第1章 第3节 第1课时 速度分层训练 能力提升-【优学精讲】2026-2027学年高中物理必修第一册教用Word（人教版）

**基本信息** 以“概念辨析-图像理解-综合应用”分层，通过生活情境与图像题强化运动观念和科学推理，适配新授课知识巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础认知|平均速度/瞬时速度概念|用监控器、限速标志等情境辨析（如1、4题）| |图像理解|x-t/v-t图像的速度分析|聚焦斜率物理意义（如6、7题）| |综合应用|位移与速度计算|结合登山、大巴行驶等复杂情境（如11、12题）|

题组1　平均速度和瞬时速度 1．(2026·黑龙江哈尔滨市期中)下列描述的速度指平均速度的是(　　) A．一辆汽车通过某监控器时的速度为60 km/h B．一颗子弹离开枪口时的速度为800 m/s C．汽车做直线运动从甲站行驶到乙站的速度是15 m/s D．一架飞机着陆时的速度为100 m/s 解析：选C。汽车通过监控器时的速度是某一时刻的速度，属于瞬时速度，故A错误；子弹离开枪口时的速度是瞬时速度，故B错误；汽车做直线运动从甲站到乙站的速度是全程位移与时间的比值，属于平均速度，故C正确；飞机着陆时的速度是着陆瞬间的瞬时速度，故D错误。 2．(2026·天津滨海新区月考)短跑运动员在100 m竞赛中，测得他在5 s末的速度为8 m/s，10 s末到达终点的速度为11 m/s，则运动员在全程的平均速度是(　　) A．9.5 m/s B．10 m/s C．9.6 m/s D．10.2 m/s 解析：选B。平均速度的定义是总位移除以总时间。由题意可知总位移为100 m(竞赛全程)，总时间为10 s(10 s末到达终点)，则＝＝10 m/s。 3．(2026·河北沧州市期中)下列说法正确的是(　　) A．甲图中，汽车速度计上显示的是平均速度的大小 B．乙图中，高速公路限速标志牌上显示的“120”“100”是平均速率 C．丙图中，高速公路指示牌上显示的“55 km”“105 km”“260 km”是位移的大小 D．丁图中，高速列车车厢内显示屏上“9：12”是时刻，“348 km/h”是瞬时速率 解析：选D。题图甲中，汽车速度计上显示的是瞬时速度的大小，A错误；题图乙中，高速公路限速标志牌上显示的“120”“100”是瞬时速度的大小，B错误；题图丙中，高速公路指示牌上显示的“55 km”“105 km”“260 km”是路程，C错误；题图丁中，高速列车车厢内显示屏上“9：12”是时刻，“348 km/h”是瞬时速度大小即瞬时速率，D正确。 4．(2026·山西大同市期中)为了使公路交通有序、安全，路旁立了许多交通标志，如图所示，甲图是路线指示标志，表示此处到太原还有206 km；乙图是限速标志，表示允许行驶的最大速度是110 km/h。关于上述两个数据表达的物理意义，下列说法正确的是(　　) A．206 km是位移，110 km/h是平均速度 B．206 km是路程，110 km/h是瞬时速度 C．206 km是位移，110 km/h是瞬时速度 D．206 km是路程，110 km/h是平均速度 解析：选B。允许行驶的最大速度表示的是限定的最大瞬时速度，路线指示标志上的数字表示从此地到太原的行驶距离，而不是直线距离，表示的是路程。 5.(2026·山东青岛市期中)山西太原的天龙山公路被誉为“云端上的公路”。这条公路全长30 km，起点与终点的高低落差达到350 m。一汽车从公路的底端经过50 min行驶24 km后，开到它出发点的正上方高架桥的最高点处。下列说法正确的是(　　) A．汽车的路程为350 m B．汽车行驶的位移大小为24 km C．汽车行驶24 km的平均速度的大小约为0.42 km/h D．汽车行驶24 km的平均速率约为0.11 m/s 解析：选C。位移是初位置指向末位置的有向线段，路程是运动轨迹的长度。汽车的路程为24 km，位移大小为350 m，故A、B错误；汽车的平均速度大小1＝＝0.42 km/h，故C正确；汽车的平均速率2＝＝8 m/s，故D错误。 题组2　从x-t图像看速度 6．(2025·重庆期中)某质点做直线运动的位移x与时间t的关系图像如图所示，下列说法正确的是(　　) A．t＝6 s时，质点在原点 B．t＝3 s时，质点的速度为零 C．在t＝0至t＝6 s间，质点的运动方向改变 D．前6 s内质点的速度大小为 m/s 解析：选D。t＝6 s时，质点在x＝2 m处，A错误；xt图像的斜率表示速度，在t＝0至t＝6 s间，图像斜率不变，质点的速度v＝＝ m/s，故质点做匀速直线运动，方向沿x轴正方向，所以t＝3 s时，质点的速度不为零，B、C错误，D正确。 题组3　对v-t图像的理解 7．某新型电动汽车试车时的vt图像如图所示，则下列说法正确的是(　　) A．在前6 s内，新型电动汽车速度均匀变化 B．在6 s到10 s内，新型电动汽车处于静止状态 C．在4 s末，新型电动汽车向相反方向运动 D．在12 s末，新型电动汽车的速度大小为2 m/s 解析：选D。新型电动汽车在前4 s内速度均匀增大，在4 s到6 s内速度均匀减小，在6 s到10 s内以4 m/s的速度做匀速运动，在4 s末仍向正方向运动，在12 s末速度大小为2 m/s，综上所述，只有D正确。 8．某人在室内以窗户为背景摄影时，恰好把窗外从高处落下的一颗小石子拍摄在照片中，已知本次摄影的曝光时间是0.01 s。测得照片中石子运动的长度为1.2 cm，经测量发现，实际长度为1 m的窗框在照片中的长度为5 cm，则曝光时刻石子运动的速度大约是(　　) A．5 m/s B．15 m/s C．25 m/s D．35 m/s 解析：选C。设在曝光时间0.01 s内，石子实际下落的距离为L，由题意得＝，解得L＝0.24 m，曝光时刻石子运动的速度v＝＝24 m/s，故选C。 9．(2026·江苏苏州市月考)三个质点A、B、C的运动轨迹如图所示，三个质点同时从N点出发，又同时到达M点，则下列说法正确的是(　　) A．从N到M的过程中，A的平均速率最大 B．三质点从N到M的平均速率相同 C．三质点从N到M的过程中，A的平均速度最大 D．到达M点时A的瞬时速率最大 解析：选A。从N到M的过程中，A的路程最大，根据平均速率速率＝可知，时间相同时，A的平均速率最大，故A正确，B错误；三质点从N到M的过程中，位移相同，根据平均速度＝可知，时间相同时，三者的平均速度相同，故C错误；由于运动过程中速率变化情况未知，故无法判断到达M点时瞬时速率的大小情况，故D错误。 10.(多选)(2026·内蒙古赤峰市月考)如图所示，将弹性小球以10 m/s的速度从距地面2 m处的A点竖直向下抛出，小球落地后竖直反弹经过距地面1.5 m高的B点时，向上的速度为7 m/s，从A到B，小球共用时0.3 s，则此过程中(　　) A．小球发生的位移大小为0.5 m，方向竖直向上 B．小球速度变化量的大小为17 m/s，方向竖直向上 C．小球平均速度的大小为 m/s，方向竖直向下 D．小球平均速度的大小为8.5 m/s，方向竖直向上 解析：选BC。位移是由初位置指向末位置的有向线段，从A到B，小球发生的位移大小为0.5 m，方向竖直向下，则小球平均速度的大小＝＝ m/s，方向竖直向下，故A、D错误，C正确；以竖直向上为正方向，小球速度变化量Δv＝v－v0＝7 m/s－(－10 m/s)＝17 m/s，方向竖直向上，故B正确。 11．(6分)(2026·贵州遵义市期中)在一次登山活动中，某登山运动员用100 min由宿营地X爬到山顶Y。在山道上通过的路程是2 400 m，相对于X升高了1 200 m，如图所示，求： (1)登山运动员由X运动到Y总的位移的大小；(2分) (2)登山运动员爬山的平均速度的大小；(2分) (3)登山运动员爬山的平均速率。(2分) 解析：(1)位移大小等于首末位置的距离，总位移大小x＝ m＝2 000 m 方向由X指向Y。 (2)平均速度大小为位移与时间的比值＝≈0.33 m/s。　 (3)平均速率为路程与时间的比值′＝＝0.4 m/s。 答案：(1)2 000 m　(2)0.33 m/s　(3)0.4 m/s 12．(8分)(2026·广东惠州市期中)十一假期期间，小明从A点坐大巴车出发，先向北沿直线行驶1.5 km，用时5 min，再向东沿直线行驶4.2 km，用时14 min，最后向北沿直线减速行驶600 m，用时4 min，到达目的地B点。求：(结果可用分式或根式表示) (1)整个过程的路程和位移大小；(4分) (2)全程的平均速度大小；(2分) (3)全程的平均速率。(2分) 解析：(1)整个过程的路程 s＝(1.5＋4.2＋0.6) km＝6.3 km 连接A、B两点，根据三角形相似结合勾股定理可得，位移大小x＝ km＝ km。 (2)全程的平均速度大小＝， 解得＝ m/s。 (3)全程的平均速率v＝，解得v＝ m/s。 答案：(1)6.3 km　 km　(2) m/s (3) m/s 学科网（北京）股份有限公司 $