高考物理图像法解决物理试题真题汇编

高考物理图像法解决物理试题真题汇编
一、图像法解决物理试题
1．图甲为某电源的U I -图线，图乙为某小灯泡的U I -图线，则下列说法中正确的是（ ）
A ．电源的内阻为5Ω
B ．小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
C ．把电源和小灯泡组成闭合回路，小灯泡的功率约为0.3W
D ．把电源和小灯泡组成闭合回路，电路的总功率约为0.4W
【答案】D
【解析】
【详解】
A ．根据闭合电路欧姆定律变形：
U E Ir =-
可得图像与纵轴的交点表示电动势，图像斜率的大小表示内阻，根据甲图电动势为：
1.5V E =
内阻为：
1.0 1.5
5ΩΩ0.33
r -== A 错误；
B ．根据乙图可知电流越大，小灯泡功率越大，根据欧姆定律变形得：
U R I
= 可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻，所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大，B 错误；
C ．把电源和小灯泡组成闭合回路，将甲、乙两图叠加到一起：
-曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：
两U I
U≈
0.125V
I≈
0.28A
所以，小灯泡的功率为：
==⨯≈
0.1250.28W0.035W
P UI
C错误；
D．回路中的总功率为：
==⨯≈
1.50.28W0.42W
P EI
总
D正确。

故选D。

2．平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v－t图象如图所示。

当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知
A．开始时电车a在前汽车b在后
B．开始时两车相距25m
C．t＝20s时两车相距50 m
D．t＝10s后两车还会再相遇
【答案】B
【解析】
【详解】
A.从图像可以看出在前10s内a图像包围的面积大于b图像包围的面积，故一开始a在后b 在前，故A错误；
B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为
1
s=⨯⨯=，故B正确；
51025m
2
C.从面积上可以看出t ＝20s 时两车相距25m ，故C 错误；
D. t ＝10s 后，b 的速度一直大于a 的速度，所以两车不会再相遇，故D 错误
3．一个质量为0.5kg 的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F 随时间t 变化的图象如图所示，则在时刻t =8s 时，物体的速度为（ ）
A ．2m/s
B ．8m/s
C ．16m/s
D ．42m/s 【答案】C
【解析】
【分析】
【详解】 F t -图像的面积表示冲量，在上方为正，在下方为负，故根据动量定理可得
11122212222210222
mv ⨯+⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=-，解得第8s 末的速度为16/v m s =，C 正确．
【点睛】
F-t 图像的面积是解决本题的关键，在物理中，从图像角度研究问题，需要注意图像的斜率，截图，面积等表示的含义．
4．质点做直线运动的速度﹣时间图象如图所示，该质点（ ）
A ．第1 s 内和第3 s 内质点的速度不断增大，加速度不断减小
B ．前1 s 内和前3 s 内质点运动的路程相同
C ．物体在1 s ，3 s 时质点的运动方向发生变化
D ．第2秒末和第4秒末质点的位置相同
【答案】A
【解析】
【分析】
根据速度图象能直接读出速度的变化，根据速度图象的斜率分析加速度的变化．根据图象与时间轴围成的面积等于物体在该段时间内通过的位移，分析位移，从而确定出路程关
系．速度的正负表示速度的方向．根据位移关系分析质点位置关系．
【详解】
A 项：第1 s 内质点的速度不断增大，根据速度图象的斜率表示加速度，知加速度不断减小．第3 s 内质点的速度沿负方向不断增大，加速度不断减小，故A 正确．
B 项：只要质点在运动，其运动的路程就在增大，所以前1 s 内的路程小于前3 s 内的路程，故B 错误．
C 项：根据速度的正负表示质点的运动方向，知物体在1 s ，3 s 时质点的运动方向均没有发生变化，故C 错误．
D 项：根据图象与时间轴围成的面积大小等于位移，知0﹣2s 内的位移大于0，0﹣4s 内的位移为0，所以第2秒末和第4秒末质点的位置不同，故D 错误．
故选A ．
【点睛】
本题的关键要理解速度图象的物理意义，知道图象的斜率表示加速度，面积表示位移，要注意位移的正负．
5．如图甲，长木板A 放在光滑的水平面上，质量为2kg m =的另一物体B （可看作质点）以水平速度02m/s v =滑上原来静止的长木板A 的表面．由于A 、B 间存在摩擦，之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（g 取2
10m/s ）（ ）
A ．木板获得的动能为2J
B ．系统损失的机械能为4J
C ．木板A 的最小长度为2m
D ．A 、B 间的动摩擦因数为0.1
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图象可知，A 、B 的加速度大小都为21m/s ，根据牛顿第二定律知二者质量相等均为2kg ，则木板获得的动能为211J 2k E mv =
=，选项A 不符合题意； B.系统损失的机械能2201122J 22
E mv m v ∆=-⋅⋅=，选项B 不符合题意； C.由v-t 图象可求出二者相对位移为
121m 1m 2
⨯⨯=，木板A 的最小长度为1m ，所以C 不符合题意；
D.分析B 的受力，根据牛顿第二定律，B mg ma μ= 可求出0.1μ=，选项D 符合题意．
6．一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下，研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况，通过分析数据，画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿
竖直方向运动的v －-t 图像如图所示，则对运动员的运动，下列说法不正确的．．．．
是
A ．0～10s 内做加速度逐渐减小的加速运动
B ．10s ～15s 内减速运动，15s 后开始做匀速直线运动
C ．0～10s 内运动员所受阻力逐渐增大
D ．10s ～15s 内运动员所受阻力逐渐增大
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由图象可知，速度是增加的，图象的切线的斜率在减小，加速度在减小，所以0～10s 内做加速度逐渐减小的加速运动．故A 说法正确．
B. 由图象可知10s ～15s 内减速运动，15s 后图象与时间轴平行，说明速度不随时间变化，即开始做匀速直线运动．故B 说法正确．
C.在 0～10s 由牛顿第二定律可得=mg F ma -阻，又由A 的分析知加速度减小，所以0～10s 内运动员所受阻力逐渐增大．故C 说法正确．
D.在 10s ～15s 由牛顿第二定律=F mg ma -阻，又因为在 10s ～15s 加速度减小，所以10s ～15s 内运动员所受阻力逐渐减小．故D 说法错误．
此题选不正确的，应选D ．
7．一枚火箭由地面竖直向上发射，其v –t 图象如图所示，则
A ．火箭在23~t t 时间内向下运动
B ．火箭能上升的最大高度为4v 1t 1
C ．火箭上升阶段的平均速度大小为22
v
D ．火箭运动过程中的最大加速度大小为23v t 【答案】B
【解析】
【详解】 A ．在23~t t 时间内火箭的速度为正值，仍在上升，故A 错误；
B ．由图看出，在30~t 时间内火箭的速度都是正值，说明火箭一直在上升，图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度，由数学知识得：火箭能上升的最大高度
12211111222
v v v t h v t t +=++，213v v =， 解得114h v t =，故B 正确；
C ．火箭上升阶段的平均速度大小为
11433
h v v t =
=， 故C 错误； D ．由图看出，在23~t t 时间内图线的斜率最大，则火箭的加速度最大，最大加速度大小为
21
v v a t t ∆=
=∆， 故D 错误。

8．如图(a)所示，质量为2kg 的小球放在光滑水平面上，在界线MN 的左方始终受到水平恒力F 1作用，在MN 的右方除受F 1外还受到与F 1在同一条直线上的水平恒力F 2的作用．小球从A 点由静止开始运动，运动的v-t 图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是
( )
A ．F 2的大小为6N
B ．F 1与F 2大小的比值为3:5
C ．t=2.5s 时，小球经过界线MN
D ．小球向右运动的过程中，F 1与F 2的冲量
相同
【答案】B
【解析】
【详解】 A ．因不知道1v 的大小，因此本题F 1和F 2的大小求不出，故A 错误；
B ．物体在0-2.5s 内一直向右运动，在2.5-5s 内向左运动，其中在4s 的时候越过MN 向左运动，最终5s 时减速为0；取向右为正方向，在0-2.5s 内对物体写动量定理有
121200 2.5 1.5:3:5F F F F -=⨯-⨯⇒=，故B 正确；
C ．物体在MN 左侧受到恒力F 1的作用做匀加速直线运动，物体在MN 的右侧受F 1和F 2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化，因此结合v -t 图像可知物体在1s 时越过的MN ，故C 错误；
D ．小球向右的过程中F 1的冲量和F 2的冲量大小相等，但方向不一样，故D 错误．
9．一质点静止在光滑水平面上．现对其施加水平外力F ， F 随时间t 按正弦规律变化，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．第2s 末，质点的动量为0
B ．第2s 末，质点距离出发点最远
C ．在0~2s 内，F 的功率先增大后减小
D ．在0~2s 内，F 的冲量为0
【答案】C
【解析】
【详解】
A.由F 随时间t 按正弦规律变化的图线知，在0~2s 内，质点做加速度先增大后减小的变加速运动，在第2s 末，质点的速度达到最大，动量达到最大，故A 错误；
B.在2~4s 内，质点做加速度先增大后减小的变减速运动，速度逐渐减小，至4s 末F 的总冲量为零，质点的速度减为零，此时质点距离出发点最远，故B 错误；
C.在0~2s 内，F 先增大后减小，而速度逐渐增大，第2s 末，质点受力F =0，由P =Fv 知，F 的功率先增大后减小，故C 正确；
D. 在0~2s 内，F 的冲量为F 图线与时间轴所围“面积”的大小，有一定的数值，故D 错误．
10．有四个运动的物体A 、B 、C 、D ，物体A 、B 运动的x —t 图像如图①所示；物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v —t 图像如图②所示．根据图像做出的以下判断中正确的是
( )
A ．物体A 和
B 均做匀加速直线运动，且A 的加速度比B 更大
B ．在0～3s 的时间内，物体A 运动的位移为10m
C ．t =3s 时，物体C 追上物体D
D ．t =3s 时，物体C 与物体D 之间有最大间距
【答案】D
【解析】
【详解】
A.由甲图看出：物体A 和B 位移图象都是倾斜的直线，斜率都不变，速度都不变，说明两物体都做匀速直线运动，A 图线的斜率大于B 图线的斜率，A 的速度比B 更大；故A 错误.
B.由甲图看出：在0-3s 的时间内，物体B 运动的位移为△s =10m=0=10m ，A 的位移大于10m ；故B 错误.
C.由乙图看出：t =3s 时，D 图线所围“面积”大于C 图线所围“面积”，说明D 的位移大于的位移，而两物体从同一地点开始运动的，所以物体C 还没有追上物体D ；故C 错误.
D.由乙图看出：前3s 内，D 的速度较大，DC 间距离增大，3s 后C 的速度较大，两者距离减小，t =3s 时，物体C 与物体D 之间有最大间距；故D 正确.
11．质量m =1kg 的物体静止放在粗糙水平地面上。

现对物体施加一个随位移变化的水平外力F 时物体在水平面上运动。

已知物体与地面间的滑动摩擦力与最大静摩擦力相等。

若F -x 图象如图所示。

且4～5m 内物体匀速运动。

x =7m 时撤去外力，取g =10m/s 2，则下列有关描述正确的是（ ）
A ．物体与地面间的动摩擦因数为0.1
B 2m/s
C ．x =3m 时物体的速度最大
D ．撤去外力后物体还能在水平面上滑行3s
【答案】B
【解析】
【详解】
A. 由图象知4~5m 内外力恒定，又物体匀速运动，由
F mg μ=
知动摩擦因数为0.3，故A 不符合题意；
B. 前7m 内外力和阻力共同作用，物体做变速运动，且F −x 图围成的面积表示外力所做的功，由动能定理
23535313131237J 2222mv ++⎛⎫⨯+⨯+⨯+⨯-⨯= ⎪⎝⎭
解得2m/s v =，故B 符合题意；
C. 由图知前3m 内物体做加速度逐渐增大的加速运动，3~4m 内做加速度逐渐减小的加速运动，匀速运动时速度最大，故C 不符合题意；
D. 撤去外力后物体匀减速停下，由动量定理有
mv mgt μ= 解得2s 3
t =，故D 不符合题意。

12．甲、乙两物体在t =0时刻经过同一位置沿x 轴运动，其v-t 图像如图所示，则( )
A ．甲、乙在t =0到t =1s 之间沿同一方向运动
B ．乙在t =0到t =7s 之间的位移为零
C ．甲在t=0到t=4s 之间做往复运动
D ．甲、乙在t =6s 时的加速度方向相同
【答案】BD
【解析】
【详解】
A ．在t =0到t =1s 之间，甲始终沿正方向运动，而乙先沿负方向运动后沿正方向运动，故A 错误；
B ．根据速度图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，t 轴上方的“面积”表示位移是正值，t 轴下方的“面积”表示位移是负值，则知在t =0到t =7s 之间乙的位移为零，故B 正确；
C ．t =0在到t =4s 之间，甲的速度始终为正值，说明甲一直沿正方向做单向直线运动，故C 错误；
D ．根据斜率等于物体的加速度知，甲、乙在t =6s 时的加速度方向都沿负方向，方向相同，故D 正确．
【点睛】
本题应抓住速度时间图象中速度的正负表示速度的方向，图象与坐标轴所围的“面积”表示物体的位移，斜率等于物体的加速度进行分析．
13．如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的U －I 图线，电源的电动势和内阻分别用E 、r 表示，根据所学知识分析下列选项正确的是 ( )
A．E＝50 V
B．r＝25 3
Ω
C．当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为20 ΩD．当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为80 W 【答案】AC
【解析】
【详解】
AB．由图象的物理意义可知电源的电动势E＝50 V，内阻
r＝
U
I
∆
∆
＝
5020
60
-
-
Ω＝5 Ω，
故A正确，B错误；
CD．该导体与该电源相连时，电阻的电压、电流分别为U＝40 V，I＝2 A，则
R＝U
I
＝20 Ω，
此时，电路消耗的总功率
P总＝EI＝100 W，
故C正确，D错误．
14．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t-图像如图所示．以下判断正确的是（）
A．前3s内货物处于超重状态
B．最后2s内货物只受重力作用
C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．第3s末至第5s末的过程中，货物的机械能守恒
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
前3s内货物速度增大，加速度向上，处于超重状态，A正确；最后2s内货物的加速度为
2260/3/2a m s m s g -=
=<，受重力和拉力作用，B 错误；前3s 内的平均速度16 /3/2v m s m s ==，后2s 内的平均速度26 /3/2
v m s m s ==，两段时间内的平均速度相同．故C 正确；3到5s 内物体做匀速直线运动，动能不变，高度增大，重力势能增加，所以机械能不守恒，D 错误．
15．有四个物体A 、B 、C 、D,物体A 、B 运动的x-t 图像如图甲所示；物体C 、D 从同一地点沿同一方向运动的v-t 图像如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是
A ．物体A 和
B 均做匀变速直线运动
B ．在0～3s 的时间内，物体A 、B 的间距逐渐增大
C ．t =3s 时，物体C 、
D 的速度相同
D ．在0～3s 的时间内，物体C 与D 的间距逐渐减小
【答案】BC
【解析】
【分析】
位移时间图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率等于速度；坐标的变化量表示位移．速度时间图象的“面积”表示位移，交点表示速度相等，分析两物体的运动情况，判断C 、D 间距离的变化.
【详解】
A ．由甲图看出：物体A 和
B 位移时间图+象都是倾斜的直线，斜率不变，速度不变，说明物体A 和B 都做匀速直线运动，故A 错误；
B ．A 图线的斜率大于B 图线的斜率，A 的速度比B 的大，则知在0～3s 的时间内，A 在B 的前方，两者间距逐渐增大，故B 正确；
C ．t =3s 时，物体C 、
D 的图线相交，两者速度相同，故C 正确；
D ．由乙图看出：0-3s 内，D 的速度比C 的大，C 、D 是从同一地点沿同一方向开始运动的，所以D 在C 的前方，两者间距增大．故D 错误。

【点睛】
对于位移图象和速度图象要从图象的数学意义来理解其物理意义，抓住斜率、面积、交点等数学意义分析物体的运动情况．。