重难点15 高中物理中常见的图像问题—2021年高考物理专练(新高考版)(解析版)
2021届高考物理二轮复习第二部分热点训练三图像问题
热点三 图像问题物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一，是新课标高考命题中的热点和重点，有以选择题为主的运动学图像、电场图像、电磁感应图像，也有以计算题为主的动力学图像，还有以实验题考察为主的数据处理图像等，主要考察对图像的理解、选择、变换、描绘及应用。
考向一 力学图像一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a 和速度的倒数1v的图像如图1所示，假设汽车的质量，那么根据图像所给信息，不能求出的物理量是图1A ．汽车的功率B ．汽车行驶的最大速度C ．汽车受到的阻力D ．汽车运动到最大速度所需的时间[解析] 由F －F f ＝ma 、P ＝Fv 可得a ＝P m ·1v－F f m，由a －1v图像可知，P m＝k ＝40 m 2·s －3，可求出汽车的功率P ，由a ＝0时1v m＝0.05 m －1·s，可得汽车行驶的最大速度v m ＝20 m/s ，再由v m ＝PF f，可求出汽车受到的阻力F f ，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间。
[答案] D考向二 电磁学图像一个面积为S 的圆形金属框置于水平桌面上，如图2甲所示(俯视图)，金属框内有一与线框平面垂直的磁场，磁感应强度为B 1，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨(两导轨相距L 、电阻不计)相连接，导轨间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B 2，一电阻为r 的导体棒垂直放在导轨上且与导轨良好接触，当磁感应强度B 1随时间t 按图乙所示规律变化时，导体棒在水平外力F 的作用下始终不动，规定外力水平向右为正，磁场方向垂直纸面向里(竖直向下)为正，不计一切摩擦，那么在0～5 s 内外力F 随时间t 变化的图像正确的选项是图2[解析] 因导体棒在水平外力F 的作用下始终不动，所以施加的水平外力与安培力始终等大反向，即F ＝F 安＝B 2IL ，由题图乙知0～1 s 内ΔB 1Δt 恒定，由楞次定律知回路中产生的感应电流为逆时针方向，由左手定那么知导体棒所受安培力是水平向左的，即外力水平向右，排除B 和C ；又由法拉第电磁感应定律知I ＝ER ＋r ＝ΔB 1Δt ·SR ＋r是恒定的，即水平外力大小恒定，由题图乙知在2～3 s 内ΔB 1Δt 是0～1 s 内的2倍，所以由电流的表达式及安培力表达式得A 正确，D 错误。
高中物理-图像专题测试卷(2021年整理)
高中物理-图像专题测试卷(word版可编辑修改)高中物理-图像专题测试卷(word版可编辑修改)编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（高中物理-图像专题测试卷(word版可编辑修改)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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1高中物理-图像专题测试卷(word 版可编辑修改)2运动图像1。
(2016•江苏）小球从一定高度处由静止下落，与地面碰撞后回到原高度再次下落，重复上述运动,取小球的落地点为原点建立坐标系，竖直向上为正方向，下列速度v 和位置x 的关系图象中，能描述该过程的是（ )A B C D2．（2016高考）甲、乙两车在平直公路上同向行驶，其v ﹣t 图象如图所示．已知两车在t=3s 时并排行驶，则（ ）A ．在t=1s 时，甲车在乙车后B ．在t=0时，甲车在乙车前7.5mC ．两车另一次并排行驶的时刻是t=2sD ．甲、乙两车两次并排行驶的位置之间沿公路方向的距离为40m 3．物体做匀变速直线运动的位移一时间图像如图所示，由图中数据可求出的物理量是( ）A ．可求出物体的初速度B ．可求出物体的加速度C ．可求出物体的平均速度D ．可求出物体通过的路程4． “蛟龙号"深潜器在某次实验中下潜的速度-时间( ）A ．深潜器运动的最大B ．下潜的最大深度为C ．在38min 内的平均D ．深潜器在6-8min 内处于失重状态5．甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动，其中大速度为4 m/s ，乙车初速大速度为3。
5 m/s ，其v －于两车的运动情况,下列说A ．在t ＝4 s 时，甲、乙相B ．甲的加速度一直小于乙的加速度C ．在t ＝1 s 时，两车速度相等，加速度相等D ．甲车运动的总位移大于乙车运动的总位移6、图所示的是两个由同一地点出发沿同一直线向同一方的速度图像.由图像可见，A 、B 出发的情况为( ）A ．A 、B 同时开始运动 B ．A 、B 的初速度皆C ．开始时A 的加速度比B 的小D 开始阶段A 一定在7、上题中，运动过程中A 、B 的情况是（ )Wu li zuo ye组题人:核对人： 审核人：高2普通第 周第图像专题二作业A．A的速度一直比B大，B没有追上AB．B的速度一直比A大，B追上A 6和7题图C．A在t1秒后改做匀速运动，在t2秒时B追上AD．在t2秒时，A、B速度相等，A在B前面8、某物体的运动图像如图所示,若图中x表示物体的位移，则物体（）A．做往复运动 B．做匀速直线运动C．做匀变速直线运动 D．无法确定9、上题中,若图中x表示物体的速度，则物体（ )A．做往复运动 B．做匀速直线运动C．做匀变速直线运动 D．无法确定物体运动状态10．质量为2kg的物体静止在足够大的水平面上，物体与地面间的动摩擦因数为0．2,最大静摩擦力和滑动摩擦力大小视为相等。
高考物理高考物理图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题
高考物理高考物理图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题一、图像法解决物理试题1．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/sB ．0～2 s 内的位移大小是4 mC ．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。
2．甲、乙两车在一平直公路上从同一地点沿同一方向沿直线运动，它们的v-t 图像如图所示。
下列判断不正确的是A ．乙车启动时，甲车在其前方50m 处B ．乙车超过甲车后，两车不会再相遇C ．乙车启动10s 后正好追上甲车D ．运动过程中，乙车落后甲车的最大距离为75m【答案】C【解析】【详解】A 、根据速度图线与时间轴包围的面积表示位移，可知乙在10t s =时启动，此时甲的位移为11010502x m m =⨯⨯=，即甲车在乙前方50m 处，故选项A 正确； B 、乙车超过甲车后，由于乙的速度大，所以不可能再相遇，故选项B 正确； C 、由于两车从同一地点沿同一方向沿直线运动，当位移相等时两车才相遇，由图可知，乙车启动10s 后位移小于甲的位移，还没有追上甲，故选项C 错误；D 、当两车的速度相等时相遇最远，最大距离为：()11515101057522max S m m m =⨯+⨯-⨯⨯=，故选项D 正确； 不正确的是选选项C 。
3．一个质量为0.5kg 的物体，从静止开始做直线运动，物体所受合外力F 随时间t 变化的图象如图所示，则在时刻t =8s 时，物体的速度为（ ）A ．2m/sB ．8m/sC ．16m/sD ．42m/s【答案】C【解析】【分析】【详解】 F t -图像的面积表示冲量，在上方为正，在下方为负，故根据动量定理可得11122212222210222mv ⨯+⨯⨯-⨯⨯+⨯+⨯⨯=-，解得第8s 末的速度为16/v m s =，C 正确．【点睛】F-t 图像的面积是解决本题的关键，在物理中，从图像角度研究问题，需要注意图像的斜率，截图，面积等表示的含义．4．如图所示，分别为汽车甲的位移-时间图象和汽车乙的速度-时间图象，则( )A ．甲的加速度大小为25/m sB ．乙的加速度大小为25/m sC ．甲在4s 内的位移大小为40 mD ．乙在4 s 内的位移大小为20 m【答案】B【解析】 A 、在x t -图象中，斜率表示速度，由图象可知：甲做匀速直线运动，加速度为0，故A 错误；B 、在速度-时间图象中，斜率表示加速度，乙的加速度大小为a 2220/5/4v a m s m s t ===，故B 正确； C 、甲在4s 内的位移大小为20020x m m =-=，故C 错误；D 、由v t -图象与时间轴围成的面积表示位移可知：乙在4s 内的位移大小为204402x m m ⨯==，故D 错误． 点睛：本题的关键要明确x t -图象与v t -图象的区别，知道v-t 图象的斜率表示加速度，x t -图象的斜率表示速度，两种图象不能混淆．5．如图所示，水平传送带以v 0速度向右匀速运动，在传送带的右侧固定一弹性档杆，在t =0时刻,将工件轻轻放在传送带的左端，当工件运动到弹性档杆所在的位置时与档杆发生碰撞，已知碰撞时间极短，不计碰撞过程的能量损失.则从工件开始运动到与挡杆第二次碰撞前的运动过程中，工件运动的v -t 图象下列可能的是A ．B ．C ．D ．【答案】C【解析】【详解】工件与弹性挡杆发生碰撞后，其速度的方向发生改变，应取负值．故A 错误，B 错误；工件与弹性挡杆发生碰撞前的加速过程中和工件与弹性挡杆碰撞后的减速过程中所受滑动摩擦力不变，所以两过程中加速不变，故C 正确，D 错误，故选C.6．两个质点A 、B 放在同一水平面上，由静止开始从同一位置沿相同方向同时开始做直线运动，其运动的v t -图象如图所示．对A 、B 运动情况的分析，下列结论正确的是（ ）A ．A 、B 加速时的加速度大小之比为2:1，A 、B 减速时的加速度大小之比为1:1 B ．在03t t =时刻，A 、B 相距最远C ．在05t t =时刻，A 、B 相距最远D ．在06t t =时刻，A 、B 相遇【答案】D【解析】【详解】A 、由v t -图像可知，加速时A 、B 的加速度大小之比为10：1，减速时A 、B 的加速度大小之比为1：1，故 A 错误；BC 、由A 、B 的运动关系可知，当A 、B 速度相同时，A 、B 间的距离最大，故B 、C 错误； D 、由题意可知A 、B 是从同一位置同时开始运动的，由速度一时间图像可以算出运动位移，可知06t 时刻，A 、B 的位移003A B x x v t ==，因此在此时刻A 、B 相遇，故 D 正确． 故选D7．A ，B 两个物体朝同一方向做匀变速直线运动，=0时两者间的距离为s 0，速度分别为v 1、 ，如图所示，它们的v-t 图象如图所示，阴影部分面积为s 1,t 2=2t 1，到t 3时刻A 、B 还没相遇。
高中物理图像法解决物理试题专项训练及答案及解析
g，故 B错误．由
图象可知，小球落地前匀速运动，由 mg=f=kv1；得 v1=10m/s ．故 C正确．小球抛出瞬间，有： mg+kv0=ma0；联立解得： a0=30m/s 2．故 D错误．
故选 C.
【点睛】
关于速度时间图象问题，重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度，面积表示位移．要注
意公式 v
10． 如图所示，图线甲、乙分别为电源和某金属导体的 别用 E、 r 表示，根据所学知识分析下列选项正确的是
U－I 图线，电源的电动势和内阻分 ()
A． E＝ 50 V
25 B． r＝ Ω
3
C．当该导体直接与该电源相连时，该导体的电阻为
20 Ω
D．当该导体直接与该电源相连时，电路消耗的总功率为 【答案】 AC 【解析】
U 1 3.5V ， I 1 5A
U 2 5V ， I 2 6A
可得：
P1 U 1I 1 17.5W ， R1
U1 I1
0.7Ω
P2
U2I2
30W ， R2
U2 I2
5Ω 6
小灯泡的电阻之比为：
R1 : R2 21: 25
小灯泡消耗的功率之比为：
P1 : P2 7 :12
故 C、D 错误； 故选 A。
【分析】 【详解】
试题分析：设金属的逸出功为 W0 ，截止频率为 νc ，因此 W0 h ；光电子的最大初动能 Ek
与遏止电压 UC 的关系是 Ek eU c ，光电效应方程为 Ek h W0；联立两式可得：
h UC e
W0 ，因此图像的斜率为
h ，ＣＤ错误；当 U C
0 可解得
e
e
c 4.3 1014 Hz ，即金属的截止频率约为
2021届高考物理一轮专题重组卷：第一部分 专题五 物理图象问题 含解析
专题五物理图象问题第Ⅰ卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。
在每小题给出的四个选项中，第1～7题只有一项符合题目要求，第8～12题有多项符合题目要求。
全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1．(2019·黑龙江齐齐哈尔一模)物块在1N 合外力作用下沿x 轴做匀变速直线运动，图示为其位置坐标和速率的二次方的关系图线，则关于该物块有关物理量大小的判断正确的是()A ．质量为1kgB ．初速度为2m/sC ．初动量为2kg·m/sD ．加速度为0.5m/s 2答案D解析由图根据数学知识可得x ＝v 2－2，根据匀变速直线运动的速度位移关系v 2－v 20＝2ax ，整理得x ＝v 22a －v 202a ，对比可得12a ＝1，解得a ＝0.5m/s 2,2＝v 202×0.5，解得初速度的大小v 0＝2m/s ，B 错误，D 正确；由牛顿第二定律F ＝ma 可得，m ＝F a ＝2kg ，初动量p 0＝m v 0＝22kg·m/s ，A 、C 错误。
2．(2019·云南昆明4月质检)汽车在限速为40km/h 的道路上匀速行驶，驾驶员发现前方斑马线上有行人，于是减速礼让，汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线，驾驶员便加速前进，监控系统绘制出该汽车的速度v 随时间t 变化的图象如图所示，下列说法正确的是()A．减速前该车已超速B．汽车在加速阶段的加速度大小为3m/s2C．驾驶员开始减速时距斑马线18mD．汽车在加速阶段发动机的输出功率保持不变答案B解析由图象可知，汽车减速前的行驶速度为v0＝10m/s＝36km/h，未超速，A错误；汽车在加速阶段的加速度大小为：a＝ΔvΔt＝8－25.5－3.5m/s2＝3m/s2，B正确；由速度—时间图象不能精确求解汽车开始减速时距斑马线的距离，C错误；加速阶段，汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律F－f＝ma知，牵引力F恒定，速度增加，据P＝F v知，功率P增加，D错误。
高考物理图像法解决物理试题专项训练及答案及解析
高考物理图像法解决物理试题专项训练及答案及解析一、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5ΩB ．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0.3WD ．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 1.55ΩΩ0.33r -==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：两U I -曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：0.125V U ≈0.28A I ≈所以，小灯泡的功率为：0.1250.28W 0.035W P UI ==⨯≈C 错误；D ．回路中的总功率为：1.50.28W 0.42W P EI ==⨯≈总D 正确。
故选D 。
2．平直的公路上有a 、b 两辆汽车同向行驶，t =0时刻b 车在前a 车在后，且两车相距s 0。
已知a 、b 两车的v -t 图象如下图所示，在0~t 1时间内，b 车的位移为s ，则下列说法中正确的是（ ）A ．0~t 1时间内a 车的位移为3sB ．若a 、b 在t 1时刻相遇，则s 0=sC ．若a 、b 在12t 时刻相遇，则023s s = D ．若a 、b 在12t 时刻相遇，它们将在123t 时刻再次相遇 【答案】A 【解析】 【分析】 【详解】A.v −t 图象围成的面积表示位移，在0~t 1时间内a 围成的面积是b 的三倍，故A 正确；B.若a 、b 在t 1时刻相遇，则0s 等于该段时间内a 、b 位移差，则s 0=2s ，故B 错误；C.若a 、b 在12t 时刻相遇，该段时间内b 的位移为14s ，a 的位移为74s ，所以032s s ，故C 错误； D.如图若在12t 时刻相遇，它们将在132t时刻再次相遇，D 错误。
(2021)新高考物理选择题归类：图象类
（2021）新高考物理选择题归类：图象类（一）“特殊点”类1.某一导体的伏安特性曲线如图AB段(曲线)所示，关于导体的电阻，以下说法正确的是：A．B点的电阻为12 ΩB．B点的电阻为40 ΩC．导体的电阻因温度的影响改变了1 ΩD．导体的电阻因温度的影响改变了9 Ω答案B2.(多选)如图甲所示，为测定物体冲上粗糙斜面能达到的最大位移x与斜面倾角θ的关系，将某一物体每次以不变的初速率v0沿足够长的斜面向上推出，调节斜面与水平方向的夹角θ，实验测得x与斜面倾角θ的关系如图乙所示，g取10 m/s2，根据图象可求出：A．物体的初速率v0＝3 m/sB．物体与斜面间的动摩擦因数μ＝0.75C．当某次θ＝30°时，物体达到最大位移后将沿斜面下滑D．取不同的倾角θ，物体在斜面上能达到的位移x的最小值x＝1.44 m答案 BD3.(多选)质量为1 kg 的物体静止在粗糙的水平地面上，在一水平外力F 的作用下运动，如图甲所示，外力F 和物体克服摩擦力f 做的功与物体位移的关系如图乙所示，重力加速度g 取10 m/s 2。
下列分析正确的是:A ．物体与地面之间的动摩擦因数为0.2B ．物体运动的位移为13 mC ．物体在前3 m 运动过程中的加速度为3 m/s 2D ．x ＝9 m 时，物体的速度为3 2 m/s答案 ACD4.多选）在一静止点电荷的电场中，任一点的电势ϕ与该点到点电荷的距离r 的关系如图所示。
电场中四个点a 、b 、c 和d 的电场强度大小分别a E 、b E 、c E 和d E 。
点a 到点电荷的距离a r 与点a 的电势a ϕ，已在图中用坐标（a r ，a ϕ）标出，其余类推。
现将一带正电的试探电荷由a 点依次经b 、c 点移动到d 点，在相邻两点间移动的过程中，电场力所做的功分别为ab W 、bc W 和cd W 。
下列选项正确的是:A ．1:4:=b a E EB ．1:2:=d c E EC ．1:3:=bc ab W WD ．3:1:=cd bc W W答案 AC（二）“斜率”类1.在平直公路上行驶的甲车和乙车,其位移—时间图像分别为图中直线和曲线所示,图中t1对应x1,则:A.t1到t3时间内,乙车的运动方向始终不变B.在t1时刻,甲车的速度大于乙车的速度C.t1到t2时间内,某一时刻两车的速度相同D.t1到t2时间内,甲车的平均速度小于乙车的速度答案 D2.如图所示为一个质点做直线运动的v－t图象，则下列说法中正确的是：A．质点在0～5 s内的位移为5 mB．质点在整个运动过程中，10～12 s内的加速度最大C．质点在10 s末离出发点最远D．质点在8～12 s内的平均速度为4 m/s答案3.两物体甲和乙在同一直线上运动，它们在0～0.4s 时间内的v-t 图像如图所示。
高考物理专题5运动图象问题练习含解析
专题5 运动图象问题1.x－t图象、v－t图象都只能描述直线运动，不表示物体运动的轨迹.2.x－t图象的斜率大小表示物体运动的速度大小，斜率的正负表示物体运动的速度方向，可根据斜率判断速度变化情况，两图线交点表示相遇.3.v－t图象的斜率大小表示加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向，在拐点处加速度改变，速度方向不变.4.v－t图象与t轴所围成的图形的面积表示该段时间内的位移.图象在t轴上方，表示位移为正；图象在t轴下方，表示位移为负，物体在该段时间内的总位移为上、下面积的代数和.5.有些特殊图象比如v2－x图象、xt－t图象、a－t图象、x－t2图象等，先确定纵坐标与横坐标的函数关系，转化为常见形式，再从图象的斜率、截距、面积为突破口，从而求解相关物理量.1.(2020·福建福州格致中学期中)物体A、B的x－t图象如图1所示，由图可知( )图1A.5 s内A、B的平均速度相等B.两物体由同一位置开始运动，但物体A比B迟3 s才开始运动C.在5 s内物体的位移相同，5 s末A、B相遇D.从第3 s起，两物体运动方向相同，且v A>v B答案 D解析在5 s内，A的位移为10 m，B的位移为5 m，故位移不同，平均速度也不同，故A 错误；由图象可知B从x＝5 m的位置开始运动，A从x＝0的位置开始运动，物体A比B迟3 s才开始运动，选项B错误；由以上分析知，在5 s内物体的位移不同，5 s末相遇，故C 错误；x－t图象的斜率表示速度，从第3 s起，两物体运动方向相同，为正方向，图象A的斜率大，说明A的速度大，故D正确.2.(2020·四川德阳市二诊)甲、乙两车某时刻由同一地点、沿同一方向开始做直线运动.甲、乙两车的位置x随时间t的变化如图2所示，则( )图2A.0时刻，甲车速度比乙车小B.t 2时刻，甲、乙两车速度相等C.0～t 1时间内，甲车的平均速度比乙车大D.0～t 2时间内，甲车通过的距离大 答案 C解析 因x －t 图象的斜率表示速度，可知0时刻，甲车速度比乙车大，t 2时刻，甲、乙两车速度不相等，选项A 、B 错误；0～t 1时间内，甲车的位移大于乙车的位移，可知甲车的平均速度比乙车大，选项C 正确；0～t 2时间内，两车通过的距离相等，选项D 错误.3.一质点位于x ＝－1 m 处，t ＝0时刻沿x 轴正方向做直线运动，其运动的v －t 图象如图3所示.下列说法正确的是( )图3A.0～2 s 内和0～4 s 内，质点的平均速度相同B.t ＝4 s 时，质点在x ＝2 m 处C.第3 s 内和第4 s 内，质点位移相同D.第3 s 内和第4 s 内，质点加速度的方向相反 答案 B解析 根据v －t 图象中图线与时间轴围成的面积表示位移，在时间轴上方的面积表示位移为正，下方的面积表示位移为负，则知0～2 s 内和0～4 s 内，质点的位移相同，但所用时间不同，则平均速度不同，故A 错误，0～2 s 内质点的位移为Δx ＝12×(1＋2)×2 m＝3 m,2～4 s 内位移为零，则t ＝4 s 时质点的位移是3 m ，t ＝0时质点位于x ＝－1 m 处，则t ＝2 s 和t ＝4 s 时，质点在x ′＝x ＋Δx ＝2 m 处，故B 正确；第3 s 内和第4 s 内，质点位移大小相同，但方向不同，选项C 错误；速度－时间图线的斜率表示加速度，第3 s 内和第4 s 内图线的斜率一定，加速度是一定的，则知第3 s 内和第4 s 内，质点加速度的方向相同，故D 错误.4.(2020·吉林长春市二模)如图4所示，高速公路收费站都设有“ETC”通道(即不停车收费通道)，设ETC 车道是笔直的，由于有限速，汽车通过时一般是先减速至某一限定速度，然后匀速通过电子收费区，再加速驶离(将减速和加速过程都看成加速度大小相等的匀变速直线运动).设汽车开始减速的时刻t ＝0，下列四幅图能与汽车通过ETC 的运动情况大致吻合的是( )图4答案 D解析 汽车先做匀减速运动，然后做匀速运动，最后做匀加速运动，图象A 反映物体先负向匀速后静止，再正向匀速，选项A 错误；图象B 反映物体先正向匀速后静止，再正向匀速，选项B 错误；图象C 反映物体先正向匀加速后匀速，再正向匀加速，选项C 错误；图象D 反映物体先正向匀减速后匀速，再正向匀加速，符合题意，选项D 正确.5.(2020·百校联考)如图5所示为某质点运动的速度－时间图象(若将AB 段图线以AB 连线为轴翻转180°，图线形状与OA 段相对于虚线对称)，则关于OA 段和AB 段图线描述的运动，下列说法正确的是( )图5A.两段的运动时间相同B.两段的平均速度相同C.两段的速度变化量相同D.两段的平均加速度相同 答案 A解析 两段在时间轴上投影的长度相同，因此两段的运动时间相同，选项A 正确；由图象下方面积表示位移可知，两段位移不等，因此平均速度不同，选项B 错误；两段的速度变化量大小相等、方向相反，选项C 错误；由a ＝ΔvΔt 可知，两段的平均加速度大小相等、方向相反，选项D 错误.6.(2020·江苏省如皋中学、徐州一中、宿迁中学三校联考)猫和老鼠的家分别在同一条笔直街道上.老鼠从家出发沿街缓慢寻找食物的方向正好冲着猫的家.在自家门口的猫看到后立刻以最大速度飞奔而上捕获老鼠后回家(假设老鼠没有发现危险).下列x －t 图中，大致能反映上述过程的是( )答案 C解析 假设老鼠家为坐标原点，老鼠的位移逐渐增大，某一时刻，猫从家去追老鼠，则距离老鼠家的位移逐渐减小，当猫抓到老鼠后又返回家，此时距离原点逐渐增大，故C 正确，A 、B 、D 错误.7.(2020·百校联盟尖子生联考)如图6所示是一个质点在t 0时间内的v －t 图象，在这段时间内，质点沿正方向运动的平均速度大小为v 1，沿负方向运动的平均速度大小为v 2，则下列判断正确的是( )图6A.v 1>v 2B.v 1<v 2C.v 1＝v 2D.以上三种情况均有可能答案 B解析 由图象可知，正向运动时，物体的位移小于物体做匀减速运动的位移，可知平均速度大小v 1＜12v 0，同理反向运动时位移大于匀加速运动的位移，平均速度大小v 2＞12v 0，因此有v 1＜v 2，选项B 正确.8.(2020·福建厦门市湖滨中学期中)如图7所示是一做匀变速直线运动的质点的位移—时间图象，P (t 1，x 1)为图象上一点.PQ 为过P 点的切线，与x 轴交于点Q .则下列说法正确的是( )图7A.t 1时刻，质点的速率为x 12t 1B.t 1时刻，质点的速率为x 1－x 2t 1C.质点的加速度大小为x 1－x 2t 12D.0～t 1时间内，质点的平均速度大小为2x 1－x 2t 1答案 B解析 x －t 图象的斜率表示速度，则t 1时刻，质点的速率为v 1＝x 1－x 2t 1，故A 错误，B 正确；根据图象可知，t ＝0时刻，初速度不为零，根据a ＝v －v 0t ，可得加速度a ＝x 1－x 2t 1－v 0t 1≠x 1－x 2t 12，故C 错误；0～t 1时间内，质点的平均速度大小为v ＝x 1t 1，故D 错误.9.(2020·广东茂名市第一次质量监测)在t ＝0时，A 、B 两物体在同一地点以相同的初速度沿同一方向运动，A 物体的v －t 图象如图8，B 物体做匀减速直线运动，直到停止，两物体的位移相同，下列说法正确的是( )图8A.B 运动的时间可能等于AB.在途中B 始终在A 的前方C.在途中任一时刻两物体的速度不可能相同D.在途中任一时刻两物体的加速度不可能相同 答案 B解析 因v －t 图象与t 轴围成的面积表示物体的位移，若B 运动的时间等于A ，则B 运动的位移大于A 的位移，由此可知B 运动的时间小于A ，选项A 错误；由图象可知开始时B 的速度大于A ，B 在A 的前面，当A 、B 速度相等时，两者距离最大，然后A 的速度大于B ，直到追上B ，故运动中B 始终在A 的前面，选项B 正确，C 错误；切线的斜率表示加速度，故由图象可知，当A 图象的斜率等于B 图象的斜率时两者加速度相等，选项D 错误.10.(2020·河北石家庄二中期中)某同学绘出了沿直线运动的物体的位移x、速度v、加速度a随时间变化的图象如图所示，若该物体在t＝0时刻初速度为零，则下列图象中该物体在t ＝4 s内位移一定不为零的是( )答案 C解析A图中，在0～2 s内，位移先增大再减小，2～4 s内，位移反向先增大后减小，在t ＝4 s内位移为零，故A错误；B图中，在0～2 s内速度为正值，向正方向运动，在2～4 s 内速度为负值，向负方向运动，运动方向发生改变，在t＝4 s内位移为零，故B错误；C图中，0～1 s内加速度不变，做匀加速直线运动，1～2 s内加速度反向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2 s末速度为零.在一个周期内速度的方向不变，位移一定不为零，故C 正确；D图中，在0～1 s内，向正方向做匀加速直线运动，1～2 s内加速度反向，大小不变，向正方向做匀减速直线运动，2 s末速度为零，2～3 s内向负方向做匀加速直线运动，运动的方向发生变化，3～4 s内向负方向做匀减速直线运动，在t＝4 s内位移为零，故D错误.11.(2020·安徽蚌埠市检查)一物体沿直线运动，其v－t图象如图9所示，下列说法正确的是( )图9A.0～2 s内，物体的加速度为5 m/s2B.2～4 s内，物体发生的位移为6 mC.0～4 s内，物体的平均速度为1 m/sD.2～4 s内与4～6 s内的平均速度相同答案 C解析 v －t 图象的斜率代表加速度，0～2 s 内，物体的加速度为a ＝0－102 m/s 2＝－5 m/s 2，故A 错误；v －t 图象与t 轴所围图形的面积代表位移，2～4 s 内面积为负，所以物体发生的位移为x ＝－2×6×12 m ＝－6 m ，故B 错误；0～4 s 内，物体的平均速度为v ＝10×2×12－2×6×124 m/s ＝1 m/s ，故C 正确；v －t 图象与t 轴所围图形的面积代表位移，2～4 s 内的面积比4～6 s 内的面积大，则2～4 s 内的平均速度比4～6 s 内的平均速度大，故D 错误.12.(2020·安徽十校联盟检测)如图10所示为甲、乙两个质点从同一位置开始做直线运动的位移－时间图象，且乙做的是初速度为0、加速度为1 m/s 2的匀加速直线运动.若t ＝2 s 时两质点的速度相同，则由图可知( )图10A.x 0＝8 m ，t 0＝2 sB.x 0＝8 m ，t 0＝4 sC.x 0＝4 m ，t 0＝2 sD.x 0＝4 m ，t 0＝4 s答案 B解析 由题可知，t ＝2 s 时甲、乙两质点的速度相同，t ＝2 s 时乙的速度大小为v 乙＝at ＝1×2 m/s ＝2 m/s ，因此甲的速度大小为v 甲＝2 m/s.由题图可知，x 0＝v 甲t 0，x 0＝12at 02，联立解得x 0＝8 m ，t 0＝4 s ，故A 、C 、D 错误，B 正确.13.(2020·天水一中模拟)如图11甲，一维坐标系中有一质量为m ＝2 kg 的物块静置于x 轴上的某位置(图中未画出)，从t ＝0时刻开始，物块在外力作用下沿x 轴做匀变速直线运动，如图乙为其位置坐标和速率平方的关系图象，下列说法正确的是( )图11A.t ＝4 s 时物块的速率为2 m/sB.加速度大小为1 m/s 2C.t ＝4 s 时物块位于x ＝4 m 处D.在0～4 s 时间内物块运动的位移为6 m 答案 A解析 由x －x 0＝v 22a，结合题图可知物块做匀加速直线运动，加速度a ＝0.5 m/s 2，初位置x 0＝－2 m ，t ＝4 s 时物块的速率为v ＝at ＝0.5×4 m/s＝2 m/s ，A 正确，B 错误；由题图乙得t ＝4 s 时物块位于x ＝2 m 处，C 错误；在0～4 s 时间内物块运动的位移Δx ＝2 m －(－2 m)＝4 m ，D 错误.14.(多选)(2020·吉林白山市二模)一质点以某一初速度开始做直线运动，从质点开始运动计时，经时间t 质点的位移为x ，其xt－t 图象如图12所示.下列说法正确的是( )图12A.质点做匀减速直线运动B.任意相邻的0.2 s 内，质点位移差的大小均为0.04 mC.任意1 s 内，质点速度增量的大小均为0.5 m/sD.质点在1 s 末与3 s 末的速度方向相向 答案 AB解析 根据匀变速直线运动的位移时间公式x ＝v 0t ＋12at 2得x t ＝v 0＋12at由图可知质点的初速度v 0＝2 m/s 图象的斜率k ＝12a ＝－0.5则加速度a ＝－1 m/s 2则质点做匀减速直线运动，故A 正确；由Δx ＝aT 2知，任意相邻的0.2 s 内，质点的位移差为Δx ＝(－1)×0.22m ＝－0.04 m ，大小为0.04 m ，故B 正确；由Δv ＝a Δt 可得任意1 s 内，质点的速度增量为Δv ＝(－1)×1 m/s＝－1 m/s ，大小为1 m/s ，故C 错误；质点在1 s 末的速度为v 1＝v 0＋at 1＝2＋(－1)×1 m/s＝1 m/s ，在3 s 末的速度为v 3＝v 0＋at 3＝2＋(－1)×3 m/s＝－1 m/s ，二者方向相反，故D 错误.。
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2021年高考物理【热点·重点·难点】专练（新高考专用）重难点15 高中物理中常见的图像问题【知识梳理】（1）x -t 图象和v -t 图象都是对物体运动的一种描述，分别反映了做直线运动时的物体的位移（位置）x 和速度v 随时间t 变化的关系，并不表示物体的运动轨迹；（2）通过x -t 图象可以知道某时刻运动物体的位置，以及在这一位置的运动情况，通过v -t 图象可以知道某时刻运动物体的速度，以及在这一时刻的运动情况；（3）在x -t 图象中，若图线为平行于时间轴的直线，则表示物体处于静止状态，若图线为倾斜直线，则表示物体做匀速直线运动，直线的斜率表示了物体的运动速度，若图线为曲线，则表示物体做变速直线运动，曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻的运动速度；（4）在v -t 图象中，若图线为平行于时间轴的直线，则表示物体做匀速直线运动，若图线为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动，直线的斜率表示了物体的运动的加速度，若图线为曲线，则表示物体做变加速直线运动，曲线上某点切线的斜率表示物体在对应时刻运动的加速度。
（5）几种特殊、相同形状的x -t 图象与v -t 图象的比较。
x -t 图象v -t 图象①表示从参考点开始的匀速直线运动（斜率表示速度v ）①表示初速为零的匀加速直线运动（斜率表示加速度a ）②表示物体处于静止状态②表示物体做匀速直线运动 ③表示物体向与规定的正方向相反的方向做匀速直线运动③表示物体做匀减速直线运动④交点横坐标表示三个运动质点相遇的时刻，纵坐标表示三个运动质点相遇时相对参考点的位移 ④交点表示三个运动质点速度相同的时刻 ⑤t 1时刻物体相对参考点的位移为x 1 ⑤t 1时刻物体的速度为v 1，图线下方的面积表示物体在0~t 1时间内的位移 纵截距表示初始位置 横截距表示回到参考点的时刻纵截距表示初速度 横截距表示速度为零的时刻（6）常见直线运动的运动图象的比较。
x -t 图象v -t 图象 a -t 图象② ①③④ ⑤②①③④ ⑤匀速直线运动v ＝常数 a ＝0匀加速直线运动（v 0＞0，a ＞0）a ＝常数匀减速直线运动（v 0＞0，a ＜0）a ＝常数备注图线（或点的切线）的斜率表示速度。
①图线（或点的切线）的斜率表示加速度；②图线与时间轴所围的面积表示位移，图线分布在时间轴的上方，面积为正值，图线分布在时间轴的下方，面积为负值。
图线与时间轴所围的面积表示速度变化量。
需要强调的是：在分析物理图象时，图象中的斜率、截距、图线与轴所围面积等，往往都是描述和解决物理问题的重要手段。
（一）读图六点关注 1．坐标轴弄清两个坐标轴表示的物理量。
注意坐标原点是否从零开始；注意纵轴物理量为矢量情况时，横轴以上表示此物理量为正，横轴以下表示此物理量为负。
2．图线形状注意观察图像形状是直线、曲线还是折线等，从而弄清图像所反映的两个物理量之间的关系，明确图像反映的物理意义。
3．斜率的意义图线某点的斜率表示一个物理量随另一个物理量的变化率，大小等于两个物理量增量的比值。
（1）x -t 图像中两点连线的斜率表示这段时间的平均速度，某一点切线的斜率表示这一时刻的瞬时速度。
v -t 图像中两点连线的斜率表示这段时间内的平均加速度，某一点切线的斜率表示这一时刻的加速度。
（2）W -l 图像的斜率表示外力的大小。
（3）φ -x 图像的斜率表示电场强度的大小。
（4）Φ -t 图像的斜率表示单匝线圈产生的电动势大小。
4．面积的意义图线与横轴所围的面积常代表一个物理量，这个物理量往往表示纵、横坐标所表示的物理量的乘积的物理意义。
抛物线抛物线（1）v -t图像与t轴所围面积表示这段时间内质点的位移。
（2）a -t图像与t轴所围面积表示这段时间内质点速度的变化。
（3）F-x图像与x轴所围面积表示这段位移内力F所做的功。
（4）E-x图像与x轴所围面积表示这段位移两端的电势差。
（5）i -t图像与t轴所围面积表示这段时间内移动的电荷量。
5．交点、拐点的意义（1）图线与坐标轴的交点坐标的含义与图像有关，如x -t图线与x轴交点纵坐标表示开始计时的位置，而v -t图线与v轴交点的纵坐标表示质点的初速度。
（2）拐点表示图像的斜率大小或方向发生突变。
（3）同一坐标系中不同图像的交点表示具有相同的物理量，如x-t图线交点表示此刻相遇（在同一位置），v-t图线的交点表示此刻物体速度相同。
6．坐标单位和数量级在识图和用图时，一定要看清坐标轴的单位和数量级，如m、cm、×10－3m等。
（二）突破三类题型1．图像选择类（1）依据某一物理过程，设计某一物理量随时间（或位移、高度、速度等）变化的几个图像或此物理过程中某几个物理量随某一量的变化图像，从中判断其正误。
（2）解决该类问题一般依据物理过程，运用对应规律，确定某物理量的变化情况，从而判断选项的正确与否。
2．图像规律类（1）该类问题一般由某一图像提出几个结论，通过分析、判断或简单计算确定结论的正误。
（2）解决该类问题应对图像描述的物理过程，运用该过程遵循的规律做出判断。
特别对非常规图像，一般由遵循的规律推导出相应的函数表达式，进一步确定截距、交点、斜率、面积等的意义，从而对结论做出判断。
3．图像信息类（1）一般在解答题中，对某一物理情景给出某一物理量的具体变化图像，由图像提取相关信息从而对问题做出分析解答。
（2）解决此类问题时要根据物理情景中遵循的规律，由图像提取信息和有关数据，根据对应的规律公式对问题做出正确的解答。
【命题特点】这类试题在考查题型上，通常基本以选择题的形式出现，极个别情况下会出现在计算题中以考查识图、读图的能力，难度一般不大；在考查内容上一般以x-t图象、v-t图象的形式出现，少数情况下会出现a-t图象、x-v图象等不常见的运动图象，着重考查对基本概念和基本规律的理解与应用，以及读图、识图、画图、用图的能力。
【限时检测】（建议用时：30分钟）一、单选题1．（2021·安徽芜湖市·高三期末）如图甲所示，一质点以初速度v0=12m/s从固定斜面底端A处冲上斜面，到达C处时速度恰好为零，滑块上滑的v-t图像如图乙所示。
已知斜而AB段粗糙程度均匀，BC段光滑，滑块在AB段的加速度大小是BC段加速度大小的三倍。
则AC段的长度为（）【答案】 C【解析】由题可得得根据v-t图像的面积表示位移，则可得AC段的长度故选C。
2．（2021·全国高三专题练习）如图所示的x－t图像和v－t图像中，给出的四条曲线1、2、3、4，分别代表四个不同物体的运动情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）A．曲线1表示物体做曲线运动B．x－t图像中，t1时刻v1>v2C．v－t图像中0至t3时间内物体3和物体4的平均速度大小相等D．两图像中，t2、t4时刻分别表示物体2、4开始反向运动【答案】 B【解析】A．曲线1表示物体做加速直线运动，A错误；B．x－t图像中，t1时刻两图线的斜率表示物体的速度，故v1>v2，B正确；C．v－t图像中0至t3时间内物体3和物体4的位移为图线下方与时间轴间的面积，即s3<s4，故物体3的平均速度较小，C错误；D．x－t图像中t2时刻表示物体2开始反向运动，v－t图像中t4时刻表示物体4从加速开始变成减速，D错误。
故选B。
3．（2021·全国高三专题练习）新型冠状病毒引发的肺炎疫情，受到举国上下极大关注。
在这场生死时速的战“疫”中，武汉部分医院出现了一批特殊的“工作人员”——人工智能机器人。
它们灵活地穿梭在医院的隔离区，担负起为患者送餐、送药等职责。
现有机器人“小易”在医护人员选择配送目的地后，就开始沿着测算的路径出发，在加速启动的过程中“小易”发现正前方站有一个人，立即制动减速，恰好在人前停下。
“小易”从静止出发到减速停止的v-t 图像如图所示，可视为两段匀变速直线运动，运动总时间为1.6s ，行驶过程的最大速度是5m/s 。
已知减速运动的加速度大小是加速运动的加速度大小的3倍，“小易”（含药物）的总质量m=60kg ，运动过程始终受到恒定的阻力F f =20N ，则下列说法正确的是（ ）A ．“小易”加速过程与减速过程的加速度大小分别为253m/s 2和25m/s 2 B ．“小易”从静止出发到减速停止的总位移大小为6m C ．启动过程的牵引力大小为270N D ．制动过程的制动力大小为750N 【答案】 C 【解析】A ．设加速运动与减速运动的时间分别是t 1、t 2，位移分别是x 1、x 2，加速度大小分别为a 1、a 2，最大速度为v m ，总时间是t ，总位移是x ，则加速阶段 v m =a 1t 1 减速阶段 v m =a 2t 2 由题可知 a 2=3a 1 t=t 1+t 2 解得 a 1=256m/s 2a 2=252m/s 2A 项错误；B ．由匀变速直线运动规律知x 1=m2v t 1 x 2=m 2v t 2x=x 1+x 2解得 x=4m B 项错误；CD ．对加速过程与减速过程分别由牛顿第二定律有 F 1-F f =ma 1 F 2+F f =ma 2 解得 F 1=270N F 2=730NC 项正确；D 项错误； 故选C 。
4．（2021·全国高三专题练习）一质量为2kg 的质点在水平力F 的作用下沿粗糙的水平面做直线运动的v -t 图像如图所示，已知滑动摩擦力恒为2N ，则（ ） A ．4s 内质点的位移为10mB ．前2s 内和后2s 内质点的加速度大小之比为4：1C ．4s 内质点的平均速度大小为3m/sD ．前2s 内和后2s 内力F 的大小之比为4：1 【答案】 B 【解析】BD ．由图像的斜率可得，前2s 内和后2s 内质点的加速度大小分别为4m/s 2和1m/s 2，由牛顿第二定律有 F 1+f =ma F 2-f =ma 2 可得F 1=6N ，F 2=4N B 项正确；D 项错误； 故选B 。
二、多选题5．（2021·全国高三专题练习）如图甲所示，物块的质量1m kg =，初速度010m/s v =，在一水平向左的恒力F 作用下从O 点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻恒力F 突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图像如图乙所示（210m/s g =）（ ） A ．0~5s 内物块做匀减速运动 B ．在1s t =时刻恒力F 反向 C ．恒力F 大小为10N 【答案】 BD 【解析】CD ．物体匀减速直线运动的加速度大小为 匀加速直线运动的加速度大小为 根据牛顿第二定律得 F+f ＝ma 1 F ﹣f ＝ma 2 联立两式解得 F ＝7N ，f ＝3N 则动摩擦因数为 故C 错误，D 正确；AB ．物体匀减速直线运动的时间为即在0﹣1s 内做匀减速直线运动，1s 后恒力F 反向，做匀加速直线运动；故B 正确，A 错误。