第1章 第2节 分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修一同步教参（教科版）

**基本信息** 以“位移和路程—直线运动位移—x-t图像”三级题组分层，通过基础辨析→坐标系应用→图像综合的路径，强化运动观念与科学推理，适配新授课基础巩固与能力提升需求。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |题组1|位移和路程概念|基础多选（如A、B点位移方向）与简单计算（路程与位移大小），强化运动观念辨析| |题组2|直线运动位移计算|结合坐标系（如长安街、竖直方向），通过位置坐标与位移关系题（如第4、5题），培养模型建构能力| |题组3|x-t图像及综合应用|含图像理解（如第6、7题）、情境综合（如折返跑、田径场跑道）及计算题，深化科学推理与综合应用|

题组1　位移和路程 1．(多选)(2026·广东中山市期中)为了研究车轮上A、B两点的运动，在车轮一侧的路面上竖直埋设一根固定不动的木棒作为参考系，木棒与车轮上的A、B两点连线重合。当车轮往右滚动了一段距离后，A、B两点的位置如图所示。下列说法正确的有(　　) A．车轮上A点的位移方向水平向右 B．车轮上A点的位移方向向右偏下 C．车轮上B点的位移方向向右偏上 D．车轮上B点的位移方向向左偏上 解析：选BC。位移为由起点指向终点的有向线段，故A点的位移指向右下，B点的位移指向右上，故A、D错误，B、C正确。 2．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．14 m，10 m B．38 m，10 m C．14 m，6 m D．38 m，6 m 解析：选B。如图所示，可以知道路程为12 m＋20 m＋6 m＝38 m，位移大小为虚线长度：x＝ m＝10 m。 题组2　直线运动中的位移 3．做直线运动的物体由A运动到B，下列说法正确的是(　　) A．x1是数轴上的一个点，表示初位移 B．x2是数轴上的一个点，表示末位移 C．物体由A运动到B，Δx＝x2－x1为正，位移的方向指向x轴正方向 D.物体由A运动到B，Δx＝x1－x2为负，位移的方向指向x轴负方向 解析：选C。x1是数轴上的一个点，表示初位置的坐标，x2是数轴上的一个点，表示末位置的坐标，故A、B错误；位移为初位置指向末位置的有向线段，则物体由A运动到B，Δx＝x2－x1为正，位移的方向指向x轴正方向，故C正确，D错误。 4．(2026·广东中山市期中)以北京长安街为x轴，向东为正方向，以天安门中心所对的长安街中心为坐标原点O，建立直线坐标系。一辆汽车最初在原点以西3 km处，几分钟后行驶到原点以东2 km处。这辆汽车最初位置坐标、最终位置坐标及位移分别是(　　) A．3 km　2 km　－1 km B．－3 km　2 km　5 km C．3 km　－2 km　－5 km D．－3 km　－2 km　1 km 解析：选B。以向东为正方向，则原点以东位移为正，原点以西位移为负，即初位置坐标x1＝－3 km，末位置坐标x2＝2 km，位移为末位置坐标减去初位置坐标，即位移x＝x2－x1＝2 km－(－3 km)＝5 km，故B正确。 5． 如图所示，水平桌面(桌面厚度不计)离水平地面的高度为0.8 m，从桌面右侧边缘上方离水平地面1.0 m的高度处由静止释放橡皮擦(可视为质点)，橡皮擦最终落到水平地面上。以橡皮擦经过桌面边缘的位置为原点、竖直向下为正方向建立一维坐标系，则橡皮擦在最高点的坐标和橡皮擦从释放位置到落地点的位移分别为(　　) A．－0.2 m和－1.0 m B．0.2 m和1.0 m C．0.2 m和－1.0 m D．－0.2 m和1.0 m 解析：选D。以橡皮擦经过桌面边缘的位置为原点、竖直向下为正方向建立一维坐标系，则橡皮擦在最高点的坐标为x1＝－0.2 m，落到地面的坐标为x2＝0.8 m，从释放位置到落地点的位移x＝x2－x1＝1.0 m。 题组3　x-t图像 6．一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。如图所示的是该汽车在0时刻到40 s这段时间的x-t图像。下列说法正确的是(　　) A．汽车最远位置距离出发点约为10 m B．汽车在前10 s时间内驶向出发点 C．汽车在10 s到20 s时间内没有行驶 D．汽车在30 s到40 s时间内驶离出发点 解析：选C。由x-t图像可知汽车最远位置距离出发点为30 m，故A错误；汽车在前10 s时间内驶离出发点，故B错误；汽车在10 s到20 s时间内处于静止状态，没有行驶，故C正确；汽车在30 s到40 s时间内驶向出发点，故D错误。 7．(多选)某物体的位移—时间图像如图所示，则下列叙述正确的有(　　) A．物体运动的轨迹是抛物线 B．物体运动的时间为8 s C．物体运动所能达到的最大位移为80 m D．物体做往返运动 解析：选BCD。x-t图像描述的是做直线运动的物体的位移随时间的变化关系，虽然图像是抛物线，但运动轨迹是直线，A错误；从图像可以看出，图像描述的是物体在前 8 s 内的位移随时间变化的情况，所以运动时间为8 s，最大位移为80 m，B、C正确；物体先远离出发点，后回到出发点，故物体做往返运动，D正确。 8． 如图所示，在距离地面1.8 m高的位置竖直向上抛出一枚网球，观测到网球上升3.2 m后回落，最后落回地面。空气阻力忽略不计，规定竖直向下为正方向。以抛出点为坐标原点建立一维坐标系，下列说法正确的是(　　) A.最高点的位置坐标为3.2 m，落地点的位置坐标为1.8 m B．网球从抛出点到最高点的位移为3.2 m C．网球从抛出点到落地点的位移为－1.8 m D．网球从最高点到落地点的位移为5.0 m 解析：选D。以抛出点为坐标原点建立坐标系，竖直向下为正方向，从高出地面1.8 m的位置开始抛出网球，所以落地点的坐标为1.8 m，网球上升3.2 m后回落，则最高点的坐标为－3.2 m，网球从抛出点到最高点的位移为－3.2 m，故A、B错误；网球从抛出点到落地点的位移为1.8 m，故C错误；网球在最高点的坐标为－3.2 m，落地点的坐标为1.8 m，所以网球从最高点到落地点的位移为5.0 m，故D正确。 9．(2026·广州市华侨中学期中)某中学一生物小组同学研究蚂蚁的活动情况时发现，在蚂蚁的活动区域中有一块形似正方体的小土块，如图所示。一只小蚂蚁从该正方体的A点出发，沿着棱AB、BC，再沿对角线CD1到达D1点，设正方体的棱长为a，则该过程中这只小蚂蚁的位移大小Δx和路程s分别为(　　) A．2a　4a B．2a　(2＋)a C．a　(2＋)a D．a　4a 解析：选C。由题意可知，这只小蚂蚁的路程s＝AB＋BC＋CD1＝(2＋)a，位移的大小为初末位置间有向线段的长度，故这只小蚂蚁的位移大小Δx＝AD1＝a，故选C。 10． 某校举行教职工趣味运动会，其中一项比赛项目——“五米三向折返跑”，活动场地如图所示，AB＝AC＝AD＝5 m，参赛教师听到口令后从起点A跑向B点，用手触摸折返线后再返回A点，然后依次跑向C点、D点，最终返回A点。若人可视为质点，现测得某参赛教师完成活动的时间为7.5 s，则(　　) A．A到B和A到C的路程相同 B．A到B和A到C的位移相同 C.该教师通过的总位移为30 m D．7.5 s指的是该教师回到起点的时刻 解析：选A。根据题意可知，A到B和A到C的路程相同，位移大小相等，位移方向不同，则位移不同，故B错误，A正确；该教师从A出发回到A，通过的总位移为0，故C错误；7.5 s是一段时间，指教师的运动时间间隔，故D错误。 11．(多选)某田径场一共有8条跑道。每条跑道的直道部分均为87 m，其中最内圈跑道周长为400 m，最外圈跑道周长为453 m。校运会800 m 跑比赛中，甲、乙两位运动员分别在最内圈和最外圈起跑，假定两位选手都在最内圈道上到达终点线，则二者跑完全程时(　　) A．路程相同，位移不同 B．位移相同，路程不同 C．甲的位移大小一定为0 D．乙的位移大小一定为106 m 解析：选AC。因800 m跑比赛中运动员起点的设置不同，终点设置是相同的，故路程相同，位移不同，故A正确，B错误；甲在最内圈跑道，他的起跑线和终点线是一样的，故他的位移大小一定为0，故C正确；乙在最外圈，他的起跑线和终点线不同，因条件不足，无法求出乙的位移大小，故D错误。 12． (多选)甲、乙两个物体在同一直线上运动时的位移—时间图像如图所示，由图像可知(　　) A．乙开始运动时，两物体相距20 m B．在前10 s这段时间内，两物体间的距离逐渐增大 C．在10 s到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 解析：选BCD。乙在t＝10 s时开始运动，此时甲的位移大于20 m，故A错误；在前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 s到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时两物体间的距离最大，25 s时两物体的位置相同即相遇，故C、D正确。 13． (11分)如图所示，一根长0.8 m的直杆竖直放置，今有一内径略大于直径的环，从杆的顶点A向下滑动，规定向下为正方向。 (1)取杆的下端O为坐标原点，图中A、B两点的坐标各是多少？环从A到B的过程中，位移是多少(O、B间距离为0.2 m)？(4分) (2)取A端为坐标原点，A、B点的坐标又是多少？环从A到B的过程中位移是多少？(4分) (3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标和位移是否有影响？(3分) 解析：(1)取杆的下端O为坐标原点，题图中A点的坐标xA＝－0.8 m；B点的坐标xB＝－0.2 m；环从A到B的过程中，位移x＝xB－xA＝(－0.2 m)－(－0.8 m)＝0.6 m。 (2)取A端为坐标原点，A点的坐标xA＝0; B点的坐标xB＝0.6 m；环从A到B的过程中，位移x＝xB－xA＝0.6 m－0＝0.6 m。 (3)由以上两问可以看出，坐标原点的不同对位置坐标有影响，对位移无影响。 答案：(1)－0.8 m　－0.2 m　0.6 m (2)0　0.6 m　0.6 m (3)对位置坐标有影响，对位移无影响 学科网（北京）股份有限公司 $