高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度测试题

速度

(建议用时：40分钟)

题组一　平均速度与瞬时速度

1．下列关于速度方向的说法正确的是    (　　)

A．物体在某点的速度方向就是物体的运动方向

B．位移的方向和速度的方向一定不同

C．匀速直线运动的速度方向就是位移的方向

D．匀速直线运动的速度方向是可以改变的

A　[物体在某点的速度方向，就是物体的运动方向，选项A正确；直线运动中，位移的方向与速度的方向存在着相同和相反两种情况，选项B、C错误；速度不变的运动称为匀速直线运动，故D错误。]

2．如图是子弹射过扑克牌的一幅照片。已知子弹的平均速度约为900 m/s，子弹的真实长度为2.0 cm，试估算子弹完全穿过扑克牌的时间t约为(　　)

A．8.9×10－5 s　　　　 B．8.9×10－3 s

C．2.2×10－5 s   D．2.2×10－3 s

A　[扑克牌的宽度约为子弹长度的3倍，即子弹穿过扑克牌的过程中位移大小为Δx＝4×2.0 cm＝8 cm。由v＝知穿过时间t＝＝ s≈8.9×10－5 s，则A正确，B、C、D错误。]

3．(2020·北京丰台区高一上期中)质点沿直线从甲地开往乙地，前一半位移的平均速度是v1，后一半位移的平均速度是v2，则质点全程的平均速度是(　　)

A．　　B．  　C．　　D．

B　[设全程位移为2L，则前一半位移的时间为t1＝，后一半位移的时间为t2＝，全程平均速度为＝＝，故B正确。]

4．南海仲裁结果公布后，为了捍卫国家主权，中国海事局发布消息，在南海举行新一轮军演，假设在军事演习中，一艘驱逐舰以60 km/h的速度追赶在它前面120 km处正向同方向匀速航行的护卫舰，驱逐舰总共追赶了360 km才赶上，则护卫舰的速度为多大？

[解析]　根据追赶过程中驱逐舰的位移和速度，可求得追赶过程所用的时间t＝＝6.0 h

追赶过程中护卫舰的位移x2＝x1－120 km＝240 km

所以护卫舰的速度v＝＝40 km/h。

[答案]　40 km/h

题组二　平均速度与平均速率

5．(2019·江西南昌八一中学、洪都中学高一上月考)一个质点在x轴上运动，各个时刻的位置坐标如下表，则下列说法中正确的是  (　　)

A．前2 s的位移为－9 m

B．第3 s的位移为3 m

C．第2 s的平均速度大小为2 m/s

D．前2 s的平均速率为2 m/s

B　[从表中数据可知，0时刻的位置是x0＝0，第2秒末的位置是x2＝－4 m，故前2秒的位移为Δx＝－4 m，故A错误；第2秒末的位置是x2＝－4 m，第3秒末的位置是x3＝－1 m，故第3秒的位移为Δx′＝3 m，故B正确；第1秒末的位置是x1＝5 m，第2秒末的位置是x2＝－4 m，故第2秒内的位移为Δx″＝－9 m，第2 s的平均速度为2＝＝ m/s＝－9 m/s，故C错误；路程为运动轨迹的长度，可知前2 s内的路程至少为14 m，所以前2 s的平均速率至少为v＝＝ m/s＝7 m/s，故D错误。]

6．关于瞬时速度、平均速度、平均速率，下列说法正确的是(　　)

A．瞬时速度是物体在某一位置或某一时刻的速度

B．平均速率等于某段时间内物体运动的位移与所用时间的比值

C．平均速率就是平均速度的大小

D．做变速运动的物体，平均速度是物体通过的路程与所用时间的比值

A　[瞬时速度是与某一时刻或者某一位置相对应的速度，故A正确；平均速率是路程与所用时间的比值，平均速度是指位移与所用时间的比值，所以平均速率并非平均速度的大小，故B、C、D错误。]

题组三　位移—时间图像的应用

7．(2019·江苏扬州高一上期中)在选定正方向后，甲、乙两质点运动的x­t图像如图所示，则在0～t2时间内(　　)

A．甲质点做直线运动，乙质点做曲线运动  

B．乙质点的速度先增大后减小

C．t1时刻两质点速度大小一定相等

D．0～t2时间内，甲质点的平均速度大于乙质点的平均速度

B　[位移—时间图像只能反映直线运动的规律，则知甲、乙两质点均做直线运动，故A错误；根据x­t图线的斜率表示速度可知，乙质点运动图线的斜率大小先增大后减小，则知乙质点的速度先增大后减小，故B正确；t1时刻两质点运动图线的斜率的绝对值不一定相等，则两质点速度大小不一定相等，故C错误；0～t2时间内，两质点的位移大小相等，可知甲质点的平均速度大小等于乙质点的平均速度大小，故D错误。]

8．(2020·贵州贵阳高一上期末)沿同一条直线运动的a、b两个质点，在0～t0时间内的x­t图像如图所示。根据图像，下列说法不正确的是 (　　)

A．质点a做周期性往返运动

B．t′时刻，a、b的位移相同

C．在0～t′时间内，a的位移大于b的位移

D．在0～t0时间内，a通过的路程是b通过路程的3倍，但位移相同

C　[x­t图像中，图线上某点的切线斜率表示速度，a图线的斜率周期性变化，说明质点a做周期性的往返运动，故A正确；由题图知，t′时刻，a和b位置相同，初位置也相同，所以它们的位移相同，故B正确；0～t′时间内，a和b质点的初位置都在坐标原点，末位置都在x＝－5 m处，所以位移大小均为5 m，故C错误；0～t0时间内，a质点的路程是5×6 m＝30 m，b质点的路程为5×2 m＝10 m，所以a质点的路程是b质点路程的3倍，位移都是零，故D正确。本题选错误的，故选C。]

9．(多选)(2020·山西怀仁一中高一月考)如图所示为甲、乙、丙三个物体相对同一位置的x­t图像，它们向同一方向运动，则在时间t0内，下列说法正确的是(　　)

A．乙的平均速度最大

B．甲的平均速度最大

C．它们的平均速率相等

D．乙和丙的平均速率相等

D　[由题图可知，三个物体的初位置相同，末位置也相同，所以通过的位移相等，所用的时间相等，故平均速度相等，故A、B均错误；根据x­t图线的斜率表示速度，可知甲先沿正向运动后沿负向运动，而乙、丙一直沿正向运动，三个物体通过的位移相等，所以甲通过的路程最大，乙和丙通过的路程相等，因平均速率等于路程和时间的比值，则甲的平均速率最大，乙和丙的平均速率相等，故C错误，D正确。]

10．(多选)(2020·河北唐山一中高一上月考)我国自主研制的复兴号动车组列车，是目前世界上运营时速最高的高铁列车。最高时速可达350 km/h，总长度超过415米，总定员1 193人。下表是北京南至上海虹桥的G1次列车运行时刻表，设火车在每个站都能准点到达，准点开出，由此可知 (　　)

A．列车全程的位移为1 318 km

B．列车全程的平均速率约为295 km/h

C．列车在12：24的瞬时速度为295 km/h

D．列车由济南西到南京南的平均速率约为310 km/h

BD　[列车运动并不是直线运动，故1 318 km指的是路程，不是位移，故A错误；平均速率为路程与时间的比值，由表可知，路程为1 318 km，时间为4小时28分钟，则平均速率约为v＝ km/h＝295 km/h，故B正确；由表可知，列车在12：24到达南京南，到达后的瞬时速度为零，故C错误；列车由济南西到南京南的路程为s＝1 023 km－406 km＝617 km，时间为2小时，所以平均速率约为v＝ km/h≈310 km/h，故D正确。]

11．(多选)甲、乙两物体的s­t图像如图所示，下列判断正确的是(　　)

A．甲、乙两物体从同一位置开始运动   

B．在0～t1时间内甲、乙两物体从不同位置，同时相向运动

C．在0～t1时间内甲的速率小于乙的速率

D．甲、乙两物体在t1时刻相遇，相遇后都静止

BCD　[t＝0时，甲、乙的位置坐标不等，即从不同位置出发，选项A错误；0～t1时间内，甲的图线为负斜率的直线，表示甲的正方向的位移随时间在减小，即甲沿负方向做匀速直线运动；乙的图线为正斜率的直线，表示乙的正方向的位移随时间在增大，即乙沿正方向做匀速直线运动，选项B正确；图线的倾斜程度越大表示相同时间内位移变化越大，即速率越大，由题图可知，乙的速率大于甲的速率，选项C正确；甲、乙图像在t1时刻相交，即在该时刻，物体的位置相同；平行直线表示静止，故选项D正确。]

12．(多选)(2020·湖北天门高一月考)让一小球沿边长为2 m的正方形凹槽轨道匀速滚动，每1 s移动1 m，初始时刻小球位于图中某边的中点A。建立如图所示的坐标系，则下列说法正确的是 (　　)

A．第1 s末的位置坐标是(2 m,2 m)，瞬时速度的大小是1 m/s

B．第2 s末的位置坐标是(1 m,2 m)，前2 s内的平均速度大小为 m/s

C．第4 s末的位置坐标是(0 m,1 m)，前4 s内的平均速率为0.5 m/s

D．第4 s末的位置坐标是(1 m,0 m)，前4 s内的平均速度大小为0.5 m/s   

AB　[第1 s内运动的路程x1＝vt1＝1 m，则第1 s末的位置坐标是(2 m,2 m)，此时的瞬时速度的大小是1 m/s，选项A正确；前2 s内运动的路程x2＝vt2＝2 m，第2 s末的位置坐标是(1 m,2 m)，前2 s内的平均速度大小为2＝ m/s＝ m/s，选项B正确；前4 s内运动的路程x4＝vt4＝4 m，第4 s末的位置坐标是(0 m，1 m)，前4 s内的平均速率为4＝ m/s＝1 m/s，平均速度为4′＝ m/s＝0.5 m/s，选项C、D错误。]

13．(2019·四川成都石室中学高一上期中)在某次海上军事演习中，一艘鱼雷快艇以30 m/s的速度追击前面同一直线上正在逃跑的敌舰。当两者相距L0＝2 km时，快艇以v＝60 m/s的速度发射一枚鱼雷，经过t1＝50 s，艇长通过望远镜看到了鱼雷击中敌舰后爆炸的火光，同时发现敌舰仍在继续逃跑，于是马上发射了第二次攻击的命令，第二枚鱼雷以同样速度发射后，又经t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰并将其击沉(光的传播时间可忽略)。求被第一枚鱼雷击中前后，敌舰逃跑的速度v1、v2分别为多大？

[解析]　被第一枚鱼雷击中前，敌舰逃跑的速度为v1，当鱼雷快艇与敌舰相距L0＝2 km时，发射第一枚鱼雷，经t1＝50 s击中敌舰，则有(v－v1)t1＝L0，解得v1＝20 m/s。第一次击中敌舰时，鱼雷快艇与敌舰的距离为L0－(30 m/s－v1)t1＝1 500 m，马上发射第二枚鱼雷，被第一枚鱼雷击中后敌舰的速度为v2，经t2＝30 s，鱼雷再次击中敌舰，则有(v－v2)t2＝1 500 m，解得v2＝10 m/s。

[答案]　20 m/s　10 m/s