Los trenes (especialmente los trenes diseñados con ese fin) no necesitan tanto tiempo para acelerar, esto documento de Siemens afirma que las maquinarias Velaro utilizadas en China tardan 148 segundos (algo más de 2 minutos) en alcanzar los 200 km/h. Los trenes Velaro utilizados por RENFE no son exactamente idénticos y tardarían aún más tiempo en alcanzar los 300, pero aún así podrían superar fácilmente los 200 en tramos relativamente cortos.
Pero sólo pueden hacerlo si el diseño de la línea ferroviaria lo permite (y se considera económico ir tan rápido). Desde Barcelona, sólo hay dos líneas de alta velocidad: la que va a Francia y la que va a Madrid. Wikipedia sugiere que la toda la línea Barcelona-Madrid funciona a 300 km/h . Sólo el tramo entre Lleida y Madrid está previsto para 310 km/h (este artículo es ya un poco antiguo pero no parece haber cambiado).
Mirando el horario, la parada más cercana desde Barcelona en cualquier dirección es Campamento de Tarragona . Los trenes AVE tardan 30 minutos en llegar, para una distancia de poco más de 100 km. Eso son 200 km/h de estación a estación, así que, suponiendo que tardan unos minutos en salir del centro de la ciudad y alcanzar la velocidad máxima, yo esperaría que el tren alcanzara al menos 250 o más en algún punto del trayecto.