人教版 (2019)必修 第一册时间位移达标测试

这是一份人教版 (2019)必修 第一册时间位移达标测试，共3页。
基础过关练
题组一 时刻和时间间隔
1.(2026江苏扬州第一中学月考)2025年红月亮(月全食)于北京时间9月8日凌晨1时31分至2时53分出现,其中食甚(最圆最红)为2时12分。全食阶段共82分钟,为近年来罕见的长时段观测窗口。下列说法正确的是( )
A.1时31分为时间间隔
B.2时53分为时间间隔
C.2时12分为时刻
D.82分钟为时刻
2.(2026山东日照实验高级中学月考)在如图所示的时间轴上,以t0=0为计时起点,下列关于时刻和时间间隔的说法正确的是( )
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.t0~t2表示时间间隔,称为最初2 s内
C.t2~t3表示时间间隔,称为第3 s内或最初3 s内
D.tn-1~tn表示时间间隔,称为第(n-1) s内
题组二 位置、位移和路程
3.(2026安徽淮南月考)关于路程和位移,下列说法中正确的是( )
A.在曲线运动中,物体的位移大小一定等于其路程
B.在直线运动中,物体的位移大小可能大于其路程
C.在某段时间内物体运动的位移为零,该物体可能是运动的
D.运动员投掷铅球成绩为4.50 m,指的是铅球曲线轨迹的长度为4.50 m
4.(2025广东珠海金砖四校期中)如图所示,A、B、C三点的坐标分别为2 m、4 m、-3 m,某质点先从A点沿坐标轴运动到B点,该过程质点的位移为x1;然后质点从B点沿坐标轴运动到C点,该过程质点的位移为x2。下列说法正确的是( )
A.x1与x2的方向相反
B.x1大于x2
C.整个过程,质点的位移大小为5 m,方向指向x轴正方向
D.整个过程,质点通过的路程为3 m
5.(2026海南学业水平诊断)如图所示,半径为R的半圆轨道和半径为R的四分之一圆弧轨道在C点相切。一可视为质点的蚂蚁沿着轨道由A点经过B、C两点运动到D点,则关于此过程,下列说法正确的是( )
A.蚂蚁的位移大小为10R
B.蚂蚁的路程为3πR
C.蚂蚁的位移方向由D点指向A点
D.蚂蚁的路程方向由A点指向D点
6.(2026辽宁朝阳重点高中联考)一质点在x轴上做直线运动,将它在连续第n秒末对应的位置坐标记录在下表中,则下列说法正确的是( )
A.第2 s内的位移为9 m
B.第4 s内的位移大小最大
C.最后3 s内的位移为5 m
D.前2 s内的路程为9 m
题组三 矢量和标量
7.(2026浙江六校联盟联考)关于矢量与标量的叙述,下列说法中正确的是( )
A.温度计读数t1=3 ℃,t2=-5 ℃,表明温度t1比温度t2高
B.做直线运动的甲、乙两物体的位移x甲=3 m,x乙=-5 m,表明甲的位移x甲大于乙的位移x乙
C.矢量既有大小又有方向,标量只有大小没有方向
D.有大小和方向的物理量叫矢量,只有大小没有方向的物理量叫标量
题组四 位移-时间图像
8.(2024湖北荆州中学月考)如图所示为某物体的位置-时间图像,下列说法正确的是( )
A.第1 s内物体的位移是3 m
B.2~3 s内物体的位移是3 m
C.4 s内物体的运动方向不变
D.4 s内物体通过的路程是4 m,位移是-2 m
9.(习题改编)(多选题)一辆汽车在教练场上沿平直道路行驶,以x表示它相对于出发点的位移,如图是汽车在0时刻到50 s这段时间的x-t图像,则下列说法正确的是( )
A.汽车离出发点最远的距离为50 m
B.汽车在0~40 s内一直远离出发点
C.汽车在40~50 s内靠近出发点
D.汽车在20~30 s内的位移是20 m
10.(2026山东济南山师大附中期中)某物体相对于出发点的位移-时间图像如图所示,物体从t=0时刻开始运动,x-t图线是抛物线,则下列说法正确的是( )
A.物体运动的轨迹是曲线
B.4 s时物体运动到坐标原点前方40 m处
C.在0~8 s内物体做单向直线运动
D.物体从最大位移处回到初始位置所用时间为4 s
题组五 位移和时间的测量
11.(2025河南信阳月考改编)如图1所示是电火花计时器。
(1)电火花计时器和电磁打点计时器工作时都使用 (选填“交流”或“直流”)电源。
(2)电火花计时器工作时的基本步骤如下:
A.当纸带完全通过电火花计时器后,立即关闭电源
B.将纸带从墨粉纸盘下面穿过电火花计时器,将电火花计时器电源插头插入相应的电源插座
C.接通开关,听到放电声后拖动纸带运动
上述步骤正确的顺序是 (填写步骤编号)。
(3)某同学在做研究物体的运动特点实验时所用的电火花计时器所接交流电源的频率为50 Hz,如图2所示是实验中获得的一条纸带,其中的A、B、C、D是纸带上的四个计数点,每两个相邻计数点间有四个点没有画出,从图中读出A、D两点间距x= cm,纸带从A点到D点的运动时间t= s。
(4)下列说法正确的是 。
A.使用的电源频率相同时,纸带上打的点越密,说明物体运动得越慢
B.使用的电源频率越高,打点的时间间隔就越小
C.在测量物体速度时,先让物体运动,后接通打点计时器的电源
D.两种打点计时器使用时都必须用复写纸
能力提升练
题组一 位移和路程的计算
1.(2026河北石家庄等四地联考)如图所示,“天舟二号”货运飞船与天和核心舱在交会对接之前,分别沿半径为r、R的圆形轨道运动。某时刻“天舟二号”货运飞船和天和核心舱分别运动到B点、A点,从此时刻开始,下列说法正确的是( )
A.天和核心舱运行13周的位移大小为23πR
B.“天舟二号”货运飞船运行12周的路程为2πr
C.“天舟二号”货运飞船运行34周的位移大小为r
D.二者各自运行一周,其位移相等
2.(2026江苏南京十校联考)如图所示,一实心圆柱体的轴截面为矩形ABCD,底面直径AB=5 cm,高BC=12 cm。若有一蚂蚁沿圆柱体表面从A点爬到C点,要想全程沿最短路径爬行,下列说法正确的是( )
A.位移大小为13 cm B.位移大小为17 cm
C.路程约为13 cm D.路程约为17 cm
题组二 位移-时间图像的理解与应用
3.(2025江苏连云港东海高级中学月考)如图所示为A、B两物体(均可视为质点)在同一直线坐标系中运动的x-t图像,则下列关于物体运动的说法正确的是( )
A.A物体在0~8 s时间内,运动方向改变2次
B.两物体在第5 s末相遇
C.A物体在2~7 s时间内的位移为3 m
D.0~5 s内两物体的路程相同
4.(多选题)(2026湖南岳阳一中月考)如图乙所示为根据龟兔赛跑故事画出的位移-时间图像,下列说法正确的是( )

A.乌龟和兔子赛跑不是从同一地点出发的
B.乌龟和兔子同时出发
C.乌龟中途落后,但最终比兔子先到达终点
D.在0~t1时间内,乌龟和兔子的位移不同,但该时间内相遇过一次
创新点 铁环运动(涉及平动和转动)中的位移与路程计算
5.(2026吉林长春第八中学月考)水平面上A处放置有一半径为r的铁环,铁环的最高点为a,在A处的右侧B处有一竖直墙面,墙面上固定有一磁铁(厚度不计),如图所示。现给铁环一水平速度,在水平面上滚动了三圈半后恰好被磁铁吸住,则( )
A.研究铁环上a点的运动时,可以将铁环看成质点
B.铁环运动过程中,铁环上的a点相对于圆心静止
C.A、B间的距离等于7πr+r
D.铁环从A处滚动到B处的过程中,a点发生的位移大小为r1+49π2
答案与分层梯度式解析
基础过关练
1.C 1时31分、2时53分分别是全食阶段开始、结束的瞬间,对应时间轴上的点,属于时刻,A、B错误;2时12分是食甚发生的瞬间,对应时间轴上的点,属于时刻,C正确;82分钟是全食阶段的持续时间,对应时间轴上的线段,属于时间间隔,D错误。
方法技巧
判断时刻和时间间隔的方法
2.B 时间轴上的点表示时刻,线段表示时间间隔。
3.C 位移大小是初位置指向末位置的有向线段的长度,路程是物体运动轨迹的长度(破题关键),所以在曲线运动中物体的位移大小一定小于其路程,故A错误。物体做单向直线运动时,物体的位移大小等于其路程;物体沿直线往返运动时,物体的位移大小小于其路程,故在直线运动中,物体的位移大小小于或等于其路程,不可能大于其路程,B错误。在某段时间内物体运动的位移为零时,该物体有可能在运动后返回到起始位置,故C正确。运动员投掷铅球成绩为4.50 m,指的是铅球的水平位移大小,故D错误。
4.A
思路点拨
直线坐标系中位移的计算
由题意可知x1=4 m-2 m=2 m,x2=-3 m-4 m=-7 m,故x1与x2的方向相反;位移是矢量,比较大小用绝对值,故x1小于x2,A正确,B错误。整个过程,质点的位移为Δx=-3 m-2 m=-5 m,故质点的位移大小为5 m,方向指向x轴负方向,C错误;整个过程,质点通过的路程为s=|x1|+|x2|=2 m+7 m=9 m,故D错误。
5.A 位移是指由初位置指向末位置的有向线段,蚂蚁沿着轨道由A点经过B、C两点运动到D点,则位移如图所示,可得蚂蚁的位移大小为s=(3R)2+R2=10R,位移方向由A点指向D点,故A正确,C错误;路程是指物体运动轨迹的长度,则蚂蚁的路程为s'=12+14×2πR=3πR2,B错误;路程是标量,没有方向,D错误。
6.C
7.A 温度是标量,其正负表示温度是零上或零下,温度计读数t1=3 ℃,t2=-5 ℃,表明温度t1比温度t2高,A正确。位移是矢量,其中的符号只代表方向,不代表大小,则甲的位移x甲=3 m小于乙的位移x乙=-5 m,B错误。像位移这样,既有大小又有方向、合成时满足平行四边形定则的物理量是矢量(具体第三章学习);标量有大小,也可能有方向,但合成时遵从算术法则,例如电流,C、D错误。
8.D
题图解读
在位置-时间图像中,物体某段时间内的位移等于末、初时刻物体的位置坐标之差(破题关键)。在第1 s内物体的位移是Δx=3 m-2 m=1 m,A错误;2~3 s内物体的位置坐标不变,故物体静止,位移是0,B错误;由题图可知,0~1 s内物体沿正方向运动,1~3 s内物体静止,3~4 s内物体沿负方向运动,知4 s内物体的运动方向发生变化,C错误;4 s内物体通过的路程是1 m+3 m=4 m,位移是0-2 m=-2 m,D正确。
9.AC
题图解读
汽车在0~20 s内和30~40 s内相对于出发点的位移越来越大,离出发点越来越远,t=40 s时,汽车离出发点的距离最远,为50 m,A正确;汽车在20~30 s内相对于出发点的位移没有发生变化,处于静止状态,故20~30 s内的位移是0,B、D错误;汽车在40~50 s内相对于出发点的位移越来越小,离出发点越来越近,汽车在50 s末回到出发点,C正确。
教材溯源
本题由教材P20第5题演变而来,将教材中基于x-t图像的开放式分析转化为多选判断,核心意图在于考查学生对图像物理意义的理解,直接检验学生能否从图像特征中准确提取“最远距离”“运动方向”及“位移大小”等信息。其他可能的改编方向包括:将x-t图像改为v-t图像并要求描述运动性质、引入多段曲线考查瞬时速度与平均速度的计算(下一节学习),从而在图像识别与运动分析之间建立更丰富的考查维度。
10.D x-t图像描述的是做直线运动物体的相对于出发点的位移随时间的变化关系,虽然图线是抛物线,但物体的运动轨迹是直线,A错误;从图像可以看出,0~4 s内物体沿正方向运动,4 s时物体运动到坐标原点前方80 m处,然后反向,即4~8 s内物体沿负方向运动,8 s时回到初始位置,故物体做往返运动,且从最大位移处回到初始位置所用时间为4 s,B、C错误,D正确。
11.答案 (1)交流 (2)BCA (3)2.70 0.30 (4)AB
解析 (1)电火花计时器和电磁打点计时器工作时都使用交流电源。
(2)实验步骤要遵循先安装器材后进行实验的原则,即先安装打点计时器,再安装纸带,先接通开关再拖动纸带,打点完成后要立即关闭电源,故步骤顺序为BCA。
(3)由题图可以得出,A、D两点间的距离为x=3.70 cm-1.00 cm=2.70 cm;交流电源的频率为50 Hz,则每隔150 s打一次点,由于题中相邻计数点间有四个点未画出,可知相邻计数点间的时间间隔是Δt=5×150 s=0.10 s,AD段的运动时间为t=3Δt=0.30 s。
(4)纸带上打的点越密,说明相同时间内的位移越小,物体运动得越慢,A正确;使用的电源频率越高,打点的时间间隔T=1f就越小,B正确;在测量物体速度时,先接通电源,等打点稳定后再让物体运动,C错误;电火花计时器使用时不用复写纸,D错误。
能力提升练
1.D
模型建构
“天舟二号”货运飞船与天和核心舱分别沿半径为r、R的圆形轨道运动,题述的运动情境如图所示:
天和核心舱运行13周
货运飞船运行12周
货运飞船运行34周
根据几何关系可知,天和核心舱运行13周,轨迹对应的圆心角为120°,则位移大小为x=2R cs 30°=3R,A错误。根据几何关系可知,“天舟二号”货运飞船运行12周,轨迹对应的圆心角为180°,通过的路程为s=πr;“天舟二号”货运飞船运行34周,轨迹对应的圆心角为270°,则位移大小为x'=r2+r2=2r,B、C错误。“天舟二号”货运飞船和天和核心舱各自运行一周,其位移都为0,D正确。
2.A
关键点拨
遇到曲面(圆柱、圆锥等)上的最短路径问题,核心方法是将曲面展开为平面图形,即将三维立体图转换成二维平面图,再利用“平面内两点之间线段最短”求解,如图:
从A点爬到C点,位移大小为x=AB2+BC2=52+122 cm=13 cm,A正确,B错误;将圆柱表面沿AD剪开后展开,矩形ABCD的顶点A、C连线长度为最小路程(点拨:两点之间,线段最短),则路程为s=(2.5π)2+122 cm≈14.3 cm,C、D错误。
3.B A物体在0~8 s时间内,运动方向改变了1次,发生在t=4 s时,A错误;t=5 s时,两物体都处于x=2 m的位置,两物体在此刻相遇,B正确;A物体在2~7 s时间内的位移是0-3 m=-3 m,C错误;0~5 s内,A物体的路程是3 m+1 m=4 m,B物体的路程是2 m,两物体的路程不相同,D错误。
4.CD
题图解读
由图像可知,乌龟和兔子是从同一地点出发的,但兔子比乌龟出发的晚,A、B错误;由图像可知,在t1时刻兔子的位移大于乌龟的位移,但是最后乌龟到达终点时,兔子还没有到达,C正确;x-t图线的交点表示相遇,由图像可知,0~t1时间内,兔子的位移比乌龟的位移大,兔子和乌龟相遇过一次,D正确。
5.C
思路导引
铁环的运动过程草图:
研究铁环上a点的运动时,铁环的形状、大小不能忽略,故不可将铁环看成质点,A错误;铁环运动过程中,铁环上的a点相对于圆心转动,不是处于静止状态,B错误;铁环滚动了三圈半后被磁铁吸住,则A、B间的距离d=3.5×2πr+r=7πr+r(点拨:易忽略铁环半径r),C正确;铁环从A处滚动到B处的过程中,a点从最高点转到最低点,则a点发生的位移大小为x=(2r)2+(7πr)2=r4+49π2,D错误。
t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
0
5
-4
-1
-7
1
1.C
2.B
3.C
4.A
5.A
6.C
7.A
8.D
9.AC
10.D
选项
过程分析
结论
A
t2在时间轴上对应一个点,对应时刻为第2 s末或第3 s初,而“2 s内”指从0到2 s的时间间隔
×
B
t0~t2在时间轴上对应从0到2 s的线段,表示时间间隔,表示时长为2 s,称为最初2 s内
√
C
t2~t3在时间轴上对应从2 s到3 s的线段,表示时间间隔,表示时长为1 s,称为第3 s内,而“最初3 s内”指从0到3 s的时间间隔
×
D
tn-1~tn表示从(n-1) s到n s的时间间隔,称为第n s内,对应时长为1 s
×
选项
过程分析
结论
A
第2 s内指t=1 s到t=2 s,质点的位移为x2-x1=-4 m-5 m=-9 m
×
B
第4 s内的位移为x4-x3=-7 m-(-1 m)=-6 m,第5 s内的位移为x5-x4=1 m-(-7 m)=8 m,第4 s内的位移大小不是最大的
×
C
最后3 s指t=2 s到t=5 s,质点的位移为x5-x2=1 m-(-4 m)=5 m
√
D
由于运动过程中可能存在往复运动,不一定做单向直线运动,故无法求解前2 s内的路程
×
1.D
2.A
3.B
4.CD
5.C