2　时间、位移练习2021-2022学年物理必修第一册人教版2019（word含解析）

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.(2021天津部分区高一上期中)钓鱼岛距温州的直线距离为356 km,我国海监船为维护我国对钓鱼岛的主权,早上7点20分从温州出发去钓鱼岛巡航,航行了480 km,历时8时20分到达钓鱼岛。下列说法中正确的是 (　　)
A.“7点20分”是指时间间隔
B.“8时20分”是指时刻
C.该海监船位移大小为356 km,路程为480 km
D.该海监船位移大小为480 km,路程为356 km
2.(2021湖南三湘名校教育联盟高一上期中)下列说法中表示时刻的是 (深度解析)
A.近地卫星运行周期约为84分钟
B.同步卫星运行周期约为24小时
C.“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射
D.“天问一号”飞行约7个月才能到达火星
3.以下关于时间间隔和时刻的说法中正确的是 (　　)
A.列车员说“火车8点42分到站”指的是时间间隔
B.“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的都是时间间隔
C.“第1秒末”“最后1秒”指的都是时刻
D.轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时间间隔
题组二　位移和路程
4.(2021湖南张家界民族中学高一上月考)关于位移和路程,下列说法正确的是 (　　)
A.在某段时间内物体运动的位移为零,该物体一定是静止的
B.在某段时间内物体运动的路程为零,该物体一定是静止的
C.位移是标量,路程是矢量
D.高速公路路牌标示“上海80 km”涉及的是位移
5.下列生活中涉及位移和路程的知识,说法正确的是 (　　)
A.运动会上参加400米比赛的同一组的8位同学,他们通过的路程和位移都是相同的
B.乘坐出租车时按位移的大小收费
C.在操场上跑步时,位移的大小一定不为0
D.从家到学校有很多条路可以选择,选择不同的路径,路程可能不同,但位移是相同的
6.(2021湖北荆州沙市中学高一上期中)下列关于质点运动的位移和路程的说法中,正确的是 (　　)
A.路程是标量,数值上就等于位移的大小
B.位移是矢量,其方向即为质点的运动方向
C.在同一运动过程中,位移的值总小于路程的值
D.两地间的位移是唯一的,路程是不确定的,与运动的路径有关
7.(2020山东济南历城二中高一上期末)某人沿着半径为R的水平圆周跑道跑了一圈时,他的 (　　)
A.路程和位移的大小均为2πR
B.路程和位移的大小均为R
C.路程为2πR、位移的大小为R
D.路程为2πR、位移的大小为0
题组三　位移和时间的测量
8.(2021河南驻马店正阳高级中学高一上第一次素质检测)关于电磁打点计时器的使用,下列说法正确的是 (　　)
A.电磁打点计时器使用的是10 V以下的直流电源
B.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
C.使用的电源电压越高,打点的时间间隔就越大
D.纸带上打的点越密,说明物体运动越慢
9.(多选)在“练习使用打点计时器”的实验中,若打点周期为0.02 s,下列说法正确的是 (　　)
A.先接通电源,后拉动纸带
B.先拉动纸带,后接通电源
C.电火花计时器使用6 V以下的交变电源
D.连续n个计时点间的时间间隔为(n-1)×0.02 s
题组四　矢量和标量
10.(多选)关于矢量和标量的说法中正确的是 (　　)
A.甲、乙发生位移分别为5 m、-10 m,则乙的位移大
B.描述矢量既要说明大小,又要指明方向
C.矢量的大小就是标量
D.温度计读数时正的温度一定高于负的温度,正负不能代表方向
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
能力提升练
题组一　时刻和时间间隔
1.(2021山东济南商河一中高一月考,)打点计时器所用的电源是50 Hz交流电,其打点的时间间隔是T,若纸带上共打出N个点,纸带上记录的时间为t,则下列各式正确的是 (　　)
A.T=0.1 s,t=NT　　　　 B.T=0.05 s,t=(N-1)T
C.T=0.02 s,t=(N-1)T　　　　D.T=0.02 s,t=NT
2.(2021湖北高中联考协作体高一期中,)汉十高速铁路,简称汉十高铁,又名汉十客运专线,是一条连接湖北省武汉市与十堰市的高速铁路,是中国“八纵八横”高速铁路网中部地区与西北地区间的便捷联系通道。下面这张截图是从中国铁路12306官网查询到的C9201次列车信息,其中07:45和02:21分别对应的是 (　　)
A.时间间隔、时刻　　　　 B.时刻、时间间隔
C.时间间隔、时间间隔　　　　 D.时刻、时刻
题组二　位移与路程的比较
3.(2020江苏南通高二上期中调研,)从高为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,上升到高为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
4.(2021江西鹰潭贵溪实验中学高一上月考,)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.物体通过的路程不等,但位移可能相同
5.(2020浙江杭州高一上五校联考,)煤矿安检员在一次巡检中,乘坐矿井电梯从A井竖直向下运动了120 m到达井底,然后在井底又沿着水平隧道向东走了160 m到达B井,最后从B井乘坐电梯竖直向上返回地面。若A、B两个井口恰在同一水平面上,则此次巡检中安检员 (　　)
A.发生的位移是200 m,方向向东;通过的路程是160 m
B.发生的位移是400 m,方向向东;通过的路程是160 m
C.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是400 m
D.发生的位移是160 m,方向向东;通过的路程是240 m
6.(2021安徽蚌埠二中高一上月考,)(多选)如图所示是一边长为1 cm的实心立方体木块,一只昆虫从A点爬到G点。下列说法正确的是 (　　)
A.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为(1+) cm
B.该昆虫的位移大小为 cm
C.该昆虫的路程有若干种可能性,其中最短路程为 cm
D.该昆虫的位移大小为 cm
题组三　矢量和直线运动的位移表示
7.(2020浙江金兰教育合作组织高一上期中联考,)(多选)物体做直线运动时,可以用坐标轴上的坐标表示其位置,用坐标的变化量表示其位移。如图所示,一个物体沿直线从A运动到C,然后又从C运动到B,物体的位移分别是ΔxAC=-4 m-5 m=-9 m,ΔxCB=1 m-(-4 m)=5 m。下列说法正确的是 (　　)
A.C到B的位移大于A到C的位移,因为正数大于负数
B.A到C的位移大于C到B的位移,因为正负号表示位移的方向,不表示大小
C.因为位移是矢量,所以这两个矢量的大小无法比较
D.物体由A运动到B的位移ΔxAB=ΔxAC+ΔxCB
8.(2021安徽阜阳临泉一中高一上月考,)(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
答案全解全析
基础过关练
1.C　早上7点20分从温州出发,其中7点20分指的是一个时间点,因此为时刻,故A错误;历时8时20分,用了一段时间,为时间间隔,故B错误;位移大小是从初位置到末位置的有向线段的长度,为356 km;路程为运动轨迹的实际长度,为480 km,故C正确,D错误。
2.C　近地卫星运行周期约为84分钟,在时间轴上是一段距离,表示时间间隔,故A错误;同步卫星运行周期约为24小时,在时间轴上是一段距离,表示的是时间间隔,故B错误;“高分十三号卫星”于10月12日00时57分发射,10月12日00时57分在时间轴上是一点,表示的是时刻,故C正确;“天问一号”飞行约7个月才能到达火星,在时间轴上是一段距离,故为时间间隔,故D错误。故选:C。
导师点睛　　本题考查时间间隔和时刻的定义,该题的难点在于区分时间间隔和时刻,可以借助时间轴来区别,明确在时间轴上时间间隔对应一段距离,而时刻对应一个点。
3.B　列车员说“火车8点42分到站”指的是时刻,A错;“前3秒”“最后3秒”“第3秒”指的都是时间间隔,B对;“第1秒末”是时刻,“最后1秒”指的是时间间隔,C错;轮船船务员说“本班轮船离港时间为17点25分”指的是时刻,D错。
4.B　在某段时间内,如果物体运动的位移为零,可能是物体恰好回到出发点,物体不一定是静止的,故A错误;在某段时间内,如果物体运动的路程为零,说明物体没有运动,该物体是静止的,故B正确;位移有大小也有方向是矢量,路程没有方向,是标量,故C错误;高速公路路牌标示“上海80 km”是到上海的轨迹的长度,涉及的是路程,故D错误。故选B。
5.D　运动会上参加400米比赛的同一组的8位同学,他们通过的路程是相同的,由于各同学的起点和终点不同,则位移不同,选项A错误;出租车按路程收费,选项B错误;在操场上跑步,跑完整圈回到出发点时,位移的大小为0,选项C错误;选项D是正确的。
6.D　路程是标量,大小等于物体运动轨迹的长度,不一定等于位移的大小,故A错误;位移是矢量,位移的方向是初位置指向末位置,不一定是质点运动的方向,故B错误;对于同一运动过程而言,位移的大小不会比路程大,其中在单向直线运动中,位移的值等于路程的值,故C错误;位移的方向是初位置指向末位置,两地间的位移是唯一的,路程是不确定的,与运动的路径有关,故D正确。
7.D　路程是物体实际运动轨迹的长度,位移是由初位置指向末位置的有向线段,所以这个人跑了一圈后的路程为2πR,位移为零,所以选D。
8.D　电磁打点计时器使用的是约8 V的交变电源,故A错误。实验时应先接通电源,后释放纸带,否则在纸带上留下的点很少,不利于数据的处理和减小误差,故B错误。打点的时间间隔取决于交变电源的频率,与电源电压无关,故C错误。纸带上打的点越密,说明相等的时间间隔位移越小,即物体运动越慢,故D正确。故选D。
9.AD　使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再拉动纸带,A正确,B错误;电火花计时器使用220 V的交变电源,C错误;每相邻的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.ABD　甲、乙发生位移分别为5 m、-10 m,位移的大小分别是5 m和10 m,则乙的位移大,A项正确;矢量既有大小,又有方向,描述矢量既要说明大小,又要指明方向,B项正确;既有大小,又有方向的物理量是矢量,而只有大小,没有方向的物理量是标量,标量不是矢量的大小,故C错误;温度的正号表示比零摄氏度高,负号表示比零摄氏度低,正的温度一定高于负的温度,D正确。
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。
能力提升练
1.C　电源频率为50 Hz,则T=0.02 s;共打出N个点,则有N-1个时间间隔,则t=(N-1)T。故选C。
2.B　由题图信息知,07:45是高铁开动的时间,是一个时间点,所以是时刻;02:21是高铁从汉口到十堰的运动时间,是一个时间段,所以是时间间隔。故B正确,A、C、D错误。
3.A　由题意作出小球运动示意图如图所示,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。
4.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,物体通过一段路程,其位移为0,故A正确;物体做单向直线运动,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。
5.C　位移大小为初末两点间的距离,由题意可知,安检员发生的位移向东,大小为160 m;而安检员通过的路程为120 m+160 m+120 m=400 m;故A、B、D错误,C正确。
6.CD　分析可知:应该在相邻的两个面上从A到达G路程才可能最短,把面AEFD和面CDFG展开,如图
连接A与G,交DF于I,AIG的长度就是最短路程
s= cm= cm,故A错误,C正确;
昆虫只能沿木块表面从A点爬到G点,其运动轨迹可以有各种不同的情况,但是,其起点和终点是相同的,即位移相同,位移大小为立方体对角线的长度
x= cm= cm,故B错误,D正确。故选C、D。
7.BD　位移是矢量,比较两位移的大小时,只需比较其绝对值,正负号表示方向,选项A、C错误,B正确;因ΔxAC=xC-xA,ΔxCB=xB-xC,则ΔxAC+ΔxCB=xC-xA+xB-xC=xB-xA=ΔxAB,即ΔxAB=ΔxAC+ΔxCB,选项D正确。
8.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,在A点左侧3 m处,相对于A点的位移为-3 m,选项C正确,D错误。