高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题

高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧和训练方法及练习题一、图示法图像法解决物理试题1．真空中，在x 轴上x =0和x =8处分别固定两个电性相同的点电荷Q l 和Q 2。

电荷间连线上的电场强度E 随x 变化的图象如图所示（+x 方向为场强正方向），其中x =6处E =0。

将一个正试探电荷在x =2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）。

则A ．Q 1、Q 2均为正电荷B ．Q 1、Q 2带电荷量之比为9：1C ．在x =6处电势为0D ．该试探电荷向x 轴正方向运动时，电势能一直减小 【答案】AB 【解析】 【详解】由图可知，若两个电荷是负电荷则x=2处场强方向为负方向，故两个电荷同为正电荷，A 正确；因在x =6处场强为0，则122262Q Q kk =，解得：12:9:1Q Q =，B 正确；根据同种正电荷连线的中垂线电势分布特点，可知从x =6向无穷远运动时电势在降低，则x =6处电势大于0，C 错误；由图可知，0-6之间电场为正，沿x 轴的正方向，所以从0到6之间电势逐渐降低；而6-8之间的电场为负，沿x 轴的负方向，所以从6到8之间电势升高，因此将一个正点电荷沿x 轴运动时，该电荷的电势能先减小后增大，D 错误。

2．如图所示，a 、b 、c 、d 、e 、f 为以O 为球心的球面上的点，分别在a 、c 两个点处放等量异种电荷＋Q 和－Q 。

下列说法正确的是( )A ．b 、f 两点电场强度大小相等，方向不同B ．e 、d 两点电势相同C ．b 、f 两点电场强度大小相等，方向相同D ．e 、d 两点电势不同 【答案】BC 【解析】A 、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电场的特点，结合题目的图可知，图中bdef 所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的方向都与该平面垂直。

由于b 、c 、d 、e 各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O 的距离是相等的，结合该电场的特点可知，b 、c 、d 、e 各点的场强大小也相等。

由以上的分析可知，b 、c 、d 、e 各点的电势相等，电场强度大小相等，方向相同。

故A 、D 错误；故选BC 。

【点睛】解决本题的关键要掌握等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况，知道场强是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同，同时掌握好电场强度的叠加方法。

3．如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A 和B ，竖直放置，两球质量均为m ，两球半径忽略不计，杆的长度为L ．由于微小的扰动，A 球沿竖直光滑槽向下运动，B 球沿水平光滑槽向右运动，当杆与竖直方向的夹角为θ时（图中未标出），关于两球速度A v 与B v 的关系，下列说法正确的是A ．A 球下滑过程中的加速度一直大于gB ．B 球运动过程中的速度先变大后变小C ．tan A B v v θ=D ．sin A B v v θ= 【答案】BC 【解析】 【分析】 【详解】先分析小球B 的运动情况：小球 B 以初速度等于零开始向右运动，当小球A 落到最下方时B 的速度再次为零，所以B 在水平方向先加速后减小，即B 球运动过程中的速度先变大后变小，根据受力可知刚开始时杆对B 产生的是偏右的力，所以杆对A 产生的是偏向上的力，根据受力可知此时A 的加速度小于重力加速度g ，故A 错误；B 正确；当杆与竖直方向的夹角为θ时，根据运动的分解可知;cos sin A B v v θθ=即tan A B v v θ=，故C 正确；D 错误；4．在绝缘光滑的水平面上相距为6L 的A 、B 两处分别固定正点电荷Q A 、Q B ，两电荷的位置坐标如图甲所示。

图乙是AB 连线之间的电势φ与位置x 之间的关系图像，图中x =L 点为图线的最低点，若在x =－2L 的C 点由静止释放一个质量为 m 、电量为+q 的带电小球（可视为质点，不影响原电场），下列有关说法正确的是A ．小球在x =L 处的速度最大B ．小球一定可以回到－2L 的C 点处 C ．小球将在－2L 和+2L 之间作往复运动D ．固定在A 、B 处点电荷的电量之比为Q A ︰Q B ＝4︰1 【答案】ABD 【解析】 【详解】据φ-x 图象切线的斜率等于场强E 可知x=L 处场强为零，x=L 右侧电场为负，即方向向左，x=L 左侧电场为正，即方向向右；那么小球先向右做加速运动，到x=L 处加速度为0，从x=L 向右运动时，电场力方向向左，小球做减速运动，所以小球在x=L 处的速度最大，故A 正确。

x=L 处场强为零，根据点电荷场强则有：，解得Q A ：Q B =4：1，故D正确。

根据动能定理得：qU=0，得U=0，所以小球能运动到电势与出发点相同的位置，由图知向右最远能到达x>2L 的某位置，则小球应在x=-2L 到右侧x>+2L 的某位置区间内作往复运动，故B 正确，C 错误。

故选ABD 。

【点睛】解决本题首先要理解φ-x 图象切线的意义，知道电场力做功和路径无关，只和初末两点的电势差有关，掌握电场力做功的公式W=qU 和电荷场强公式，灵活运用电场的叠加原理。

5．如图所示，光滑直角细杆POQ 固定在竖直平面内，OP 边水平，OP 与OQ 在O 点平滑相连，质量均为m 的A 、B 两小环用长为L 的轻绳相连，分别套在OP 和OQ 杆上．初始时刻，将轻绳拉至水平位置拉直（即B 环位于O 点），然后同时释放两小环，A 环到达O 点后，速度大小不变，方向变为竖直向下，已知重力加速度为g ．下列说法正确的是（ ）A ．当B 环下落2L 时，A g LB．在A环到达O点的过程中，B环一直加速C．A环到达O点时速度大小为2gLD．当A环到达O点后，再经2gL的时间能追上B环【答案】ACD【解析】【详解】B环下落一段位移后，设绳子与水平方向之间的夹角为α，则与竖直方向之间的夹角β=90°-α，设此时A的速度为v A，将A的速度沿绳子方向与垂直于绳子的方向分解，设沿绳子方向的分速度为v，如图所示：可得：v=v A cosα，设B的速度为v B，将B的速度也沿绳子的方向与垂直于绳子的方向分解如图，其中沿绳子方向的分速度与A沿绳子方向的分速度是相等的，可得：v=v B cosβ，联立可得：tanABvvα=，当B环下落2L时绳子与水平方向之间的夹角12sin2LLα==，可得：所以：α=30°，A环的速度大小为3tan30AB Avv v==，B下降的过程中A与B组成的系统机械能守恒可得：2211222A BLmg mv mv=+，联立得A环的速度大小为AgLv=故A正确；B开始下降的过程中速度由0开始增大，所以是做加速运动．当绳子与竖直方向之间的夹角接近90°时，tanβ→∞，则0tanABvvα=→，可知当A到达O点时，B的速度等于0．所以B一定还存在减速的过程．即A环到达O点的过程中，B环先加速后减速，故B错误；由于A到达O点时B的速度等于0，由机械能守恒得：212AmgL mv='，解得：2Av gL'C正确；环A过O点后做加速度等于g的匀加速直线运动，B做自由落体运动．当A追上B时有：221122Av t gt L gt'+=+，解得：2Ltg'=，故D正确．所以ACD正确，B错误．6．取空间中两等量点电荷间的连线为x轴，轴上各点电势φ随x的变化关系如图所示，设x轴上B、C两点的电场强度分别是E Bx、E Cx，下列说法中正确的是（）A ．该静电场由两个等量同种点电荷产生B ．该静电场由两个等量异种点电荷产生C ．E Bx 的大小小于E Cx 的大小D ．负电荷沿x 轴从B 点移动到C 点的过程中，电势能先减小后增大 【答案】AD【解析】A 、B 、如果该电场由等量异种电荷产生，则两点电荷连线的中垂线是等势面，故连线中点为零电势点，可知静电场由两个等量同种点电荷产生．故A 正确，B 错误．C 、该图象的斜率等于场强E ，斜率越大，场强越大，则知E Bx 的大小大于E Cx 的大小，故C 错误；D 、负电荷沿x 轴从B 点移动到C 点的过程中，电势先升高后降低，根据公式E p =qφ，电势能先减小后作增加；故D 正确；故选AD ．【点睛】电势为零处，电场强度不一定为零．电荷在电场中与电势的乘积为电势能．电场力做功的正负决定电势能的增加与否．7．如图所示，光滑水平平台上有一质量为m 的物块，站在地面上的人用跨过定滑轮（定滑轮大小不计）的绳子向右拉动物块，不计绳和滑轮的质量及滑轮的摩擦，且人手作用点离平台边缘竖直高度始终为h ，当人以速度v 从平台的边缘处向右匀速前进位移x 时，则A ．在该过程中，物块的运动速度增加B ．人前进x 22h xC ．在该过程中，物块受到拉力变小D ．在该过程中，人对物块做的功为212mv 【答案】ABC 【解析】 【详解】将人的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向上的分速度等于物块的速度，如图，物块的速度等于vcosθ，故随着人向右匀速运动，夹角θ减小，物块的速度增加，选项A 正确．物块加速运动，有加速度趋近于零的趋势，即加速度减小，所受的拉力减小，选项C 正确；当人从平台的边缘处向右匀速前进了x ，此时物块的速度大小为：v′=vcosθ=v 22h x +，根据动能定理得：人对物块做的功为：W=12mv′2=()2222 2mv x h x +．故B 正确，D 错误；故选ABC ． 【点睛】解决本题的关键知道物块的速度等于绳子收缩的速度，等于人运动的沿绳子方向上的分速度，以及能够灵活运用动能定理．8．如图所示质量为m 、电荷量为q 的带电小球A 用绝缘细线悬挂于O 点，带有电荷量也为q 的小球B 固定在O 点正下方绝缘柱上.其中O 点与小球A 的间距为l ．O 点与小球 B 的间距为3l ，当小球A 平衡时，悬线与竖直方向夹角30θ=︒，带电小球A 、B 均可视为点电荷，静电力常量为k ，则( )A ．A 、B 间库仑力大小222kq F l=B ．A 、B 间库仑力3mgF =C ．细线拉力大小223T kq F l=D ．细线拉力大小3T F mg = 【答案】B 【解析】A 的受力如图所示，几何三角形OAB 与力三角形相似，由对应边成比例3T F mg l =，则3T mg F =，由余弦定律222(3)23cos30AB l l l l =+-︒=，则223T mg kq F F l===，故B 正确．点睛：本题借助于相似三角形和余弦定理求解拉力的大小，对于此类题要正确的画出受力图，组建三角形．9．图中边长为a 的正三角形ABC 的三个顶点分别固定三个点电荷＋q 、＋q 、－q ，在该三角形中心O 点处固定一电量为-2q 的点电荷，则该电荷受到的电场力为（ ）A ．， 方向由O 指向C B ．，方向由C 指向O C ．，方向由C 指向O D ．，方向由O 指向C【答案】B【解析】 【详解】O 点是三角形的中心，到三个电荷的距离为：，三个电荷在O 处产生的场强大小均为：根据对称性和几何知识得知：两个+q 在O 处产生的合场强为：再与-q 在O 处产生的场强合成，得到O 点的合场强为：，方向由O 指向C ．则该负电荷受到的电场力为：，方向由C 指向O ；故B 正确。