天安门广场附近骑行前往北京南站，导航规划了三条路线，下列说法错误的是（ ）
A．研究人在地图上的实时位置，可以把人看成质点
B．图中的27分钟、31分钟、28分钟都表示时间间隔
C．图中的5.4公里、6.1公里、5.6公里分别表示路程
D．三条路径路程不同、时间不同、位移也不同
25．（2023秋·高一课时练习）一物体沿x轴运动，各个时刻的位置坐标如下表所示：
（1）请在下图中的x轴上标出物体在各时刻的位置；
（2）哪个时刻物体离坐标原点最远？有多远？

26．（2021秋·高一课时练习）如图所示，甲骑车以10千米每小时由西向东做匀速直线运动，同时乙也骑车以相同的速度在另一地点从北向南做匀速直线运动，已知甲在上午九点整恰好通过交叉路口O点后继续前行，九点半乙也经过交叉路口O后继续前行。若以交叉路口O为坐标原点，建立如图所示坐标系，求：
（1）九点时乙所在的位置坐标；
（2）甲、乙的运动过程中什么时刻相距最近且最近的距离为多少千米？
四：高分突破精练
一、单选题
27．（2023春·高一课时练习）图中小孩在荡秋千（忽略空气阻力），由飘荡，时高时低的感觉如同在飞。下列说法正确的是（ ）

A．绳长OA是矢量
B．在A→B→C的过程中，小孩的位移为曲线ABC
C．在A→B→C→B→A的过程中，小孩的位移为零，但其路程不为零
D．在飘荡的过程中，小孩通过的路程越来越大，位移也越来越大
28．（2023秋·江苏盐城·高一盐城市第一中学校联考阶段练习）如图所示，从高出地面3 m的位置竖直向上抛出一个小球，它上升5 m后回落，最后到达地面。则小球通过的路程和位移的大小分别是（ ）
A．5m，3mB．8m，3mC．13m，3mD．13m，8m
29．（2023春·重庆江津·高一校考期中）关于位移和路程，下列说法正确的是（ ）
A．位移是矢量，路程是标量，二者大小不一定相等
B．位移是矢量，路程是标量，二者大小一定相等
C．位移是标量，路程是矢量，二者大小不一定相等
D．位移是标量，路程是矢量，二者大小一定相等
30．（2023秋·山东德州·高一统考期末）2022年十一国庆长假期间，张家界天门山国家森林公园又迎来了一大批游客。游客去往景区必须乘坐索道，天门山索道全长7454米，高度差1277米，共有轿厢98个，单程运行时间约30分钟。沿途风景极其壮观，惊险刺激。对于乘坐索道缆车正在观光的某游客来说，下列说法正确的是（ ）
A．以自己为参考系，看到前面的山迎面而来
B．计算游客乘坐索道缆车的时间时，不可以将游客看作质点
C．“7454米”指的是位移
D．“30分钟”指的是时刻
31．（2023秋·山东临沂·高一统考期末）北京时间2022年11月29日23时08分，航天员费俊龙、邓清明、张陆组成神舟十五号飞行乘组，接力空间站建造阶段载人飞行任务的最后一棒，这是一次别具意义的空间站之旅，迎来了六名中国航天员同时在轨飞行的历史时刻。北京时间2022年11月30日7时33分，在“T”字基本构型的中国空间站里，翘盼已久的神舟十四号航天员乘组顺利打开“家门”，热情欢迎远道而来的亲人入驻“天宫”。“胜利会师”的两个航天员乘组，一起在中国人自己的“太空家园”里留下了一张足以载入史册的太空合影，6名航天员将共同在空间站工作生活约5天时间，完成各项既定任务和交接工作（ ）
A．描述空间站的运动，只能选地面作为参考系
B．开展机械臂操作时，机械臂可视为质点
C．飞船围绕地球转一周，所走的位移和路程都为零
D．6名航天员将共同在空间站工作生活约5天指的是一段时间
32．（2023春·浙江杭州·高一校联考阶段练习）农历2022年十月十五，11月8日，我国多地观测到了千年难遇的月食现象——“红月亮”。此次月全食始于北京时间11月8日16时00分，此时月球开始稍微阴暗（半影食始），21时57分，月食现象结束（半影食终），全部过程历时5小时57分。下列说法正确的是（ ）
A．“5小时57分”指的是时刻
B．研究月食现象时，能将月球视为质点
C．研究月球的运动时，选择太阳为参考系比选择地球为参考系更复杂些
D．因为月球的体积大，研究月球绕地球转动的规律时，不能将月球视为质点
33．（2023秋·辽宁沈阳·高一统考期末）在匀速下降的电梯里，一小球以相对地面的速度从电梯地板竖直向上弹起，然后又落回地板，此过程中小球没有触碰电梯天花板，不计空气阻力，以地面为参考系，下列关于小球的位移和路程的说法正确的是（ ）
A．小球在空中运动的位移大小一定大于其路程
B．小球在空中运动的位移大小一定等于其路程
C．小球在空中运动的位移等于电梯的位移
D．小球在空中运动的路程等于电梯的路程
34．（2023春·甘肃张掖·高一高台县第一中学校考阶段练习）2021年7月1日，庆祝中国共产党成立100周年大会在首都北京天安门广场举行。中国人民解放军空中梯队飞越天安门上空，进行飞行庆祝表演。上午9∶00，由29架武装直升机组成的直升机编队组合成“100”字样（如图所示），飞抵天安门广场上空，下列说法正确的是（ ）
A．上午9∶00是时间间隔
B．研究直升机编队通过天安门城楼正上方的所用时间时，可以将直升机编队视为质点
C．以直升机编队中的某一飞机为参考系，其他飞机是运动的
D．直升机从机场起飞至返回机场出发的位置，位移大小为零
二、多选题
35．（2023秋·甘肃平凉·高一校考期末）关于时间和时刻，下列说法正确的是（ ）
A．第4s末就是第5s初，指的是同一时刻
B．物体在5s时指的是物体在5s末时，指的是时刻
C．物体在5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间
D．物体在第5s内指的是物体在第4s末到第5s末这1s的时间
36．（2023春·海南省直辖县级单位·高一校考期中）关于质点运动的位移和路程，下列说法中正确的是（ ）
A．对于同一运动过程，位移的大小不会比路程大
B．位移是矢量，位移的方向就是质点运动的方向
C．路程是标量，即位移的大小
D．当质点做单方向直线运动时，路程与位移大小相等
37．（2023秋·江西上饶·高一统考期末）人们越来越多地使用手机进行导航，如图所示是某人手机导航从上饶市弋阳县到横峰县的截屏画面，该地图提供了①②③三种驾车线路规划方案及相对应的数据。下列说法正确的是（ ）
A．①②③三条线路方案的位移相同
B．图中显示31分钟和24千米分别指的是时刻和距离
C．研究汽车在地图上的实时位置时，汽车不可以被看成质点
D．研究汽车在地图上的实时位置时，汽车可以被看成质点
38．（2022秋·新疆省直辖县级单位·高一校考期末）2019年12月27日20时 45分，是长征五号遥三运载火箭在中国文昌航天发射场点火开空,2000多秒后，与实践二十号卫星成功分离，将卫星送人预定轨道， 任务取得圆满成功，这是长征系列运载火箭第323次发射。下列说法正确的是（ ）
A．2019年12月27日20时45分是时间间隔
B．2019年12月27日20时45分是时刻
C．2000多秒是时间间隔
D．2000多秒是时刻
39．（2021秋·高一校考单元测试）以下的计时数据中指时刻的是（ ）
A．2016年6月25日20时00分07秒，长征七号运载火箭成功发射
B．2011年3月11日14时46分日本发生里氏9.0级地震并引发大规模海啸
C．里约奥运会开幕式于2016年8月6日晚07时00分举行
D．在柏林世锦赛上，博尔特以9秒58的成绩刷新了100米比赛的世界纪录
40．（2022秋·高一课时练习）在机器人大赛中，某机器人在平面内由点（0，0）出发，沿直线运动到点（3，1），然后又由点（3，1）沿直线运动到点（1，4），然后又由点（1，4）沿直线运动到点（5，5），最后又由点（5，5）沿直线运动到点（2，2），平面坐标系横、纵坐标轴的单位长度为1m。整个过程中机器人所用时间是2s，则（ ）
A．机器人的运动轨迹是一条直线
B．机器人不会两次通过同一点
C．整个过程中机器人的位移大小为2m
D．整个过程中机器人的位移与由点（5，5）运动到点（2，2）的位移方向相反
41．（2022秋·西藏林芝·高一校考期中）如图所示的时间轴，下列关于时刻和时间间隔的说法中正确的是（ ）
A．表示时刻，称为第2s末或3s初，也可以称为前2s内
B．表示时刻，称为第3s末
C．表示时间，称为最初2s内或第2s内
D．表示时间，称为第ns内
42．（2022秋·山东东营·高一东营市第一中学校考阶段练习）如图所示，为北京2022年冬奥会首钢滑雪大跳台。运动员从高处滑下，通过起跳台起跳，完成各种空翻、转体、抓板等技术动作后落地。在大跳台比赛过程中，下列说法正确的是（ ）
A．研究运动员在空中的技术动作时，不能将他看成质点
B．整个比赛过程中，无论研究什么问题运动员都不能看成质点
C．整个比赛过程中，运动员通过的路程一定大于他的位移大小
D．当运动员在空中下落时，若以他作为参考系，则大地向下运动
三、解答题
43．（2022秋·高一校考课时练习）2019年1月3日上午10点26分，中国“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆,成为人类首次在月球背面软着陆的探测器，首次实现在月球背面与地面站通过中继卫星通信。“嫦娥四号”将对月球背面环境进行研究，对月球背面的表面、浅深层进行研究，进行低频射电天文观测等。假设探测器运行的轨迹为一个半径为R的圆，求：
（1）探测器绕月球运行1圈的路程和位移大小分别为多少?
（2）探测器绕月球运行圈的路程和位移大小分别为多少?
44．（2021秋·高一课时练习）如图所示，今有一底面直径和高都为10cm的圆柱形纸筒（上下底面开口），在下底部边沿A点有一只小蚂蚁，小蚂蚁最终爬到上部边沿处的B点，试求：
（1）小蚂蚁爬行的最短路程；
（2）整个过程中位移的大小。
45．（2022秋·江西吉安·高一校考阶段练习）某班级的教室在3楼，每天同学们都要从1楼爬到3楼上课。如图所示，若每层楼的高度都是3m，楼梯的倾角为45°，某同学从楼梯沿折线从大门走到3楼教室门口，他走过的位移大小是多少？路程是多少?（同学爬楼过程可视为质点）
46．（2022秋·河南周口·高一校联考阶段练习）如图所示，400m的操场跑道，直道部分AB，CD长度均为120m，弯道部分BC，DA是圆弧，长度为80m。求运动员从A点开始经BC到达D点所经过的路程和位移大小。（结果保留一位小数）
时刻
时间间隔
在时间轴
上的表示
用点表示
用线段表示
描述
关键词
“初”“末”“时”，如“第1 s末”“第2 s初”“3 s时”
“内”，如“第2 s内”“前3 s内”
联系
两个时刻之间为一段时间间隔，时间间隔能表示运动的一个过程，好比一段录像；时刻可以显示运动的一瞬间，好比一张照片
项目
比较
位移
路程
区
别
物理意义
描述物体的位置变化，是由初位置指向末位置的有向线段
描述物体运动轨迹的长度
矢标性
矢量
标量
相关因素
由物体的初、末位置决定，与物体运动路径无关
既与物体的初、末位置有关，也与物体运动路径有关
联系
(1)都是过程量
(2)位移的大小不大于相应的路程，只有物体做单向直线运动时，位移的大小才等于路程
观测时刻
过2s
再过3s
位置坐标
______
______
________
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
－4
－3
－8
2
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
-4
-1
-7
1
位置点
A
B
C
D
E
F