最新高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

最新高考物理图像法解决物理试题专项训练100(附答案)

一、图像法解决物理试题

1．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。

2．平直马路上有同方向前后行驶的电车a和汽车b，它们的v－t图象如图所示。当t＝10s时，两车刚好相遇，由图可知

A．开始时电车a在前汽车b在后

B．开始时两车相距25m

C．t＝20s时两车相距50 m

D．t＝10s后两车还会再相遇

【答案】B

【解析】

【详解】

A.从图像可以看出在前10s 内a 图像包围的面积大于b 图像包围的面积，故一开始a 在后b 在前，故A 错误；

B.图像包围的面积代表各自运动走过的位移，所以两者一开始相距的距离为151025m 2

s =??=，故B 正确； C.从面积上可以看出t ＝20s 时两车相距25m ，故C 错误；

D. t ＝10s 后，b 的速度一直大于a 的速度，所以两车不会再相遇，故D 错误

3．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．

4．甲、乙两车在平直的公路上向相同的方向行驶，两车的速度v 随时间t 的变化关系如图所示，其中阴影部分面积分别为S 1、S 2，下列说法正确的是

A ．若S 1=S 2，则甲、乙两车一定在t 2时刻相遇

B ．若S 1>S 2，则甲、乙两车在0-t 2时间内不会相遇

C ．在t 1时刻，甲、乙两车加速度相等

D ．t 1-t 2时间内，甲车的平均速度v <

122v v + 【答案】D

【解析】

【分析】

速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，根据图象判断确定何时两车相遇；图象切线的斜率表示加速度；

【详解】

A 、速度?时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，则0?t 2时间内甲的位移等于乙的位移，由于甲的初位置与乙的初位置未知，所以无法判断甲、乙两车在t 2时刻是否相遇，故A 错误；

B 、若S 1>S 2，在0-t 2时间内甲的位移大于乙的位移，由于甲的初位置与乙的初位置未知，所以无法判断甲、乙两车在0-t 2时间内是否相遇，故B 错误；

C 、由图象切线的斜率表示加速度，在t 1时刻，乙的斜率大于甲的斜率，故乙的加速度大于甲的加速度，故C 错误；

D 、若甲做匀加速直线运动，0-t 2时间内，甲车的平均速度122

v v v +=甲；由速度?时间图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，在0-t 2时间内，甲车的运动位移小于匀加速直线运动的位移，所以甲车的平均速度小于

122

v v +，故D 正确； 【点睛】

关键是知道速度-时间图象与坐标轴围成的面积表示位移，图象切线的斜率表示加速度，平均速度等于物体其位移与时间的比值．

5．甲、乙两物体在同一直线上，同时由同一位置向同一方向运动，其速度图象如图所示，下列说法正确的是( )

A．20s末乙追上甲

B．20s末乙追上甲，且甲、乙速率相等

C．在乙追上甲前，20s末时两物体相距最大

D．开始阶段乙跑在甲的前面，20s后乙落在甲的后面

【答案】C

【解析】

【详解】

AB．在第20s末两物体速度相等，由图线的“面积”看出，这段时间内甲的位移大于乙的位移，乙还没有追上甲．故AB错误．

C．在追上前，速度相等时，相距最远，故20s末相距最远，故C正确；

D．开始阶段，甲的速度较大，甲跑在乙的前面，20s后，乙的速度较大，甲仍在乙的前面，直到40s末两者相遇．故D错误．

故选C．

【点睛】

此题关键要根据速度大小关系，分析甲乙两物体间距离的变化．两图线的交点表示速度相等．两物体由同一地点向同一方向作直线运动，当位移相等时两物体相遇．

6．甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动。它们运动的速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法正确的是

A．在第2s末甲、乙相遇

B．在第4s末甲、乙相遇

C．在第2s末甲的加速度比乙的大

D．在第4s末甲的加速度与乙的相同

【答案】C

【解析】

【详解】

A、v t 图象中，图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，甲在2s末的位移

1112m 1m 2x =??=，乙在2s 末的位移21 1.52m 2.5m 2

x +=?=，乙的位移大于甲的位移，由于甲、乙两个物体同时从同一地点沿同一方向做匀加速直线运动，所以在第2s 末甲、乙没有相遇，故选项A 错误；

B 、同理可得甲在4s 末的位移3142m 4m 2

x =??=，乙在4s 末的位移2124m 6m 2

x +=?=，乙的位移大于甲的位移，所以在第4s 末甲、乙没有相遇，故选项B 错误；

CD 、v t -图象中，图像的斜率表示物体运动的加速度，在04s -内甲的加速度为22120m/s 0.5m/s 4v a t ?-===?，乙的加速度为22221m/s 0.25m/s 4

v a t ?-===?，故选项C 正确，D 错误。

7．如图(a)所示，质量为2kg 的小球放在光滑水平面上，在界线MN 的左方始终受到水平恒力F 1作用，在MN 的右方除受F 1外还受到与F 1在同一条直线上的水平恒力F 2的作用．小球从A 点由静止开始运动，运动的v-t 图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是

( )

A ．F 2的大小为6N

B ．F 1与F 2大小的比值为3:5

C ．t=2.5s 时，小球经过界线MN

D ．小球向右运动的过程中，F 1与F 2的冲量

相同

【答案】B

【解析】

【详解】 A ．因不知道1v 的大小，因此本题F 1和F 2的大小求不出，故A 错误；

B ．物体在0-2.5s 内一直向右运动，在2.5-5s 内向左运动，其中在4s 的时候越过MN 向左运动，最终5s 时减速为0；取向右为正方向，在0-2.5s 内对物体写动量定理有

121200 2.5 1.5:3:5F F F F -=?-??=，故B 正确；

C ．物体在MN 左侧受到恒力F 1的作用做匀加速直线运动，物体在MN 的右侧受F 1和F 2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化，因此结合v -t 图像可知物体在1s 时越过的MN ，故C 错误；

D ．小球向右的过程中F 1的冲量和F 2的冲量大小相等，但方向不一样，故D 错误．

8．甲、乙两个物体沿同一方向做直线运动，其v -t 图象如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是（ ）

A．在内，甲、乙两物体一直在做减速运动

B．前2秒甲乙路程一样大

C．甲在2秒末运动方向发生变化

D．前2秒甲一直比乙快

【答案】B

【解析】

【详解】

A.在2s～6s内，甲物体一直在做减速运动，乙物体先做减速运动后沿负向做匀加速运动，故选项A错误；

B.根据图象与坐标轴围成面积代表位移，知前2秒甲乙位移相等，由于两个物体都做单向直线运动，则位移相等，故选项B正确；

C.甲在2秒末前后速度均为正，则知甲在2秒末运动方向没有发生变化，故选项C错误；

D.由图像可知，第一秒内乙的速度大于甲的速度，故选项D错误。

9．一物体自t=0时开始做直线运动，其速度图线如图所示．下列选项正确的是

A．在0～6s内，物体离出发点最远为35m

B．在0～6s内，物体经过的路程为40m

C．在0～6s内，物体的平均速度为7.5m/s

D．在5～6s内，物体做减速运动

【答案】AB

【解析】

【分析】

【详解】

A．0～5s物体向正向运动，5～6s向负向运动，故5s末离出发点最远，路程为

11

s=??+?+??=

102m102m101m35m

22

故A正确；

B．在0～6s内，物体经过的路程为

111

102m102m101m101m40m

s=??+?+??+??=

222

故B 正确；

C ．在0～4s 内，物体的路程为 1102m 102m 30m 2

s =??+?=， 因此平均速率

30m/s 7.5m/s 4

s v t =

==， 故C 错误； D ．在5～6s 内，物体做反向加速运动，D 错误，

【点睛】

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，能根据图象读取有用信息，要注意路程和位移的区别，属于基础题．

10．一枚火箭由地面竖直向上发射的速度-时间图像如图所示，则火箭运动情况正确的说法是（ ）

A ．火箭的速度先逐渐增大，然后又逐渐减小

B ．火箭在t 2时刻上升至最高点B

C ．火箭在B 点的速度达到最大值

D ．火箭在AB 段的加速度比OA 段的加速度要小

【答案】AC

【解析】

【详解】

A.由图象看出，在1

0t -时间内火箭的速度逐渐增大，1C t t -时间内火箭的速度逐渐减小，故A 正确。

B. 由速度图象看出，速度均是正值，说明火箭一直向上运动，C t 时刻速度为零，上升到最高点，故B 错误。

C. 根据速度的数值看出，火箭在B 点的速度达到最大值，故C 正确。

D. 速度图线的斜率表示加速度，斜率越大，加速度越大。由图象可知AB 段斜率大于OA 段的斜率，因此火箭在AB 段的加速度大于OA 段的加速度。故D 错误。

11．某物体由静止开始做直线运动，物体所受合力F 随时间t 变化的图象如图所示，研究物体在0~8秒内的运动，下面判断正确的是（ ）

A．物体在0~4s内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零B．物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零C．物体在第4s末离出发点最远，速率最大

D．物体在第8s末速度和加速度都为零，且离出发点最远【答案】BD

【解析】

【详解】

A.物体在0～4s内F先增大后减小，方向不变，根据牛顿第二定律

F

a

m

得知，加速度先

增大后减小，方向不变，物体做变加速直线运动．根据动能定理，合力F所做的功等于动能的变化量，不等于零，冲量I=Ft也不等于零，故A错误；

B.在4～8s内F方向与0～4s内相反，关于4s对称的时刻，加速度大小相等，方向相反，8S 时速度为零．根据动能定理和动量定理，物体在0~8秒内，合力F所做的功等于零，冲量也等于零．故B正确；

C.据B中分析，0~8秒内物体速度方向始终未变，根据对称性可知，8s末物体的速度为零，加速度为零，离出发点最远，4s末速度最大，故C错误，D正确；

故选BD.

12．一个静止的质点在t=0到t=4s这段时间，仅受到力F的作用，F的方向始终在同一直线上，F随时间t的变化关系如图所示．下列说法中正确的是（）

A．在t=0到t=4s这段时间，质点做往复直线运动

B．在t=1s时，质点的动量大小为1kgm/s

C．在t=2s时，质点的动能最大

D．在t=1s到t=3s这段时间，力F的冲量为零

【答案】CD

【解析】

【详解】

0～2s内，合力方向不变，知加速度方向不变，物体一直做加速运动，2～4s内，合力方向改为反向，则加速度方向相反，物体做减速运动，因为0～2s内和2～4s内加速度大小和

方向是对称的，则4s末速度为零，在整个运动过程的速度方向不变，一直向前运动，第4s末质点位移最大；故A错误．F-t图象中，图象与时间轴围成的面积表示力的冲量，在

t=1s时，冲量大小I1=11

2

=0.5N?s，根据动量定理可知，质点的动量大小为0.5kg?m/s，故

B错误．由A的分析可知，在t=2s时，质点的动能最大，故C正确；F-t图象中，图象与时间轴围成的面积表示力的冲量，由图可知，在t=1s到t=3s这段时间，力F的冲量为零，故D正确；故选CD．

【点睛】

解决本题的关键会通过牛顿第二定律判断加速度的方向，当加速度方向与速度方向相同，做加速运动，当加速度方向与速度方向相反，做减速运动．同时能正确根据动量定理分析问题，明确F-t图象的性质，能正确求解力的冲量．

13．有四个物体A、B、C、D,物体A、B运动的x-t图像如图甲所示；物体C、D从同一地点沿同一方向运动的v-t图像如图乙所示．根据图象做出的以下判断中正确的是

A．物体A和B均做匀变速直线运动

B．在0～3s的时间内，物体A、B的间距逐渐增大

C．t=3s时，物体C、D的速度相同

D．在0～3s的时间内，物体C与D的间距逐渐减小

【答案】BC

【解析】

【分析】

位移时间图象中倾斜的直线表示物体做匀速直线运动，斜率等于速度；坐标的变化量表示位移．速度时间图象的“面积”表示位移，交点表示速度相等，分析两物体的运动情况，判断C、D间距离的变化.

【详解】

A．由甲图看出：物体A和B位移时间图+象都是倾斜的直线，斜率不变，速度不变，说明物体A和B都做匀速直线运动，故A错误；

B．A图线的斜率大于B图线的斜率，A的速度比B的大，则知在0～3s的时间内，A在B 的前方，两者间距逐渐增大，故B正确；

C．t=3s时，物体C、D的图线相交，两者速度相同，故C正确；

D．由乙图看出：0-3s内，D的速度比C的大，C、D是从同一地点沿同一方向开始运动的，所以D在C的前方，两者间距增大．故D错误。

【点睛】

对于位移图象和速度图象要从图象的数学意义来理解其物理意义，抓住斜率、面积、交点

等数学意义分析物体的运动情况．

14．如图所示为某新型电动汽车试车时的v-t 图象，则下列说法中正确的是（ ）

A ．在0～6 s 内，新型电动汽车做匀变速直线运动

B ．在6～10 s 内，新型电动汽车处于匀速状态

C ．在4 s 末，新型电动汽车向相反方向运动

D ．在t ＝12 s 末，新型电动汽车的加速度为－1 m/s 2

【答案】BD

【解析】

【详解】

A 、根据速度图象的斜率等于加速度，可知在0～6 s 内，新型电动汽车的加速度发生了改变，做的是非匀变速直线运动，故A 错误；

B 、在6～10 s 内，新型电动汽车的速度不变，做匀速直线运动，故B 正确；

C 、在4 s 末前后，速度一直为正，则知在4 s 末，新型电动汽车向相同方向运动，故C 错误；

D 、在t =12 s 末，新型电动汽车的加速度为2204/1/1410

v a m s m s t ?-=

==-?-，故D 正确；

故选BD 。

【点睛】

匀变速直线运动的特点是加速度保持不变，根据速度图象的斜率等于加速度，速度的正负表示运动方向，分析汽车的运动性质。

15．静止在水平面的A .B 两个物体，分别在水平拉力的作用下，从同一位置开始运动，其运动的v -t 图象如图所示，已知两物体的质量相等，与水平面之间的动摩擦因数也相同，下列判断中正确的是

A ．在t 0时刻，物体A 与物体

B 相遇

B ．在t 0时刻，物体A 与物体B 的加速度大小相等

C ．在t 0时间内，物体B 所受的水平拉力逐渐减小

D ．在0t 时间内，物体B 克服摩擦力所做的功比物体A 克服摩擦力所做的功多

【答案】CD

【解析】

【详解】

A.根据v t -图象的面积表示位移可知在0t 时间内物体A 与物体B 的位移关系：

A B x x <

由于物体A 与物体B 从同一位置开始运动，所以在0t 时刻，物体A 与物体B 不相遇，故A 错误；

B.v t -图象的斜率表示加速度，在0t 时刻，物体A 斜率大于物体B 的斜率，所以物体A 加速度大于物体B 的加速度，故B 错误；

C.v t -图象的斜率表示加速度，物体B 的斜率逐渐变小，加速度也逐渐变小，根据牛顿第二定律则有：

F f ma -=

物体B 所受的水平拉力也逐渐减小，故C 正确；

D.v t -图象的面积表示位移，由图知A B x x <，而克服摩擦力做功为：

f W mgx μ=

所以物体B 克服摩擦力所做的功比物体A 克服摩擦力所做的功多，故D 正确。