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回顾基础自测题答案-四川省等高二数学选择必修,平均正确率60.0%

2025-06-05
瞬时变化率-5.1 导数的概念及其意义知识点回顾基础自测题答案-四川省等高二数学选择必修,平均正确率60.0%
1、['瞬时变化率']

正确率60.0%一质点运动的方程为$$s=5-3 t^{2},$$若该质点在时间段$$[ 1, ~ 1+\Delta t ]$$内相应的平均速度为$$- 3 \Delta t-6,$$则该质点在$${{t}{=}{1}}$$时的瞬时速度是(

D

A.$${{−}{3}}$$

B.$${{3}}$$

C.$${{6}}$$

D.$${{−}{6}}$$

2、['瞬时变化率']

正确率60.0%已知函数$$f ( x )=x^{3},$$则用平均变化率估计$${{f}{(}{x}{)}}$$在$${{x}{=}{1}}$$处的瞬时变化率为(

C

A.$${{1}}$$

B.$${{2}}$$

C.$${{3}}$$

D.$${{4}}$$

3、['简单复合函数的导数', '三角函数在几何、实际生活中的圆周运动问题中的应用', '基本初等函数的导数', '瞬时变化率']

正确率60.0%某港口在一天$${{2}{4}{h}}$$内潮水的高度$${{S}}$$(单位:$${{m}{)}}$$随时间$${{t}}$$(单位:$$\mathrm{h}, ~ 0 \leq t \leq2 4 )$$的变化近似满足关系式$$S ( t )=3 \mathrm{s i n} \left( \frac{\pi} {1 2} t+\frac{5} {6} \pi\right),$$则$${{t}{=}{{1}{7}}{h}}$$时潮水起落的速度是(

B

A.$$\frac{\pi} {8} \textrm{m} / \textrm{h}$$

B.$$\frac{\sqrt{2} \pi} {8} \mathrm{\ m} / \mathrm{h}$$

C.$$\frac{\sqrt{3} \pi} {8} \mathrm{\ m} / \mathrm{h}$$

D.$$\frac{\pi} {4} \textrm{m} / \textrm{h}$$

4、['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

5、['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.$${{4}}$$

6、['平均变化率与函数的单调性', '导数的概念', '瞬时变化率']

正确率60.0%质点运动规律$$s=t^{2}+3$$,则在时间$$( 3, \ 3+\triangle t )$$中,相应的平均速度是(

A

A.$${{6}{+}{△}{t}}$$

B.$$6+\triangle t+\frac{9} {\triangle t}$$

C.$${{3}{+}{△}{t}}$$

D.$${{9}{+}{△}{t}}$$

7、['瞬时变化率']

正确率60.0%已知物体做直线运动,经过时间$${{t}}$$(单位:$${{s}{)}}$$该物体的位移为$${{s}}$$(单位:$$\mathrm{m} ), ~ s=s ( t ),$$则$$s^{\prime} ( 4 )=1 0$$表示的意义是(

D

A.经过$${{4}{s}}$$后物体向前走了$${{1}{0}{m}}$$

B.物体在前$${{4}{s}}$$内的平均速度为$${{1}{0}{{m}{/}{s}}}$$

C.物体在第$${{4}{s}}$$内向前走了$${{1}{0}{m}}$$

D.物体在$${{t}{=}{4}{s}}$$时的瞬时速度为$${{1}{0}{{m}{/}{s}}}$$

8、['利用导数解决实际应用问题', '瞬时变化率']

正确率60.0%一辆汽车按规律$$s=3 t^{2}+1$$做直线运动,若汽车在$${{t}{=}{2}}$$时的瞬时速度为$${{(}{)}}$$

A

A.$${{1}{2}}$$

B.$${{1}{6}}$$

C.$${{8}}$$

D.$${{4}}$$

10、['变化率', '瞬时变化率']

正确率60.0%函数$$f \left( \begin{matrix} {x} \\ \end{matrix} \right)=1-x+x^{2}$$,则函数$$y=f ~ ( x )$$在$${{x}{=}{3}}$$处的瞬时变化率为(

C

A.$${{7}}$$

B.$${{6}}$$

C.$${{5}}$$

D.$${{8}}$$

1. 题目给出质点运动方程 $$s=5-3 t^{2}$$,要求在 $$t=1$$ 时的瞬时速度。

解析步骤:

首先,瞬时速度是位移函数的导数。对 $$s=5-3 t^{2}$$ 求导得 $$v(t) = \frac{ds}{dt} = -6t$$。

将 $$t=1$$ 代入得 $$v(1) = -6 \times 1 = -6$$。

题目给出的平均速度为 $$-3 \Delta t -6$$,当 $$\Delta t \to 0$$ 时,平均速度趋近于瞬时速度 $$-6$$,验证了结果。

正确答案:D. $$-6$$

2. 题目给出函数 $$f(x)=x^{3}$$,要求在 $$x=1$$ 处的瞬时变化率。

解析步骤:

瞬时变化率是函数的导数。对 $$f(x)=x^{3}$$ 求导得 $$f'(x) = 3x^{2}$$。

将 $$x=1$$ 代入得 $$f'(1) = 3 \times 1^{2} = 3$$。

正确答案:C. $$3$$

3. 题目给出潮水高度函数 $$S(t)=3 \sin\left(\frac{\pi}{12} t + \frac{5}{6} \pi\right)$$,要求在 $$t=17$$ 时的潮水速度。

解析步骤:

速度是高度函数的导数。对 $$S(t)$$ 求导得 $$S'(t) = 3 \times \frac{\pi}{12} \cos\left(\frac{\pi}{12} t + \frac{5}{6} \pi\right) = \frac{\pi}{4} \cos\left(\frac{\pi}{12} t + \frac{5}{6} \pi\right)$$。

将 $$t=17$$ 代入得 $$S'(17) = \frac{\pi}{4} \cos\left(\frac{17\pi}{12} + \frac{5\pi}{6}\right) = \frac{\pi}{4} \cos\left(\frac{27\pi}{12}\right) = \frac{\pi}{4} \cos\left(\frac{9\pi}{4}\right) = \frac{\pi}{4} \times \frac{\sqrt{2}}{2} = \frac{\sqrt{2} \pi}{8}$$。

正确答案:B. $$\frac{\sqrt{2} \pi}{8} \mathrm{m/h}$$

4. 题目给出铯137衰变函数 $$M(t)=600 \times 2^{-\frac{t}{30}}$$,要求在 $$t=30$$ 时的瞬时变化率。

解析步骤:

瞬时变化率是函数的导数。对 $$M(t)$$ 求导得 $$M'(t) = 600 \times 2^{-\frac{t}{30}} \ln 2 \times \left(-\frac{1}{30}\right) = -20 \ln 2 \times 2^{-\frac{t}{30}}$$。

将 $$t=30$$ 代入得 $$M'(30) = -20 \ln 2 \times 2^{-1} = -10 \ln 2$$。

正确答案:A. $$-10 \ln 2$$ 太贝克/年

5. 题目给出位移函数 $$S(t)=k \cdot e^{-\frac{t}{2}}$$,要求在 $$t=2$$ 时的瞬时速度为 $$-\frac{2}{e}$$,求 $$k$$ 的值。

解析步骤:

速度是位移函数的导数。对 $$S(t)$$ 求导得 $$v(t) = -\frac{k}{2} e^{-\frac{t}{2}}$$。

将 $$t=2$$ 和 $$v(2)=-\frac{2}{e}$$ 代入得 $$-\frac{k}{2} e^{-1} = -\frac{2}{e}$$,解得 $$k=4$$。

正确答案:D. $$4$$

6. 题目给出质点运动规律 $$s=t^{2}+3$$,要求在时间区间 $$(3, 3+\Delta t)$$ 内的平均速度。

解析步骤:

平均速度公式为 $$\frac{\Delta s}{\Delta t} = \frac{s(3+\Delta t) - s(3)}{\Delta t}$$。

计算得 $$\frac{(3+\Delta t)^{2}+3 - (3^{2}+3)}{\Delta t} = \frac{9 + 6 \Delta t + (\Delta t)^{2} + 3 - 12}{\Delta t} = \frac{6 \Delta t + (\Delta t)^{2}}{\Delta t} = 6 + \Delta t$$。

正确答案:A. $$6+\Delta t$$

7. 题目给出 $$s'(4)=10$$,要求解释其物理意义。

解析步骤:

$$s'(t)$$ 表示瞬时速度,因此 $$s'(4)=10$$ 表示在 $$t=4$$ 时的瞬时速度为 $$10 \mathrm{m/s}$$。

正确答案:D. 物体在 $$t=4 \mathrm{s}$$ 时的瞬时速度为 $$10 \mathrm{m/s}$$

8. 题目给出汽车运动规律 $$s=3 t^{2}+1$$,要求在 $$t=2$$ 时的瞬时速度。

解析步骤:

速度是位移函数的导数。对 $$s=3 t^{2}+1$$ 求导得 $$v(t) = 6t$$。

将 $$t=2$$ 代入得 $$v(2) = 6 \times 2 = 12$$。

正确答案:A. $$12$$

10. 题目给出函数 $$f(x)=1-x+x^{2}$$,要求在 $$x=3$$ 处的瞬时变化率。

解析步骤:

瞬时变化率是函数的导数。对 $$f(x)$$ 求导得 $$f'(x) = -1 + 2x$$。

将 $$x=3$$ 代入得 $$f'(3) = -1 + 6 = 5$$。

正确答案:C. $$5$$

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