【物理】物理图像法解决物理试题专项习题及答案解析

【物理】物理图像法解决物理试题专项习题及答案解析

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．如图是某质点运动的速度图象，由图象得到的正确结果是

A．0～1 s内的平均速度是2 m/s

B．0～2 s内的位移大小是4 m

C．0～1 s内的运动方向与2 s～4 s内的运动方向相反

D．0～1 s内的加速度大小大于2 s～4 s内加速度的大小

【答案】D

【解析】0～1s内质点做匀加速直线运动，其平均速度为初末速度之和的一半即：

，故A错误；在v-t图象中，图线与坐标轴所围的面积大小等于位移：，故B错误；速度的正负表示速度的方向，则知0～1s 内的运动方向与2～4s内的运动方向相同，故C错误；速度图象的斜率等于加速度，则知0～1s内的加速度大于2～4s内的加速度，故D正确。所以D正确，ABC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

h=⨯+⨯=，4-6min内静止不动，则4 min～6 min内，深潜器停在(120240)2m360m

2

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．甲、乙两个物体由同一地点沿同一方向做直线运动，其v-t图象如图所示，关于两物体的运动情况，下列说法正确的是( )

A．t=1s时，甲在乙前方

B．t=2s时，甲、乙相遇

C．t=4s时，乙的加速度方向开始改变

D．0-6s内，甲、乙平均速度相同

【答案】B

【解析】

【分析】

【详解】

A ．甲、乙两个物体从同一地点沿同一方向做直线运动，当位移相等时，两者相遇，根据速度时间图象与坐标轴围成面积表示位移，可知，在t =1s 时，乙的位移大于甲的位移，说明乙在甲的前方，故A 错误；

B ．根据速度图象与坐标轴围成面积表示位移可知，在t =2s 时，乙的位移等于甲的位移，说明两者相遇，故B 正确；

C ．速度图象的斜率表示加速度，由数学知识得知，在t =2s ～t =6s 内，乙的加速度方向一直沿负方向，没有改变，故C 错误．

D ．由图可知，0～6s 内，甲的位移一定大于乙的位移，而时间相等，因此甲的平均速度大于乙的平均速度，故D 错误。 故选B 。 【点睛】

本题是速度-时间图象问题，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，即可分析两物体的运动情况．

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：