高中物理图像法解决物理试题的基本方法技巧及练习题及练习题一、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：-曲线的交点即小灯泡的电压、电流，根据图像读数：两U IU≈0.125VI≈0.28A所以，小灯泡的功率为：==⨯≈P UI0.1250.28W0.035WC错误；D．回路中的总功率为：==⨯≈1.50.28W0.42WP EI总D正确。

故选D。

2．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。

3．某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）．根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A．在0-20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B．在0-5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C．在5s-10s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D．在10s-20s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态【答案】D【解析】图像的斜率表示加速度，故0~5s内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5~10s过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；10~20s过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D正确．【点睛】在速度时间图象中，直线的斜率表示加速度的大小，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态．4．如图所示为甲、乙两质点做直线运动的速度－时间图象，则下列说法中正确的是()A．在0～t3时间内甲、乙两质点的平均速度相等B．甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间内的加速度相同C．甲质点在0～t1时间内的平均速度小于乙质点在0～t2时间内的平均速度D．在t3时刻，甲、乙两质点都回到了出发点【答案】A【解析】A、在0～t3时间内，由面积表示为位移，可知甲、乙两质点通过的位移相等，所用时间相等，则甲、乙两质点的平均速度，故A正确；B、图象的斜率表示加速度，则甲质点在0～t1时间内的加速度与乙质点在t2～t3时间的加速度大小相等，但方向相反，所以加速度不同，故B错误；C 、甲质点在0～t 1时间内的平均速度为2v ，乙质点在0～t 2时间内平均速度为2v，即平均速度相等，故C 错误；D 、两个质点一直沿正向运动，都没有回到出发点，故D 错误； 故选A ．【点睛】在速度时间图象中，某一点代表此时刻的瞬时速度，斜率表示加速度，图象与坐标轴围成面积代表位移，平均速度等于位移与时间之比，根据这些知识分析．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 HzB ．该金属的截止频率约为5．50× 1014 HzC ．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0kE h W ν=-；联立两式可得：0C W h U e eν=-，因此图像的斜率为he ，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．6．如图甲，长木板A 放在光滑的水平面上，质量为2kg m =的另一物体B （可看作质点）以水平速度02m/s v =滑上原来静止的长木板A 的表面．由于A 、B 间存在摩擦，之后A 、B 速度随时间变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（g 取210m/s ）（ ）A ．木板获得的动能为2JB ．系统损失的机械能为4JC ．木板A 的最小长度为2mD ．A 、B 间的动摩擦因数为0.1 【答案】D 【解析】 【详解】A.由图象可知，A 、B 的加速度大小都为21m/s ，根据牛顿第二定律知二者质量相等均为2kg ，则木板获得的动能为211J 2k E mv ==，选项A 不符合题意； B.系统损失的机械能2201122J 22E mv m v ∆=-⋅⋅=，选项B 不符合题意； C.由v-t 图象可求出二者相对位移为121m 1m 2⨯⨯=，木板A 的最小长度为1m ，所以C 不符合题意；D.分析B 的受力，根据牛顿第二定律，B mg ma μ= 可求出0.1μ=，选项D 符合题意．7．两个质点A 、B 放在同一水平面上，从同一位置沿相同方向做直线运动，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 ．在6s 末，质点A 的加速度大于质点B 的加速度 B ．在0-12s 时间内，质点A 的平均速度为76ms C ．质点A 在0－9s 时间内的位移大小等于质点B 在0－3s 时间内的位移大小 D ．在12s 末，A 、B 两质点相遇【答案】A 【解析】 【详解】A 、根据v-t 图象中图线的斜率表示加速度，斜率绝对值越大，加速度越大，可知质点A 在6 s 末的加速度是13m/s 2，质点B 在6 s 时末的加速度是2431a /1239B m s -==-，所以A 的加速度较大，故A 正确；B 、在0～12s 时间内，质点A 的位移为1614310.522x m m m ⨯+=+⨯=，平均速度为10.57//128x v m s m s t ===，故B 错误； C 、质点A 在0－9s 时间内的位移大小1632A x m m ⨯==，质点B 在0－3s 时间内的位移大小13362B x m m +=⨯=，故C 错误； D 、在12s 末，A 、B 两质点相距的距离等于它们的位移之差，为13341614(39)(3)272222B A s x x m m m ''++⨯+=-=⨯+⨯-+⨯=，故D 错误。

【点睛】在速度-时间图象中，图线的斜率表示加速度，图象与时间轴围成的面积表示物体通过的位移；根据几何关系求出质点A 、B 在0～12s 内的位移，再由位移与时间之比求其平均速度，根据位移关系分析何时两质点相遇。

8．某物体沿一直线运动，其v —t 图象如图所示，则下列说法中错误的是（ ）A ．第2s 内和第3s 内速度方向相同B ．第3s 内和第4s 内的加速度大小相同、方向相反C ．前4s 内位移为4mD ．3s 末物体离出发点最远 【答案】B 【解析】试题分析：根据速度的正负读出速度的方向．由速度图象的斜率等于加速度，根据数学知识研究加速度方向关系，图象与坐标轴围成的面积表示位移．由图看出，第2s 内和第3s 内物体的速度都正值，都向正方向，方向相同，A 正确；由斜率读出，第3s 内和第4s 内的加速度大小相同、方向相同，B 错误；根据图象与坐标轴围成的面积表示位移可知，前4s 内位移113414422x m =⨯⨯-⨯⨯=，C 正确；0-3s 内速度为正，沿正方向运动，3-6s 内速度为负，沿负方向运动，则3s 末物体离出发点最远，D 正确．9．一质点沿x 轴正方向做直线运动，通过坐标原点时开始计时，其xt t-的图象如图所示，则( )A ．质点做匀加速直线运动，加速度为1.0m/s 2B ．质点在1s 末速度为1.5m/sC ．质点在第1s 内的平均速度0.75m/sD ．质点做匀速直线运动，速度为0.5m/s 【答案】AB 【解析】 【分析】 【详解】 A 、D 、由图得：0.50.5x t t =+，根据2012x v t at =+，得：02x av t t =+，对比可得：20.5m/s 2a=，则加速度为a =2×0.5=1m/s2，由图知质点的加速度不变，说明质点做匀加速直线运动，故A 正确，D 错误.B 、质点的初速度v 0=0.5m/s ，在1s 末速度为v =v 0+at =0.5+1=1.5m/s ；故B 正确.C 、质点在第1s 内的平均速度00.5 1.5m/s 1m/s 22v v v ++===，故C 错误.10．如图所示是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频率的变化图线（直线与横轴的交点坐标为4.27，与纵轴交点坐标为0.5）．由图可知：A ．该金属的截止频率为4.27×1014HzB ．该金属的截止频率为5.5×1014HzC ．该图线的斜率的物理意义是普朗克常量D ．该金属的逸出功为0.5eV 【答案】AC 【解析】当最大初动能为零时，入射光的光子能量与逸出功相等，即入射光的频率等于金属的截止频率，可知金属的截止频率为4.27×1014Hz ，A 正确B 错误；根据0km E hv W =-知，图线的斜率表示普朗克常量，C 正确；金属的逸出功为34140 6.6710 4.2710 1.78W hv J eV -==⨯⨯⨯=，D 错误．11．一物体自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35mB ．在0～6s 内，物体经过的路程为40mC ．在0～6s 内，物体的平均速度为7.5m/sD ．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11102m 102m 101m 35m 22s =⨯⨯+⨯+⨯⨯=故A 正确；B ．在0～6s 内，物体经过的路程为111102m 102m 101m 101m 40m 222s =⨯⨯+⨯+⨯⨯+⨯⨯=故B 正确；C ．在0～4s 内，物体的路程为1102m 102m 30m 2s =⨯⨯+⨯=，因此平均速率30m/s 7.5m/s 4s 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．12．甲乙两个质量均为1kg 的物块，在光滑的水平面上分别受到一个水平力作用，由静止开始加速，甲物块所受的力F 随时间t 的变化关系和乙物块所受的力T 随位移x 的变化关系如图所示，当水平力分别按各自的规律从0增大到10N 的过程中，下列说法正确的是( )A ．当水平力均为10N 时，甲和乙的动量均为10kgm/sB ．甲所受力F 对物块的冲量为10Ns ，乙所受力T 对物块所做的功为10JC ．甲在此过程中的位移为10mD ．当水平力均为10N 时，甲的动能为50J ，乙的动量为5/kg m s ⋅ 【答案】BD 【解析】 【分析】 【详解】由甲图可知，图线与t 轴围成的面积表示冲量，则当水平力为F=10N 时，冲量为1110210?22I Ft N s ==⨯⨯=，根据动理定理0I P P =∆=-甲，得此时甲的动量为10?/P I kg m s 甲==，则此时甲的速度为10/P v m s m==甲甲，则甲的动能为22111105022k E mv J ==⨯⨯=甲甲，因F 是变力，故无法求出甲运动的位移；由乙图可知，图线与x 轴围成的面积表示拉力T 做的功，则当水平力T=10N 时， 则拉力T 做的功为111021022W Tx J ==⨯⨯=，根据动能定理有：212W mv =乙，解得：22105/1W v m s m ⨯===乙，此时乙的动量为25?/P mv kg m s 乙==，故AC 错误，BD 正确；故选BD.13．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v t -图像如图所示．以下判断正确的是（ ）A ．前3s 内货物处于超重状态B ．最后2s 内货物只受重力作用C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒 【答案】AC 【解析】 【分析】 【详解】前3s 内货物速度增大，加速度向上，处于超重状态，A 正确；最后2s 内货物的加速度为2260/3/2a m s m s g -==<，受重力和拉力作用，B 错误；前3s 内的平均速度16 /3/2v m s m s ==，后2s 内的平均速度26 /3/2v m s m s ==，两段时间内的平均速度相同．故C 正确；3到5s 内物体做匀速直线运动，动能不变，高度增大，重力势能增加，所以机械能不守恒，D 错误．14．一物块在空中某位置从静止开始沿直线下落，其速度v 随时间t 变化的图线如图所示．则物块A ．第一个t 0时间内的位移等于第二个t 0时间内的位移B ．第一个t 0时间内的平均速度等于第二个t 0时间内的平均速度C ．第一个t 0时间内重力的冲量等于第二个t 0时间内重力的冲量D ．第一个t 0时间内合外力的功大小等于第二个t 0时间内合外力的功大小 【答案】CD 【解析】 【分析】 【详解】AB ．速度时间图象中，图线与横轴围成的面积表示物块的位移；则物块第一个t 0时间内的位移小于第二个t 0时间内位移．据x v t=得，物块第一个t 0时间内的平均速度小于第二个t 0时间内的平均速度．故AB 两项错误．C ．冲量I mgt =，可知第一个t 0时间内重力的冲量等于第二个t 0时间内重力的冲量．故C 项正确．D ．根据动能定理可知，合外力对物块做的功等于动能的改变量．由图知，第一个t 0时间内动能的变化量大小等于第二个t 0时间内动能的变化量大小，则第一个t 0时间内合外力的功大小等于第二个t 0时间内合外力的功大小．故D 项正确．15．如图a ，物体在水平恒力F 作用下沿粗糙水平地面由静止开始运动，在t =1s 时刻撤去恒力F ，物体运动的图象如图b ，重力加速度，则A ．物体在3s 内的位移3m s =B ．恒力F 与摩擦力f 大小之比:3:1F f =C ．物体与地面的动摩擦因数为0.3μ=D ．3s 内恒力做功与克服摩擦力做功之比:3:2F f W W =克【答案】BC【解析】【详解】A.根据v t -图象与时间轴所围的面积表示位移，可得物体在3s 内的位移：63m 9m 2s ⨯== 故A 错误； B.物体在第1s 内和后2s 内的位移分别为：1161m 3m 2s =⨯⨯= 262m 6m 2s ⨯== 对整个过程，由动能定理得： 10Fs fs -=解得：:3:1F f =故B 正确；C.对后2s 内物体的运动过程，由动能定理得：22102mgs mv μ-=- 解得：0.3μ=故C 正确；D.对整个过程，由动能定理得：0F f W W -=克可得：:1:1F f W W =克 故D 错误．。