1.2 时间 位移 培优作业—2021_2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）
文档属性
| 名称 | 1.2 时间 位移 培优作业—2021_2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 150.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-01 06:38:32 | ||
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文档简介
第一章 第二节 时间 位移 培优作业
一、单项选择题
1．对矢量和标量的理解，下列选项正确的是( )
A．矢量和标量的区别只是有无方向，运算法则是一样的
B．矢量和标量的区别不仅是有无方向，运算法则也不同
C．位移、时间都是矢量
D．只有大小没有方向的量是矢量，既有大小又有方向的量是标量
2．一个人沿着半径是40 m的圆形喷水池边散步，当他走了3圈半时，他的位移大小和经过的路程约是( )
A．879 m，879 m B．80 m，879 m
C．80 m，80 m D．879 m，80 m
3．3．2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，“嫦娥四号”探测器在距离月面100米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，约10分钟后，“嫦娥四号”自主降落在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。下列说法正确的是( )
A．“2019年1月3日10时26分”和“约10分钟”指的都是时间间隔
B．从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米
C．在任何情况下，都可以将“嫦娥四号”探测器看作质点
D．在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球静止不动
4．在实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
5．如图所示，一只蜗牛从足够高的竖直竹竿底部向上爬行到3 m高处后，又慢慢向下爬行了1 m，然后暂时静止．则在这段过程中( )
A．蜗牛的位移为3 m，方向竖直向上，路程为2 m
B．蜗牛的位移为1 m，方向竖直向下，路程为4 m
C．蜗牛的位移为2 m，方向竖直向上，路程为4 m
D．蜗牛的位移为1 m，方向竖直向下，路程为2 m
6．如图所示的是一位同学使用同一打点计时器得到的两条纸带，他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较。在图中A、B两点之间，两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是( )
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．无法比较
7．质点沿直线运动，其位移—时间图像如图所示。关于质点的运动，下列说法中正确的是 ( )
A．前2 s内位移为“－”，后2 s内位移为“＋”，所以2 s末质点改变了运动方向
B．2 s末质点的位移为零，该时刻质点处于静止状态
C．质点在2 s时间内的位移大小为0
D．质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，方向与规定的正方向相同
8．如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，气门芯位移的大小为( )
A．πR B．2R
C．2πR D．R
9．某质点向东运动12 m，又向西运动20 m，又向北运动6 m，则它运动的路程和位移大小分别是( )
A．38 m，10 m B．2 m，10 m
C．14 m，6 m D．38 m，6 m
10．一质点在半径为R的圆周上从A处沿顺时针运动到B处，则它通过的路程、位移大小分别是( )
A.、
B.、R
C.R、R
D.R、
二、多项选择题
11．(多选)在利用打点计时器测速度的实验中，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．电火花打点计时器使用6 V以下的交流电源
D．连续n个计时点间的时间为(n－1)×0.02 s
12．(多选)如图是甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移—时间图像，由图像可知( )
A．乙开始运动时，两物体相距20 m
B．在0～10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大
C．在10～25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小
D．两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇
三、非选择题
13．已知一汽车在平直公路上运动，它的位移—时间图像如图甲所示．
(1)根据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置．
(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小：
①前6 h内路程＝________ km、位移＝________ km；
②前8 h内路程＝________ km、位移＝________ km.
14．一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画，如图所示，在一个棱长为a的大正方体木箱的一个顶点G上，老鼠从猫的爪间逃出，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口在木箱的另一顶点A处。若老鼠仅沿着棱边奔跑，聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口，结果猫在洞口A再次捉到了老鼠，从老鼠逃出到再次被捉，问：
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少？
(2)猫的位移大小和路程是多少？
15．有两个跑步者A和B，他们运动的位移—时间图像如图所示．回答下列问题．
(1)当跑步者A位于0处时，跑步者B在哪里？
(2)在何时，A和B处于相同的位置？
(3)当t＝20.0 s时，跑步者A和B谁在前？
(4)在t＝48.0 s时，哪一位跑步者领先？
(5)A和B相遇时，运动位移相同吗？分别是多少？
参考答案与解析
一、单项选择题
1．B
【解析】矢量是指既有大小又有方向的物理量，如位移，速度等，矢量相加减遵循平行四边形定则；标量是指只有大小没有方向的物理量，如时间，路程等，标量相加减遵循算术加减法，故B正确
2．B.
【解析】此人的位移大小等于圆形喷水池的直径80 m．他经过的路程是3.5×2×40×3.14 m≈879 m，故B正确．
3．B
【解析】“2019年1月3日10时26分”对应时间轴上的一点，为时刻；“约10分钟”指的是时间间隔，故A错误；由题知，探测器的运动是相对于月球的，以月球为参考系，探测器竖直缓缓降落，做的是单向直线运动，所以从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米，故B正确；当探究“嫦娥四号”探测器的姿态、转动等情况时，不能将“嫦娥四号”探测器看作质点，故C错误；在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球做直线运动，故D错误。
4．A
【解析】每隔四个点取一个计数点，相邻的两计数点间有五个时间间隔，而打点计时器每隔0.02 s打一个点，所以两相邻计数点间的时间间隔为0.10 s，故A正确，B错误；每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s，故C、D错误．
5．C
【解析】取向上为正方向，第一阶段的位移为3 m，第二阶段的位移为－1 m，全过程的位移为2 m，总路程为4 m.
6．B
【解析】假设打点计时器使用的是频率为f的交流电源，纸带上每打出两个相邻点所经历的时间为T，所以纸带甲、乙上A、B两点间时间之比为＝＝，B正确
7．D
【解析】由图像可知，质点从－0.2 m处出发沿正方向运动至0.2 m处，用时4 s，故A错误；x?t图像的斜率表示运动的快慢，质点在4 s内的运动快慢不变，质点在2 s末运动至原点处，并不会停止运动，2 s内的位移大小为0.2 m，故B、C错误；质点在4 s内的位移大小为0.4 m，方向与规定正方向相同，故D正确
8．D
【解析】如图所示：
气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中，初、末位置之间的距离就是位移大小为x＝＝R，因此D项正确．
9．A
【解析】运动过程如图所示：
路程s＝12 m＋20 m＋6 m＝38 m，
位移x＝ m＝10 m.
10．B
【解析】从A处沿顺时针运动到B处时，质点经过了个圆周，所以经过的路程为×2πR＝，位移是指从初位置到末位置的有向线段，所以从A到B的位移为A、B之间的直线的距离，大小为R，故B项正确．
二、多项选择题
11．AD
【解析】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项正确，B项错误；电火花计时器的工作电压是220 V交流电，C项错误；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，故时间为(n－1)×0.02 s，D项正确．
12．BCD.
【解析】乙在t＝10 s时开始运动，此时甲的位移大于20 m，故A错误；在0～10 s这段时间内乙静止，而甲向正方向运动，两物体间的距离逐渐增大，故B正确；在10～25 s这段时间内，甲在前乙在后，并且两物体间的距离逐渐减小，10 s末两物体间的距离最大，25 s末两物体的位置相同即相遇，故C、D正确．
三、非选择题
13．(1)图见解析 (2)100 100 200 0
【解析】(1)由于位移—时间图像表示物体的位置随时间的变化，图像上的任意一点表示该时刻的位置，所以标出一个位置得：
(2)①前6 h内路程s1＝100 km－0＝100 km，位移x1＝100 km－0＝100 km；
②前8 h内路程s2＝100 km＋100 km＝200 km，位移x2＝0－0＝0.
14． 【答案】(1)a 3a (2)a a
【解析】 (1)由几何关系可知，老鼠从顶点G出发，走过的最短路程为3a(三条棱)，位移大小为a。
(2)将立体图形展开，如图所示，当猫按照GA线走时，路程最短，则最短路程为＝a，猫的位移大小也是a。
15．(1)跑步者B在运动的反方向距A出发点50 m处
(2)45 s (3)A在前 (4)B领先 (5)不相同 xA＝190 m xB＝240 m
一、单项选择题
1．对矢量和标量的理解，下列选项正确的是( )
A．矢量和标量的区别只是有无方向，运算法则是一样的
B．矢量和标量的区别不仅是有无方向，运算法则也不同
C．位移、时间都是矢量
D．只有大小没有方向的量是矢量，既有大小又有方向的量是标量
2．一个人沿着半径是40 m的圆形喷水池边散步，当他走了3圈半时，他的位移大小和经过的路程约是( )
A．879 m，879 m B．80 m，879 m
C．80 m，80 m D．879 m，80 m
3．3．2019年1月3日10时26分，“嫦娥四号”探测器成功在月球背面软着陆，“嫦娥四号”探测器在距离月面100米处稍稍悬停，接着竖直缓缓降落，约10分钟后，“嫦娥四号”自主降落在月球背面南极—艾特肯盆地内的冯·卡门撞击坑内。下列说法正确的是( )
A．“2019年1月3日10时26分”和“约10分钟”指的都是时间间隔
B．从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米
C．在任何情况下，都可以将“嫦娥四号”探测器看作质点
D．在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球静止不动
4．在实验中，打点计时器所用电源的频率为50 Hz，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是( )
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s
D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s
5．如图所示，一只蜗牛从足够高的竖直竹竿底部向上爬行到3 m高处后，又慢慢向下爬行了1 m，然后暂时静止．则在这段过程中( )
A．蜗牛的位移为3 m，方向竖直向上，路程为2 m
B．蜗牛的位移为1 m，方向竖直向下，路程为4 m
C．蜗牛的位移为2 m，方向竖直向上，路程为4 m
D．蜗牛的位移为1 m，方向竖直向下，路程为2 m
6．如图所示的是一位同学使用同一打点计时器得到的两条纸带，他将两条纸带(甲、乙)上下并排放在一起进行比较。在图中A、B两点之间，两条纸带(甲、乙)运动的时间之比是( )
A．1∶1 B．2∶1
C．1∶2 D．无法比较
7．质点沿直线运动，其位移—时间图像如图所示。关于质点的运动，下列说法中正确的是 ( )
A．前2 s内位移为“－”，后2 s内位移为“＋”，所以2 s末质点改变了运动方向
B．2 s末质点的位移为零，该时刻质点处于静止状态
C．质点在2 s时间内的位移大小为0
D．质点在4 s时间内的位移大小为0.4 m，方向与规定的正方向相同
8．如图所示，自行车的车轮半径为R，车轮沿直线无滑动地滚动，当气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方时，气门芯位移的大小为( )
A．πR B．2R
C．2πR D．R
9．某质点向东运动12 m，又向西运动20 m，又向北运动6 m，则它运动的路程和位移大小分别是( )
A．38 m，10 m B．2 m，10 m
C．14 m，6 m D．38 m，6 m
10．一质点在半径为R的圆周上从A处沿顺时针运动到B处，则它通过的路程、位移大小分别是( )
A.、
B.、R
C.R、R
D.R、
二、多项选择题
11．(多选)在利用打点计时器测速度的实验中，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．电火花打点计时器使用6 V以下的交流电源
D．连续n个计时点间的时间为(n－1)×0.02 s
12．(多选)如图是甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移—时间图像，由图像可知( )
A．乙开始运动时，两物体相距20 m
B．在0～10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大
C．在10～25 s这段时间内，两物体间的距离逐渐减小
D．两物体在10 s时相距最远，在25 s时相遇
三、非选择题
13．已知一汽车在平直公路上运动，它的位移—时间图像如图甲所示．
(1)根据图像在图乙所示的位置坐标轴上标出A、B、C、D、E各点代表的汽车的位置．
(2)求出下列各段时间内汽车的路程和位移大小：
①前6 h内路程＝________ km、位移＝________ km；
②前8 h内路程＝________ km、位移＝________ km.
14．一位电脑动画爱好者设计了一个“猫捉老鼠”的动画，如图所示，在一个棱长为a的大正方体木箱的一个顶点G上，老鼠从猫的爪间逃出，沿着木箱的棱边奔向洞口，洞口在木箱的另一顶点A处。若老鼠仅沿着棱边奔跑，聪明的猫选择了一条最短的路线奔向洞口，结果猫在洞口A再次捉到了老鼠，从老鼠逃出到再次被捉，问：
(1)老鼠的位移大小及最短路程是多少？
(2)猫的位移大小和路程是多少？
15．有两个跑步者A和B，他们运动的位移—时间图像如图所示．回答下列问题．
(1)当跑步者A位于0处时，跑步者B在哪里？
(2)在何时，A和B处于相同的位置？
(3)当t＝20.0 s时，跑步者A和B谁在前？
(4)在t＝48.0 s时，哪一位跑步者领先？
(5)A和B相遇时，运动位移相同吗？分别是多少？
参考答案与解析
一、单项选择题
1．B
【解析】矢量是指既有大小又有方向的物理量，如位移，速度等，矢量相加减遵循平行四边形定则；标量是指只有大小没有方向的物理量，如时间，路程等，标量相加减遵循算术加减法，故B正确
2．B.
【解析】此人的位移大小等于圆形喷水池的直径80 m．他经过的路程是3.5×2×40×3.14 m≈879 m，故B正确．
3．B
【解析】“2019年1月3日10时26分”对应时间轴上的一点，为时刻；“约10分钟”指的是时间间隔，故A错误；由题知，探测器的运动是相对于月球的，以月球为参考系，探测器竖直缓缓降落，做的是单向直线运动，所以从悬停到着陆，探测器通过的位移大小和路程都是100米，故B正确；当探究“嫦娥四号”探测器的姿态、转动等情况时，不能将“嫦娥四号”探测器看作质点，故C错误；在降落过程中，以“嫦娥四号”探测器为参考系，月球做直线运动，故D错误。
4．A
【解析】每隔四个点取一个计数点，相邻的两计数点间有五个时间间隔，而打点计时器每隔0.02 s打一个点，所以两相邻计数点间的时间间隔为0.10 s，故A正确，B错误；每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12 s，故C、D错误．
5．C
【解析】取向上为正方向，第一阶段的位移为3 m，第二阶段的位移为－1 m，全过程的位移为2 m，总路程为4 m.
6．B
【解析】假设打点计时器使用的是频率为f的交流电源，纸带上每打出两个相邻点所经历的时间为T，所以纸带甲、乙上A、B两点间时间之比为＝＝，B正确
7．D
【解析】由图像可知，质点从－0.2 m处出发沿正方向运动至0.2 m处，用时4 s，故A错误；x?t图像的斜率表示运动的快慢，质点在4 s内的运动快慢不变，质点在2 s末运动至原点处，并不会停止运动，2 s内的位移大小为0.2 m，故B、C错误；质点在4 s内的位移大小为0.4 m，方向与规定正方向相同，故D正确
8．D
【解析】如图所示：
气门芯由车轮的正上方第一次运动到车轮的正下方的过程中，初、末位置之间的距离就是位移大小为x＝＝R，因此D项正确．
9．A
【解析】运动过程如图所示：
路程s＝12 m＋20 m＋6 m＝38 m，
位移x＝ m＝10 m.
10．B
【解析】从A处沿顺时针运动到B处时，质点经过了个圆周，所以经过的路程为×2πR＝，位移是指从初位置到末位置的有向线段，所以从A到B的位移为A、B之间的直线的距离，大小为R，故B项正确．
二、多项选择题
11．AD
【解析】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项正确，B项错误；电火花计时器的工作电压是220 V交流电，C项错误；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，故时间为(n－1)×0.02 s，D项正确．
12．BCD.
【解析】乙在t＝10 s时开始运动，此时甲的位移大于20 m，故A错误；在0～10 s这段时间内乙静止，而甲向正方向运动，两物体间的距离逐渐增大，故B正确；在10～25 s这段时间内，甲在前乙在后，并且两物体间的距离逐渐减小，10 s末两物体间的距离最大，25 s末两物体的位置相同即相遇，故C、D正确．
三、非选择题
13．(1)图见解析 (2)100 100 200 0
【解析】(1)由于位移—时间图像表示物体的位置随时间的变化，图像上的任意一点表示该时刻的位置，所以标出一个位置得：
(2)①前6 h内路程s1＝100 km－0＝100 km，位移x1＝100 km－0＝100 km；
②前8 h内路程s2＝100 km＋100 km＝200 km，位移x2＝0－0＝0.
14． 【答案】(1)a 3a (2)a a
【解析】 (1)由几何关系可知，老鼠从顶点G出发，走过的最短路程为3a(三条棱)，位移大小为a。
(2)将立体图形展开，如图所示，当猫按照GA线走时，路程最短，则最短路程为＝a，猫的位移大小也是a。
15．(1)跑步者B在运动的反方向距A出发点50 m处
(2)45 s (3)A在前 (4)B领先 (5)不相同 xA＝190 m xB＝240 m