高考物理图示法图像法解决物理试题真题汇编

高考物理图示法图像法解决物理试题真题汇编

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 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

2

24kq

=

3L 3kq E L =

⎫

⎪⎝⎭

，合场强为

24kq 686kq

=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．如图所示，将质量为m 的小球用橡皮筋悬挂在竖直墙的O 点，小球静止在M 点，N 为O 点正下方一点，ON 间的距离等于橡皮筋原长，在N 点固定一铁钉，铁钉位于橡皮筋右侧。现对小球施加拉力F ，使小球沿以MN 为直径的圆弧缓慢向N 运动，P 为圆弧上的点，角PNM 为60°。橡皮筋始终在弹性限度内，不计一切摩擦，重力加速度为g ，则

A．在P点橡皮筋弹力大小为

B．在P点时拉力F大小为

C．小球在M向N运动的过程中拉力F的方向始终跟橡皮筋垂直

D．小球在M向N运动的过程中拉力F先变大后变小

【答案】AC

【解析】A、设圆的半径为R，则，ON为橡皮筋的原长，设劲度系数为k，开始时小球二力平衡有；当小球到达P点时，由几何知识可得

，则橡皮筋的弹力为，联立解得，故A正确。B、小球缓慢移动，即运动到任意位置均平衡，小球所受三个力平衡满足相似三角形，即

，，因，可得,故B错误。C、同理在缓慢运动过程中由相似三角形原理可知，则拉力F始终垂直于橡皮筋的弹力，C正确。D、在两相似三角形中，代表F大小的边MP的长度一直增大，故F一直增大，故D 错误。则选AC。

【点睛】三力平衡可以运用合成法、作用效果分解法和正交分解法，而三力的动态平衡就要用图解法或相似三角形法，若有直角的还可以选择正交分解法。

3．如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为d.现将小环从与定滑轮等高的A处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d时（图中B处），下列说法正确的是

A．小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mg

B．小环到达B处时，重物上升的高度也为d

C ．小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于

D ．小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于

【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】

由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ，所以A 正确；小环到达B 处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即2h d d ∆

=

-，所以B 错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环A

速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足：

A B v cos v θ=，即1

2A B

v v cos θ

==，所以C 正确，D 错误． 【点睛】

应明确：①对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度；②物体的实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解．

4．如图所示，三根通电长直导线A 、B 、C 互相平行，其横截面位于等腰直角三角形的三个顶点上，三根导线中通入的电流大小相等，且A 、C 中电流方向垂直于纸面向外，B 中电流方向垂直于纸面向内；已知通电导线在其周围某处产生的磁场的磁感应强度kI

B r

=

，其中I 为通电导线中的电流强度，r 为某处到通电直导线的距离，k 为常量．下列说法正确的是( )

A ．A 所受磁场作用力的方向与

B 、

C 所在平面垂直 B ．B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直 C ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2

D ．A 、B 单位长度所受的磁场作用力大小之比为1∶2

【答案】BC 【解析】

利用右手定则可知：A 处的合磁场方向沿AC 方向，所以A 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，A 错；

B 、利用右手定则可知：B 处的合磁场方向沿A

C 方向，所以B 所受磁场作用力的方向与A 、C 所在平面垂直，B 对；

C 、知通电导线在其周围产生的磁场的磁感应强度kI

B r

=，根据磁场的叠加知：A 处的磁场大小为

22kI

r

，而B 处的磁场强度为2kI r ，所以A 、B 单位长度所受的磁场作用力

大小之比为1:2，C 对，D 错； 故本题选：BC

5．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v 0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 θθ

+

B ．甲车运动速度大小为

cos 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

11cos v v θ

=

+

乙车的速度

2cos v v θ

=

所以，甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θ

θ

<+，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

22cos 2

F 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．

6．如图所示，两个可视为质点的小球a 和b ，用质量可忽略的刚性细杆相连并放置在光滑2夹角θ=15°，则（ ）