第1章 3.1 位置变化快慢的描述——速度（分层评价）（Word版）-【未来密码】2026-2027学年高中物理必修第一册关键能力提升同步学案（人教版）

**基本信息** 分层合理，梯度清晰，从概念辨析到实际应用，构建“基础巩固-综合运用-拓广探索”三阶路径，强化物理观念与科学思维。 **分层设计** |层次|知识覆盖|设计特色| |----|----------|----------| |基础巩固|平均速度/瞬时速度辨析、速度定义式理解|以选择为主，如第1题辨析平均速度实例，夯实运动观念| |综合运用|运动轨迹与速度/速率计算、位移时间关系应用|结合轨迹图（如第9题正方形轨道）和实际情境（第12题路灯影子），提升科学推理能力| |拓广探索|科技应用中的速度测量（电子警察原理）|联系实际问题（第13题传感器测速），培养科学探究与社会责任|

3. 位置变化快慢的描述——速度 课时 1 位置变化快慢的描述——速度 基础巩固 1. 下列速度中, 指平均速度的是 ( ) A. 雨滴落地时的速度 B. 子弹射出枪口时的速度 C. 汽车通过长江大桥全程的速度 D. 运动员冲过终点的速度 【答案】C 【解析】雨滴落地时的速度为某一时刻的速度, 为瞬时速度, A 错误; 子弹射出枪口时的速度为某一位置的速度, 为瞬时速度, B 错误; 汽车通过长江大桥全程的速度为一段距离的速度, 为平均速度, C 正确; 运动员冲过终点时的速度为某一位置的速度, 为瞬时速度, D 错误. 故选 C. 2. 关于速度的定义式 ,下列说法正确的是 ( ) A. 速度 的大小与运动的位移 和时间 都无关 B. 物体做匀速直线运动时，速度 与运动的位移 成正比，与运动时间 成反比 C. 速度大小不变的运动是匀速直线运动 D. ,因为 ,所以 【答案】A 【解析】 是速度的定义式,但速度 的大小与运动的位移 和时间 都无关, A 正确; 物体做匀速直线运动时，速度保持不变，B 错误；速度大小不变的运动，如果速度方向发生变化,则不是匀速直线运动, 错误; 速度是矢量, 负号表示速度的方向与正方向相反，所以 、 ,则 的大小小于 的大小, 错误. 故选 A. 3. 图中的曲线是某一质点的运动轨迹. 若质点在一段时间内从 点运动到 点，当 点越来越靠近 点时,质点的平均速度方向将越来越接近 点的切线方向. 下列说法错误的是 ( ) 第 3 题 A. 平均速度的方向与位移方向总是一致的 B. 当 时,平均速度趋于瞬时速度 C. 平均速度和瞬时速度的方向总是一致的 D. 瞬时速度的定义用到极限的思想方法 【答案】C 【解析】平均速度与位移方向始终一致, 瞬时速度和运动的方向总是一致，但平均速度和瞬时速度的方向可能不同， A 正确，C 错误；根据速度定义式 ，当 时， 就可以表示物体在某一时刻的瞬时速度，该定义应用了极限的思想方法, B、D 正确. 故选 C. 4. 关于瞬时速度和平均速度, 下列说法正确的是 ( ) A. 平均速度越大，瞬时速度就越大 B. 极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度 C. 对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)有关 D. 若物体在某段时间内的平均速度等于 0 , 则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度都为 0 【答案】B 【解析】平均速度是位移与时间的比值, 平均速度大, 瞬时速度不一定大，A错误；极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度，B正确；对于做匀速直线运动的物体，其平均速度是恒定不变的,跟哪段时间(或哪段位移)无关, C 错误; 若物体在某段时间内的平均速度等于 0 , 它在这段时间内任一时刻的瞬时速度不一定都为 0 ，比如物体匀速运动一周，D 错误. 故选 B. 5. 做直线运动的质点位移 与时间 的关系为 (各物理量均采用国际单位制单位), 则该质点 ( ) A. 第 内的位移是 B. 前 内的平均速度是 C. 任意 内的速度增量都是 D. 任意相邻的 内位移差都是 【答案】A 【解析】根据 可得第 内的位移 正确；前 内的位移为 ,前 内的平均速度 ,目错误; 根据 可得,物体做匀速直线运动,速度 ,任意 内的速度增量都是 0,任意相等时间内的位移都相等,则任意相邻的 内位移差都是 错误. 故选 A. 6. 高速公路的测速有两种方式: 一种是定点测速，定点测速不超过限速的 10% 不会被处罚；另一种是区间测速，区间测速由两个测速点组成，分别是区间的起点位置和终点位置， 在起点记录通过的时刻，在终点再记录一次通过的时刻, 根据区间的里程和前后两次时间间隔, 确定该路段是否超速行驶. 某段高速路上的定点测速提示牌如图甲所示, 该路段的区间测速提示牌如图乙所示, 下列说法正确的是 ( ) 第 6 题 A. 图甲中 82 是指该车在该路段的平均速率 B. 由图乙可知该路段小车的区间限速为 120 m/s C. 图乙中的 100 是指该区间大车行驶的最大平均速率 D. 在该路段，若小车某时刻速率达到 ， 则该小车一定会受到处罚 【答案】C 【解析】图甲中 82 是指该车在该位置的瞬时速率, A 错误；由图乙可知该路段小车的区间限速为 ，B错误； 图乙中的 100 是指该区间大车行驶的最大平均速率，C 正确；由 可知，该速度未超过定点测速的 10%，从定点测速的角度看，小车不会受到处罚，而区间测速的平均速率是否超过 未知，因此无法判断该小车从区间测速的角度是否会受到处罚，D 错误. 故选 C. 7. 如图所示是三个质点 、 、 的运动轨迹， 三个质点同时从 点出发，又同时到达 点, 则下列说法正确的是 ( ) 第 7 题 A. 从 到 的过程中, 的平均速率最大 B. 三质点从 到 的平均速率相同 C. 三质点从 到 的过程中, 的平均速度最大 D. 到达 点时 的瞬时速率最大 【答案】A 【解析】从 到 的过程中, 的路程最大,根据平均速率 ,时间相同的情况下, 的平均速率最大, 正确, 错误; 三质点从 到 的过程中,位移相同,根据平均速度 ,时间相同的情况下,三者的平均速度相同, 错误; 由于运动过程中速率变化情况未知, 故无法判断到达 点时瞬时速率的大小情况，D 错误. 故选 A. 8. 甲、乙两人从矩形跑道的 点同时开始沿相反方向绕行,在 点相遇,如图所示. 已知甲的速度是 ，乙的速度是 ，跑道上 段长度是 . 如果他们从 点同时都沿 同向绕行,至少经多长时间后才能相遇? 在什么位置相遇? 第 8 题 【答案】 点 【解析】设跑道周长为 ,反向绕行时,甲运动的路程为 ,乙运动的路程为 , 由于相遇时运动的时间相等,则有 ,联立以上三式解得 . 设同向绕行时经 后相遇,此时甲比乙多运动一圈,则有 ,解得 ,相遇时乙运动的路程 ,则相遇地点到起点 的路程 , 即在 点相遇. 综合运用 9. 一质点沿一边长为 的正方形轨道运动, 每秒钟匀速移动 ,初始位置在 边的中点 ,由 向 运动,如图所示. 分别是 边的中点,则下列说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. 第 末的瞬时速度的大小是 B. 前 内的平均速度的大小为 C. 前 内的平均速度的大小为 D. 前 内的平均速率为 2 m/s 【答案】A 【解析】第 末质点运动到 点,质点从 运动到 的平均速度 ,质点从 运动到 的平均速度为 ，质点每秒钟匀速移动 ，可知质点以恒定速率运动，故第 末的瞬时速度的大小是 ， 正确； 前 内的平均速度的大小 ， 错误；前 内的平均速度的大小 , C 错误; 前 内的平均速率 , D 错误. 故选 A. 10. 如图所示为两个半径均为 的四分之一圆弧构成的轨道, 一物体由 点沿轨道运动到 点. 已知物体由 点到 点的时间为 ,平均速度和平均速率分别用 表示; 由 点到 点的时间为 ,平均速度和平均速率分别用 表示; 整个过程的平均速度和平均速率分别用 表示. 则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. B. C. D. 【答案】 【解析】由平均速度的公式 可知,物体由 到 的平均速度 ,由 到 的平均速度 ,则 : ,整个过程的平均速度 ; 由平均速率的公式 可知,物体由 到 的平均速率为 ,由 到 的平均速率为 ,整个过程的平均速率为 ; 显然 ,则 ,其中 . 故选 B. 11. 如图所示,物体沿 轨迹方向运动,在 四段轨迹上运动所用的时间分别是 . 下列说法正确的是 ( ) 第 11 题 A. 物体在 段的平均速度大小为 B. 物体在 段的平均速率为 C. 物体在 三点的瞬时速度一定不同， 但是瞬时速率可能相同 D. 物体在 段任意时刻的瞬时速率都要大于 段任意时刻的瞬时速率 【答案】 【解析】物体在 段的平均速度大小为 错误; 物体在 段的路程不能确定,不能计算平均速率, B 错误; 物体在 三点的瞬时速度方向一定不同，则瞬时速度一定不同，但是瞬时速度大小可能相同，即瞬时速率可能相同，C正确；物体在 段任意时刻的瞬时速率不一定都大于 段任意时刻的瞬时速率，D 错误. 故选 C. 12. 如图所示,路灯距地面高度 ,一人身高 ,以速度 从路灯正下方沿直线匀速向右行走，下列说法正确的是 ( ) 第 12 题 A. 人头顶在地面上的影子做变速直线运动 B. 人头顶在地面上的影子速度大小为 C. 每隔 ，人影子的高度增加 D. 每隔 ，人影子的高度增加 【答案】 B 【解析】如图所示, 根据相似可知 ,解得影子的位移 ,所以影子做匀速直线运动, A 错误; 人头顶在地面上的影子速度大小 正确; 每隔 ,人影子的高度增加 , C、D 错误. 故选 B. 第 12 题答图 拓广探索 13. 一段高速公路限速 . 为监控车辆是否超速，在该段高速公路设置了一些“电子警察” 系统,其工作原理如图所示,路面下,距离 埋设两个传感器线圈 和 ，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号. 若有一辆汽车 (在本题中可看作质点) 经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为 ，经微型计算机处理后得出该车的速度. 若超速, 则计算机将控制架设在路面上方的照相机对汽车拍照, 留下违章证据. 根据以上信息,下列说法正确的是 ( ) 第 13 题 A. 计算汽车速度的表达式为 B. 计算汽车速度的表达式为 C. 若 ,照相机不会拍照 D. 若 ,照相机将会拍照 【答案】A 【解析】根据题意可知,汽车速度的表达式为 正确, 错误; 若 ,则 ，由于 ，汽车已超速，照相机将会拍照，C 错误；若 ， ，则 ,汽车没有超速, 照相机不会拍照, D 错误. 故选 A. 题号 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $ 3. 位置变化快慢的描述——速度 课时 1 位置变化快慢的描述——速度 基础巩固 1. 下列速度中, 指平均速度的是 ( ) A. 雨滴落地时的速度 B. 子弹射出枪口时的速度 C. 汽车通过长江大桥全程的速度 D. 运动员冲过终点的速度 2. 关于速度的定义式 ,下列说法正确的是 ( ) A. 速度 的大小与运动的位移 和时间 都无关 B. 物体做匀速直线运动时，速度 与运动的位移 成正比，与运动时间 成反比 C. 速度大小不变的运动是匀速直线运动 D. ,因为 ,所以 3. 图中的曲线是某一质点的运动轨迹. 若质点在一段时间内从 点运动到 点，当 点越来越靠近 点时,质点的平均速度方向将越来越接近 点的切线方向. 下列说法错误的是 ( ) 第 3 题 A. 平均速度的方向与位移方向总是一致的 B. 当 时,平均速度趋于瞬时速度 C. 平均速度和瞬时速度的方向总是一致的 D. 瞬时速度的定义用到极限的思想方法 4. 关于瞬时速度和平均速度, 下列说法正确的是 ( ) A. 平均速度越大，瞬时速度就越大 B. 极短时间内的平均速度可认为等于瞬时速度 C. 对于匀速直线运动，其平均速度跟哪段时间(或哪段位移)有关 D. 若物体在某段时间内的平均速度等于 0 , 则它在这段时间内任一时刻的瞬时速度都为 0 5. 做直线运动的质点位移 与时间 的关系为 (各物理量均采用国际单位制单位), 则该质点 ( ) A. 第 内的位移是 B. 前 内的平均速度是 C. 任意 内的速度增量都是 D. 任意相邻的 内位移差都是 6. 高速公路的测速有两种方式: 一种是定点测速，定点测速不超过限速的 10% 不会被处罚；另一种是区间测速，区间测速由两个测速点组成，分别是区间的起点位置和终点位置， 在起点记录通过的时刻，在终点再记录一次通过的时刻, 根据区间的里程和前后两次时间间隔, 确定该路段是否超速行驶. 某段高速路上的定点测速提示牌如图甲所示, 该路段的区间测速提示牌如图乙所示, 下列说法正确的是 ( ) 第 6 题 A. 图甲中 82 是指该车在该路段的平均速率 B. 由图乙可知该路段小车的区间限速为 120 m/s C. 图乙中的 100 是指该区间大车行驶的最大平均速率 D. 在该路段，若小车某时刻速率达到 ， 则该小车一定会受到处罚 7. 如图所示是三个质点 、 、 的运动轨迹， 三个质点同时从 点出发，又同时到达 点, 则下列说法正确的是 ( ) 第 7 题 A. 从 到 的过程中, 的平均速率最大 B. 三质点从 到 的平均速率相同 C. 三质点从 到 的过程中, 的平均速度最大 D. 到达 点时 的瞬时速率最大 8. 甲、乙两人从矩形跑道的 点同时开始沿相反方向绕行,在 点相遇,如图所示. 已知甲的速度是 ，乙的速度是 ，跑道上 段长度是 . 如果他们从 点同时都沿 同向绕行,至少经多长时间后才能相遇? 在什么位置相遇? 第 8 题 综合运用 9. 一质点沿一边长为 的正方形轨道运动, 每秒钟匀速移动 ,初始位置在 边的中点 ,由 向 运动,如图所示. 分别是 边的中点,则下列说法正确的是 ( ) 第 9 题 A. 第 末的瞬时速度的大小是 B. 前 内的平均速度的大小为 C. 前 内的平均速度的大小为 D. 前 内的平均速率为 2 m/s 10. 如图所示为两个半径均为 的四分之一圆弧构成的轨道, 一物体由 点沿轨道运动到 点. 已知物体由 点到 点的时间为 ,平均速度和平均速率分别用 表示; 由 点到 点的时间为 ,平均速度和平均速率分别用 表示; 整个过程的平均速度和平均速率分别用 表示. 则下列说法正确的是 ( ) 第 10 题 A. B. C. D. 11. 如图所示,物体沿 轨迹方向运动,在 四段轨迹上运动所用的时间分别是 . 下列说法正确的是 ( ) 第 11 题 A. 物体在 段的平均速度大小为 B. 物体在 段的平均速率为 C. 物体在 三点的瞬时速度一定不同， 但是瞬时速率可能相同 D. 物体在 段任意时刻的瞬时速率都要大于 段任意时刻的瞬时速率 12. 如图所示,路灯距地面高度 ,一人身高 ,以速度 从路灯正下方沿直线匀速向右行走，下列说法正确的是 ( ) 第 12 题 A. 人头顶在地面上的影子做变速直线运动 B. 人头顶在地面上的影子速度大小为 C. 每隔 ，人影子的高度增加 D. 每隔 ，人影子的高度增加 拓广探索 13. 一段高速公路限速 . 为监控车辆是否超速，在该段高速公路设置了一些“电子警察” 系统,其工作原理如图所示,路面下,距离 埋设两个传感器线圈 和 ，当有车辆经过线圈正上方时，传感器能向数据采集器发出一个电信号. 若有一辆汽车 (在本题中可看作质点) 经过该路段,两传感器先后向数据采集器发送信号，时间间隔为 ，经微型计算机处理后得出该车的速度. 若超速, 则计算机将控制架设在路面上方的照相机对汽车拍照, 留下违章证据. 根据以上信息,下列说法正确的是 ( ) 第 13 题 A. 计算汽车速度的表达式为 B. 计算汽车速度的表达式为 C. 若 ,照相机不会拍照 D. 若 ,照相机将会拍照 题号 1 2 3 4 5 6 7 9 10 11 12 13 答案 学科网（北京）股份有限公司 $