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    鲁科版(2019)高中物理必修第一册1.1《空间和时间》练习(原卷+解析卷)
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    高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 空间和时间优秀达标测试

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    这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1节 空间和时间优秀达标测试,文件包含鲁科版2019高中物理必修第一册11《空间和时间》原卷docx、鲁科版2019高中物理必修第一册11《空间和时间》解析卷docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共100页, 欢迎下载使用。

    考点1:机械运动 参考系
    1.选取参考系的必要性
    只有选取了参考系,物体的运动才具有实际意义,也就是说,只有选择了参考系,物体的运动才具有唯一性,物体的运动规律才能唯一确定.
    2.参考系选取的三原则
    (1)任意:参考系的选取是任意的,任何物体都可以被选作参考系.
    (2)方便:参考系的选取应该遵循方便性原则和简单性原则,也就是说,无论将哪一个物体选作参考系,应该使问题的研究更方便、更简单,杜绝使问题复杂化的情况.
    (3)实用:一般选取地面为参考系.
    【例1】 如图所示是某型号战斗机在空中加油的情形,以下列的哪个物体为参考系,可以认为加油机是运动的( )
    A.战斗机
    B.地面上的房屋
    C.加油机中的飞行员
    D.战斗机里的飞行员
    【解析】B 加油机相对于战斗机位置不变,以战斗机为参考系,加油机是静止的,A错误;加油机相对于地面上的房屋位置不断变化,以地面上的房屋为参考系,加油机是运动的,B正确;加油机相对于加油机中的飞行员位置不变,以加油机中的飞行员为参考系,加油机是静止的,C错误;加油机相对于战斗机里的飞行员位置不变,以战斗机里的飞行员为参考系,加油机是静止的,D错误.
    【技巧与方法】
    物体运动情况的判断方法
    1 确定研究对象.
    2 根据题意确定合适的参考系.
    3 分析被研究物体相对于所选参考系的位置变化情况.
    【针对训练】
    1.(多选)甲、乙、丙三架观光电梯,甲中乘客看一高楼在向下运动,乙中乘客看甲在向下运动,丙中乘客看甲、乙都在向上运动,这三架电梯相对地面的运动情况可能是( )
    A.甲向上、乙向下、丙不动
    B.甲向上、乙向上、丙不动
    C.甲向上、乙向上、丙向下
    D.甲向上、乙向上、丙也向上,但比甲、乙都慢
    【解析】BCD 先自己画出情景示意图,借助图景分析理解.电梯中的乘客看其他物体时,是以自己所乘的电梯为参考系,甲中乘客看高楼向下运动,说明甲相对于地面一定在向上运动,同理,乙看到甲在向下运动,说明乙相对地面也是向上运动,且运动得比甲更快.丙电梯无论是静止,还是在向下运动,或者以比甲、乙都慢的速度在向上运动,则丙中乘客看见甲、乙两电梯都会感到是在向上运动.
    考点2:空间位置的描述
    1.建立坐标系的两条原则
    (1)坐标原点应建立在参考系上.
    (2)对坐标方向的选取要使对物体运动规律的描述尽量简便.
    2.坐标系的种类
    (1)一维坐标系:如果物体沿直线运动,以这条直线为x轴,在直线上规定原点、正方向和标度,建立一维坐标系,如图甲所示.
    (2)二维坐标系:当物体在某一平面内做曲线运动时,需要用两个相互垂直的坐标确定它的位置,即二维坐标系(平面坐标),如图乙所示.
    (3)三维坐标系:当物体在空间内运动时,如踢出的足球在空中运动,需要采用三个坐标确定它的位置,即三维坐标系(空间坐标),如图丙所示.
    甲.一维坐标系 乙.二维坐标系 丙.三维坐标系
    【例2】 如图所示是为了定量研究物体的位置变化作出的坐标轴(x轴).在画该坐标轴时规定原点在某长直公路上某广场的中心,公路为南北走向,规定向北为正方向.坐标轴上有两点A和B,A点的位置坐标为xA=5 m,B点的位置坐标为xB=-3 m,下列说法中正确的是( )
    ①A点位于广场中心南边5 m处;②A点位于广场中心北边5 m处;③B点位于广场中心南边3 m处;④B点位于广场中心北边3 m处.
    A.①③ B.②④
    C.①④ D.②③
    【点拨】①在直线坐标系上,要明确坐标原点、正方向和单位长度.
    ②根据位置坐标确定所在位置到坐标原点的距离.
    【解析】D 坐标值的正、负只表示方向,正号表示方向与所规定的正方向相同,负号表示方向与所规定的正方向相反.本题中规定原点在某长直公路上某广场的中心,向北为正方向,A点的坐标为正值,表示A点位于广场中心北边5 m处,②正确,B点的坐标为负值,表示B点位于广场中心南边3 m处,③正确,故正确选项为D.
    【技巧与方法】
    描述物体空间位置的方法
    1 选定参考系,以参考系为坐标原点,建立坐标系,应明确坐标轴的正方向及其标度大小.
    2 根据物体相对参考系的距离及方位,在坐标系中找出与物体位置相对应的坐标点.
    【针对训练】
    2.一个小球从距地面4 m高处落下,被地面弹回,在距地面1 m高处被接住.坐标原点定在抛出点正下方2 m处,向下方向为坐标轴的正方向.则小球的抛出点、落地点、接住点的位置坐标分别是( )
    A.2 m,-2 m,-1 m B.-2 m,2 m,1 m
    C.4 m,0,1 m D.-4 m,0,-1 m
    【解析】B 根据题意建立如图所示的坐标系,A点为抛出点,坐标为-2 m,B点为坐标原点,D点为地面,坐标为2 m,C点为接住点,坐标为1 m,所以选项B正确.
    3.如图所示,某人从学校门口A处开始散步,先向南走了50 m到达B处,再向东走100 m到达C处,最后又向北走了150 m到达D处,则A、B、C、D各点位置如何表示?
    【解析】本题考查坐标系的建立方法.可以以A点为坐标原点,向东为x轴的正方向,向北为y轴的正方向建立坐标系,如图所示,则各点坐标为A(0,0),B(0,-50 m),C(100 m,-50 m),D(100 m,100 m).
    考点3:时间的描述
    1.时刻与时间的区别和联系
    2.用时间轴表示时间和时刻
    (1)第1 s内、第2 s内、第3 s内、…、第n s内指的都是时间,都为1 s.
    (2)最初2 s内、最后3 s内、…、最初n s内都是指时间,在数值上对应所述值.
    (3)第1 s末(第2 s初)、第2 s末(第3 s初)、…、第n s末,都是指时刻.如图所示,第3 s末和第8 s初都是时刻,第5 s末和第6 s初是同一时刻(在时间轴上是同一点).第2 s初到第3 s末的时间间隔为2 s.
    【例3】 如图所示是表示时间的坐标轴.请思考并讨论:
    (1)图中A点和B点的意义是什么?
    (2)A、B之间的线段表示什么?
    (3)“前2 s”在图中怎么表示?
    (4)“第6 s”在图中怎么表示?
    (5)“第2 s末”和“第3 s初”在图中怎么表示?它们是同一个时刻吗?
    【点拨】仔细揣摩第几秒“末”、第几秒“初”、几秒“内”中关键字眼的含义是区分时间与时刻的关键.
    【解析】时刻是某个瞬间,时刻对应物体所处的某个状态,时间对应某段过程.时间与时刻可以在表示时间的坐标轴上表示出来,其中时间对应一段线段,有一定的长度,时刻对应一个点.
    【答案】(1)A点和B点表示两个时刻,分别指第3 s末(第4 s初)和第4 s末(第5 s初)
    (2)时间,且时间为1 s
    (3)0到2 s末之间的线段表示前2 s
    (4)5 s末到6 s末之间的线段表示第6 s
    (5)“第2 s末”和“第3 s初”在题图中均为数字2所在的点,是同一时刻
    【技巧与方法】
    怎么区分时间间隔与时刻
    首先,应明确时刻对应某个事件或运动的状态、位置,而时间间隔对应事件或运动的过程或是位置变化.其次,应掌握一些表示时刻与时间间隔的关键词,如时间数值后跟“初”“末”“时”等应是时刻;如时间数值后跟“内”“中”等一般为时间间隔.
    【针对训练】
    4.2019年世界杯预选赛亚洲区12强赛A组第6轮中国国家队与韩国国家队的比赛于3月23日19点35分开始.上半场第34分钟,于大宝头球破门.经过90分钟的角逐,中国队最终以1∶0战胜韩国队.则对以上表述中的“19点35分”“第34分钟”和“90分钟”的说法正确的是( )
    A.时间 时刻 时刻 B.时间 时间 时刻
    C.时刻 时刻 时间 D.时间 时刻 时间
    【解析】C “19点35分”和“第34分钟”指的是一个时间点,表示时刻.“90分钟”指比赛进行的总时间,表示时间,C正确.
    5.关于时间和时刻,下列说法不正确的是( )
    A.物体在5 s时指的是物体在5 s末时,指的是时刻
    B.物体在5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
    C.物体在第5 s内指的是物体在4 s末到5 s末这1 s的时间
    D.第4 s末就是第5 s初,指的是时刻
    【解析】B 画时间轴如图所示,
    5 s时指的是5 s末这一时刻,5 s内指的是0~5 s这一段时间,第5 s内指的是在4 s末到5 s末这1 s的时间,第4 s末和第5 s初是同一时刻,故选B.





    考点达标
    一、选择题
    1.下列各种运动中,不属于机械运动的是( )
    A.列车在飞驰 B.运动员在奔跑
    C.信号在传递 D.水滴在下落
    【解析】C 物质的运动一般分为机械运动、热运动、电磁运动等类型.机械运动是指一个物体相对于其他物体的位置变化,简称运动.选项A、B、D列举的运动都属于机械运动,信号在传递则属于电磁运动,选项C符合题意.
    2.如图所示,一架执行救援任务的直升飞机悬停在钻井平台的上空,救生员抱着伤病员,缆绳正在将他们拉上飞机.若以救生员为参考系,则处于静止状态的是( )
    A.伤病员 B.直升飞机
    C.钻井平台 D.直升飞机驾驶员
    【解析】A 以救生员为参考系,则处于静止状态的救生员抱着的伤病员,直升飞机、钻井平台、直升飞机的驾驶员都相对于救生员向下运动.故选项A正确,选项B、C、D错误.
    3.要描述在水平地面上爬行的蚂蚁的位置时,应选用的坐标系是( )
    A.直线坐标系 B.二维坐标系
    C.三维坐标系 D.以上坐标系无法描述
    【解析】B 由于蚂蚁在水平地面爬行时位置的变动在平面内,所以应选择平面直角坐标系(二维坐标系)描述其位置,选项B正确.
    4.如图所示,一条绳子长1.5 m,放在高0.8 m的桌子上,有一部分悬在桌外,留在桌面上的部分长1.2 m,以桌边上的一点O′为坐标原点,竖直向下为正方向建立坐标系,则绳的最低端B的坐标为( )
    A.x=0.3 m B.x=0.5 m
    C.(0,0.3 m) D.(0,-0.3 m)
    【解析】A 以桌边上的一点O′为坐标原点,竖直向下为正方向建立坐标系,建立的是一维坐标系,选项C、D错误;绳的最低端B在正方向上,且距坐标原点的距离为0.3 m,所以B的坐标为x=0.3 m,选项A正确,选项B错误.
    5.以下的计时数据属于时间的是( )
    A.某场足球赛开赛15 min时甲队攻入一球
    B.某人用15 s跑完100 m
    C.中央电视台新闻联播节目19时开播
    D.列车在9时45分到达途中的南京站
    【解析】B 判定本题各项说法指的是时刻还是时间,应该采用上下文分析法,A项中的开赛15 min时指的是时刻,足球被攻入是一个瞬间就完成的,而B项中跑完100 m是一个运动过程,需要一段时间,C项说法指的是节目的开始,19时是一个时刻,同理D项中的9时45分是指一个时刻,故选项B正确.
    6.(多选)以下说法正确的是( )
    A.参考系就是不动的物体
    B.任何情况下,只有地球才是最理想的参考系
    C.不选定参考系,就无法研究某一物体是怎样运动的
    D.同一物体的运动,对不同的参考系可能有不同的观察结果
    【解析】CD 参考系的选取是任意的,故A错误;一般取地球为参考系,并不是任何情况下都取地球,故B错误;故答案选C、D.
    二、非选择题
    7.一物体沿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?
    【解析】 (1)根据各个时刻的位置坐标对应情况,标出物体在各时刻位置如图所示.
    (2)物体在1 s末、2 s末、3 s末、4 s末、5 s末离坐标原点的距离分别为5 m、4 m、1 m、7 m、1 m,所以4 s末物体离坐标原点最远,有7 m.
    【答案】 (1)见解析图 (2)4 s末 7 m







    时刻
    时间(间隔)
    区别
    时刻对应于物体所处的位置或状态
    时间(间隔)对应于物体所经历的某段过程
    时刻只有先与后,而没有长短之分
    时间(间隔)没有先与后的区别,只有长短之分
    在时间轴上,时刻用一个点表示
    在时间轴上,时间用线段表示
    联系
    (1)两个时刻的间隔即为时间
    (2)时间能够展示物体运动的一个过程,好比是一段录像;时刻可以显示物体运动的一个瞬间,好比是一张照片.由一张张连续的照片可以组成录像,一系列连续时刻的积累便构成了时间
    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
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