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．如图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是
A．0～1 s内的平均速度是2 m/s
B．0～2 s内的位移大小是4 m
C．0～1 s内的运动方向与2 s～4 s内的运动方向相反
D．0～1 s内的加速度大小大于2 s～4 s内加速度的大小
【答案】D
【解析】0～1s内质点做匀加速直线运动，其平均速度为初末速度之和的一半即：
，故A错误；在v-t图象中，图线与坐标轴所围的面积大小
等于位移：，故B错误；速度的正负表示速度的方向，则知0～1s 内的运动方向与2～4s内的运动方向相同，故C错误；速度图象的斜率等于加速度，则知0～1s内的加速度大于2～4s内的加速度，故D正确。

所以D正确，ABC错误。

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
151025m 2
s =⨯⨯=，故B 正确； 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．质量为2kg 的物体在水平面内做曲线运动，已知x 方向的位移-时间图像和y 方向的速度-时间图像分别如图甲、乙所示。

下列说法正确的是
A ．质点初速度的方向与合外力方向垂直
B ．3s 末质点速度大小为10m/s
C ．质点的初速度大小为6m/ s
D ．质点所受的合外力大小为2N
【答案】A
【解析】
【详解】
AC 、由图甲可知，质点在x 方向上的初速度为124m /s 3x v =
=，沿x 方向的加速度为0；y 方向上的初速度为0，加速度：22m /s m s 63
2/a v t ∆=∆==，可知质点的初速度沿x 方向，大小为4m/s ，而加速度沿y 方向，根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力的方向沿y 方向，与初速度的方向垂直，A 正确C 错误；
B 、质点在x 轴方向做速度为4m/s 的匀速直线运动，在y 轴方向上做初速度为零的匀加速直线运动，质点的加速度方向沿y 轴方向，3s 末沿y 方向的分速度为6m/s ，所以3s 末质点的速度：2222364213m /s x y v v v =+=+=，B 错误；
D 、根据牛顿第二定律可知，质点受到的合外力：F =ma =2×2=4N ，D 错误．
4．将质量为m ＝0.1 kg 的小球从地面竖直向上抛出，初速度为v 0＝20 m/s ，小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f ＝kv ，已知k ＝0.1 kg/s ．其在空气的速率随时间的变化规律如图所示，取g ＝10 m/s 2，则以下说法正确的是（ ）
A ．小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/s
B ．小球在t 1时刻到达最高点，此时加速度为零
C ．小球落地前匀速运动，落地速度大小v 1＝10 m/s
D ．小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/s 2
【答案】C
【解析】
【详解】
根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移，则从图象可以看出，位移小于阴影部分面积，而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移，匀减速直线运动的平均速度等于010/2
v m s = ，故小球上升过程的平均速度小于10m/s ，故A 错误．
球在t 1时刻速率为零，到达最高点，空气阻力为零，只受重力，加速度为g ，故B 错误．由图象可知，小球落地前匀速运动，由 mg=f=kv 1；得
v 1=10m/s ．故C 正确．小球抛出瞬间，有：mg+kv 0=ma 0；联立解得：a 0=30m/s 2．故D 错误．故选C .
【点睛】
关于速度时间图象问题，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移．要注
意公式0
2
v v v =+ 只适用于匀变速直线运动． 5．从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体I 、II 的速度图象如图所示。

在0~t 2时间内，下列说法中正确的是：（ ）
A ．I 、II 两个物体所受的合外力都在不断减小
B ．I 物体的加速度不断增大，II 物体的加速度不断减小
C ．I 、II 两个物体在t 1时刻相遇
D ．物体平均速度的大小：I 物体的大于12+2v v ，II 物体的等于12+2v v 【答案】D
【解析】 【详解】
AB.速度-时间图象上某点的切线的斜率表示该点对应时刻的加速度大小，故物体Ⅰ做加速度不断减小的加速运动，物体Ⅱ做加速度不变的减速运动，根据牛顿第二定律可知. I 物体所受的合外力都在不断减小，. II 物体所受的合外力合力不变，故AB 错误；
C. 图线与时间轴围成的面积表示对应时间内的位移大小，在0~t 1时间内两物体图线与时间轴围成的面积不相等，说明两物体的位移不相等，而从同一地点同时开始沿同一直线运动的两个物体，所以I 、II 两个物体在t 1时刻没有相遇，故C 错误；
D. v 1均匀增加到v 2，物体的位移就等于图中梯形的面积，平均速度就等于
122v v +，所以Ⅰ的平均速度大于122
v v +，如图所示；II 物体的图像是一条倾斜直线，表示它做匀减速直线运动，所以II 物体的等于
12+2v v ，故D 正确。

6．如图所示，是一质量为m=2kg 的物体，从t=0时开始做直线运动的v-t 图线那么，下列选项中正确的是 （ ）
A ．在0~6内，物体离出发点最远为30m
B ．在0~6内，物体经过的位移为40m
C ．在0~4内，物体的动量变化为20kg·m/s
D ．在第4~6内，物体所受的合外力的冲量为－20N·s
【答案】C
【解析】
【详解】
A. 前5s 内质点一直沿正方向运动，后1s 内沿负方向运动，所以在5s 末质点离出发点最远，最远距离为S=m=35m.故A 错误；
B. 根据v-t 图像的面积等于物体的位移，在0~6内，物体经过的位移为x=m-m=30m ，故B 错误；
C. 在0~4内，物体的动量变化为△p=mv -0=2×10-0kg·m/s=20 kg·m/s，故C 正确；
D. 根据动量定理，在第4~6内，物体所受的合外力的冲量等于动量的变化量为I=－2×10-2×10 kg·m/s =-40 kg·m/s =-40N·s.故D 错误。

故选： C
7．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．
8．如图是质量m=3kg 的质点在水平面上运动的v-t 图象，以下判断正确的是
A ．在t=l.0s 时，质点的加速度为零
B ．在1.0-3.0s 时间内，质点的平均速度为1m/s
C ．在0-2.0s 时间内，合力对质点做功为零
D ．在1.0-4.0s 时间内，合力对质点做功的平均功率为6W
【答案】C
【解析】
A 、速度时间图线的斜率表示加速度，在t=1.0s 时，速度为零，但是斜率不为零，则加速度不为零，故A 错误；
B 、在1.0 3.0s ～时间内，质点的位移()112232x m m =⨯+⨯=，根据平均速度的定义式知，质点的平均速度3 / 1.5/2
x v m s m s t ===，故B 错误； C 、在0 2.0s ～时间内，初末速度的大小相等，则动能的变化量为零，根据动能定理知，合力对质点做功为零，故C 正确；
D 、在1.0 4.0s ～时间内，动能的变化量211034622k
E mv J J ∆=
-=⨯⨯=，则合力做功为6J ，合力做功的平均功率623
W P W W t ===，故D 错误． 点睛：解决本题的关键知道速度时间图线的含义，知道图线的斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移，知道合力做功等于动能的变化量．
9．一质量为2kg 的物体静止在水平桌而上，在水平拉力F 的作用下，沿水平方向运动2s 后撒去外力，其v ﹣t 图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．在0～6s 内，物体的位移大小为12m
B ．在2～6s 内，物体的加速度大小为0.5m/s 2
C ．在0﹣6s 内，摩擦力做的功为﹣8J
D ．在0～6s 内，摩擦力做的功为﹣4J
【答案】B
【解析】
【详解】
A 、根据速度时间图线围成的面积表示位移大小，在0～6s 内，物体的位移大小为126m 6m 2
x =⨯⨯=，故选项A 错误； B 、在2～6s 内，物体的加速度大小为2Δ0.5m/s Δv a t
==，故选项B 正确； CD 、根据牛顿第二定律得阻力为20.5N 1N f ma ==⨯=，在0～6s 内，摩擦力做功为16J 6J f W fx =-=-⨯=-，故选项C 、D 错误．
10．从地面上以初速度v 0竖直上抛一质量为m 的小球，若运动过程中受到的阻力与其速率成正比，小球运动的速率随时间变化的规律如图所示，小球在t 1时刻到达最高点后再落回地面，落地速率为v 1，且落地前小球已经做匀速运动，已知重力加速度为g ，下列关于小球运动的说法中不正确的是（ ）
A ．t 1时刻小球的加速度为g
B ．在速度达到v 1之前小球的加速度一直在减小
C ．小球抛出瞬间的加速度大小为011g v v ⎛
⎫+ ⎪⎝⎭
D ．小球加速下降过程中的平均速度小于
12v 【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
t 1时刻，小球的速度为零，则受到的阻力为零，小球只受重力，加速度为g ，故A 正确；速度时间图象斜率表示加速度，根据图象可知在速度达到v 1之前，图象的斜率减小，则小球的加速度一直在减小，故B 正确；空气阻力与其速率成正比，最终以v 1匀速下降，有：mg=kv 1；小球抛出瞬间，有：mg+kv 0=ma 0；
联立解得：a 0＝011g v v ⎛
⎫+ ⎪⎝⎭
，故C 正确；下降过程若是匀加速直线运动，其平均速度为12
v ，而从图中可以看出其面积大于匀加速直线运动的面积，即图中的位移大于做匀加速的位移，而平均速度等于位移比时间，故其平均速度大于匀加速的平均速度，即大于12
v ，故D 错误．此题选择错误的选项，故选D.
【点睛】
关于速度时间图象，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移，注意t1时刻图象的斜率不为零，加速度不为零，难度适中．
11．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．
12．A和B两质点在同一直线上运动的v－t图象如图所示，已知在第3 s末两个物体在途中相遇，则下列说法正确的是( )
A．两物体从同一地点出发
B．出发时B在A前3 m处
C．5 s末两个物体再次相遇
D．t＝0时两物体的距离比t＝5 s时的大
【答案】BD
【解析】
【详解】
由速度图象的“面积”表示位移，可知两物体在3 s内的位移不等，而它们在第3 s末相遇，则知两物体出发点不同，故A错误；A、B两物体在3 s内的位移分别为x A＝×5×3 m＝7.5
m，x B＝×3×3m＝4.5m，则出发时B在A前3 m处，故B正确；3s末两个物体相遇，在
3～5s内，A的位移比B的位移大Δx＝×2×2m＝2m，即5s末两个物体没有相遇，t＝0时两物体的距离比t＝5s时的大，故C错误，D正确。

所以BD正确，AC错误。

13．某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F随时间t变化的图象如图所示，研究物体在0~8秒内的运动，下面判断正确的是（）
A．物体在0~4s内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零
B．物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零
C．物体在第4s末离出发点最远，速率最大
D．物体在第8s末速度和加速度都为零，且离出发点最远
【答案】BD
【解析】
【详解】
A.物体在0∼4s内F先增大后减小，方向不变，根据牛顿第二定律
F
a
m
得知，加速度先
增大后减小，方向不变，物体做变加速直线运动．根据动能定理，合力F所做的功等于动能的变化量，不等于零，冲量I=Ft也不等于零，故A错误；
B.在4∼8s内F方向与0∼4s内相反，关于4s对称的时刻，加速度大小相等，方向相反，8S 时速度为零．根据动能定理和动量定理，物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零．故B正确；
C.据B中分析，0~8秒内物体速度方向始终未变，根据对称性可知，8s末物体的速度为零，加速度为零，离出发点最远，4s末速度最大，故C错误，D正确；
故选BD.
14．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．
15．质量为m的物体静止在光滑的水平而上，物体在下列四种变化规律不同的合外力F作用下都通过相同的位移x0，下列说法正确的是（）
A．甲图和乙图合外力做功相等B．丙图和丁图合外力做功相等
C．四个图合外力做功均相等D．四个图中合外力做功最多的是丙图
【答案】AD
【解析】
F−x图象中，图象与坐标轴围成的面积表示力F所做的功，由图象可知，甲乙的面积相等，丙的面积最大，丁的面积最小，故甲乙做功相等，丙做功最多，丁做功最小，选项A、D正确．
【点睛】物理上，在研究图像问题时，一般根据图像的纵横截距，斜率，面积等代表的物理意义来解决问题．。