1、专题18 图像题的解题方法与技巧仿真押题高考物理命题猜想与仿真押题原卷版附精品解析专题18 图像题的解题方法与技巧（仿真押题）（解析版）1.一质点做直线运动，其运动的位移x跟时间t的比值与时间t的关系图线为一条过原点的倾斜直线，如图1所示.由图可知，t2s时质点的速度大小为()图1A.2m/s B.4 m/sC.6m/s D.8 m/s2.如图2所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量.初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，且弹簧处于自然状态(x0).现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下
2、运动(g为重力加速度，空气阻力不计)，此过程中FN或F随x变化的图象正确的是()图23.图3甲是张明同学站在压力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点P是他的重心位置.图乙是根据传感器采集到的数据画出的力时间图线.两图中ag各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g10m/s2.根据图象分析可知()图3A.张明的重力为1500NB.c点位置张明处于失重状态C.e点位置张明处于超重状态D.张明在d点的加速度小于在f点的加速度4.(多选)如图4甲所示，小物块静止在倾角37的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化
3、规律如图丙所示，取sin370.6、cos370.8，重力加速度取g10m/s2，下列说法正确的是()图4A.物块的质量为1kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.03s内力F做功的平均功率为0.32WD.03s内物体克服摩擦力做的功为5.12J5.如图5所示，在边长为a的正方形区域内有以对角线为边界，垂直于纸面的两个方向相反的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等.纸面内一边长为a的正方形导线框沿着x轴匀速穿过磁场区域，在t0时，导线框运动到原点O处且恰好开始进入磁场区域.取顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，则下列图象中能够正确表示从t0时刻开始感应电流与导线框位移关系的是()图56.
4、某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图6甲中虚线所示.一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动.以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，不计空气阻力.则()图6A.电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向B.从O到x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越小C.从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功相等D.到达x1位置时，小球速度的大小为7.(多选)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图7甲所示，一个电荷量为2103C，质量为0.1kg的小物块(
5、可视为质点)从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()图7A.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大B.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E100V/mC.由C点到A点电势逐渐降低D.B、A两点间的电势差UBA5V8.(多选)如图8所示，半圆形固定轨道AO段光滑，OB段粗糙且各处粗糙程度相同.一质量为m的滑块从半圆形轨道左侧最高点A处由静止下滑，到达最低点O以后再冲上轨道右侧高度为H的B处.取O点重力势能为零，在滑块从O到B，再从B回到O的过程中，滑块的机械能E、动能Ek随高度h的关系可能是()图89.如图
6、所示，边长为2L、电阻为R的正方形导线框abcd，在纸面内以速度v水平向右匀速穿过一宽为L、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外刚开始时线圈的ab边刚好与磁场的左边界重合，规定水平向右为ab边受到安培力的正方向下列哪个图像能正确反映ab边受到的安培力随运动距离x变化的规律()10电荷量q1104 C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图乙所示重力加速度g10 m/s2.则()A物块在4 s内位移是8 mB物块的质量是1 kgC物块与水平面间动摩擦因数是0.4D物块在4 s内电
7、势能减少了14 J11.如图所示，一滑块以初速度v0自固定于地面的斜面底端冲上斜面，到达某一高度后又返回底端取沿斜面向上为正方向下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是()12四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如下图所示，下列说法正确的是()A甲车做直线运动，乙车做曲线运动B这四辆车均从静止开始运动C在0t2时间内，丙、丁两车在时刻t2相距最远D在0t2时间内，丙、丁两车间的距离先增大后减小13蹦床运动可简化为一个落到竖直放置的轻弹簧的小球运动，如图甲所示质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动以小球刚下落开始计时，以竖直向下
8、为正方向，小球的速度v随时间t变化的图线如图乙所示图线中的OA段为直线，与曲线ABCD相切于A点不考虑空气阻力，则关于小球的运动过程，下列说法正确的是()At2t1t3t2B下落h高度时小球速度最大C小球在t4时刻所受弹簧弹力大于2mgD小球在t2时刻重力势能和弹簧的弹性势能之和最大14如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图像，P0为发动机的额定功率已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大由此可得()A在0t1时间内，汽车一定做匀加速运动B在t1t2时间内，汽车一定做匀速运动C在t2t3时间内，汽车一定做匀速运动D在t
9、3时刻，汽车速度一定等于vm15如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示其中高度从h1下降到h2，图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g.以下说法正确的是()A小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0B小物体下落至高度h5时，加速度为0C小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了D小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg(h1h5)16 x轴上O点右侧各点的电场方向与x轴方向一致，O点左侧各点的电场方向与x轴方向相反，若规定向右的方向为正方向，x轴上各点的电场强度
10、E随x变化的图像如图所示，该图像关于O点对称，x1和x1为x轴上的两点下列说法正确的是()AO点的电势最低Bx1和x1两点的电势相等C电子在x1处的电势能大于在x1处的电势能D电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，则到达O点时速度最大17某同学用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R03 000 ，G是理想电流计改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出图像如图乙所示，则：电源的电动势是_，内阻是_18如图甲所示，有一倾角为30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板开始时质量为m1 kg的滑块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水
11、平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失此后滑块和木板在水平面上运动的vt图像如图乙所示，g10 m/s2.求：(1)水平作用力F的大小；(2)滑块开始下滑时的高度；(3)木板的质量19.如图9(a)所示，平行且光滑的长直金属导轨MN、PQ水平放置，间距L0.4m.导轨右端接有阻值R1的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒接入电路的电阻r1，导轨电阻不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图(b)所示；同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进
12、入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v1m/s做直线运动，求：图9(1)棒进入磁场前，电阻R中电流的大小和方向；(2)棒通过abcd区域的过程中通过电阻R的电量；(3)棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.20.足够长光滑斜面BC的倾角53，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成53的恒力F，如图10(a)所示，小物块在AB段运动的速度时间图象如图(b)所示，到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin530.8，cos530.6).求：图10(1)小物块所受到的恒力F的大小；(2)小物块从
13、B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；(3)小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离.专题18 图像题的解题方法与技巧（仿真押题）（解析版）1.一质点做直线运动，其运动的位移x跟时间t的比值与时间t的关系图线为一条过原点的倾斜直线，如图1所示.由图可知，t2s时质点的速度大小为()图1A.2m/s B.4 m/sC.6m/s D.8 m/s答案B2.如图2所示，一劲度系数为k的轻质弹簧，上端固定，下端连一质量为m的物块A，A放在质量也为m的托盘B上，以FN表示B对A的作用力，x表示弹簧的伸长量.初始时，在竖直向上的力F作用下系统静止，
14、且弹簧处于自然状态(x0).现改变力F的大小，使B以的加速度匀加速向下运动(g为重力加速度，空气阻力不计)，此过程中FN或F随x变化的图象正确的是()图2答案D解析当弹簧的弹力增大到时，物块和托盘间的压力为零，在此之前，二者之间的压力由开始运动时的线性减小到零，力F由开始运动时的mg线性减小到；此后托盘与物块分离，力F保持不变，故D正确.学/+科-*网3.图3甲是张明同学站在压力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点P是他的重心位置.图乙是根据传感器采集到的数据画出的力时间图线.两图中ag各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g10m/s2.根据图象分析可知()图3A.张明的重力
15、为1500NB.c点位置张明处于失重状态C.e点位置张明处于超重状态D.张明在d点的加速度小于在f点的加速度答案C4.(多选)如图4甲所示，小物块静止在倾角37的粗糙斜面上.现对物块施加一个沿斜面向下的推力F，力F的大小随时间t的变化情况如图乙所示，物块的速率v随时间t的变化规律如图丙所示，取sin370.6、cos370.8，重力加速度取g10m/s2，下列说法正确的是()图4A.物块的质量为1kgB.物块与斜面间的动摩擦因数为0.7C.03s内力F做功的平均功率为0.32WD.03s内物体克服摩擦力做的功为5.12J答案AD5.如图5所示，在边长为a的正方形区域内有以对角线为边界，垂直于纸
16、面的两个方向相反的匀强磁场，两磁场的磁感应强度大小相等.纸面内一边长为a的正方形导线框沿着x轴匀速穿过磁场区域，在t0时，导线框运动到原点O处且恰好开始进入磁场区域.取顺时针方向为导线框中感应电流的正方向，则下列图象中能够正确表示从t0时刻开始感应电流与导线框位移关系的是()图5答案B6.某空间区域的竖直平面内存在电场，其中竖直的一条电场线如图6甲中虚线所示.一个质量为m、电荷量为q的带正电小球，在电场中从O点由静止开始沿电场线竖直向下运动.以O为坐标原点，取竖直向下为x轴的正方向，小球的机械能E与位移x的关系如图乙所示，不计空气阻力.则()图6A.电场强度大小恒定，方向沿x轴负方向B.从O到
17、x1的过程中，小球的速率越来越大，加速度越来越小C.从O到x1的过程中，相等的位移内，小球克服电场力做的功相等D.到达x1位置时，小球速度的大小为答案D解析物体的机械能逐渐减小，电场力对小球做负功，故电场强度方向向上，即沿x轴负方向，由机械能的变化关系知，相等位移内电场力做功越来越小，说明电场力减小，故电场强度不断减小，A错误；由牛顿第二定律知，物体受重力与电场力作用，电场力向上，重力向下，开始时重力大于电场力，因电场力越来越小，故合力越来越大，加速度越来越大，速度越来越大，B错误；因电场力越来越小，在相等的位移内小球克服电场力做功越来越小，C错误；由动能定理mgx1E1E0mv20，得到达x
18、1位置时，小球速度v，D正确.故选D.7.(多选)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上，其连线中垂线上有A、B、C三点，如图7甲所示，一个电荷量为2103C，质量为0.1kg的小物块(可视为质点)从C点静止释放，其运动的vt图象如图乙所示，其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线).则下列说法正确的是()图7A.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大B.B点为中垂线上电场强度最大的点，场强E100V/mC.由C点到A点电势逐渐降低 学-*科+-网D.B、A两点间的电势差UBA5V答案BC8.(多选)如图8所示，半圆形固定轨道AO段光滑，OB段粗糙且各处粗糙程度相同.一质量为m的
19、滑块从半圆形轨道左侧最高点A处由静止下滑，到达最低点O以后再冲上轨道右侧高度为H的B处.取O点重力势能为零，在滑块从O到B，再从B回到O的过程中，滑块的机械能E、动能Ek随高度h的关系可能是()图8答案AC9.如图所示，边长为2L、电阻为R的正方形导线框abcd，在纸面内以速度v水平向右匀速穿过一宽为L、磁感应强度为B的匀强磁场区域，磁场方向垂直纸面向外刚开始时线圈的ab边刚好与磁场的左边界重合，规定水平向右为ab边受到安培力的正方向下列哪个图像能正确反映ab边受到的安培力随运动距离x变化的规律() 学+科*-网答案C10电荷量q1104 C的带正电的小物块静止在绝缘水平面上，所在空间存在沿水
20、平方向的电场，其电场强度E的大小与时间t的关系如图甲所示，物块速度v的大小与时间t的关系如图乙所示重力加速度g10 m/s2.则()A物块在4 s内位移是8 mB物块的质量是1 kgC物块与水平面间动摩擦因数是0.4D物块在4 s内电势能减少了14 J答案BD解析A项，物块在4 s内位移为：x2(24) m6 m，故A项错误；B、C项，由图可知，前2 s物块做匀加速直线运动，由牛顿第二定律有qE1mgma电场力做正功：WqE1s1qE2s232 J24 J14 J则电势能减少了14 J，故D项正确11.如图所示，一滑块以初速度v0自固定于地面的斜面底端冲上斜面，到达某一高度后又返回底端取沿斜面
21、向上为正方向下列表示滑块在斜面上整个运动过程中速度v随时间t变化的图像中，可能正确的是()答案A解析上滑时的加速度：a1gsingcos。下滑时的加速度：a2gsingcos，知a1a2，速度时间图线的斜率表示加速度；滑块在斜面上运动过程中，由于存在摩擦力，机械能不断减小，经过同一点时下滑的速度小于上滑的速度，根据速度图像的“面积”等于位移，两个过程的位移大小相等，可知，下滑时间大于上滑时间，所以A项正确，BCD项错误12四辆小车从同一地点向同一方向运动的情况分别如下图所示，下列说法正确的是()A甲车做直线运动，乙车做曲线运动B这四辆车均从静止开始运动 学+-科/-网C在0t2时间内，丙、丁两
22、车在时刻t2相距最远D在0t2时间内，丙、丁两车间的距离先增大后减小答案C13蹦床运动可简化为一个落到竖直放置的轻弹簧的小球运动，如图甲所示质量为m的小球，从离弹簧上端高h处自由下落，接触弹簧后继续向下运动以小球刚下落开始计时，以竖直向下为正方向，小球的速度v随时间t变化的图线如图乙所示图线中的OA段为直线，与曲线ABCD相切于A点不考虑空气阻力，则关于小球的运动过程，下列说法正确的是()At2t1t3t2B下落h高度时小球速度最大C小球在t4时刻所受弹簧弹力大于2mgD小球在t2时刻重力势能和弹簧的弹性势能之和最大答案C14如图所示为某汽车在平直公路上启动时发动机功率P随时间t变化的图像，P
23、0为发动机的额定功率已知在t2时刻汽车的速度已经达到最大vm，汽车受到的空气阻力与地面摩擦力之和随速度增大而增大由此可得()A在0t1时间内，汽车一定做匀加速运动B在t1t2时间内，汽车一定做匀速运动C在t2t3时间内，汽车一定做匀速运动D在t3时刻，汽车速度一定等于vm答案CD15如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示其中高度从h1下降到h2，图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g.以下说法正确的是()A小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为0B小物体下落至高度h5时，加速度为
24、0 学.科+/网C小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了D小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为mg(h1h5)答案D解析A项，高度从h1下降到h2，图像为直线，该过程是自由落体，h1h2的坐标就是自由下落的高度，所以小物体下降至高度h2时，弹簧形变量为0，故A项错误；B项，物体的动能先增大，后减小，小物体下落至高度h4时，物体的动能与h2时的动能相同，由弹簧振子运动的对称性可知，在h4时弹簧的弹力一定是重力的2倍；小物体下落至高度h5时，动能又回到0，说明h5是最低点，弹簧的弹力到达最大值，一定大于重力的2倍，所以此时物体的加速度最大，故B项错误；C项，小物体下落至高度h
25、4时，物体的16 x轴上O点右侧各点的电场方向与x轴方向一致，O点左侧各点的电场方向与x轴方向相反，若规定向右的方向为正方向，x轴上各点的电场强度E随x变化的图像如图所示，该图像关于O点对称，x1和x1为x轴上的两点下列说法正确的是()AO点的电势最低Bx1和x1两点的电势相等C电子在x1处的电势能大于在x1处的电势能D电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，则到达O点时速度最大答案BD解析从图像可以看出，电场强度的大小和方向都沿x轴对称分布，沿着电场强度的方向，电势一定降低，故根据其电场强度E随x变化的图像容易判断，O点的电势最高，A项错误；由于x1和x1两点关于x轴对称，且电场强度的大小也
26、相等，故从O点到x1和从O点到x1电势降落相等，故x1和x1两点的电势相等，B项正确；x1和x1两点的电势相等，电子在x1处的电势能等于在x1处的电势能，C项错误；电子从x1处由静止释放后，若向O点运动，O点的电势最高，电子在O点电势能最低，所以动能最大，所以速度最大，D项正确17某同学用如图甲所示电路测量电源的电动势和内阻，其中R是电阻箱，R0是定值电阻，且R03 000 ，G是理想电流计改变R的阻值分别读出电流计的读数，作出图像如图乙所示，则：电源的电动势是_，内阻是_答案3 V1 18如图甲所示，有一倾角为30的光滑固定斜面，斜面底端的水平面上放一质量为M的木板开始时质量为m1 kg的滑
27、块在水平向左的力F作用下静止在斜面上，今将水平力F变为水平向右，当滑块滑到木板上时撤去力F，木块滑上木板的过程不考虑能量损失此后滑块和木板在水平面上运动的vt图像如图乙所示，g10 m/s2.求：(1)水平作用力F的大小；(2)滑块开始下滑时的高度；学.科+/网(3)木板的质量答案(1) N (2)2.5 m(3)1.5 kg解析(1)滑块受到水平推力F、重力mg和支持力N处于平衡，如图所示：解得x5 m故下滑的高度：hxsin302.5 m(3)由图像可知，二者先发生相对滑动，当达到共速后一块做匀减速运动，设木板与地面间的动摩擦因数为1，滑块与木板间的动摩擦因数为2二者共同减速时的加速度大小
28、a11 m/s2，发生相对滑动时，木板的加速度a21 m/s2，滑块减速的加速度大小为：a34 m/s2对整体受力分析，可得a11g可得10.1在02 s内分别对m和M做受力分析可得对M：2mg1(Mm)gMa2对m：2mgma3带入数据解方程可得M1.5 kg19.如图9(a)所示，平行且光滑的长直金属导轨MN、PQ水平放置，间距L0.4m.导轨右端接有阻值R1的电阻，导体棒垂直放置在导轨上，且接触良好，导体棒接入电路的电阻r1，导轨电阻不计，导轨间正方形区域abcd内有方向竖直向下的匀强磁场，bd连线与导轨垂直，长度也为L.从0时刻开始，磁感应强度B的大小随时间t变化，规律如图(b)所示；
29、同一时刻，棒从导轨左端开始向右匀速运动，1s后刚好进入磁场，若使棒在导轨上始终以速度v1m/s做直线运动，求：图9(1)棒进入磁场前，电阻R中电流的大小和方向；(2)棒通过abcd区域的过程中通过电阻R的电量；(3)棒通过三角形abd区域时电流i与时间t的关系式.答案(1)0.02AQ到N(2)0.02C(3)i(t1) A(1.0st1.2s)(3)由题可得：i(t1)A(1.0st1.2s)20.足够长光滑斜面BC的倾角53，小物块与水平面间的动摩擦因数为0.5，水平面与斜面之间B点有一小段弧形连接，一质量m2kg的小物块静止于A点.现在AB段对小物块施加与水平方向成53的恒力F，如图10(a)所示，小物块在AB段运动的速度时间图象如图(b)所示，到达B点迅速撤去恒力F.(已知sin530.8，cos530.6).求：图10(1)小物块所受到的恒力F的大小；(2)小物块从B点沿斜面向上运动，到返回B点所用的时间；(3)小物块能否返回到A点？若能，计算小物块通过A点时的速度；若不能，计算小物块停止运动时离B点的距离.答案(1)1
