高考物理图示法图像法解决物理试题解析版汇编.doc

高考物理图示法图像法处理物理试题解析版汇编

一、图示法图像法处理物理试题
1．如图，将一质量为2m重物悬挂在轻绳一端，轻绳另一端系一质量为m环，环套在竖直固定光滑直杆上，光滑轻小定滑轮与直杆距离为d，杆上A点与定滑轮等高，杆上B点在A点正下方距离A为d处．现将环从A点由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法中对是（）

A．环抵达B处时，重物上升高度
B．环能下降最大距离为
C．环抵达B处时，环与重物速度大小之比为
D．环从A到B减少机械能等于重物增长机械能
【答案】BD
【解析】
【分析】
【详解】
根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升高度h=d−d，故A错误；环下滑到最大高度为h时环和重物速度均为0，此时重物上升最大高度为，根据机械能守恒有，解得：h=d，故B对．对B速度沿绳子方向和垂直于绳子方向分解，在沿绳子方向上分速度等于重物速度，有：vcos45°=v重物，因此，故C错误；环下滑过程中无摩擦力对系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小机械能等于重物增长机械能，故D对；故选BD．

2．如图所示，将质量为2m重物悬挂在轻绳一端，轻绳另一端系一质量为m 环，环套在竖直固定光滑直杆上A点，光滑定滑轮与直杆距离为d．A点与定滑轮等高，B点在距A点正下方d处．现将环从A处由静止释放，不计一切摩擦阻力，下列说法对是

A．环抵达B处时，重物上升高度h=d
B．环从A到B，环减少机械能等于重物增长机械能
C．环从A点能下降最大高度为
D．当环下降速度最大时，轻绳拉力T=2mg
【答案】BC
【解析】
【分析】
【详解】
根据几何关系有，环从A下滑至B点时，重物上升高度，故A错误；环下滑过程中无摩擦力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小机械能等于重物增长机械能，故B对；设环下滑到最大高度为H时环和重物速度均为零，此时重物上升最大高度为：，根据机械能守恒有：，解得：，故C对；环向下运动，做非匀速运动，就有加速度，因此重物向上运动，也有加速度，即环运动时候，绳拉力不也许是2mg，故D错误．因此BC对，AD错误．
【点睛】
环刚开始释放时，重物由静止开始加速．根据数学几何关系求出环抵达B处时，重物上升高度．环下滑过程中无摩擦力做系统做功，故系统机械能守恒，即满足环减小机械能等于重物增长机械能．环下滑到最大高度为H时环和重物速度均为零，根据机械能守恒求解．

3．真空中，在x轴上x=0和x=8处分别固定两个电性相似点电荷Ql和Q2．电荷间连线上电场强度E随x变化图像如图所示（+x方向为场强正方向），其中x=6处E=0．将一种正试探电荷在x=2处由静止释放（重力不计，取无穷远处电势为零）．则

A．Q1、Q2均为负电荷
B．Q1、Q2带电量之比为9：1
C．在x=6处电势为0
D．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Q1、Q2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，，即，解得，故B对；
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．

4．如图所示，用一根长杆和两个定滑轮组合装置来提高重物 M，长杆一端放在地面上通过铰链连接形成转轴，其端点恰好处在左侧滑轮正下方 0 点处，在杆中点 C 处拴一细绳，通过两个滑轮后挂上重物 M，C 点与 o 点距离为 L，目前杆另一端用力，使其逆时针匀速转动，由竖直位置以角速度 ω 缓缓转至水平（转过了 90°角）．下列有关此过程说法中对是（ ）

A．重物 M 做匀速直线运动
B．重物 M 做匀变速直线运动
C．整个过程中重物一直处在失重状态
D．重物 M 速度先增大后减小，最大速度为wL
【答案】D
【解析】
【详解】
设C点线速度方向与绳子沿线夹角为θ（锐角），由题知C点线速度为vC=ωL，该线速度在绳子方向上分速度就为v绳=ωLcosθ．θ变化规律是开始最大（90°）然后逐渐变小，因此，v绳=ωLcosθ逐渐变大，直至绳子和杆垂直，θ变为零度，绳子速度变为最大，为ωL；然后，θ又逐渐增大，v绳=ωLcosθ逐渐变小，绳子速度变慢．因此知重物M速度先增大后减小，最大速度为ωL．故AB错误，D对．重物M先向上加速，后向上减速，加速度先向上，后向下，重物M先超重后失重，故C错误．故选D．
【点睛】
处理本题关键掌握运动合成与分解，把C点速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，在沿绳子方向分速度等于重物速度．

5．如图所示，汽车用跨过定滑轮轻绳提高物块A。汽车匀速向右运动，在物块A抵达滑轮之前，有关物块A，下列说法对是

A．将竖直向上做匀速运动
B．将处在失重状态
C．将处在超重状态
D．将竖直向上先加速后减速
【答案】C
【解析】
【详解】
设绳子与水平方向夹角为θ，将小车速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向速度等于A速度，根据平行四边形定则得vA=vcosθ，车子在匀速向右运动过程中，绳子与水平方向夹角为θ减小，因此A速度增大，A做加速上升运动，且拉力不小于重物重力，A处在超重状态，故ABD错误，C对。
【点睛】
处理本题关键会对小车速度进行分解，懂得小车速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度合速度．

6．如图所示，竖直墙壁上固定有一种光滑半圆形支架（AB为直径），支架上套着一种小球，轻绳一端悬于P点，另一端与小球相连．已知半圆形支架半径为R，轻绳长度为L，且R＜L＜2R．现将轻绳上端点P沿墙壁缓慢下移至A点，此过程中轻绳对小球拉力F1及支架对小球支持力F2大小变化状况为（　　）

A．F1保持不变，F2先增大后减小
B．F1先减小后增大，F2保持不变
C．F1先增大后减小，F2先减小后增大
D．F1和F2均增大
【答案】D
【解析】
【详解】
设小球所在位置为为Q，对小球受力分析如图所示

小球受重力G、绳对小球拉力F1及支架对小球支持力F2，三力平衡，三个力构成矢量三角形与相似，可有

重力为恒力，P点下移过程，OP间距离减小，比例式比值增大，PQ间距离为绳长，OQ间距离为圆形支架半径，均保持不变，因此F1和F2均增大。
A.A项与上述分析结论不相符，故A不符合题意；
B.B项与上述分析结论不相符，故B不符合题意；
C.C项与上述分析结论不相符，故C不符合题意；
D.D项与上述分析结论相符，故D符合题意。

7．圆心为O、半径为R半圆直径两端，各固定一根垂直圆平面长直导线a、b，两导线中通有大小分别为3I0和I0且方向相似电流。已知长直导线产生磁场磁感应强度B=k，其中k为常数、I为导线中电流强度、r为点到导线距离。在半圆周上D点磁感应强度方向恰好沿圆周切线方向，则下列说法对是

A．D点和圆心O连线与水平直径之间夹角α=30°
B．D点和圆心O连线与水平直径之间夹角α=45
C．D点磁感应强度为
D．D点磁感应强度为
【答案】C
【解析】
【分析】
直径所对圆周角等于，弦切角等于圆周角，等于圆心角二分之一，根据右手定则分别画出电流和在D处产生磁场，根据平行四边形进行合成，运用几何关系求圆心角和对应磁感应强度。
【详解】
AB.在三角形，，，在半圆周上D点磁感应强度方向恰好沿圆周切线方向，如图则有，联立解得：，由圆几何知识，圆心角等于圆周2倍，可得，故AB错；
CD.由以上式子尚有；且，故C对，D错误。

【点睛】
考察右手螺旋定则与矢量合成法则应用，理解磁感应强度B＝k含义，注意几何关系：圆直径对应圆周角为90°。

8．如图所示，真空中有一种边长为L正方体，正方体两个顶点M、N处分别放置电荷量都为q正、负点电荷．图中a、b、c、d是其他四个顶点，k为静电力常量．下列表述对是（ ）

A．a、b两点电场强度大小相等，方向不一样
B．a点电势高于b点电势
C．把点电荷+Q从c移到d，电势能增长
D．同一种试探电荷从c移到b和从b移到d，电场力做功相似
【答案】D
【解析】
A、根据电场线分布知，a、b两点电场强度大小相等，方向相似，则电场强度相似．故A错误．B、ab两点处在等量异种电荷垂直平分面上，该面是一等势面，因此a、b电势相等．故B错误．C、根据等量异种电荷电场线特点，由于沿着电场线方向电势逐渐减少，则c点电势不小于d点电势．把点电荷+Q从c移到d，电场力做正功，电势能减小，故C错误．D、因可知同一电荷移动，电场力做功相等，则D对．故选D．
【点睛】处理本题关键懂得等量异种电荷周围电场线分布，懂得垂直平分线为等势线，沿着电场线方向电势逐渐减少．

9．如图所示，16个电荷量均为+q(q>0)小球(可视为点电荷)，均匀分布在半径为R圆周上若将圆周上P点一种小球电荷量换成-2q，则圆心 0点处电场强度为

A．，方向沿半径向左
B．，方向沿半径向右
C．，方向沿半径向左
D．，方向沿半径向右
【答案】D
【解析】
该点场强可以当作是与P对称那个电荷+q和P点电荷-2q在该点场强叠加，根据点电荷场强公式得+q 点电荷在圆心O点处电场强度大小为，方向向右，点电荷-2q在圆心O点处电场强度大小为，方向向右，因此叠加来是，方向沿半径向右．故选择D.
【点睛】该题考察了场强叠加原理，尚有对对称性认识．由于成圆周对称性，因此假如没变化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叠加，可以把这些电荷归为两类：一种是要移去电荷，另一种是其他电荷．不管怎样，总之这两种电荷产生合场强为0，因此只要算出变化电荷在该点场强和与它对称电荷场强即可得到．

10．甲、乙两船在静水中航行速度分别为v1和v2，两船从同一位置划向河对岸，已知甲船想以最短时间过河，乙船想以最短航程过河，成果两船抵达到岸地点恰好相似，则甲、乙两船渡河所用时间比
A．v12：v22 B．v22：v12
C．v1：v2 D．v2：v1
【答案】B
【解析】
【详解】
两船抵达地点相似，知合速度方向相似，甲船静水速垂直于河岸，乙船静水速与合速度垂直，如图

两船合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比，则，故B对，A、C、D错误；
故选B。
【点睛】
关键是懂得两船合速度方向相似；两船抵达地点相似，合速度方向相似，甲船静水速度垂直于河岸，乙船静水速度与合速度垂直；两船合位移相等，则渡河时间之比等于两船合速度之反比。

11．图示为一种半径为R均匀带电圆环，取环面中心O为原点，以垂直于环面轴线为x轴，P到O点距离为2R，质量为m，带负电且电量为q小球从轴上P点由静止释放，小球运动到Q点时受到为零，Q点再O点上方R处，下列说法对是

A．P点电势比Q点电势低
B．P点电场比Q点场强大
C．P、Q两点电势差为
D．Q点场强大小等于
【答案】C
【解析】A、由题意可知带负电小球由P点到Q点先加速后减速运动，受到沿x轴向上电场力作用，故场强沿x轴向下，沿电场线方向电势逐渐减少，故P点电势比Q点电势高，A错误；B、D、开始，在Q点，故P点场强必Q点场强小，B、D错误；C、由P到Q由动能定理可知克服电场力做功为，故P、Q两点电势差为，C对；故选C。
【点睛】处理本题关键是根据小球运动状况，判断其受力状况。懂得动能定理是求电势差常用措施。

12．已知均匀带电圆盘在圆外平面内产生电场与一种位于圆心、等电量同种点电荷产生电场相似．如图所示，电荷总量为Q电荷均匀分布在半径为R圆盘上，在过圆心O直线上有A、B两点，O与B，B与A距离均为R，现以OB为直径在盘内挖掉一种小圆盘，若静电力常量为k，则剩余部分在A处场强大小为：

A． B． C． D．
【答案】C
【解析】
由题意知，半径为R均匀带电圆盘在A点产生场强为：
同理割出小球半径为，由于电荷平均分布，其带电荷量为：
则其在A点产生场强：
因此剩余空腔部分电荷在A点产生场强为：
因此选择C.
【点睛】本题采用割补思想措施求解，先求出整个大盘在B点产生场强，再求出割出小圆盘在A点产生场强，运用整体场强等于剩余部分在A点产生场强和割掉小圆盘在A点产生场强矢量和，从而求出A处场强

13．如图所示，某河宽d=100m，水流速度v1=4 m/s，河中央处有一漂流物A（可视为质点）顺流而下， 观测点B发现漂流物时，其距观测点平行河岸距离L= 100 m，值班员当即驾驶快艇去拦截漂流物，刚好在观测点正前方C处拦截到漂流物，BC连线垂直河岸。此过程中快艇相对于水速度恒定。 则下列说法中对是

A．快艇船头垂直河岸行驶，只要速度合适就可以完毕任务
B．此过程中船行驶速度可以不不小于4m/s
C．此过程中船行驶速度大小一定是2m/s
D．若水流速度加倍后仅将船行驶速度大小加倍不可完毕任务
【答案】C
【解析】
【详解】
ABC．要刚好在C点完毕拦截，漂流物抵达C点时间
t ==25s，
船实际行驶速度方向必须是沿BC方向，因而
v== 2m/s，
由此可知
，m/s>4m/s
方向与河岸成α角，有
tanα=，
因而快艇速度大小和方向都是确定。AB错误，C对；
D．当水速加倍后，
t′==12.5s，
船实际行驶速度方向必须是沿BC方向，因而
v′==4m/s，
由此可知
=+，
得
=4m/s，
方向与河岸成α′角，
tanα′=，
D错误。

14．如图所示，在一座寺庙门口吊着一口大钟，在大钟旁边并排吊着撞锤，吊撞锤轻绳长为L，与吊撞锤点等高且水平相距处有一固定光滑定滑轮，一和尚将轻绳一端绕过定滑轮连在撞锤上，然后缓慢往下拉绳子另一端，使得撞锤提高竖直高度L/2时忽然松手，使撞锤自然摆动下去撞击大钟，发出声音．（重力加速度g）则

A．在撞锤上升过程中，和尚对绳子拉力大小不变
B．在撞锤上升过程中，撞锤吊绳上拉力大小不变
C．忽然松手时，撞锤加速度大小等于g
D．忽然松手时，撞锤加速度大小等于g
【答案】D
【解析】
【分析】
【详解】
由于撞锤在缓慢上升，合力为零，由于两个拉力方向一直在变化，根据共点力平衡知，和尚对绳子拉力和吊绳对撞锤拉力都在变化．故A、B错误．忽然松手时，撞锤受吊绳拉力和重力两个力作用，根据几何关系知，此时吊绳与竖直方向夹角为60度，受力如图，

在此瞬间，在沿绳子方向上合力为零，合力在垂直绳子方向，即F合＝mgsin60°＝mg，根据牛顿第二定律得，．故D对，C错误．故选D．

15．三根互相平行通电长直导线放在等边三角形三个顶点上，右图为其截面图，电流方向如图所示．若每根导线电流均为I，每根直导线单独存在时，在三角形中心O点产生磁感应强度大小都是B，则三根导线同步存在时O点磁感应强度大小为（ ）

A．0 B．B C．2B D．B
【答案】C
【解析】
分析：三角形中心O点到三根导线距离相等．根据安培定则判断三根导线在O点产生磁感应强度方向，根据平行四边形定则进行合成，求出三根导线同步存在时磁感应强度大小．
解答：解：根据安培定则判断得知：三根导线在O点产生磁感应强度方向分别为：上面导线产生B方向水平向左，大小为B；
下面左边导线产生B方向斜向左上方，与水平成60°角，
下面右边导线产生B方向斜向右上方，与水平成60°角，
则根据平行四边形定则进行合成可知，下面两根导线产生合场强大小为B，方向水平向左，因此三根导线同步存在时磁感应强度大小为2B，方向水平向左．
故选C
点评：本题首先运用安培定则判断B方向，另一方面要运用平行四边形定则进行合成，同步要运用好几何关系．