高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题

高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题

一、图示法图像法解决物理试题

1．真空中有四个相同的点电荷，所带电荷量均为q，固定在如图所示的四个顶点上，任意两电荷的连线长度都为L，静电力常量为k，下列说法正确的是

A．不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上

B．每条棱中点的电场强度大小都为

86kq

C．任意两棱中点间的电势差都为零

D．a、b、c三点为侧面棱中点，则a、b、c所在的平面为等势面

【答案】BC

【解析】

【详解】

假设ab连线是一条电场线，则b点的电场方向沿ab方向，同理如果bc连线是一条电场线，b的电场方向沿bc方向，由空间一点的电场方向是唯一的可知电场线不沿ab和bc方向，因此A错；由点电荷的电场的对称性可知abc三点的电场强度大小相同，由电场的叠加法则可知上下两个点电荷对b点的和场强为零，左右两个点电荷对b点的合场强不为

零，每个电荷对b点的场强

22

4kq

=

3L

3

kq

E

L

=

⎛⎫

⎪

⎝⎭

，合场强为

2

4kq686kq

=2Ecosa=2=

3L

E⨯

合

，故B正确；由点电荷的电势叠加法则及对称性可知abc三点的电势相等，因此任意两点的电势差为零，故C正确；假设abc平面为等势面，因此电场线方向垂直于等势面，说明电场强度的方向都在竖直方向，由电场叠加原理知b点的电场方向指向内底边，因此abc不是等势面，故D错误。

2．甲乙两图中，某时刻绳子AB与水平方向的夹角均为θ，绳子上端以速度v0匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（）

A．甲、乙两车运动速度大小之比

cos

1cos

θ

θ

+

B ．甲车运动速度大小为0cos v θ

C ．相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量

D ．此刻若将速度v 0改成拉力F ，则两车加速度大小之比1:1

【答案】AC

【解析】

【详解】

ABC ．由甲图可知，甲车的速度

011cos v v θ

=

+ 乙车的速度 02cos v v θ= 所以，甲、乙两车运动速度大小之比

cos 11cos θθ

<+，相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量．故AC 正确，B 错误； D ．改成拉力F ，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为2

2cos 2F θ，汽车乙的合力大小为cos F θ，因此合力不相等，加速度不相等，故D 错误．

3．有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为 53°，杆上套着一个质量为m = 2kg 的滑块 A （可视为质点）.用不可伸长的轻绳将滑块A 与另一个质量为M=2.7kg 的物块B 通过光滑的定滑轮相连接，细绳因悬挂B 而绷紧，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度103

L =m ，P 点与滑轮的连线同直杆垂直（如图所 示）．现将滑块A 从图中O 点由静止释放，（整个运动过程中 B 不会触地，g =10m/s 2）．下列说法正确的是

A ．滑块A 运动到 P 点时加速度为零

B ．滑块A 由O 点运动到P 点的过程中机械能增加

C ．滑块A 经过 P 点的速度大小为2m/s

D ．滑块A 经过P 点的速度大小为

4747

m/s 【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

A ．滑块A 运动到P 点时，垂直于杆子的方向受力平衡，合力为零；沿杆子方向，重力有沿杆向下的分力mg sin53°，根据牛顿第二定律得：

mg sin53°=ma

a =gsin53°

故A 错误．

B ．滑块A 由O 点运动到P 点的过程中，绳子的拉力对滑块A 做正功，其机械能增加；故B 正确．

CD ．由于图中杆子与水平方向成53°，可以解出图中虚线长度：

8sin 53m 3

l L =︒= 所以滑块A 运动到P 时，A 下落

10348sin 53cos53sin 53=

m=m 3555

OP h x L =︒=︒︒⨯⨯ B 下落 1082m m m 333

H L l =-=-= 当A 到达P 点与A 相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，则B 的速度为零，以两个物体组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得：

212

MgH mgh mv +=

解得

v =

故C 正确，D 错误．

故选BC ．

【点睛】

加速度根据牛顿第二定律研究，机械能的变化根据除重力以外的力做功情况进行判断，都是常用的思路．关键在于判断出滑块A 滑到P 点时，绳子在竖直杆子方向的速度为零，即B 的速度为零．

4．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ，竖直放置，两球质量均为m ，两球半径忽略不计，杆的长度为L ．由于微小的扰动，A 球沿竖直光滑槽向下运动，B 球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ时（图中未标出），关于两球速度A v 与B v 的关系，下列说法正确的是

A ．A 球下滑过程中的加速度一直大于g

B ．B 球运动过程中的速度先变大后变小

C ．tan A B v v θ=

D ．sin A B v v θ=

【答案】BC

【解析】

【分析】

【详解】

先分析小球B 的运动情况：小球 B 以初速度等于零开始向右运动，当小球A 落到最下方时B 的速度再次为零，所以B 在水平方向先加速后减小，即B 球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B 产生的是偏右的力，所以杆对A 产生的是偏向上的力，根据受力可知此时A 的加速度小于重力加速度g ，故A 错误；B 正确；当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解可知;cos sin A B v v θθ=即tan A B v v θ=，故C 正确；D 错误；

5．如图所示，在M 、N 两点分别固定点电荷+Q 1、－Q 2，且Q 1>Q 2，在MN 连线上有A 、B 两点，在MN 连线的中垂线上有C 、D 两点．某电荷q 从A 点由静止释放，仅在静电力的作用下经O 点向B 点运动，电荷q 在O 、B 两点的动能分别为E KO 、E KB ，电势能分别为E pO 、E pB ，电场中C 、D 两点的场强大小分别为E C 、E D ，电势分别为C D ϕϕ、，则下列说法正确的是（ ）

A ．E KO 一定小于E KB

B ．E pO 一定小于E pB

C ．E C 一定大于E D

D ．C ϕ一定小于D ϕ

【答案】AC

【解析】

【分析】

【详解】 AB ．电荷q 从A 点由静止释放，仅在静电力的作用下经O 点向B 点运动，说明静电力方向