高考物理圖示法圖像法解決物理試題解析版匯編一、圖示法圖像法解決物理試題1．如圖，將一質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上，光滑的輕小定滑輪與直桿的距離為d，桿上的A點(diǎn)與定滑輪等高，桿上的B點(diǎn)在A點(diǎn)正下方距離A為d處．現(xiàn)將環(huán)從A點(diǎn)由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦阻力，下列說(shuō)法中正確的是（）A．環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度B．環(huán)能下降的最大距離為C．環(huán)到達(dá)B處時(shí)，環(huán)與重物的速度大小之比為D．環(huán)從A到B減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能【答案】BD【解析】【分析】【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系有，環(huán)從A下滑至B點(diǎn)時(shí)，重物上升的高度h=d?d，故A錯(cuò)誤；環(huán)下滑到最大高度為h時(shí)環(huán)和重物的速度均為0，此時(shí)重物上升的最大高度為，根據(jù)機(jī)械能守恒有，解得：h=d，故B正確．對(duì)B的速度沿繩子方向和垂直于繩子方向分解，在沿繩子方向上的分速度等于重物的速度，有：vcos45°=v重物，所以，故C錯(cuò)誤；環(huán)下滑過(guò)程中無(wú)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即滿足環(huán)減小的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能，故D正確；故選BD．2．如圖所示，將質(zhì)量為2m的重物懸掛在輕繩的一端，輕繩的另一端系一質(zhì)量為m的環(huán)，環(huán)套在豎直固定的光滑直桿上A點(diǎn)，光滑定滑輪與直桿的距離為d．A點(diǎn)與定滑輪等高，B點(diǎn)在距A點(diǎn)正下方d處．現(xiàn)將環(huán)從A處由靜止釋放，不計(jì)一切摩擦阻力，下列說(shuō)法正確的是A．環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度h=dB．環(huán)從A到B，環(huán)減少的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能C．環(huán)從A點(diǎn)能下降的最大高度為D．當(dāng)環(huán)下降的速度最大時(shí)，輕繩的拉力T=2mg【答案】BC【解析】【分析】【詳解】根據(jù)幾何關(guān)系有，環(huán)從A下滑至B點(diǎn)時(shí)，重物上升的高度，故A錯(cuò)誤；環(huán)下滑過(guò)程中無(wú)摩擦力做系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即滿足環(huán)減小的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能，故B正確；設(shè)環(huán)下滑到最大高度為H時(shí)環(huán)和重物的速度均為零，此時(shí)重物上升的最大高度為：，根據(jù)機(jī)械能守恒有：，解得：，故C正確；環(huán)向下運(yùn)動(dòng)，做非勻速運(yùn)動(dòng)，就有加速度，所以重物向上運(yùn)動(dòng)，也有加速度，即環(huán)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，繩的拉力不可能是2mg，故D錯(cuò)誤．所以BC正確，AD錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】環(huán)剛開(kāi)始釋放時(shí)，重物由靜止開(kāi)始加速．根據(jù)數(shù)學(xué)幾何關(guān)系求出環(huán)到達(dá)B處時(shí)，重物上升的高度．環(huán)下滑過(guò)程中無(wú)摩擦力做系統(tǒng)做功，故系統(tǒng)機(jī)械能守恒，即滿足環(huán)減小的機(jī)械能等于重物增加的機(jī)械能．環(huán)下滑到最大高度為H時(shí)環(huán)和重物的速度均為零，根據(jù)機(jī)械能守恒求解．3．真空中，在x軸上x(chóng)=0和x=8處分別固定兩個(gè)電性相同的點(diǎn)電荷Ql和Q2．電荷間連線上的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨x變化的圖像如圖所示（+x方向?yàn)閳?chǎng)強(qiáng)正方向），其中x=6處E=0．將一個(gè)正試探電荷在x=2處由靜止釋放（重力不計(jì)，取無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零）．則A．Q1、Q2均為負(fù)電荷B．Q1、Q2帶電量之比為9：1C．在x=6處電勢(shì)為0D．該試探電荷向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電勢(shì)能一直減小【答案】B【解析】【詳解】A．由圖，在x=0處場(chǎng)強(qiáng)為正，x=8處場(chǎng)強(qiáng)為負(fù)，可知Q1、Q2為同種正電荷，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題意“x=6處E=0”可知，在x=6處，，即，解得，故B正確；C．由于無(wú)窮遠(yuǎn)處電勢(shì)為零，故在x=6處電勢(shì)不為0，故C錯(cuò)誤；D．該試探電荷向x軸正方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，電場(chǎng)力先做正功，再做負(fù)功，因此電勢(shì)能先減小后增大，故D錯(cuò)誤．4．如圖所示，用一根長(zhǎng)桿和兩個(gè)定滑輪的組合裝置來(lái)提升重物M，長(zhǎng)桿的一端放在地面上通過(guò)鉸鏈連接形成轉(zhuǎn)軸，其端點(diǎn)恰好處于左側(cè)滑輪正下方0點(diǎn)處，在桿的中點(diǎn)C處拴一細(xì)繩，通過(guò)兩個(gè)滑輪后掛上重物M，C點(diǎn)與o點(diǎn)距離為L(zhǎng)，現(xiàn)在桿的另一端用力，使其逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，由豎直位置以角速度ω緩緩轉(zhuǎn)至水平（轉(zhuǎn)過(guò)了90°角）．下列有關(guān)此過(guò)程的說(shuō)法中正確的是（）A．重物M做勻速直線運(yùn)動(dòng)B．重物M做勻變速直線運(yùn)動(dòng)C．整個(gè)過(guò)程中重物一直處于失重狀態(tài)D．重物M的速度先增大后減小，最大速度為L(zhǎng)【答案】D【解析】【詳解】設(shè)C點(diǎn)線速度方向與繩子沿線的夾角為θ（銳角），由題知C點(diǎn)的線速度為vC=ωL，該線速度在繩子方向上的分速度就為v繩=ωLcosθ．θ的變化規(guī)律是開(kāi)始最大（90°）然后逐漸變小，所以，v繩=ωLcosθ逐漸變大，直至繩子和桿垂直，θ變?yōu)榱愣?，繩子的速度變?yōu)樽畲螅瑸棣豅；然后，θ又逐漸增大，v繩=ωLcosθ逐漸變小，繩子的速度變慢．所以知重物M的速度先增大后減小，最大速度為ωL．故AB錯(cuò)誤，D正確．重物M先向上加速，后向上減速，加速度先向上，后向下，重物M先超重后失重，故C錯(cuò)誤．故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵掌握運(yùn)動(dòng)的合成與分解，把C點(diǎn)的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子的方向，在沿繩子方向的分速度等于重物的速度．5．如圖所示，汽車用跨過(guò)定滑輪的輕繩提升物塊A。汽車勻速向右運(yùn)動(dòng)，在物塊A到達(dá)滑輪之前，關(guān)于物塊A，下列說(shuō)法正確的是A．將豎直向上做勻速運(yùn)動(dòng)B．將處于失重狀態(tài)C．將處于超重狀態(tài)D．將豎直向上先加速后減速【答案】C【解析】【詳解】設(shè)繩子與水平方向的夾角為θ，將小車的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向的速度等于A的速度，根據(jù)平行四邊形定則得vA=vcosθ，車子在勻速向右的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，繩子與水平方向的夾角為θ減小，所以A的速度增大，A做加速上升運(yùn)動(dòng)，且拉力大于重物的重力，A處于超重狀態(tài)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)對(duì)小車的速度進(jìn)行分解，知道小車的速度是沿繩子方向和垂直于繩子方向速度的合速度．6．如圖所示，豎直墻壁上固定有一個(gè)光滑的半圓形支架（AB為直徑），支架上套著一個(gè)小球，輕繩的一端懸于P點(diǎn)，另一端與小球相連．已知半圓形支架的半徑為R，輕繩長(zhǎng)度為L(zhǎng)，且R＜L＜2R．現(xiàn)將輕繩的上端點(diǎn)P沿墻壁緩慢下移至A點(diǎn)，此過(guò)程中輕繩對(duì)小球的拉力F1及支架對(duì)小球的支持力F2的大小變化情況為（）A．F1保持不變，F(xiàn)2先增大后減小B．F1先減小后增大，F(xiàn)2保持不變C．F1先增大后減小，F(xiàn)2先減小后增大D．F1和F2均增大【答案】D【解析】【詳解】設(shè)小球所在位置為為Q，對(duì)小球受力分析如圖所示小球受重力G、繩對(duì)小球的拉力F1及支架對(duì)小球的支持力F2，三力平衡，三個(gè)力構(gòu)成的矢量三角形與相似，可有重力為恒力，P點(diǎn)下移的過(guò)程，OP間距離減小，比例式比值增大，PQ間距離為繩長(zhǎng)，OQ間距離為圓形支架的半徑，均保持不變，所以F1和F2均增大。A.A項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故A不符合題意；B.B項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故B不符合題意；C.C項(xiàng)與上述分析結(jié)論不相符，故C不符合題意；D.D項(xiàng)與上述分析結(jié)論相符，故D符合題意。7．圓心為O、半徑為R的半圓直徑兩端，各固定一根垂直圓平面的長(zhǎng)直導(dǎo)線a、b，兩導(dǎo)線中通有大小分別為3I0和I0且方向相同的電流。已知長(zhǎng)直導(dǎo)線產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=k，其中k為常數(shù)、I為導(dǎo)線中電流強(qiáng)度、r為點(diǎn)到導(dǎo)線的距離。在半圓周上D點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好沿圓周切線方向，則下列說(shuō)法正確的是A．D點(diǎn)和圓心O連線與水平直徑之間夾角α=30°B．D點(diǎn)和圓心O連線與水平直徑之間夾角α=45C．D點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為D．D點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度為【答案】C【解析】【分析】直徑所對(duì)的圓周角等于，弦切角等于圓周角，等于圓心角的一半，根據(jù)右手定則分別畫(huà)出電流和在D處產(chǎn)生的磁場(chǎng)，根據(jù)平行四邊形進(jìn)行合成，利用幾何關(guān)系求圓心角和對(duì)應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度。【詳解】AB.在三角形，，，在半圓周上D點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的方向恰好沿圓周切線方向，如圖則有，聯(lián)立解得：，由圓的幾何知識(shí)，圓心角等于圓周的2倍，可得，故AB錯(cuò)；CD.由以上式子還有；且，故C正確，D錯(cuò)誤?！军c(diǎn)睛】考查右手螺旋定則與矢量的合成法則的應(yīng)用，理解磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝k的含義，注意幾何關(guān)系：圓的直徑對(duì)應(yīng)的圓周角為90°。8．如圖所示，真空中有一個(gè)邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方體，正方體的兩個(gè)頂點(diǎn)M、N處分別放置電荷量都為q的正、負(fù)點(diǎn)電荷．圖中的a、b、c、d是其他的四個(gè)頂點(diǎn)，k為靜電力常量．下列表述正確是（）A．a(chǎn)、b兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同B．a(chǎn)點(diǎn)電勢(shì)高于b點(diǎn)電勢(shì)C．把點(diǎn)電荷+Q從c移到d，電勢(shì)能增加D．同一個(gè)試探電荷從c移到b和從b移到d，電場(chǎng)力做功相同【答案】D【解析】A、根據(jù)電場(chǎng)線分布知，a、b兩點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同，則電場(chǎng)強(qiáng)度相同．故A錯(cuò)誤．B、ab兩點(diǎn)處于等量異種電荷的垂直平分面上，該面是一等勢(shì)面，所以a、b的電勢(shì)相等．故B錯(cuò)誤．C、根據(jù)等量異種電荷電場(chǎng)線的特點(diǎn)，因?yàn)檠刂妶?chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，則c點(diǎn)的電勢(shì)大于d點(diǎn)的電勢(shì)．把點(diǎn)電荷+Q從c移到d，電場(chǎng)力做正功，電勢(shì)能減小，故C錯(cuò)誤．D、因可知同一電荷移動(dòng)，電場(chǎng)力做功相等，則D正確．故選D．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道等量異種電荷周圍電場(chǎng)線的分布，知道垂直平分線為等勢(shì)線，沿著電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低．9．如圖所示，16個(gè)電荷量均為+q(q>0)的小球(可視為點(diǎn)電荷)，均勻分布在半徑為R的圓周上若將圓周上P點(diǎn)的一個(gè)小球的電荷量換成-2q，則圓心0點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為A．，方向沿半徑向左B．，方向沿半徑向右C．，方向沿半徑向左D．，方向沿半徑向右【答案】D【解析】該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)可以看成是與P對(duì)稱的那個(gè)電荷+q和P點(diǎn)的電荷-2q在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，根據(jù)點(diǎn)電荷的場(chǎng)強(qiáng)公式得+q的點(diǎn)電荷在圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向右，點(diǎn)電荷-2q在圓心O點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為，方向向右，所以疊加來(lái)是，方向沿半徑向右．故選擇D.【點(diǎn)睛】該題考查了場(chǎng)強(qiáng)疊加原理，還有對(duì)對(duì)稱性的認(rèn)識(shí)．由于成圓周對(duì)稱性，所以如果沒(méi)改變電荷之前肯定圓心處場(chǎng)強(qiáng)為0，而該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)是所有電荷在該點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)的疊加，可以把這些電荷歸為兩類：一種是要移去的電荷，另一種是其他電荷．不管怎樣，總之這兩種電荷產(chǎn)生的合場(chǎng)強(qiáng)為0，所以只要算出改變的電荷在該點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)和與它對(duì)稱的電荷的場(chǎng)強(qiáng)即可得到．10．甲、乙兩船在靜水中航行速度分別為v1和v2，兩船從同一位置劃向河對(duì)岸，已知甲船想以最短時(shí)間過(guò)河，乙船想以最短航程過(guò)河，結(jié)果兩船抵達(dá)到岸的地點(diǎn)恰好相同，則甲、乙兩船渡河所用時(shí)間比A．v12：v22B．v22：v12C．v1：v2D．v2：v1【答案】B【解析】【詳解】?jī)纱诌_(dá)的地點(diǎn)相同，知合速度方向相同，甲船靜水速垂直于河岸，乙船的靜水速與合速度垂直，如圖兩船的合位移相等，則渡河時(shí)間之比等于兩船合速度之反比，則，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤；故選B。【點(diǎn)睛】關(guān)鍵是知道兩船的合速度方向相同；兩船抵達(dá)的地點(diǎn)相同，合速度方向相同，甲船靜水速度垂直于河岸，乙船的靜水速度與合速度垂直；兩船的合位移相等，則渡河時(shí)間之比等于兩船合速度之反比。11．圖示為一個(gè)半徑為R的均勻帶電圓環(huán)，取環(huán)面中心O為原點(diǎn)，以垂直于環(huán)面的軸線為x軸，P到O點(diǎn)的距離為2R，質(zhì)量為m，帶負(fù)電且電量為q的小球從軸上P點(diǎn)由靜止釋放，小球運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)受到為零，Q點(diǎn)再O點(diǎn)上方R處，下列說(shuō)法正確的是A．P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)電勢(shì)低B．P點(diǎn)電場(chǎng)比Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大C．P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為D．Q點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小等于【答案】C【解析】A、由題意可知帶負(fù)電小球由P點(diǎn)到Q點(diǎn)先加速后減速運(yùn)動(dòng)，受到沿x軸向上的電場(chǎng)力作用，故場(chǎng)強(qiáng)沿x軸向下，沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)逐漸降低，故P點(diǎn)電勢(shì)比Q點(diǎn)電勢(shì)高，A錯(cuò)誤；B、D、開(kāi)始，在Q點(diǎn)，故P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)必Q點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)小，B、D錯(cuò)誤；C、由P到Q由動(dòng)能定理可知克服電場(chǎng)力做功為，故P、Q兩點(diǎn)的電勢(shì)差為，C正確；故選C?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵是根據(jù)小球的運(yùn)動(dòng)情況，判斷其受力情況。知道動(dòng)能定理是求電勢(shì)差常用的方法。12．已知均勻帶電圓盤(pán)在圓外平面內(nèi)產(chǎn)生的電場(chǎng)與一個(gè)位于圓心的、等電量的同種點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)相同．如圖所示，電荷總量為Q的電荷均勻分布在半徑為R的圓盤(pán)上，在過(guò)圓心O的直線上有A、B兩點(diǎn)，O與B，B與A的距離均為R，現(xiàn)以O(shè)B為直徑在盤(pán)內(nèi)挖掉一個(gè)小圓盤(pán)，若靜電力常量為k，則剩余部分在A處的場(chǎng)強(qiáng)大小為：A． B． C． D．【答案】C【解析】由題意知，半徑為R的均勻帶電圓盤(pán)在A點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)為：同理割出的小球半徑為，因?yàn)殡姾善骄植迹鋷щ姾闪繛椋簞t其在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)：所以剩余空腔部分電荷在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)為：所以選擇C.【點(diǎn)睛】本題采用割補(bǔ)的思想方法求解，先求出整個(gè)大盤(pán)在B點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，再求出割出的小圓盤(pán)在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)，利用整體場(chǎng)強(qiáng)等于剩余部分在A點(diǎn)產(chǎn)生場(chǎng)強(qiáng)和割掉的小圓盤(pán)在A點(diǎn)產(chǎn)生的場(chǎng)強(qiáng)矢量和，從而求出A處的場(chǎng)強(qiáng)13．如圖所示，某河寬d=100m，水流速度v1=4m/s，河中央處有一漂流物A（可視為質(zhì)點(diǎn)）順流而下，觀察點(diǎn)B發(fā)現(xiàn)漂流物時(shí)，其距觀察點(diǎn)的平行河岸距離L=100m，值班員當(dāng)即駕駛快艇去攔截漂流物，剛好在觀察點(diǎn)正前方的C處攔截到漂流物，BC連線垂直河岸。此過(guò)程中快艇相對(duì)于水的速度恒定。則下列說(shuō)法中正確的是A．快艇船頭垂直河岸行駛，只要速度合適就可以完成任務(wù)B．此過(guò)程中船行駛的速度可以小于4m/sC．此過(guò)程中船行駛的速度大小一定是2m/sD．若水流速度加倍后僅將船的行駛速度大小加倍不可完成任務(wù)【答案】C【解析】【詳解】ABC．要?jiǎng)偤迷贑點(diǎn)完成攔截，漂流物到達(dá)C點(diǎn)的時(shí)間t==25s，船的實(shí)際行駛速度方向必須是沿BC方向，因而v==2m/s，由此可知，m/s>4m/s方向與河岸成α角，有tanα=，因而快艇的速度大小和方向都是確定的。AB錯(cuò)誤，C正確；D．當(dāng)水速加倍后，t′==12.5s，船的實(shí)際行駛速度方向必須是沿BC方向，因而v′==4m/s，由此可知=+，得=4m/s，方向與河岸成α′角，tanα′=，D錯(cuò)誤。14．如圖所示，在一座寺廟門(mén)口吊著一口大鐘，在大鐘旁邊并排吊著撞錘，吊撞錘的輕繩長(zhǎng)為L(zhǎng)，與吊撞錘的點(diǎn)等高且水平相距處有一固定的光滑定滑輪，一和尚將輕繩一端繞過(guò)定滑輪連在撞錘上，然后緩慢往下拉繩子另一端，使得撞錘提升豎直高度L/2時(shí)突然松手，使撞錘自然的擺動(dòng)下去撞擊大鐘，發(fā)出聲音．（重力加速度g）則A．在撞錘上升過(guò)程中，和尚對(duì)繩子的拉力大小不變B．在撞錘上升過(guò)程中，撞錘吊繩上的拉力大小不變C．突然松手時(shí)，撞錘的加速度大小等于gD．突然松手時(shí)，撞錘的加速度大小等于g【答案】D【解析】【分析】【詳解】因?yàn)?/p>