高考物理图示法图像法解决物理试题解题技巧分析及练习题一、图示法图像法解决物理试题1．如图所示，半径为R 的硬橡胶圆环，其上带有均匀分布的负电荷，总电荷量为Q ，若在圆环上切去一小段l (l 远小于R )，则圆心O 处产生的电场方向和场强大小应为( )A ．方向指向AB B ．方向背离ABC ．场强大小为D ．场强大小为 【答案】BD【解析】【详解】AB 段的电量,则AB 段在O 点产生的电场强度为：,方向指向AB ，所以剩余部分在O 点产生的场强大小等于,方向背离AB ．故B,D 正确;A,C 错误.故选BD.【点睛】 解决本题的关键掌握点电荷的场强公式，以及知道AB 段与剩余部分在O 点产生的场强大小相等，方向相反．2．甲乙两图中，某时刻绳子AB 与水平方向的夹角均为θ，绳子上端以速度v 0匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（ ）A ．甲、乙两车运动速度大小之比cos 1cos θθ+ B ．甲车运动速度大小为0cos v θC ．相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量D ．此刻若将速度v 0改成拉力F ，则两车加速度大小之比1:1【答案】AC【解析】【详解】ABC ．由甲图可知，甲车的速度 011cos v v θ=+ 乙车的速度 02cos v v θ=所以，甲、乙两车运动速度大小之比cos 11cos θθ<+，相同时间t ∆内乙车速度增量大于甲车速度增量．故AC 正确，B 错误； D ．改成拉力F ，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为22cos 2F θ，汽车乙的合力大小为cos F θ，因此合力不相等，加速度不相等，故D 错误．3．用轻杆通过铰链相连的小球A 、B 、C 、D 、E 处于竖直平面上，各段轻杆等长，其中小球A 、B 的质量均为2m ，小球C 、D 、E 的质量均为m ．现将A 、B 两小球置于距地面高h 处，由静止释放，假设所有球只在同一竖直平面内运动，不计一切摩擦，则在下落过程中A ．小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能和动量均守恒B ．小球B 的机械能一直减小C ．小球B 2ghD ．当小球A 的机械能最小时，地面对小球C 的支持力大小为mg【答案】CD【解析】【分析】【详解】小球A 、B 、C 、D 、E 组成的系统机械能守恒但动量不守恒，故A 错误；由于D 球受力平衡，所以D 球在整个过程中不会动，所以轻杆DB 对B 不做功，而轻杆BE 对B 先做负功后做正功，所以小球B 的机械能先减小后增加，故B 错误；当B 落地时小球E 的速度等于零，根据功能关系212mgh mv = 可知小球B 2gh C 正确；当小球A 的机械能最小时，轻杆AC 没有力，小球C 竖直方向上的力平衡，所以支持力等于重力，故D 正确，故选CD4．真空中电量均为Q 的两同种点电荷连线和一绝缘正方体框架的两侧面ABB 1A 1和DCC 1D 1中心连线重合，连线中心和立方体中心重合，空间中除两同种电荷Q 产生的电场外，不计其它任何电场的影响，则下列说法中正确的是（ ）A．正方体两顶点A、C1电场强度相同B．正方体两顶点A、C1电势相同C．两等量同种点电荷周围电场线和面ABB1A1总是垂直D．把正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功【答案】BD【解析】【分析】电场强度是矢量，通过场强的叠加获得合场强；电势是标量，沿着电场线方向电势降低，可以根据对称性判断电势的大小；电荷从等势面上的一点移动到另一点，电场力不做功。
【详解】AC．电场强度是矢量，需要两个电荷在不同点进行场强的叠加，所以A点和C1点两处的电场强度大小相等，方向不同，且A点合场强不与面ABB1A1垂直，所以AC错误；B．根据电势的对称性可知A、B、B1、A1、和D、C、C1、D1这8个点的电势相等（关于点电荷连线的中点对称），故B正确；D．因为A点和C点的电势相等，根据电场力做功：=W qU可知，正检验电荷q从顶点A移到C电场力不做功，故D正确。
【点睛】考察等量同种电荷电场线和等势面的分布，掌握电场强度和电势的标矢性。
5．如图所示，某空间有一正三棱锥OABC，点A'、B'、C'分别是三条棱的中点。
现在顶点O处固定一正点电荷，则下列说法正确的是（）A．A'、B'、C'三点连线所围的三角形平面区域内，三角形中心处电场强度最大∆所在平面为等势面B．ABCC．将一负试探电荷从A'点沿直线A B''移到B'点，静电力对该试探电荷先做正功后做负功D．若A'点的电势为Aϕ'，A点的电势为Aϕ，则AA'连线中点D处的电势Dϕ一定大于2A A ϕϕ'+ 【答案】AC【解析】A 、因为A ′、B′、C′三点离顶点O 处的正电荷的距离相等，则三角形的中心离O 点最近电场强度最大，故A 正确；B 、由于△ABC 所在平面到顶点O 处的距离不相等，由等势面的概念可知，△ABC 所在平面不是等势面，故B 错误；C 、由电势的概念可知，沿直线A ′B ′的电势变化为先增大后减小，所以当在此直线上从A ′到B ′移动正电荷时，电场力对该正电荷先做负功后做正功，故C 正确。
D 、因为A D A D U E A D '''=⋅， DA DA U E DA =⋅，由点电荷的场强关系可知A D DA E E '>，又因为A D DA '>，所以有A D DA U U '>，即A D D A ϕϕϕϕ'->-，整理可得： 2A AD ϕϕϕ'+<，故D 错误.故选AC.【点睛】本题关键是明确点电荷的电场分布情况，注意根据对称性分析，同时要注意场强是矢量，电势是标量．同时明确等势面的分布情况．6．如图所示，光滑固定的竖直杆上套有小物块 a ，不可伸长的轻质细绳通过大小可忽略的定滑轮连接物块 a 和小物块 b ，虚线 cd 水平．现由静止释放两物块，物块 a 从图示位置上升，并恰好能到达c 处．在此过程中，若不计摩擦和空气阻力，下列说法正确的是（ ）A ．物块 a 到达 c 点时加速度为零B ．绳拉力对物块 a 做的功等于物块 a 重力势能的增加量C ．绳拉力对物块 b 先做负功后做正功D ．绳拉力对物块 b 做的功在数值上等于物块 b 机械能的减少量【答案】BD【解析】【分析】【详解】当a 物块到达C 处时，由受力分析可知：水平方向受力平衡，竖直方向只受重力作用，所以根据牛顿第二定律得知，a 物块的加速度a =g =10m/s 2；故A 错误；从a 到c ，a 的动能变化量为零，根据功能关系可知，绳拉力对物块a 做的功等于物块a 的重力势能的增加量，故B 正确；物块a 上升到与滑轮等高前，b 下降，绳的拉力对b 做负功，故C 错误；从a 到c ，b 的动能变化量为零，根据功能关系：除重力以为其他力做的功等于机械能的增量，故绳拉力对b 做的功在数值上等于b 机械能的减少量．故D 正确．故选BD ．【点睛】本题关键掌握功能关系，除重力以外其它力做功等于机械能的增量，合力功等于动能的变化量，重力做功等于重力势能的变化量，要能灵活运用．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 时，物块的运动速率为22h x +C ．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 22 h 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．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 变化的图像如图所示（+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均为负电荷B ．Q 1、Q 2带电量之比为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】B【解析】【详解】A ．由图，在x =0处场强为正，x =8处场强为负，可知Q 1、Q 2为同种正电荷，故A 错误；B ．根据题意“x =6处E =0 ”可知，在x =6处，12E E =，即122262Q Q k k =，解得21226921Q Q ==，故B 正确； C ．由于无穷远处电势为零，故在x =6处电势不为0，故C 错误；D ．该试探电荷向x 轴正方向运动时，电场力先做正功，再做负功，因此电势能先减小后增大，故D 错误．9．如图所示，套在竖直细杆上的轻环A 由跨过定滑轮的不可伸长的轻绳与重物B 相连，施加外力让A 沿杆以速度v 匀速上升，从图中M 位置上升至与定滑轮的连线处于水平N 位置，已知AO 与竖直杆成θ角，则（ ）A ．刚开始时B 的速度为cos v θB ．A 匀速上升时，重物B 也匀速下降C ．重物B 下降过程，绳对B 的拉力大于B 的重力D ．A 运动到位置N 时，B 的速度最大【答案】C【解析】【详解】A.对于A ，它的速度如图中标出的v ，这个速度看成是A 的合速度，其分速度分别是a b v v 、，其中a v 就是B 的速率（同一根绳子，大小相同），故刚开始上升时B 的速度cos B v v θ=，故A 不符合题意；B.由于A 匀速上升，θ在增大，所以B v 在减小，故B 不符合题意；C .B 做减速运动，处于超重状态，绳对B 的拉力大于B 的重力，故C 符合题意；D.当运动至定滑轮的连线处于水平位置时90θ=︒，所以0B v =， 故D 不符合题意。
10．如图所示，16个电荷量均为+q(q>0)的小球(可视为点电荷)，均匀分布在半径为R 的圆周上若将圆周上P 点的一个小球的电荷量换成-2q ，则圆心 0点处的电场强度为A ．22kq R ，方向沿半径向左 B ．22kq R ，方向沿半径向右 C ．23kq R ，方向沿半径向左 D ．23kq R ，方向沿半径向右 【答案】D【解析】该点场强可以看成是与P 对称的那个电荷+q 和P 点的电荷-2q 在该点场强的叠加，根据点电荷的场强公式得+q 的点电荷在圆心O 点处的电场强度大小为2q kR ，方向向右，点电荷-2q 在圆心O 点处的电场强度大小为22q kR ，方向向右，所以叠加来是23q k R ，方向沿半径向右．故选择D.【点睛】该题考查了场强叠加原理，还有对对称性的认识．由于成圆周对称性，所以如果没改变电荷之前肯定圆心处场强为0，而该点场强是所有电荷在该点场强的叠加，可以把这些电荷归为两类：一种是要移去的电荷，另一种是其他电荷．不管怎样，总之这两种电荷产生的合场强为0，所以只要算出改变的电荷在该点的场强和与它对称的电荷的场强即可得到．11．位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示，ab 、cd 分别是正方形两条边的中垂线，O 点为中垂线的交点，P 、Q 分别为cd 、ab 上的点，且OP ＜OQ . 则下列说法正确的是A ．P 、O 两点的电势关系为p o ϕϕ<B ．P 、Q 两点电场强度的大小关系为E Q <E PC ．若在O 点放一正点电荷，则该正点电荷受到的电场力不为零D ．若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点，电场力做负功【答案】B【解析】【分析】【详解】A ．根据电场叠加，由图像可以知道ab 、cd 两中垂线上各点的电势都为零，所以P 、O 两点的电势相等，故A 错；B ．电场线的疏密表示场强的大小，根据图像知E Q <E P ，故B 正确；C ．四个点电荷在O 点产生的电场相互抵消，场强为零，故在O 点放一正点电荷,则该正点电荷受到的电场力为零，故C 错误.D ．P 、Q 电势相等，若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到Q 点，电场力做功为零，故D 错误；故选B.点睛：根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势一定降低.电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负.12．带电球体的半径为R ，以球心为原点O 建立坐标轴x ，轴上各点电势ϕ随x 变化如图所示，下列说法正确的是A ．球体带负电荷B ．球内电场强度最大C ．A 、B 两点电场强度相同D ．正电荷在B 点的电势能比C 点的大【答案】D【解析】A 、从球出发向两侧电势降低，而电场线从正电荷出发，沿着电场线电势降低，故球带正电荷，故A 错误；B 、球是等势体，故内部任意两点间的电势为零，故场强为零，故B 错误；C 、A 点与点B 的电场强度大小相等，但方向相反，故不同，故C 错误；D 、从B 到C ，电势降低，故正电荷电势能降低，故D 正确；故选D.【点睛】本题考查电势与电场强度，关键是明确等势体内部场强为零，知道沿着电场线电势降低.13．如图所示，真空中有两个点电荷Q 1和Q 2，Q 1=+9q ，Q 2=-q ，分别固定在x 轴上x =0处和x =6cm 处，下列说法正确的是（ ）A ．在x =3cm 处，电场强度为0B ．在区间上有两处电场强度为0C ．在x >9cm 区域各个位置的电场方向均沿x 轴正方向D ．将试探电荷从x =2cm 移到x =4cm 处，电势能增加【答案】C【解析】【详解】A .某点的电场强度是正电荷Q 1和负电荷Q 2在该处产生的电场的叠加，是合场强。