A、在沿x轴正方向上做匀速直线运动，在垂直于x轴方向上做匀加速直线运动，根据运动的合成，合加速度的方向与合速度的方向不在同一条直线上，且加速度恒定，做匀变速曲线运动．故A错误．

    B、3s内在x轴方向上的位移x=v_xt=4×3m=12m，在y轴方向上的位移y=

1

2

at2=

1

2

×

1

1

×9m=4.5m，合位移s=

122+4．52

m≠16.25m．故B错误．

    C、3s末在x轴方向上的速度v_x=4m/s，在y轴方向上的速度v_y=at=1×3m/s=3m/s，所以合速度v=

vx2+vy2

=5m/s．故D正确．

故选D．