高中物理图像法解决物理试题的基本方法技巧及练习题及练习题

高中物理图像法解决物理试题的基本方法技巧及练习题及练习题

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 1.55ΩΩ0.3

3

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：

==⨯≈

P UI

0.1250.28W0.035W

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．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，甲、乙的速度v随时间t的变化如图所示，设0时刻出发，t1时刻二者速度相等，t2时刻二者相遇且速度相等。下列关于甲、乙运动的说法正确的是（）

A．在0〜t2时间内二者的平均速度相等B．t1〜t2在时间内二者的平均速度相等C．t1〜t2在时间内乙在甲的前面D．在t1时刻甲和乙的加速度相等

【答案】A

【解析】

【详解】

A．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，t2时刻二者相遇，则0〜t2时间内二者的位移相同，0〜t2时间内二者的平均速度相等。故A项正确；

B．v-t图象与时间轴围成面积表对应时间内的位移，则t1〜t2时间内乙的位移大于甲的位移，t1〜t2时间内乙的平均速度大于甲的平均速度。故B项错误；

C．甲、乙两车在同一平直公路上同地同时同向出发，0时刻出发，0〜t1时间内甲的速度大于乙的速度，则t1时刻甲在乙的前面；t2时刻二者相遇，则在t1〜t2时间内甲在乙的前

面，两者间距逐渐变小。故C项错误；

D．v-t图象切线斜率表示加速度，则t1时刻甲和乙的加速度不相等。故D项正确。

3．某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）．根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）

A．在0-20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态

B．在0-5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态

C．在5s-10s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力

D．在10s-20s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态

【答案】D

【解析】

图像的斜率表示加速度，故0~5s内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5~10s过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；10~20s过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D正确．

【点睛】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态．

4．如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度－时间图象，则下列说法中正确的是()

A．在0～t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等

B．甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间内的加速度相同

C．甲质点在0～t1时间内的平均速度小于乙质点在0～t2时间内的平均速度

D．在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点

【答案】A

【解析】

A、在0～t3时间内，由面积表示为位移，可知甲、乙两质点通过的位移相等，所用时间相等，则甲、乙两质点的平均速度，故A正确；

B、图象的斜率表示加速度，则甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间的加速度大小相等，但方向相反，所以加速度不同，故B错误；

C 、甲质点在0～t 1时间内的平均速度为2v ，乙质点在0～t 2时间内平均速度为2

v

，即平均速度相等，故C 错误；

D 、两个质点一直沿正向运动，都没有回到出发点，故D 错误； 故选A ．

【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，平均速度等于位移与时间之比，根据这些知识分析．

5．从1907 年起，密立根就开始测量金属的遏止电压C U （即图1 所示的电路中电流表G 的读数减小到零时加在电极K 、A 之间的反向电压）与入射光的频率ν，由此算出普朗克常量h ，并与普朗克根据黑体辐射得出的h 相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．按照密立根的方法我们利用图示装置进行实验，得到了某金属的 C U ν-图像如图2 所示．下列说法正确的是

A ．该金属的截止频率约为4．27× 1014 Hz

B ．该金属的截止频率约为5．50× 1014 Hz

C ．该图线的斜率为普朗克常量

D ．该图线的斜率为这种金属的逸出功 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】

试题分析：设金属的逸出功为0W ，截止频率为

c ν，因此0W h ν=；光电子的最大初动能Ek 与遏止电压UC 的关系是k c E eU =，光电效应方程为0k

E h W ν=-；联立两式可得：

0C W h U e e

ν=-，因此图像的斜率为h

e ，ＣＤ错误；当C 0U =可解得

144.310c Hz νν==⨯，即金属的截止频率约为

Hz ，在误差允许范围内，可以认

为A 正确；B 错误． 考点：光电效应．