格物学 第五章 一元函数的导数及其应用5.1 导数的概念及其意义

瞬时变化率-5.1 导数的概念及其意义知识点课后基础单选题自测题解析-四川省等高二数学选择必修,平均正确率62.0%

2025-07-18
瞬时变化率-5.1 导数的概念及其意义知识点课后基础单选题自测题解析-四川省等高二数学选择必修,平均正确率62.0%
1、['平均变化率与函数的单调性', '瞬时变化率']

正确率60.0%某物体的运动方程为$$s ( t )=3 t^{2} ( s$$代表位移,单位为$${{m}}$$;$${{t}}$$代表时间,单位为$${{s}{)}{,}}$$若$$v=\operatorname* {l i m}_{\Delta t \to0} \frac{s ( 3+\Delta t )-s ( 3 )} {\Delta t}$$$$= 1 8 ( \mathrm{m / s} ),$$则下列说法中正确的是(

C

A.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体从开始到$${{3}{s}}$$这段时间内的平均速度

B.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体从$${{3}{s}}$$到$$( 3+\Delta t ) \mathrm{s}$$这段时间内的速度

C.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体在$${{3}{s}}$$这一时刻的瞬时速度

D.$${{1}{8}{{m}{/}{s}}}$$是物体从$${{3}{s}}$$到$$( 3+\Delta t ) \mathrm{s}$$这段时间内的平均速度

2、['瞬时变化率']

正确率60.0%某跳水运动员在距离地面$${{3}{m}}$$高的跳台上练习跳水,其重心相对于水面的高度$${{h}}$$(单位:$${{m}{)}}$$与起跳后的时间$${{t}}$$(单位:$${{s}{)}}$$的函数关系式是$$h ( t )=-4. 9 t^{2}+2 t+4.$$则该运动员在$${{t}{=}{{0}{.}{5}}{s}}$$时的瞬时速度为(

A

A.$${{−}{{2}{.}{9}}{{m}{/}{s}}}$$

B.$${{2}{.}{9}{{m}{/}{s}}}$$

C.$$0. 4 5 \mathrm{m / s}$$

D.$${{−}{{0}{.}{4}{5}}{{m}{/}{s}}}$$

3、['导数的概念', '瞬时变化率']

正确率80.0%某汽车的紧急刹车装置在遇到特别情况时需在$${{2}{s}}$$内完成刹车,其位移(单位:$${{m}{)}}$$关于时间(单位:$${{s}{)}}$$的函数为$$s ( t )=-\frac{1} {3} t^{3}-4 t^{2}+2 0 t+1 5,$$则$$s^{\prime} ( 1 )$$的实际意义为(

C

A.汽车刹车后$${{1}{s}}$$内的位移

B.汽车刹车后$${{1}{s}}$$内的平均速度

C.汽车刹车后$${{1}{s}}$$时的瞬时速度

D.汽车刹车后$${{1}{s}}$$时的位移

4、['瞬时变化率']

正确率60.0%质点沿直线运动的路程$${{s}}$$$${{(}}$$单位:$${{m}{)}}$$与时间$${{t}}$$$${{(}}$$单位:$${{s}{)}}$$的关系式是$${{s}{=}{^{5}\sqrt {t}}{,}}$$则质点在$${{t}{=}{4}{s}}$$时的瞬时速度为(

B

A.$$\frac{1} {2 \sqrt{2^{3}}} \mathrm{m / s}$$

B.$$\frac{1} {1 0 \sqrt{2^{3}}} \mathrm{m} / \mathrm{s}$$

C.$${\frac{2} {5}} \sqrt{2^{3}} \, \mathrm{m / s}$$

D.$${\frac{1} {1 0}} \sqrt{2^{3}} \mathrm{m / s}$$

5、['瞬时变化率']

正确率60.0%某跳水运动员离开跳板后,他的重心距离水面的高度$${{h}}$$(单位:米)与时间$${{t}}$$(单位:秒)的函数关系是$$h ( t )=1 0-4. 9 t^{2}+8 t,$$则他在$${{0}{.}{2}{5}}$$秒时的瞬时速度为(

D

A.$${{6}{.}{7}{5}}$$米/秒

B.$${{6}{.}{5}{5}}$$米/秒

C.$${{5}{.}{7}{5}}$$米/秒

D.$${{5}{.}{5}{5}}$$米/秒

6、['简单复合函数的导数', '瞬时变化率']

正确率60.0%放射性元素由于不断有原子放射出微粒子而变成其他元素,其含量不断减少,这种现象称为衰变.假设在放射性同位素铯$${{1}{3}{7}}$$衰变过程中,其含量$${{M}}$$(单位:太贝克)与时间$${{t}}$$(单位:年)满足的函数关系是$$M ( t )=6 0 0 \times2^{-} \frac{t} {3 0},$$则铯$${{1}{3}{7}}$$含量$${{M}}$$在$${{t}{=}{{3}{0}}}$$时的瞬时变化率为(

A

A.$${{−}{{1}{0}}{{l}{n}}{2}}$$太贝克/年

B.$$3 0 0 \mathrm{l n} 2$$太贝克/年

C.$${{−}{{3}{0}{0}}{{l}{n}}{2}}$$太贝克/年

D.$${{3}{0}{0}}$$太贝克/年

7、['瞬时变化率']

正确率60.0%若某物体作直线运动,位移$${{S}}$$(单位:$${{m}{)}}$$与时间$${{t}}$$(单位:$${{s}{)}}$$的关系由函数$$S ( t )=k \cdot\mathrm{e}^{-\frac{t} {2}}$$表示.当$${{t}{=}{2}{s}}$$时,该物体的瞬时速度$${{v}}$$为$$- \frac{2} {\mathrm{e}} ~ \mathrm{m / s},$$则$${{k}}$$的值为(

D

A.$${{2}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{1}}$$

D.$${{4}}$$

8、['导数的四则运算法则', '瞬时变化率']

正确率60.0%已知物体的运动方程为$$s=\frac{1} {4} t^{4}-4 t^{3}+1 6 t^{2} ~ ( t$$表示时间,单位:秒;$${{s}}$$表示位移,单位:米),则瞬时速度为$${{0}}$$米每秒的时刻是(

C

A.$${{0}}$$秒$${、{2}}$$秒或$${{4}}$$秒

B.$${{0}}$$秒$${、{2}}$$秒或$${{1}{6}}$$秒

C.$${{0}}$$秒$${、{4}}$$秒或$${{8}}$$秒

D.$${{2}}$$秒$${、{8}}$$秒或$${{1}{6}}$$秒

9、['导数的概念', '导数的四则运算法则', '变化率', '瞬时变化率']

正确率60.0%高台跳水运动中,$${{t}}$$秒时运动员相对于水面的高度(单位:$${{m}{)}}$$是$$h ( t )=-4. 9 t^{2}+6. 5 t+1 0$$,则$${{t}{=}{2}}$$秒时运动员的瞬时速度是(

D

A.$$3. 4 \mathrm{m / s}$$,方向向上

B.$$3. 4 \mathrm{m / s}$$,方向向下

C.$${\bf1 3. 1 m / s}$$,方向向上

D.$${\bf1 3. 1 m / s}$$,方向向下

10、['导数的四则运算法则', '瞬时变化率']

正确率60.0%已知物体的运动方程为$$s=t^{2}+\frac{3} {t}+\operatorname{l n} t-1 ( t$$是时间,$${{s}}$$是位移$${{)}}$$,则物体在时刻$${{t}{=}{3}}$$时的速度为(

C

A.$$2 \frac{m} {s}$$

B.$$4 \frac{m} {s}$$

C.$$6 \frac{m} {s}$$

D.$$8 \frac{m} {s}$$

1. 题目中给出的极限表达式 $$v=\lim_{\Delta t \to0} \frac{s(3+\Delta t)-s(3)}{\Delta t}=18\,\mathrm{m/s}$$ 是位移函数 $$s(t)$$ 在 $$t=3\,\mathrm{s}$$ 时的导数,即瞬时速度。因此,选项 C 正确。

2. 瞬时速度是位移函数的导数。对 $$h(t)=-4.9t^2+2t+4$$ 求导得 $$h'(t)=-9.8t+2$$。在 $$t=0.5\,\mathrm{s}$$ 时,瞬时速度为 $$h'(0.5)=-9.8 \times 0.5 + 2 = -2.9\,\mathrm{m/s}$$,方向向下。选项 A 正确。

3. $$s'(t)$$ 表示位移关于时间的变化率,即瞬时速度。$$s'(1)$$ 表示汽车在 $$t=1\,\mathrm{s}$$ 时的瞬时速度,选项 C 正确。

4. 质点运动方程为 $$s=\sqrt[5]{t}=t^{1/5}$$。求导得瞬时速度 $$v=\frac{ds}{dt}=\frac{1}{5}t^{-4/5}$$。在 $$t=4\,\mathrm{s}$$ 时,$$v=\frac{1}{5} \times 4^{-4/5} = \frac{1}{5 \times 2^{8/5}} = \frac{1}{10 \sqrt{2^3}}\,\mathrm{m/s}$$,选项 B 正确。

5. 对 $$h(t)=10-4.9t^2+8t$$ 求导得 $$h'(t)=-9.8t+8$$。在 $$t=0.25\,\mathrm{s}$$ 时,瞬时速度为 $$h'(0.25)=-9.8 \times 0.25 + 8 = 5.55\,\mathrm{m/s}$$,选项 D 正确。

6. 铯137的衰变函数为 $$M(t)=600 \times 2^{-t/30}$$。求导得瞬时变化率 $$M'(t)=600 \times (-\ln 2) \times 2^{-t/30} \times \frac{1}{30}$$。在 $$t=30$$ 年时,$$M'(30)=600 \times (-\ln 2) \times 2^{-1} \times \frac{1}{30} = -10 \ln 2$$ 太贝克/年,选项 A 正确。

7. 位移函数为 $$S(t)=k e^{-t/2}$$,求导得瞬时速度 $$v(t)=-\frac{k}{2} e^{-t/2}$$。在 $$t=2\,\mathrm{s}$$ 时,$$v(2)=-\frac{k}{2} e^{-1} = -\frac{2}{e}$$,解得 $$k=4$$,选项 D 正确。

8. 运动方程为 $$s=\frac{1}{4}t^4-4t^3+16t^2$$,求导得瞬时速度 $$v(t)=t^3-12t^2+32t$$。令 $$v(t)=0$$,解得 $$t=0$$、$$t=4$$ 或 $$t=8$$ 秒,选项 C 正确。

9. 高度函数为 $$h(t)=-4.9t^2+6.5t+10$$,求导得瞬时速度 $$v(t)=-9.8t+6.5$$。在 $$t=2\,\mathrm{s}$$ 时,$$v(2)=-9.8 \times 2 + 6.5 = -13.1\,\mathrm{m/s}$$,方向向下,选项 D 正确。

10. 运动方程为 $$s=t^2+\frac{3}{t}+\ln t-1$$,求导得瞬时速度 $$v(t)=2t-\frac{3}{t^2}+\frac{1}{t}$$。在 $$t=3$$ 时,$$v(3)=2 \times 3 - \frac{3}{9} + \frac{1}{3} = 6 - \frac{1}{3} + \frac{1}{3} = 6\,\mathrm{m/s}$$,选项 C 正确。
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