高考物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析

高考物理图像法解决物理试题试题类型及其解题技巧含解析
一、图像法解决物理试题
1．平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶，t =0时刻b 车在前a 车在后，且两车相距s 0。

已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示，在0~t 1时间内，b 车的位移为s ，则下列说法中正确的是（ ）
A ．0~t 1时间内a 车的位移为3s
B ．若a 、b 在t 1时刻相遇，则s 0=s
C ．若a 、b 在1
2t 时刻相遇，则023
s s = D ．若a 、b 在12t 时刻相遇，它们将在12
3
t 时刻再次相遇 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】
A.v −t 图象围成的面积表示位移，在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍，故A 正确；
B.若a 、b 在t 1时刻相遇，则0s 等于该段时间内a 、b 位移差，则s 0=2s ，故B 错误；
C.若a 、b 在12t 时刻相遇，该段时间内b 的位移为14s ，a 的位移为74s ，所以03
2
s s =，故
C 错误； D.如图若在12t 时刻相遇，它们将在132
t
时刻再次相遇，D 错误。

故选A. 【点睛】
在速度时间图像中，需要掌握三点：一、速度的正负表示运动方向，看运动方向是否发生变化，只要考虑速度的正负是否发生变化；二、图像的斜率表示物体运动的加速度；三、图像与坐标轴围成的面积表示位移，在坐标轴上方表示正方向位移，在坐标轴下方表示负方向位移。

2．甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，其v t -图像如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．20t :时间内乙物体通过的路程大于甲物体通过的路程
B ．1t 时刻，两者相距最远
C ．20t :时间内乙的平均速度小于甲的平均速度
D ．2t 时刻，乙物体追上甲物体 【答案】C 【解析】 【详解】
AC.20t 时间内甲物体的速度一直比乙物体的速度大，乙物体通过的路程小于甲物体通过的路程．根据平均速度的定义，乙的平均速度小于甲的平均速度，故A 错误，C 正确； BD. 甲、乙两物体从同一位置沿同一直线运动，在0∼t 2时间内，甲的速度一直比乙的大，甲在乙的前方，两者间距逐渐增大．t 2时刻后，乙的速度比乙的大，两者间距逐渐减小，所以t 2时刻，两者相距最远．故B 错误，D 错误．
3．我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象，如图所示．以下判断正确的是（ ）
A ．6min ～8min 内，深潜器的加速度最大
B ．4min ～6min 内，深潜器停在深度为60m 处
C ．3min ～4min 内，深潜器的加速度方向向上
D ．6min ～10min 内，深潜器的加速度不变 【答案】C 【解析】 【详解】
A、v-t图象的斜率表示加速度，则知0-1min内和3-4min内深潜器的加速度最大，故A错误；
B、v-t图象和横坐标围成的面积表示位移大小，0-4min内位移大小为：
1
(120240)2m360m
2
h=⨯+⨯=，4-6min内静止不动，则4 min～6 min内，深潜器停在深度为360m;故B错误.
C、3-4min内，减速下降，则加速度向上，故C正确；
D、8min前后，深潜器的加速度方向是不同的，加速度是变化的，故D错误；
4．a、b两车在相部的两平行直车道上同向行驶，其v-t图象如图所示．已知t＝1s时两车并排行驶，不考虑两车道间的距离，则
A．t＝0时，b车在a车后
B．t＝2s时，a、b两车相距2.5m
C．t＝4s时，a、b两车并排行驶
D．a、b两车两次并排行驶的位置间距为40m
【答案】B
【解析】
【详解】
A．由图象可知，0-1s内a车的位移为
x a=10×1m=10m；
b车的位移为
x b=1
2
×5×1m=2.5m
两车在t=1s时并排行驶，所以在t=0时，b车在a车前7.5m，故A错误．
C．根据“面积”表示位移，由几何知识可知，1-3s内a、b两车通过的位移相等，而两车在t=1s时并排行驶，所以两车在t=3s时也并排行驶，故C错误．
B．1s到2s，两车的位移之差为：
1
51m=2.5m
2
x∆=⨯⨯
则t＝2s时，a、b两车相距2.5m，选项B正确；
D．102m=20m
x=⨯，即a、b两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为
20m，故D错误．
故选B．
【点睛】
本题是速度--时间图象的应用，要明确斜率的含义，知道在速度--时间图象中图象与坐标轴
围成的面积的含义，同时要把握相遇的条件，如位移关系．
5．一质量为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
1
26m 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．
6．质量相同的甲、乙两物体放在相同的光滑水平地面上，分别在水平力F 1、F 2的作用下从同一地点，沿同一方向，同时运动，其υ-t 图象如图所示，下列判断正确的是
A ．0～6s ，F 1先减小后不变，F 2一直增大
B ．0~6s 内两者在前进方向上的最大距离一定大于4m
C ．在0~2s 内，甲的加速度始终大于乙的加速度
D ．4s 末甲、乙两物体动能相同，由此可知F 1=F 2 【答案】B 【解析】 【详解】
A 、由υ-t 图象可知，对甲物体，在0～2 s 内，甲物体速度时间图线的斜率逐渐减小，则加速度逐渐减小，则F 1逐渐减小，2～6s 内，速度保持不变，F 1为零，对于乙物体，速度时
间图线的斜率保持不变，则F 2保持不变，故A 错误；
B 、0～6 s 内，当两者速度相同时，相距最大，此时乙的位移为1
4482
x m m 乙=⨯⨯=，甲的位移为1
2424122
x m m ⨯+
⨯⨯=甲＞，则两者的最大距离大于4m ，故B 正确； C 、由υ-t 图象可知，在0~2s 内，t=0时，甲图线的斜率大于乙图线的斜率，此后，甲的斜率逐渐减小到零，乙图线的斜率保持不变，故甲的加速度先大于乙的加速度，后小于乙的加速度，故C 错误；
D 、4s 末甲、乙两物体动能相同，但甲乙图线的斜率不同，故F 1不等于F 2，故D 错误。

7．如图所示，直线Ⅰ、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的伏安特性曲线，曲线Ⅲ与直线Ⅰ、Ⅱ相交点的坐标分别为P (5.2，3.5)、Q (6，5)。

如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是( )
A ．电源1与电源2的内阻之比是3∶2
B ．电源1与电源2的电动势之比是3∶2
C ．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是1∶2
D ．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是7∶10 【答案】A 【解析】 【详解】
A ．根据电源U I -图线可知：
11005
ΩΩ804r -==- 21005
ΩΩ1206r -=
=- 则有：
12:3:2r r =
故A 正确；
B ．根据电源U I -图线可知：
1210V E E ==
电源1与电源2的电动势之比是1∶1，故B 错误；
CD．灯泡伏安特性曲线与电源外特性曲线的交点即为灯泡与电源连接时的工作状态，则有：
13.5V
U=，
15A
I=
25V
U=，
26A
I=可得：
11117.5W
P U I
==，1
1
1
0.7Ω
U
R
I
==
222
30W
P U I
==，2
2
2
5
Ω
6
U
R
I
==
小灯泡的电阻之比为：
12
:
:2125
R R=
小灯泡消耗的功率之比为：
12
:7:12
P P=
故C、D错误；
故选A。

8．如图所示是甲、乙两质点运动的v﹣t图象，由图线可以判定（）
A．甲质点的加速度越来越小，t1时刻两质点速度等大
B．零时刻甲质点的加速度为零
C．在t1时刻之前，甲质点的加速度均大于乙质点的加速度
D．在0﹣t1时间内，甲质点的位移大于乙质点的位移
【答案】AD
【解析】
【详解】
A.在速度﹣时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，图线的斜率表示加速度，知甲质点的加速度逐渐减小，t1时刻两质点速度等大，故A项与题意相符；
B.由于在速度﹣时间图象中，切线斜率表示加速度，所以零时刻甲质点的速度为零，但加速度不为零，故B项与题意不相符；
C.在t1时刻之前，乙质点的加速度逐渐减小，所以乙质点的加速度一开始小于甲的加速度，后来大于甲的加速度，故C项与题意不相符；
D.在速度﹣时间图象中，图象与坐标轴围成面积代表位移，所以在0﹣t1时间内，甲质点的位移大于乙质点的位移，故D项与题意相符。

9．一辆汽车正在以v ＝20m/s 的速度匀速行驶．突然，司机看见车的正前方x 0＝33 m 处有一只狗，如图甲所示，若从司机看见狗开始计时(t ＝0)，司机采取了一系列动作。

整个过程中汽车的运动规律如图乙所示，g 取10 m/s 2.则下列判断正确的是（ ）
A ．汽车先做匀速运动再做反向匀减速运动
B ．汽车减速运动的加速度大小为5m/s 2
C ．若狗正以v ′＝4m/s 的速度与汽车同向奔跑，则不能摆脱被撞的噩运
D ．汽车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离为48.4 m 【答案】BC 【解析】 【详解】
A ．由图乙得0～0.5s 内车速不变，0.5～4.5s 车速随时间均匀减小；0～4.5s 内速度始终为正值，即0～4.5s 内始终沿规定的正方向运动；则汽车先做匀速运动再做正方向的匀减速运动，故A 项错误；
B ．汽车减速运动的加速度
22020m/s 5m/s 4.50.5
v a t ∆-=
==-∆- 所以汽车减速运动的加速度大小为5m/s 2，方向与规定的正方向相反．故B 项正确； C ．当客车由20m/s 减速到4m/s ，所需时间
1420
s 3.2s 5
v v t a --==-'=
这段时间内车前进的距离
101204200.5 3.2m 48.4m 22
v v x vt t ++=+
=⨯+⨯=' 此时间内狗前进的距离
()201()40.5 3.2m 14.8m x v t t =+=⨯+='
因为
20114.833m 47.8m x x x +=+=<
所以狗将被撞上，故C 项正确；
D ．速度时间图象与坐标轴围成的面积表示对应时间内的位移，则汽车从司机发现狗至停止运动的这段时间内前进的距离
1
200.5204m 50m 2
x =⨯+⨯⨯=
故D 项错误；
【点睛】
避碰类问题要分析速度相等时的位置关系，确认此时是否发生碰撞来判断碰撞能否避免。

10．一定质量的理想气体从状态M经历过程1或者过程2到达状态N，其P—V图像如图所示．对于这两个过程，下列说法正确的是．
A．气体经历过程1，其温度先升高后降低
B．气体在过程1中一直对外做功
C．气体经历过程2，其内能先增大后减小
D．气体在过程2中一直对外放热
E.气体在过程1中吸收的热量大于过程2中吸收的热量
【答案】ABE
【解析】
【详解】
气体经历过程1，由图像可知，PV乘积先增加后减小，根据PV/T=C可知，其温度先升高后降低，选项A正确；气体在过程1中，体积一直增加，则一直对外做功，选项B正确；气体经历过程2，PV乘积先减小后增加，则根据PV/T=C可知，温度先降低后升高，则其内能先减小后增大，选项C错误；气体在过程2中的等压膨胀过程中，温度升高，内能增加，对外做功，则气体吸热，选项D错误；1、2两过程体积变化，对外做功相同，做功大小每一小段为W=PS△d=P△V，则在图上对应的做功量在数值上为图线与横轴所围成的面积值，则由图可知1过程做功大于2过程的做功，而两过程初末的温度不变，内能不变，由△U=W+Q可知气体在过程1中吸收的热量大于过程2中吸收的热量，选项E正确．
11．长木板A放在光滑的水平面上，质量为m=2kg的另一物体B以水平速度v0=2m/s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所示，则下列说法正确的是()
A．木板获得的动能为2J
B．系统损失的机械能为2J
C．木板A的最小长度为1m
D．A、B间的动摩擦因数为0.1
【答案】BCD
【解析】
【详解】
A．根据速度时间图像可知木板最终的速度为v=1m/s，从B刚滑上A开始，到两者共速，过程中，将两者看做一个整体，整体所受合力为零，故整体动量守恒，设木板的质量为M，则根据动量守恒定律可得：
，
解得：
，
故木板获得的动能为
，
A错误；
B．系统减少的动能为
，
B正确；
C．图像图线与坐标轴围成的面积表示位移，则由图得到：0-1s内B的位移为
，
A的位移为
，
木板A的最小长度为
C正确；
D．由斜率大小等于加速度大小，得到B的加速度大小为
，
根据牛顿第二定律得
，
代入解得
，
D正确．
12．一质点位于x=-2 m处，t=0时刻沿x轴正方向做直线运动，运动的v-t图象如图所示。

下列说法正确的是( )
A ．t =4 s 时，质点在x =l m 处
B ．第3s 内和第4s 内，质点加速度的方向相反
C ．第3s 内和第4s 内，质点的位移大小相等，方向相反
D ．0～2 s 内和0～4 s 内，质点的平均速度相同 【答案】AC 【解析】 【详解】
A.0−4s 内质点的位移等于0−2s 的位移，为1
(12)2m 3m 2
x ∆=
⨯+⨯=；0t =时质点位于2m x =-处，则4s t =时，质点在21m x x =-+∆=处，故选项A 符合题意；
B.图线的斜率表示加速度，直线的斜率一定，则知第3s 内和第4s 内，质点加速度相同，其方向相同，故选项B 不符合题意；
CD.根据图象与坐标轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的位移为正，下方的面积表示位移为负，第3 s 内和第4 s 内，质点的位移大小相等，方向相反；0∼
2s 内和0∼4s 内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故选项C 符合题意，D 不符合题意。

13．a 、b 两个物体从同一位置沿同一直线运动，它们的速度图象如图所示，下列说法正确的是（ ）
A ．a 、b 加速时，物体a 的加速度大于物体b 的加速度
B ．20s 时，a 、b 两物体相距最远
C ．60s 时，物体a 在物体b 的前方
D ．若题图为位移时间图象，则物体a 、b 在40s 时相遇 【答案】CD 【解析】 【详解】
A.、加速时，图线的斜率大于图线的斜率，则的加速度大于的加速度；故A 项错误；
B.在内，静止，向正方向做匀加速运动，在内的速度大于的速度，两者间距增大；后，的速度小于的速度，两者间距减小，则时，、两物体相距最远；故B项错误；
C.时，图线与时间轴围成的面积大于图线与时间轴围成的面积，则的位移大于的位移，物体在物体的前方；故C项正确；
D.若题图为位移时间图象，则物体、在40s时相遇；故D项正确.
14．a，b，c三辆汽车在同一平直训练场地上行驶，它们的v-t图像分别为图中的a、b、c，由图像可知( )
A．三辆汽车中b车加速度最大
B．c汽车做加速度变大的加速直线运动
C．0～4 s内a、b两汽车运动方向相同
D．第3 s末，b、c两汽车的加速度相同
【答案】AC
【解析】
【分析】
【详解】
A．从图像可知，b车加速度最大，选项A正确；
B．c图线的斜率不变且大于0，则其加速度不变，说明c做加速直线运动，选项B错误；C．0～4 s内，a，b的速度均一直为正，说明两车的运动方向相同，选项C正确；
D．由于图线b的斜率大于图线c的斜率，因此b的加速度大于c的加速度，选项D错误.
15．静止在水平面的A.B两个物体，分别在水平拉力的作用下，从同一位置开始运动，其运动的v-t图象如图所示，已知两物体的质量相等，与水平面之间的动摩擦因数也相同，下列判断中正确的是
A．在t0时刻，物体A与物体B相遇
B．在t0时刻，物体A与物体B的加速度大小相等
C．在t0时间内，物体B所受的水平拉力逐渐减小
D．在0t时间内，物体B克服摩擦力所做的功比物体A克服摩擦力所做的功多
【答案】CD
【解析】
【详解】
A.根据v t -图象的面积表示位移可知在0t 时间内物体A 与物体B 的位移关系：
A B x x <
由于物体A 与物体B 从同一位置开始运动，所以在0t 时刻，物体A 与物体B 不相遇，故A 错误；
B.v t -图象的斜率表示加速度，在0t 时刻，物体A 斜率大于物体B 的斜率，所以物体A 加速度大于物体B 的加速度，故B 错误；
C.v t -图象的斜率表示加速度，物体B 的斜率逐渐变小，加速度也逐渐变小，根据牛顿第二定律则有：
F f ma -=
物体B 所受的水平拉力也逐渐减小，故C 正确；
D.v t -图象的面积表示位移，由图知A B x x <，而克服摩擦力做功为：
f W mgx μ=
所以物体B 克服摩擦力所做的功比物体A 克服摩擦力所做的功多，故D 正确。