2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 专题05 1.3位置变化快慢的描述—速度 - 期末专题训练(Word版含答案)

专题05 : 2021年人教版（2019）必修第一册 1.3位置变化快慢的描述—速度 - 期末专题训练
一．选择题（共10小题）
1．汽车行驶的过程中，经常会出现如下提示，对下列四幅图片中对应物理量的表述正确的是（　　）
A．甲图指路标志牌上的“33km”、“22km”是指位移的大小
B．乙图限速指示牌上的“100”、“80”是指瞬时速度的大小
C．丙图汽车时速表上的“69”是指平均速度的大小
D．丁图导航信息上的“20分钟”、“22分钟”是指时刻
2．2020年7月，在青岛附近海域国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现海上首飞。10时14分开始在海上完成了回转、调整方向、加速等一系列动作后，10时18分起飞，估计最大飞行速度可达560公里/小时。根据上述信息判断，下列说法正确的是（　　）
A．560km/h表示飞行的平均速度
B．10时18分指的是时间间隔
C．研究飞机飞行轨迹时不能将其视为质点
D．研究飞机回转、调整方向等飞行姿态时不能将其视为质点
3．如图所示是高速公路旁的交通标志，图中的“120”表示小汽车必须限制在120km/h内行驶，“南京40km”表示到南京还有40km。“120km/h”和“40km”分别指（　　）
A．瞬时速度，位移 B．瞬时速度，路程
C．平均速度，路程 D．以上均不正确
4．某段公路上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上面数字的意思是（　　）
A．甲是指位移，乙是指平均速度
B．甲是指路程，乙是指平均速度
C．甲是指位移，乙是指瞬时速度
D．甲是指路程，乙是指瞬时速度
5．学习物理知识可以帮助我们分析一些生活中的实际问题。如图所示，某地铁出站口处设有高约5m的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级台阶的高度约0.2m，自动扶梯与水平面间的夹角为30°，并以0.8m/s的速度匀速运行。甲、乙两位同学分别从步行楼梯和自动扶梯的起点同时上楼，甲在步行楼梯上匀速上行，乙在自动扶梯上站立不动。若他俩同时到达地面层。下列估算正确的是（　　）
A．甲同学步行上楼梯用时6.25s
B．甲同学的上行速度等于0.4m/s
C．甲同学竖直方向分速度为1.6m/s
D．甲同学每秒钟需要上两级台阶
6．如图所示，“五米三向折返跑”是一项测试人体身体素质的运动。测试时，受试者听到口令起跑，测试员同时开始计时，受试者从起点A全力跑向5m处的B点，用手触摸折返线处后折返返回A点，然后依次到C点、D点最终返回A点，所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩。现测得某受试者成绩为7.50s，该受试者在测试的全程中平均速率、平均速度的大小分别为（　　）
A．2m/s；0 B．4m/s；0 C．2m/s；4m/s D．4m/s；4m/s
7．以下说法正确的是（　　）
A．“龟兔赛跑”的故事中，乌龟获胜是因为乌龟的平均速度比兔子快
B．汽车速度表显示的是平均速度
C．运动会中获得100m冠军的同学，冲过终点的瞬时速度一定是最大的
D．在匀速直线运动中，平均速度大于瞬时速度
8．下列关于速度和速率的说法正确的是（　　）
A．某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止
B．平均速率是平均速度的大小
C．对运动物体，某段时间的平均速度一定大于零
D．对运动物体，某段时间的平均速率可能为零
9．高一某研究性学习小组成员乘新能源公交车开始泉港一日游，体验环保“绿巨人”给人们出行带来的便利。10时30分出发，在10时45分到达大圆盘红绿灯路口，他们注意到公交车控制盘上的公里表和速度表数字一直在随着行驶而变化，公里表显示公里数从3000.1公里到3007.5公里，速度表显示最高值达到80.0km/h，下列说法正确的是（　　）
A．公里表显示的公里数6.5表示位移
B．速度表显示80km/h表示的是瞬时速率
C．全程的平均速率为26.0km/h
D．10时45分是指时间
10．如图是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能准点到达，准点开出，则T107次列车由北京西站开出直至到达荷泽站，运行的平均速率约为多大（　　）
A．98km/h B．101km/h C．109km/h D．163km/h
二．填空题（共5小题）
11．甲、乙二物体在同一直线上同向运动，甲在前一半时间内以5m/s的速度做匀速运动，后一半时间内以6m/s的速度做匀速运动；而乙在前一半路程中以5m/s的速度做匀速运动，后一半路程中以6m/s的速度做匀速运动，则甲的平均速度为 　 　m/s，乙的平均速度为 　 　m/s（保留一位小数）。
12．一辆汽车沿平直公路行驶，先以10m/s的速度行驶了前的位移，再以20m/s的速度行驶了后的位移，则整个位移中的平均速度为 　 　m/s；若汽车以速度v1行驶了前的时间，再以20m/s的速度又行驶了的时间，最后以15m/s的速度行驶了剩余时间，整个过程的平均速度为20m/s，则v1＝　 　m/s。
13．一个做直线运动的物体，前一半路程的平均速度是30m/s，后一半路程的平均速度是60m/s，则全程的平均速度是 　 　m/s。
14．做变速直线运动的物体，若前一半位移的平均速度为4m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则它在全程的平均速度是 　 　。
15．电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，电火花计时器使用220V的交流电源。两种电源的频率都是　 　Hz，打点的时间间隔为　 　。
三．解答题（共5小题）
16．A、B两个物体都水平向右运动，每隔0.2s记录下它们的位置，它们的位置用两行带标号的小方块来表示（A物体在上，B物体在下），如图所示。请回答下列问题：
（1）A、B两物体各做什么运动？
（2）是否存在某个时刻两物体速度相同的情况？　 　（填选项前字母）
A．不存在这样的时刻
B．存在，在2这一时刻
C．存在，在5这一时刻
D．存在，在2和5这两个时刻
E．存在，在3和4之间的某个时刻
（3）说出你作出以上选择的理由。
17．如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点。你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释。若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6m/s，能否说兔子每1s都跑了6m，或者说每跑6m都用了1s的时间？其含义是什么？
18．汽车从制动到停止下来共用了5s．这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是16m、10m、7m、3m、2m．求：
（1）汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度
（2）汽车运动的最后2s的平均速度．
19．一个物体由静止开始匀速直线运动，测得它在第4s内的平均速度为4.2m/s．求：
（1）物体在第六秒内的位移；
（2）物体在第5s末的速度．
20．一辆汽车最初匀速行驶，然后以1m/s2的加速度匀减速行驶，从减速行驶开始，经过12s行驶了180m，问：
（1）汽车开始减速行驶时的速度多大？
（2）此过程中汽车的平均速度多大？
专题05 : 2021年人教版（2019）必修第一册 1.3位置变化快慢的描述—速度 - 期末专题训练
参考答案与试题解析
一．选择题（共10小题）
1．汽车行驶的过程中，经常会出现如下提示，对下列四幅图片中对应物理量的表述正确的是（　　）
A．甲图指路标志牌上的“33km”、“22km”是指位移的大小
B．乙图限速指示牌上的“100”、“80”是指瞬时速度的大小
C．丙图汽车时速表上的“69”是指平均速度的大小
D．丁图导航信息上的“20分钟”、“22分钟”是指时刻
【解答】解：A、指路标志牌上的“33km”、“22km”是指路程的大小，故A错误；
B、限速指示牌上的“100”、“80”是指瞬时速度的大小，故B正确；
C、汽车时速表上的“69”是指瞬时速率的大小，故C错误；
D、导航信息上的“20分钟”、“22分钟”是指时间间隔，故D错误。
故选：B。
2．2020年7月，在青岛附近海域国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现海上首飞。10时14分开始在海上完成了回转、调整方向、加速等一系列动作后，10时18分起飞，估计最大飞行速度可达560公里/小时。根据上述信息判断，下列说法正确的是（　　）
A．560km/h表示飞行的平均速度
B．10时18分指的是时间间隔
C．研究飞机飞行轨迹时不能将其视为质点
D．研究飞机回转、调整方向等飞行姿态时不能将其视为质点
【解答】解：A、预估最大飞行速度可达560公里/小时，对应的是某一时刻，560km/h表示飞行的瞬时速度，故A错误；
B、10时18分起飞，对应时间轴上的一点，指的是时刻，故B错误；
C、研究飞机飞行轨迹时，其大小与形状可以忽略，可以将其视为质点，故C错误；
D、研究飞机回转、调整方向等飞行姿态时，其大小与形状不可以忽略，不可以将其视为质点，故D正确。
故选：D。
3．如图所示是高速公路旁的交通标志，图中的“120”表示小汽车必须限制在120km/h内行驶，“南京40km”表示到南京还有40km。“120km/h”和“40km”分别指（　　）
A．瞬时速度，位移 B．瞬时速度，路程
C．平均速度，路程 D．以上均不正确
【解答】解：交通标志里的限速标志120km/h是每一时刻的速度均不能超过该速度；故为瞬时速度；里程40km指的是行驶路程，即汽车经过轨迹的长度，故B正确，ACD错误。
故选：B。
4．某段公路上，分别有如图所示的甲、乙两块告示牌，告示牌上面数字的意思是（　　）
A．甲是指位移，乙是指平均速度
B．甲是指路程，乙是指平均速度
C．甲是指位移，乙是指瞬时速度
D．甲是指路程，乙是指瞬时速度
【解答】解：告示牌甲是量程牌，表示路程。
限速是指瞬时速度不能超过多大，告示牌乙上面的数字是瞬时速度。
故选项ABC错误，D正确。
故选：D。
5．学习物理知识可以帮助我们分析一些生活中的实际问题。如图所示，某地铁出站口处设有高约5m的步行楼梯和自动扶梯，步行楼梯每级台阶的高度约0.2m，自动扶梯与水平面间的夹角为30°，并以0.8m/s的速度匀速运行。甲、乙两位同学分别从步行楼梯和自动扶梯的起点同时上楼，甲在步行楼梯上匀速上行，乙在自动扶梯上站立不动。若他俩同时到达地面层。下列估算正确的是（　　）
A．甲同学步行上楼梯用时6.25s
B．甲同学的上行速度等于0.4m/s
C．甲同学竖直方向分速度为1.6m/s
D．甲同学每秒钟需要上两级台阶
【解答】解：A、因为出站口处有高约5 m的步行楼梯和自动扶梯，所以自动扶梯的长度为L＝＝m＝10m，
自动扶梯以0.8 m/s的速度匀速运行，故人站在自动扶梯上到达顶端的时间为：t＝，
而甲、乙两同学的时间相等，所以甲需要的时间也是12.5s，故A错误；
B、甲、乙两同学的位移相等，时间相等，所以甲同学上行的速度与乙相同，也是0.8m/s，故B错误；
C、甲同学竖直方向分速度为vy＝m/s＝0.4m/s，故C错误；
因为步行楼梯每级台阶的高度约0.2 m，所以台阶数为n＝阶＝25阶，而上到最高点所用的时间是12.5s，故甲同学每秒钟需要上两级台阶数是＝2阶/s，故D正确。
故选：D。
6．如图所示，“五米三向折返跑”是一项测试人体身体素质的运动。测试时，受试者听到口令起跑，测试员同时开始计时，受试者从起点A全力跑向5m处的B点，用手触摸折返线处后折返返回A点，然后依次到C点、D点最终返回A点，所用时间即为“五米三向折返跑”的成绩。现测得某受试者成绩为7.50s，该受试者在测试的全程中平均速率、平均速度的大小分别为（　　）
A．2m/s；0 B．4m/s；0 C．2m/s；4m/s D．4m/s；4m/s
【解答】解：路程是物体运动轨迹的长度，所以受试者运动的路程s＝（5+5）×3m＝30m，
平均速率为＝＝m/s＝4m/s；
位移等于初末位置间的直线距离，所以受试者的位移为0，根据平均速度等于位移与时间的比值，则平均速度的大小为0，故ACD错误，故B正确。
故选：B。
7．以下说法正确的是（　　）
A．“龟兔赛跑”的故事中，乌龟获胜是因为乌龟的平均速度比兔子快
B．汽车速度表显示的是平均速度
C．运动会中获得100m冠军的同学，冲过终点的瞬时速度一定是最大的
D．在匀速直线运动中，平均速度大于瞬时速度
【解答】解：A、乌龟和兔子经过的位移是一样的，乌龟用的时间短，乌龟的平均速度比兔子快，故A正确；
B、汽车速度表显示的是瞬时速率，故B错误；
C、获100米冠军的同学，说明他最先到达终点，所用时间最小，说明不了冲过终点时的瞬时速度最大，故C错误；
D、在匀速直线运动中，速度大小不变，平均速度等于瞬时速度，故D错误；
故选：A。
8．下列关于速度和速率的说法正确的是（　　）
A．某物体在某段时间内任一时刻的瞬时速度都为零，则该物体在这段时间内静止
B．平均速率是平均速度的大小
C．对运动物体，某段时间的平均速度一定大于零
D．对运动物体，某段时间的平均速率可能为零
【解答】解：A、某物体在某段时间里的瞬时速度都为零，该物体在这段时间内始终静止，故A正确；
B、平均速率为路程与所用时间的比值，平均速度为位移与所用时间的比值，故平均速率并不是平均速度的大小，只有物体做单向直线运动平均速率等于平均速度的大小，故B错误；
C、对于运动的物体，位移可能为零，则平均速度可能为零，故C错误；
D、对运动的物体，某段时间的路程不等于0，平均速率等于路程与时间的比值，所以平均速率不可能为零，故D错误。
故选：A。
9．高一某研究性学习小组成员乘新能源公交车开始泉港一日游，体验环保“绿巨人”给人们出行带来的便利。10时30分出发，在10时45分到达大圆盘红绿灯路口，他们注意到公交车控制盘上的公里表和速度表数字一直在随着行驶而变化，公里表显示公里数从3000.1公里到3007.5公里，速度表显示最高值达到80.0km/h，下列说法正确的是（　　）
A．公里表显示的公里数6.5表示位移
B．速度表显示80km/h表示的是瞬时速率
C．全程的平均速率为26.0km/h
D．10时45分是指时间
【解答】解：A、公里表显示的公里数表示运动轨迹的长度，即路程，故A错误；
B、速度计显示的示数表示某一时刻的速度，为瞬时速度，故B正确；
C、全程的平均速率v＝，故C错误；
D、10时45分表示时刻，故D错误
故选：B。
10．如图是京九铁路北京西至深圳某一车次运行的时刻表，设火车在每个车站都能准点到达，准点开出，则T107次列车由北京西站开出直至到达荷泽站，运行的平均速率约为多大（　　）
A．98km/h B．101km/h C．109km/h D．163km/h
【解答】解：由列车时刻表可得：x＝528km，t＝5h23min＝h
则：＝＝km/h≈98km/h．故A正确，BCD错误。
故选：A。
二．填空题（共5小题）
11．甲、乙二物体在同一直线上同向运动，甲在前一半时间内以5m/s的速度做匀速运动，后一半时间内以6m/s的速度做匀速运动；而乙在前一半路程中以5m/s的速度做匀速运动，后一半路程中以6m/s的速度做匀速运动，则甲的平均速度为 　5.5　m/s，乙的平均速度为 　　m/s（保留一位小数）。
【解答】解：（1）设总时间为t，则前、后一半时间均为，
前一半时间行驶的路程：s1＝t×5m/s，
后一半时间行驶的路程：s2＝t×6m/s，
物体全程s＝s1+s2，
全程平均速度：v＝＝＝5.5m/s，
（2）设总路程为s，则前、后一半路程均为s，
前一半路程用的时间：t1＝ s，后一半路程所用的时间：t2＝s，
物体全程时间t＝t1+t2，
全程平均速度：v＝＝＝m/s＝m/s，
故答案为：5.5；。
12．一辆汽车沿平直公路行驶，先以10m/s的速度行驶了前的位移，再以20m/s的速度行驶了后的位移，则整个位移中的平均速度为 　15　m/s；若汽车以速度v1行驶了前的时间，再以20m/s的速度又行驶了的时间，最后以15m/s的速度行驶了剩余时间，整个过程的平均速度为20m/s，则v1＝　30　m/s。
【解答】解：第一种情况：设总位移为3s，通过前位移的时间为：；通过前位移的时间为：
整个位移中的平均速度为：＝＝＝m/s＝15m/s
第二种情况：设总时间为4t，则前时间内的位移：s1＝v1t
中间时间内的位移：s2＝v22t
后时间内的位移：s3＝2v23t
整个过程的平均速度为：＝
代入数据可得：v1＝30m/s
故答案为：15，30
13．一个做直线运动的物体，前一半路程的平均速度是30m/s，后一半路程的平均速度是60m/s，则全程的平均速度是 　40　m/s。
【解答】解：设总位移为2x，则前一半路程的时间：，后一半路程的时间：，则全程的平均速度：＝＝＝m/s＝40m/s。
故答案为：40
14．做变速直线运动的物体，若前一半位移的平均速度为4m/s，后一半位移的平均速度为6m/s，则它在全程的平均速度是 　4.8m/s　。
【解答】解：假设物体的位移为x，前一半位移的时间为t1，则有：
同理，设后一半位移的时间为t2，则有：
＝
全程的平均速度是：
联立，可得：＝4.8m/s
故答案为：4.8m/s。
15．电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，电火花计时器使用220V的交流电源。两种电源的频率都是　50　Hz，打点的时间间隔为　0.02s　。
【解答】解：电磁打点计时器使用6V以下的交流电源，电火花计时器使用220V的交流电源。但它们均使用频率为50Hz的交流电，打点周期T为0.02s；
故答案为：50，0.02s。
三．解答题（共5小题）
16．A、B两个物体都水平向右运动，每隔0.2s记录下它们的位置，它们的位置用两行带标号的小方块来表示（A物体在上，B物体在下），如图所示。请回答下列问题：
（1）A、B两物体各做什么运动？
（2）是否存在某个时刻两物体速度相同的情况？　E　（填选项前字母）
A．不存在这样的时刻
B．存在，在2这一时刻
C．存在，在5这一时刻
D．存在，在2和5这两个时刻
E．存在，在3和4之间的某个时刻
（3）说出你作出以上选择的理由。
【解答】解：（1）由图知，A物体相同时间间隔内的位移越来越大，A物体的速度越来越大，A物体做加速直线运动；B物体相同时间内位移相同，B物体做匀速直线运动；
（2）在3和4之间的某个时刻，存在A、B速度相等；
（3）3～4时间段A物体与B物体位移大小相等，又因为记录两物体的时间间隔相同，都为0.2s，所以A物体和B物体的平均速度相同。由于A物体做加速运动，因此，3时刻A的速度小于B的速度，4时刻A的速度大于B的速度，速度相同的时刻在3和4之间的某个时刻。
故答案为：（1）A物体做加速直线运动，B物体做匀速直线运动（2）E（3）见解析
17．如图所示，在寓言“龟兔赛跑”中，乌龟先到达终点。你认为乌龟和兔子谁跑得更快？请作出解释。若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6m/s，能否说兔子每1s都跑了6m，或者说每跑6m都用了1s的时间？其含义是什么？
【解答】解：乌龟和兔子的位移相等，乌龟所用时间较短，根据平均速度等于位移与时间的比值，可知乌龟的平均速度大，所以乌龟比兔子跑得更快；若兔子跑过某位置时的瞬时速度为6m/s，兔子每1s都跑了6m，或者说每跑6m都用了1s的时间，其平均速度为6m/s，平均速度是比较粗略地描述运动快慢的物理量，而瞬时速度是准确描述运动快慢的物理量，所以不能说兔子每1s都跑了6m，或者说每跑6m都用了1s的时间。
答：乌龟比兔子跑得更快；不能说兔子每1s都跑了6m，或者说每跑6m都用了1s的时间，因为瞬时速度大小不能代表平均速度的大小。
18．汽车从制动到停止下来共用了5s．这段时间内，汽车每1s前进的距离分别是16m、10m、7m、3m、2m．求：
（1）汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度
（2）汽车运动的最后2s的平均速度．
【解答】解：（1）汽车在前1s内的平均速度．
前2s内的平均速度．
前3s内的平均速度．
前4s内的平均速度．
全程的平均速度．
（2）汽车运动的最后2s的平均速度．
答：（1）汽车前1s、前2s、前3s、前4s和全程的平均速度分别为16m/s、13m/s、11m/s、9m/s、7.6m/s．
（2）汽车运动最后2s内的平均速度为2.5m/s．
19．一个物体由静止开始匀速直线运动，测得它在第4s内的平均速度为4.2m/s．求：
（1）物体在第六秒内的位移；
（2）物体在第5s末的速度．
【解答】解：（1）根据平均速度推论知，第3.5s末的速度为4.2m/s，
则加速度a＝，
物体在第6s内的位移＝＝6.6m．
（2）物体在第5s末的速度v5＝at5＝1.2×5m/s＝6m/s．
答：（1）物体在第6s内的位移为6.6m．
（2）物体在第5s末的速度为6m/s．
20．一辆汽车最初匀速行驶，然后以1m/s2的加速度匀减速行驶，从减速行驶开始，经过12s行驶了180m，问：
（1）汽车开始减速行驶时的速度多大？
（2）此过程中汽车的平均速度多大？
【解答】解：（1）汽车以1m/s2的加速度减速行驶了12s，驶过了180m，根据位移时间公式：
即：v0＝＝21m/s
（2）根据平均速度的公式得：m/s
答：（1）汽车开始减速行驶时的速度是 21m/s；
（2）此过程中汽车的平均速度是15m/s．