第1章 第3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** 本同步练以“基础概念应用-综合能力提升”分层，通过生活情境题与综合计算题结合，强化运动观念与科学推理，适配新授课知识巩固。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础概念应用|位移、路程、平均速度等单一概念|以区间测速、校运会赛跑等生活情境题为主，单选与多选结合，强化物理观念| |综合能力提升|x-t/v-t图像、多过程运动计算|含图像分析题（如电动汽车v-t图像）和综合计算题（如多方向行驶位移计算），培养科学推理与模型建构能力|

　　　　　　　　　　　　　 题组1　平均速度和瞬时速度 1． (多选)区间测速是在同一路段上布设两个相邻的监控点，检测车辆通过该区间的总耗时，再依据该路段上的限速标准判定车辆是否超速违章的测速手段。如图所示为高速公路上某一限速牌，下列说法正确的是(　　) A．长度66 km是指路程 B．长度66 km是指位移大小 C．区间限速100 km/h是指瞬时速度的大小 D．区间限速100 km/h是指平均速率 解析：选AD。长度66 km是路程，故A正确，B错误；区间限速100 km/h是指平均速率，故C错误，D正确。 2． 小明在路上看到一个标志如图所示，表示此路段允许行驶的最高速度。那么驾驶员在这一路段行驶时(　　) A．瞬时速度的大小不能超过20 km/h B．平均速度的大小不得超过20 km/h C．平均速率不得超过20 km/h D．必须以20 km/h的速率行驶 解析：选A。该限速标志是告诫驾驶员在这一路段驾驶车辆时的瞬时速度大小不能超过20 km/h。 3．小明同学参加校运动会百米赛跑，成绩是12.5 s，测速仪显示冲刺终点的速度是12 m/s，小明全程的平均速度是(　　) A．6 m/s B．8 m/s C．12 m/s D．12.5 m/s 解析：选B。根据平均速度的计算公式可得＝＝ m/s＝8 m/s。 4． (多选)成都七中林荫校区和高新校区有史以来第一次合办运动会，竞争激烈。在校运会200 m赛跑中，有八位同学进入高一年级男子200 m决赛且均顺利完成比赛，高新校区高一(3)班的小鑫同学以25.90 s的成绩勇夺桂冠。八位同学在完成200 m比赛的过程中(　　) A．他们的位移相等 B．他们的路程相等 C．他们的平均速度方向相同 D．得冠军的小鑫同学在比赛中的平均速率最大 解析：选BD。赛跑过程中八位同学的起跑点不同，终点相同，所以位移不相同，平均速度的方向也不同，故A、C错误；赛跑过程中八位同学的路程相同，都是200 m，赢得冠军的同学用时最少，所以其平均速率最大，故B、D正确。 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。 6．(多选)一辆汽车以54 km/h的速度向正西方向运动了3 km，接着以48 km/h的速度向正南方向运动了4 km。下列对汽车在整个运动过程中的描述正确的是(　　) A．位移大小为5 km B．平均速率为10 m/s C．平均速率为14 m/s D．平均速度大小为12 m/s 解析：选AC。位移大小x＝ km＝5 km，故A正确；路程大小s＝3 km＋4 km＝7 km，运动时间t＝(＋)×103 s＝500 s，故平均速率v＝＝ m/s＝14 m/s，故B错误，C正确；平均速度大小＝＝ m/s＝10 m/s，故D错误。 7． 一质点沿一边长为2 m的正方形轨道运动，从bc边的中点A以恒定速率1 m/s逆时针运动，B、C、D分别是cd、da、ab边的中点，则下列说法正确的是(　　) A．前2 s内的平均速度大小是1 m/s B．前2 s内的平均速率为1 m/s C．前4 s内的平均速度大小为1 m/s D．第2 s内的平均速度大小为 m/s 解析：选B。前2 s内先沿bc边运动1 m，后沿cd边运动1 m，位移大小为 m，路程为2 m，平均速度大小是 m/s，平均速率为1 m/s，故A错误，B正确；前4 s内质点从A点运动到C点，位移大小为2 m，平均速度大小为0.5 m/s，故C错误；第2 s内，质点位移大小为1 m，平均速度大小为1 m/s，故D错误。 题组2　x-t图像和v-t图像 8．某新型电动汽车试车时的v-t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t＝12 s末，新型电动汽车的速度为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12 s末速度为2 m/s，综上所述，只有D正确。 9．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C正确。 10． (7分)如图所示，一质点沿半径r＝20 cm的圆周自A点出发，逆时针运动2 s，运动圆周到达B点，求(计算结果保留3位有效数字)： (1)质点的位移和路程；(3分) (2)质点的平均速度和平均速率。(4分) 解析：(1)质点的位移是由A点指向B点的有向线段，位移大小为线段AB的长度，由几何关系可知质点的位移大小 x＝＝r≈28.3 cm＝0.283 m 方向由A点指向B点； 质点的路程s＝×2πr≈94.2 cm＝0.942 m。 (2)根据平均速度定义得 v＝＝ m/s≈0.142 m/s 方向由A点指向B点； 质点的平均速率v′＝＝ m/s＝0.471 m/s。 答案：(1)0.283 m，方向由A点指向B点　0.942 m (2)0.142 m/s，方向由A点指向B点　0.471 m/s 11．(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 $