高考物理新力学知识点之直线运动全集汇编含答案(2)

高考物理新力学知识点之直线运动全集汇编含答案(2)
一、选择题
1．疫情当前，无人驾驶技术在配送、清洁、消毒等方面的应用，节省人力的同时，也大幅降低了相关人员的感染风险，对疫情防控起到了积极作用。

某公司在研发无人驾驶汽车的过程中，对比甲乙两辆车的运动，两车在开始计时时刚好经过同一位置且沿同一方向做直线运动，它们的速度随时间变化的关系如图所示，由图可知（）
A．在t = 3s时，两车第一次相距最远B．甲车任何时刻加速度大小都不为零C．在t = 6s时，两车又一次经过同一位置D．甲车t = 6s时的加速度与t= 9s时的加速度相同
2．一辆小车从A点由静止开始做匀加速直线运动,先后经过B点和C点,已知它经过B点时的速度为v,经过C点时的速度为3v,则AB段与BC段位移之比为
A．1:3B．1:5
C．1:8D．1:9
3．如图甲所示，一维坐标系中有一质点静止于x轴上的某位置(图中未画出)，从t=0时刻开始，质点在外力作用下沿x轴正方向做匀变速直线运动，其位置坐标与速率平方关系的图象如图乙所示。

下列说法正确的是（）
A．物块运动的加速度大小为1m/s2
B．t=4s时物块位于x=2m处
C．前2s时间内物块的位移大小为2m
D．2~4s时间内物块的平均速度大小为3m/s
4．一物体做匀加速直线运动，通过一段位移所用时间为，紧接着通过下一段位移
所用时间为，则物体运动加速度的大小为（）
A． B． C． D．
5．如图是一辆汽车做直线运动的x—t图像，对线段OA、AB、BC、CD所表示的运动，下列说法错误的是（）
A．汽车在OA段运动得最快
B．汽车在AB段静止
C．CD段表示汽车的运动方向与初始运动方向相反
D．4 h内汽车的位移大小为零
6．AK47步枪成为众多军人的最爱．若该步枪的子弹在枪膛内的加速度随时间变化的图象如图所示，下列说法正确的是（）
A．子弹离开枪膛时的速度为450 m／s
B．子弹离开枪膛时的速度为600 m／s
C．子弹在枪膛内运动的距离小于0. 45 m
D．子弹在枪膛内运动的距离大于0. 45 m
7．如图所示是物体运动的v-t图像，从t=0开始，下列说法不正确的是（）
A．t1时刻离出发点最远
B．t2~t3时间内，加速度沿负方向
C．在0~t2与t2~t4这两段时间内，物体的运动方向相反
D．在t1~t2与t2~t3时间内，物体的加速度大小和方向都相同
8．有一个勇敢的跳水者走到跳台边缘时，先释放一个石子来测试一下跳台的高度，由于空气阻力的影响，现测出石子在空中下落的时间为1.0s，当地重力加速度g=9.8m/s2，则跳台实际离水面的高度可能为（）
A．4.7m B．4.9m C．5.0m D．9.8m
9．假设在质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上，发生的下列事件中，不可
能的是（）
A．跳高运动员的成绩会更好B．用弹簧秤称体重时，体重数值变小C．从静止降落的棒球落下的速度变慢D．用手投出的蓝球，水平方向的分速度变大10．关于自由落体运动，正确的说法是（）
A．在空气中不考虑空气阻力的都是自由落体运动
B．物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C．质量大的物体，受到的重力也大，落地时的速度也越大
D．自由落体运动是初速度为零、加速度为重力加速度的匀加速直线运动
11．将甲乙两小球先后以同样的速度在距地面不同高度处竖直向上抛出，抛出时间相隔
2s，它们运动的v-t图像分别如图中直线甲、乙所示。

则（）
A．t=4s 时，两球相对于各自抛出点的位移不相等
B．t=3s 时，两球高度差一定为20m
C．两球从抛出至落到地面所用的时间间隔相等
D．甲、乙两球从抛出至达到最高点的时间间隔相等
12．一质点做直线运动的v-t图像如图所示，下列关于该质点运动的描述错误的是（）
A．1s-4s内的位移大小为24m
B．0-1s内的加速度大小为8m/s2
C．4s末质点离出发点最远
D．0-1s和4-6s质点的运动方向相同
13．一辆汽车从静止开始由甲地出发，沿平直公路开往乙地，汽车先做匀加速直线运动，接着做匀减速直线运动，开到乙地刚好停止，其速度-时间图象如图所示，那么在0～t0和t0-3t0两段时间内（）
A．加速度之比为3：1
B．位移大小之比为1：1
C．平均速度大小之比为1：1
D．在0t时刻汽车的运动方向发生改变
14．A、B两物体在同一直线上做变速直线运动，它们的速度一时间图象如图所示，则（）
A．A、B两物体的运动方向一定相反
B．时，A、B两物体的速度相同
C．0~6s内A比B物体运动得快
D．A物体的加速度比B物体的加速度大
15．一平直公路上有两条同向并排车道，汽车I和II分别在两条车道上行驶。

汽车I、II的v－t图像如图所示，两车在t=2s时同时到达终点。

下列说法正确的是（）
A．在t=0时，汽车I在汽车II前面5m处B．在t=1s时，汽车I、II恰好并排行驶C．在t=1.5s时，汽车I追上汽车I D．汽车II追上汽车I时，距终点还有10m 16．汽车以15m/s的速度在水平路面上匀速前进，紧急制动后做匀减速直线运动，加速度大小为3m/s2，则刹车后6s时汽车的速度为（）
A．33m/s
B．3m/s
C．3m/s
D．0
17．两相同小球距地面高度相同，其中一个水平抛出，另一个以相同速率竖直上抛，不计空气阻力，下列说法正确的是（）
A．两小球落地时动量相同
B．两小球落地时重力的瞬时功率相等
C．两小球落地时动能相等
D．从抛出到落地，两小球重力的冲量相等
18．从同一高度以相同的速率分别抛出质量相等的三个小球，一个竖直上抛，一个竖直下抛，另一个平抛，则它们从抛出到落地（）
A．运行的时间相等B．加速度不相同C．落地时的速度相同D．落地时的动能相等19．随着无人机航拍风靡全球，每天都有新的航拍爱好者在社交媒体上分享成果．在某次航拍时，无人机起飞时竖直方向的速度随时间变化的规律如图所示，下列说法中正确的是( )
A．无人机经5s达到最高点
B．无人机经15s达到最高点
C．无人机飞行的最大高度为75m
D．无人机飞行的最大高度为90m
20．质量相等的甲、乙两物体放在光滑的水平地面上，分别在水平力F1、F2的作用下从同一地点，沿同一方向同时开始运动，图示为它们的v—t图像，则下列说法正确的是
（）
A．在0~2s内，F1越来越大
B．在4~6s内，乙在甲的前方
C．在0~4s内，拉力对甲乙做功一样多
D．在0~6s内两物体间的最大距离为8m
21．某做直线运动的质点的位移—时间图像（抛物线）如图所示，P（2，12）为图线上的一点，PQ为过P点的切线，与x轴交于点Q（0，4），已知t=0时质点的速度大小为
8m/s，则下列说法正确的是（）
A．质点做匀减速直线运动B．2s时，质点的速度大小为6m/s
C．质点的加速度大小为0.5m/s2D．0~1s内，质点的位移大小为4m
22．如图甲，现代城市里面高楼林立。

如图乙，是某地两高楼示意图，左边的楼高98m，右边的楼高200m，水平间距为136m。

左边楼顶一人拿着1kg的尽球，右边楼顶另一人拿
着4kg 的F 球；若右边楼顶的人静止释放F 球的同时大喊一声，左边楼顶的人一旦听到声音后即刻静止释放E 球，不计空气阻力，人和球均看成质点，声音在空气中传播的速度为340m/s ，则下列说法正确的是（本题取10 3.2=，本题仅供理论讨论，严禁高空抛物）（ ）
A ．F 球先落地
B ．在两球均释放后且落地前的过程中，在相等的时间内E 球的速度变化量小于F 球的
C ．两球落地的时间差为1.92s
D ．在
E 球落地的一瞬间，
F 球离地面的高度小于左边楼的高度
23．两辆汽车同时由同一地点沿同一方向做直线运动，甲车匀速前进，乙车匀加速前进，它们的v -t 图像如图所示，则下列判断不正确的是（ ）
A ．前2s 甲车速度大，后2s 乙车的速度比甲车速度大
B ．前2s 甲车在乙车前，后2s 乙车超过甲车
C ．在4s 内两车的平均速度相等
D ．距离出发点40m 远处两车相遇
24．下列关于物理学的发展史和物理规律说法正确的是（ ）
A ．亚里士多德认为，必须有力作用在物体上，物体的运动状态才会改变
B ．伽利略通过逻辑推理和实验验证认为重物比轻物下落的快
C ．由万有引力定律122
m m F G
r =可得，两物体间的距离趋近于零时，万有引力趋近于无穷大
D ．从地球表面发射火星探测器的速度必须大于第二宇宙速度
25．如图所示是物体做直线运动的v －t 图象，则下列由v －t 图象作出的加速度—时间(a －t )图象和位移—时间(x －t )图象中正确的是( )
A ．
B ．
C ．
D ．
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一、选择题
1．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．甲乙两车同时同地出发，03s ~内甲车速度大于乙车速度，甲在前乙在后，距离越来越远，36s ~内甲车速度小于乙车速度，距离越来越近，所以3s t =时，甲乙两车速度相等，第一次距离最远，A 正确；
B ．v t -图像斜率的物理意义为加速度，图像的斜率可以为0，所以甲车的加速度可以为0，B 错误；
C ．图像与横轴所围面积代表位移，可知前6s 内，乙的位移比甲的大，故C 错误；
D ．甲车在6s 时和9s 时加速度方向不同，D 错误。

故选A 。

2．C
解析：C
【解析】
【分析】
,
【详解】
ABCD 、根据v at = 可知小车到达B 点和C 点的时间之比为1:3，再根据212
s at =
，可知位移之比为1:9，那么AB 段与BC 段位移之比为1；8，故C 正确；ABD 错误；故选C
3．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由
()202v a x x =-
整理得
2
02v x x a
=+ 结合图像可知，物体做匀加速直线运动
20.5m/s a =
02m x =-
故A 错误；
B ．由
2012
x t x a =- 当4s t =时，解得
2m x =
故B 正确；
C ．由
212
x at =
将2s t =代入，解得 1m x =
故C 错误；
D ．匀加速直线运动的平均速度等于中间时刻的速度，根据
v at =
24s 3s 2
t +== 解得
1.5m/s v =
故D 错误。

故选B 。

4．B
解析：B
【解析】
试题分析：根据某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，求出两段过程中的平均速度，结合时间求出加速度的大小．
在第一段内的平均速度为，在第二段内的平均速度为，因为某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，则两个中间时刻的时间差为：．则加速度为，B 正确．
5．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
因为s-t 图线的斜率等于物体的速度大小，故由图线可看出CD 段物体运动的最快，选项A 错误；由题干信息以及图像可知AB 段静止，B 正确；汽车在C 点返回，D 点位移为零，C 、D 项正确；本题选择错误的选项，应选A ．
考点：s-t 图线.
6．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB.根据v at ∆= 可知，图像与坐标轴围成的面积等于速度的变化量，则子弹离开枪膛的速度为：
351310210m/s 300m/s 2
v -=⨯⨯⨯⨯= 选项AB 错误；
CD.子弹在枪膛内的做加速度减小的加速运动，则平均速度大于
150m/s 2
v = ，故子弹在枪膛内运动的距离大于 3150310m 0.45m 2
v t -=⨯⨯= 故选项C 错误，D 正确；
故选D.
7．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图可知，在t 2时刻，图线与时间轴围成的面积最大，则位移最大，离出发点最远，
故A 错误，A 项符合题意；
B ．t 2~t 3时间内，图像的斜率为负，表示加速度沿负方向，故B 正确，B 项不合题意；
C ．在0～t 2与t 2～t 4这两段时间内，速度的正负相反，一正一负，则速度的方向即运动方向相反，故C 正确，C 项不符题意；
D ．在t 1～t 2与t 2～t 3这两段时间内，图线的斜率相同，则加速度的大小和方向相同，故D 正确，D 项不符题意。

本题选不正确的故选A 。

8．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
由于跳水者在向下运动的过程中要受到空气的阻力，所以他向下的运动的加速度要略小于重力加速度g ，如果是自由落体运动，则
22119.81m 4.9m 22
h gt ==⨯⨯≈ 计算的结果比实际的高度偏大，可知实际的高度要小于4.9m ，故A 符合实际的情况。

故选A 。

9．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．已知地球表面的重力加速度为
2
GM g R = 质量与地球质量相同，半径为地球半径两倍的天体上，重力加速度为地球上的四分之一，又跳高运动员挑起的高度为
2
2v h g
= 所以跳高运动员跳得更高，成绩会更好，但是不符合题意，所以A 错误；
B ．重力为mg ，所以用弹簧秤称体重时，体重数值会变为原来的四分之一，但是不符合题意，所以B 错误；
C ．有自由落体运动可知，落地速度为
v
由于g 变小，所以v 变小，但是不符合题意，所以C 错误；
D ．用手投出的篮球，水平方向不受力，由于惯性做匀速直线运动，速度不变，符合题意，所以D 正确。

故选D 。

10．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．自由落体运动的特点是初速度为零，仅受重力，不受空气阻力的运动不一定是自由落体运动，故A 错误；
B ．做自由落体运动的物体仅受重力，故B 错误；
C ．自由落体的加速度恒为g ，根据
2t 2v gh =
可知，物体落地的速度的大小只与高度有关，与物体的质量无关。

故C 错误； D ．自由落体运动是初速度为0，只受重力，加速度恒为g 的匀加速直线运动。

故D 正确。

故选D 。

11．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．根据速度时间图象与时间轴所围的“面积”表示质点的位移，则知t =4s 时，甲球相对于抛出点的位移为
1130310140m 22
⨯⨯-⨯⨯= 乙球相对于抛出点的位移为
1(3010)2m 40m 2
⨯+⨯= 故两球相对于各自的抛出点的位移相等，故A 错误；
B ．t =3s 时，甲球通过的位移为
1=303m=45m 2
x ⨯⨯甲 乙的位移为
1=30201m=25m 2
x ⨯+⨯乙() 两球位移之差等于20m ，但两球初始的高度未知，故t =3s 时两球的高度相差不一定为20m ，故B 错误；
C ．两球从不同的高度以同样的速度竖直向上抛出，根据竖直上抛运动的规律
2012
x h v t gt =-=-
h 是抛出点距地面的高度，可知两球从抛出至落到地面所用的时间间隔t 不相等，故C 错误；
D ．由图知，甲球从抛出至到达最高点的时间间隔与乙球相等，都是3s ，故D 正确。

故选D 。

12．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在v -t 图像中，图像与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此在1s-4s 内的位移大小为24m ，A 正确；
B ．在v -t 图像中，图像的斜率表示加速度，因此在0-1s 内的加速度大小为8m/s 2，B 正确；
CD ．整个运动过程中速度均为正值，运动方向始终没变，因此在6s 末质点离出发点最远，C 错误，D 正确。

故错误的选C 。

13．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A .根据v -t 图象斜率的绝对值等于加速度大小，则得：加速度大小之比为：a 1：a 2=00v t ：00
2v t =2:1；故A 错误. B .根据v -t 图象与坐标轴所围的“面积”大小等于位移，则得：位移之比为x 1：x 2=12v 0t 0：12
v 0•2t 0=1:2；故B 错误. C .在0-t 0时间内物体做匀加速直线运动，在t 0-3t 0间内物体做匀减速直线运动，由平均速度公式02v v v +=得两段时间内的平均速度均为02
v ；故C 正确. D .汽车的速度一直为正，运动方向没有改变；故D 错误.
14．B
解析：B
【解析】
【详解】
A .由图可知，两物体的速度均沿正方向，故两物体的运动方向相同，故A 项错误；
B .由图可知，时两图线相交，知A 、B 两物体的速度相同，故B 项正确；
C .前内，B 的速度比A 的大，则B 比A 运动得快，故C 项错误；
D .由图象可知，图象的斜率表示加速度大小，则有A 物体的加速度小于B 物体的加速度，故D 项错误。

15．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由题图知，车Ⅰ做初速度为0的匀加速直线运动，其加速度
a =
151.5
m/s 2=10m/s 2 车Ⅱ做速度v =15m/s 的匀速直线运动，2s 内位移分别为 21102m 20m 2
x =⨯⨯=Ⅰ 152m x =⨯=Ⅱ30m
由于t =2s 时两车同时到达终点，则位移差为
x ∆=x Ⅱ-x Ⅰ=10m
说明t =0时车Ⅰ在车Ⅱ前10m 处，故A 错误；
BC ．在t =1s 时，车Ⅰ前进5m ，车Ⅱ前进15m ，由于初始位置车Ⅰ在车Ⅱ前10m 处，所以此时两车对齐，故B 正确，C 错误；
D ．两车对齐之后，经1s 到达终点，所以这个位置和终点间的距离为
151m x '=⨯=Ⅱ
15m 故D 错误。

故选B 。

16．D
解析：D
【解析】
【详解】
汽车从刹车开始到停下所用时间为：
000015s 5s 3
v t a --=-＝＝， 则知刹车5s 汽车停止运动．故汽车在刹车后6s 末的速度为0，故D 正确，ABC 错误。

故选D 。

【点睛】
本题考查了运动学中的刹车问题，是道易错题，注意汽车速度减为零后不再运动．
17．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．两个小球在运动的过程中都是只有重力做功，机械能守恒，所以根据机械能守恒可以知两物体落地时速度大小相等，方向不同，所以速度不同，两小球落地时动量不同，A 错误；
B ．两小球落地时重力的瞬时功率
y P mgv =
竖直方向速度大小不同，瞬时功率不相等 ，B 错误；
C ．两球质量相等，但落地时速度大小相等，根据动能表达式
212
k E mv =
可知两小球落地时动能相同，C 正确； D ．两小球从抛出到落地时间不同，两小球重力的冲量不相等，D 错误；
故选C ．
18．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．竖直上抛的小球在竖直方向
2
02
gt h v t =-+ 竖直下抛的小球在竖直方向
2
02
gt h v t =+ 平抛的小球在竖直方向
2
2
gt h = 显然竖直下抛的小球从抛出到落地运行的时间最短，故A 错误；
B ．三个小球在运动过程中都只受重力作用，加速度都为重力加速度g ，故三者加速度相同，故B 错误；
C ．速度相同包括大小和方向都相同，竖直上抛和竖直下抛两小球落地的速度方向竖直向下，而平抛运动的小球落地速度与竖直方向有一定的夹角，故三个小球落地速度不相同，故C 错误；
D ．从抛出到落地的过程中由动能定理，有
2201122
mv mv mgh -= 由题意可知，三个球的h 、m 、v 0都相同，所以落地时末速度的大小相等，即落地时的动能
相等，故D 正确。

故选D 。

19．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AB .在v t - 图像中图像所包围的面积代表了位移的大小，所以无人机经20s 达到最高点，故AB 错误；
CD .无人机飞行的最大高度为：
(1020)6902
h m +⨯=
= 故C 错D 对；
综上所述本题答案是：D 20．C
解析：C
【解析】
【分析】
【详解】
A ．在0～2 s 内，甲物体速度时间图线的斜率逐渐减小，则其加速度逐渐减小，根据牛顿第二定律知，F 1逐渐减小，故A 错误；
B ．在0～4s 内，甲的速度大于乙的速度，两物体之间的距离逐渐增大，4～6s 内，乙的速度大于甲的速度，两物体之间的距离逐渐减小，且由v —t 图像与坐标轴所围面积表示位移可知，0～6s 内甲的位移大于乙的位移，则甲在乙前方，故B 错误；
C ．由图可知，甲、乙两物体在4s 末的速度相等，由动能定理可知，拉力F 对甲乙做功一样多，故C 正确；
D ．0～6s 内，当两者速度相同时，相距最大，此时乙的位移为
144m 8m 2
x =⨯⨯=乙 甲的位移
44m 16m x <⨯=甲
则两者的最大距离小于8m ，由于位移之差等于两者间距，可知，最大距离小于8m ，故错误。

故选C 。

21．A
解析：A
【解析】
【分析】
【详解】
AC ．质点的位置-时间图象为抛物线，结合匀变速直线运动位移公式2012x v t at =+，v 0=8m/s ，时刻t =2s 时位移x =12m ，代入解得a =－2m/s 2，图中图象对应的函数关系为x =8t －t 2，即质点做匀减速直线运动，质点的加速度大小为2m/s 2，故A 正确，C 错误； B ．2s 时，质点的速度大小为
[]08(2)2m/s 4m/s v v at =+=+-⨯=
故B 错误；
D ．t =1s 时质点位移
2187m x t t =-=
故D 错误。

故选A 。

22．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
AC ．根据
212
h gt =
解得F 球落地的时间为
F 6.4s t == E 球从听到声音释放小球到小球落地所用时间为
E 136s 4.775s 340
t =
+= 即 4.775s 6.4s <
则E 球先落地，两球落地的时间差为
1.625s t ∆=
故AC 错误；
B ．根据
v gt =
可知两球都只受重力作用，加速度等于重力加速度，在相等的时间内E 球的速度变化量等于F 球的，故B 错误；
D ．在
E 球落地的一瞬间，
F 球离地面的高度为
E 211200m 86m 98m 2
h gt =-≈< 故D 正确。

故选D 。

23．B
解析：B
【解析】
【分析】
【详解】
A ．由图可知，前2s 甲车速度大，后2s 乙车的速度比甲车速度大，A 选项不合题意，故A 错误；
B ．图像与时间轴围成的面积大小等于物体的位移，由图可知，前4s 内甲一直在乙的前面，4s 末时两车相遇，B 选项符合题意，故B 正确；
C ．由图像的面积表示位移可知，4s 内两车的位移相等，用时相等，则平均速度相等，C 选项不合题意，故C 错误；
D ．4s 末时两车相遇，由图像的面积表示位移可知
10440m S =⨯=
所以距离出发点40m 远处两车相遇，D 选项不合题意，故D 错误。

故选B 。

24．D
解析：D
【解析】
【分析】
【详解】
A ．亚里士多德认为有力作用在物体上，物体才能运动，没有力的作用，物体就静止，故A 错误；
B ．伽利略通过逻辑推理和实验验证认为，重物和轻物下落的一样快，故B 错误；
C ．公式122m m F G r
=中从数学角度讲：当r 趋近于零时其值是趋于无穷大，然而万有引力定律公式只适合于两个可以看做质点的物体，即，物体（原子）的自身半径相对两者的间距可以忽略时适用；而当距离无穷小时，相临的两个物体（原子）的半径远大于这个距离，它们不再适用万有引力公式，故C 错误；
D ．火星探测器前往火星，脱离地球引力束缚，还在太阳系内，则发射速度应大于第二宇宙速度而小于第三宇宙速度，故D 正确。

故选D 。

25．A
解析：A
【解析】
【详解】
由v−t图象知，0−1s内，物体做匀速直线运动，加速度a=0，位移x=vt，x与t成正比；1−3s内,物体的加速度不变，做匀变速直线运动，有：a=△v/△t=（−1−1）/（3−1）
=−1m/s2.
位移为：x=v0(t−1)+1
2
a(t−1)2=1×(t−1)+
1
2
×(−1)(t−1)2=−t2+2t−
3
2
，
x−t图象是开口向下的抛物线；
3−5s内,物体沿负方向做匀减速直线运动，有：a′=△v/△t=（0+1）/2=0.5m/s2
位移为：x=v0(t−3)+1
2
a′(t−3)2，x−t图象是开口向上的抛物线；
由数学知识知，A图象正确，BCD错误．故选A。