高考物理图像法解决物理试题抓分精品训练
一、图像法解决物理试题
1.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是
A.0~1 s内的平均速度是2 m/s B.0~2 s内的位移大小是4 m
C.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反 D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小 【答案】D
【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:
,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小
等于位移:
,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s
内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。所以D正确,ABC错误。
2.我国“蛟龙号”深潜器在某次实验时,内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图象,如图所示.以下判断正确的是( )
A.6min~8min内,深潜器的加速度最大 B.4min~6min内,深潜器停在深度为60m处 C.3min~4min内,深潜器的加速度方向向上 D.6min~10min内,深潜器的加速度不变 【答案】C 【解析】 【详解】
A、v-t图象的斜率表示加速度,则知0-1min内和3-4min内深潜器的加速度最大,故A错
误;
B、v-t图象和横坐标围成的面积表示位移大小,0-4min内位移大小为:
1h??(120?240)?2m?360m,4-6min内静止不动,则4 min~6 min内,深潜器停在
2深度为360m;故B错误.
C、3-4min内,减速下降,则加速度向上,故C正确;
D、8min前后,深潜器的加速度方向是不同的,加速度是变化的,故D错误;
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.从1907 年起,密立根就开始测量金属的遏止电压UC (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?,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UC ??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】
νc,因此W0?h?;光电子的最大初动能Ek 试题分析:设金属的逸出功为W0,截止频率为
与遏止电压UC 的关系是Ek?eUc,光电效应方程为Ek?h??W0;联立两式可得:
WhhUC???0,因此图像的斜率为,CD错误;当UC?0可解得
eee???c?4.3?1014Hz,即金属的截止频率约为
为A 正确;B 错误. 考点:光电效应.
Hz,在误差允许范围内,可以认
5.甲、乙两车在平直公路上行驶,t=0时刻两车处于同一位置,其速度-时间图象如图所示,两图像交点处坐标及切线如图,则( )
A.t=8s末,甲、乙两车相遇
B.甲、乙两图像交点t=2s末,甲车的加速度大于乙车的加速度 C.在2~8s内,甲车的平均速度小于乙车的平均速度 D.在0~2s内,甲车的位移小于乙车的位移 【答案】D 【解析】
【详解】
A.在v-t图象中,图象和横轴所围面积表示位移大小,甲、乙两车在平直公路上行驶,t=0时刻两车处于同一位置,t=8s末时甲的位移大于乙的位移,甲在乙方的前方,故A错误; B.甲、乙两图像交点t=2s末,
a乙?a甲??v40?m/s2?5m/s2 ?t8?v30?20?m/s2?5m/s2 ?t2甲车的加速度大小等于乙车的加速度大小,故B错误;
C.在2~8s内,甲的位移大于乙的位移,甲车的平均速度大于乙车的平均速度,故C错误. D.在v-t图象中,图象和横轴所围面积表示位移大小,在0~2s内,甲图象面积小于乙的图线面积,所以甲车的位移小于乙车的位移,故D正确.
6.一名跳伞运动员从悬停在高空的直升机中跳下,研究人员利用运动员随身携带的仪器记录下了他的运动情况,通过分析数据,画出了运动员从跳离飞机到落地的过程中在空中沿t图像如图所示,则对运动员的运动,下列说法不正确的竖直方向运动的v--是 ....
A.0~10s内做加速度逐渐减小的加速运动 B.10s~15s内减速运动,15s后开始做匀速直线运动 C.0~10s内运动员所受阻力逐渐增大 D.10s~15s内运动员所受阻力逐渐增大 【答案】D 【解析】 【详解】
A.由图象可知,速度是增加的,图象的切线的斜率在减小,加速度在减小,所以0~10s内做加速度逐渐减小的加速运动.故A说法正确.
B. 由图象可知10s~15s内减速运动,15s后图象与时间轴平行,说明速度不随时间变化,即开始做匀速直线运动.故B说法正确.
C.在 0~10s由牛顿第二定律可得mg?F阻=ma,又由A的分析知加速度减小,所以0~10s内运动员所受阻力逐渐增大.故C说法正确.
D.在 10s~15s由牛顿第二定律F阻?mg=ma,又因为在 10s~15s加速度减小,所以10s~15s内运动员所受阻力逐渐减小.故D说法错误. 此题选不正确的,应选D.
7.一枚火箭由地面竖直向上发射,其v–t图象如图所示,则
A.火箭在t2~t3时间内向下运动 B.火箭能上升的最大高度为4v1t1 C.火箭上升阶段的平均速度大小为
v2 2v2 t3D.火箭运动过程中的最大加速度大小为【答案】B 【解析】 【详解】
A.在t2~t3 时间内火箭的速度为正值,仍在上升,故A错误;
B.由图看出,在0~t3时间内火箭的速度都是正值,说明火箭一直在上升,图线与坐标轴所围“面积”的大小等于火箭能上升的最大高度,由数学知识得:火箭能上升的最大高度
v?vvt1h?v1t1?12t1?21,v2?3v1,
222解得h?4v1t1,故B正确; C.火箭上升阶段的平均速度大小为
v?故C错误;
h4?v1, 3t13D.由图看出,在t2~t3时间内图线的斜率最大,则火箭的加速度最大,最大加速度大小为
a?故D错误。
?vv2?, ?tt1
8.一质量为2kg的物体静止在水平桌而上,在水平拉力F的作用下,沿水平方向运动2s后撒去外力,其v﹣t图象如图所示,下列说法正确的是( )
A.在0~6s内,物体的位移大小为12m B.在2~6s内,物体的加速度大小为0.5m/s2