高考物理圖示法圖像法解決物理試題答題技巧及練習(xí)題一、圖示法圖像法解決物理試題1．如圖所示，a、b、c、d、e、f為以O(shè)為球心的球面上的點(diǎn)，分別在a、c兩個(gè)點(diǎn)處放等量異種電荷＋Q和－Q。下列說法正確的是()A．b、f兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向不同B．e、d兩點(diǎn)電勢(shì)相同C．b、f兩點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同D．e、d兩點(diǎn)電勢(shì)不同【答案】BC【解析】A、等量異種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)線都是關(guān)于連線、中垂線對(duì)稱的，由等量異號(hào)電荷的電場(chǎng)的特點(diǎn)，結(jié)合題目的圖可知，圖中bdef所在的平面是兩個(gè)點(diǎn)電荷連線的垂直平分面，所以該平面上各點(diǎn)的電勢(shì)都是相等的，各點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度的方向都與該平面垂直。由于b、c、d、e各點(diǎn)到該平面與兩個(gè)點(diǎn)電荷的連線的交點(diǎn)O的距離是相等的，結(jié)合該電場(chǎng)的特點(diǎn)可知，b、c、d、e各點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小也相等。由以上的分析可知，b、c、d、e各點(diǎn)的電勢(shì)相等，電場(chǎng)強(qiáng)度大小相等，方向相同。故A、D錯(cuò)誤；故選BC?！军c(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵要掌握等量異種電荷的電場(chǎng)線和等勢(shì)面的分布情況，知道場(chǎng)強(qiáng)是矢量，只有大小和方向都相同時(shí)，場(chǎng)強(qiáng)才相同，同時(shí)掌握好電場(chǎng)強(qiáng)度的疊加方法。2．如圖所示，兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a和b，用質(zhì)量可忽略的剛性細(xì)桿相連并放置在光滑的半球面內(nèi)．已知細(xì)桿長(zhǎng)度是球半徑的倍，當(dāng)兩球處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，細(xì)桿與水平面的夾角θ=15°，則（）A．桿對(duì)a、b球作用力大小相等且方向沿桿方向B．小球a和b的質(zhì)量之比為：1C．小球a和b的質(zhì)量之比為：1D．半球面對(duì)a、b球的彈力之比為：1【答案】ACD【解析】【詳解】A、對(duì)輕桿，受兩個(gè)球的彈力是一對(duì)平衡力，根據(jù)牛頓第三定律，桿對(duì)a、b球作用力大小相等且方向沿桿方向，故A正確；BC、兩球都受到重力、細(xì)桿的彈力和球面的彈力的作用，過O作豎直線交ab于c點(diǎn)，受力分析如下圖所示：設(shè)球面的半徑為R，則△oac與左側(cè)力三角形相似；△oac與右側(cè)力三角相似；則由幾何關(guān)系可得：；，即：；由題，細(xì)桿長(zhǎng)度是球面的半徑的倍，根據(jù)幾何知識(shí)知圖中α=45°，在△oac中，根據(jù)正弦定理，有：，則，；故B錯(cuò)誤，C正確；D、根據(jù)平衡條件，有：，，故，故D正確．3．如圖所示，用鉸鏈將三個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B、C與兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)輕桿相連，B、C置于水平地面上．在輕桿豎直時(shí)，將A由靜止釋放，B、C在桿的作用下向兩側(cè)滑動(dòng)，三小球始終在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)．忽略一切摩擦，重力加速度為g．則此過程中（）A．球A的機(jī)械能一直減小B．球A落地的瞬時(shí)速度為C．球B對(duì)地面的壓力始終等于D．球B對(duì)地面的壓力可小于mg【答案】BD【解析】【詳解】A：設(shè)A球下滑時(shí)，左側(cè)桿與豎直方向夾角為，則，AB用鉸鏈相連，則，當(dāng)A下落到最低點(diǎn)時(shí)，B的速度為零，中間過程中B的速度不為零；同理可得，當(dāng)A下落到最低點(diǎn)時(shí)，C的速度為零，中間過程中C的速度不為零．ABC三者組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，中間過程B、C的動(dòng)能不為零，A到最低點(diǎn)時(shí)，B、C的動(dòng)能為零；則球A的機(jī)械能不是一直減?。蔄項(xiàng)錯(cuò)誤．B：當(dāng)A下落到最低點(diǎn)時(shí)，B、C的速度為零，對(duì)三者組成的系統(tǒng)，A由靜止釋放到球A落地過程，應(yīng)用機(jī)械能守恒得：，解得：球A落地的瞬時(shí)速度．故B項(xiàng)正確．C：球A加速下落時(shí)，三者組成的系統(tǒng)有向下的加速度，整體處于失重狀態(tài)，球B、C對(duì)地面的壓力小于．故C項(xiàng)錯(cuò)誤．D：在A落地前一小段時(shí)間，B做減速運(yùn)動(dòng)，桿對(duì)B有斜向右上的拉力，則球B對(duì)地面的壓力小于．故D項(xiàng)正確．綜上，答案為BD．4．用輕桿通過鉸鏈相連的小球A、B、C、D、E處于豎直平面上，各段輕桿等長(zhǎng)，其中小球A、B的質(zhì)量均為2m，小球C、D、E的質(zhì)量均為m．現(xiàn)將A、B兩小球置于距地面高h(yuǎn)處，由靜止釋放，假設(shè)所有球只在同一豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦，則在下落過程中A．小球A、B、C、D、E組成的系統(tǒng)機(jī)械能和動(dòng)量均守恒B．小球B的機(jī)械能一直減小C．小球B落地的速度大小為D．當(dāng)小球A的機(jī)械能最小時(shí)，地面對(duì)小球C的支持力大小為mg【答案】CD【解析】【分析】【詳解】小球A、B、C、D、E組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒但動(dòng)量不守恒，故A錯(cuò)誤；由于D球受力平衡，所以D球在整個(gè)過程中不會(huì)動(dòng)，所以輕桿DB對(duì)B不做功，而輕桿BE對(duì)B先做負(fù)功后做正功，所以小球B的機(jī)械能先減小后增加，故B錯(cuò)誤；當(dāng)B落地時(shí)小球E的速度等于零，根據(jù)功能關(guān)系可知小球B的速度為，故C正確；當(dāng)小球A的機(jī)械能最小時(shí)，輕桿AC沒有力，小球C豎直方向上的力平衡，所以支持力等于重力，故D正確，故選CD5．某電場(chǎng)是由平面內(nèi)兩個(gè)相同的點(diǎn)電荷產(chǎn)生的，其中一個(gè)點(diǎn)電荷固定不動(dòng)且到P點(diǎn)的距離為d，另一個(gè)點(diǎn)電荷以恒定的速率在該平面內(nèi)繞P點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，P點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小隨時(shí)間變化的圖象如圖所示，圖線AC段與CE段關(guān)于直線t=t0對(duì)稱，若撤去運(yùn)動(dòng)點(diǎn)電荷，測(cè)得P點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)大小為E0，已知EA=EE=E0，EB=ED=E0，EC=0，靜電力常量為k，不考慮磁場(chǎng)因素，則下列說法正確的是()A．運(yùn)動(dòng)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為2dB．.運(yùn)動(dòng)電荷的速率為C．0~時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)電荷的位移大小為D．0~時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)電荷的位移大小為d【答案】BD【解析】由圖像可知t=t0時(shí)P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為零，說明另一點(diǎn)電荷在P點(diǎn)右側(cè)距離為d的位置；當(dāng)t=0和t=2t0時(shí)，P點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)為，可知另一電荷在與QP垂直，且距離P點(diǎn)d的位置，則運(yùn)動(dòng)電荷做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為d，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；粒子運(yùn)動(dòng)的速率為，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；0~時(shí)間內(nèi)，運(yùn)動(dòng)電荷運(yùn)動(dòng)的弧長(zhǎng)，轉(zhuǎn)過的角度為，則位移大小為d,選項(xiàng)D正確，C錯(cuò)誤；故選BD.點(diǎn)睛：本題考查的是電荷的疊加問題，題目的難點(diǎn)在于有一個(gè)電荷是運(yùn)動(dòng)的，導(dǎo)致p點(diǎn)的合場(chǎng)強(qiáng)在不斷的變化，根據(jù)圖中的已知條件來計(jì)算場(chǎng)強(qiáng)的大小和速度的大?。?．如圖所示，跨過同一高度處的光滑輕小定滑輪的細(xì)線連接著質(zhì)量相同的物體A和B，A套在光滑水平桿上，定滑輪離水平桿的高度h=0.2m，開始時(shí)讓連接A的細(xì)線與水平桿的夾角θ=53°，現(xiàn)把A由靜止釋放，在以后A向右的運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2，且B不會(huì)與水平桿相碰．）()A．物體A在運(yùn)動(dòng)的過程中，繩的拉力一直做正功，所以機(jī)械能一直增加B．物體B在運(yùn)動(dòng)的過程中，繩的拉力先做負(fù)功再做正功，動(dòng)能最小為零C．物體A在運(yùn)動(dòng)過程中先加速后減速，且最大速度等于1m/sD．物體B在運(yùn)動(dòng)過程中先加速后減速，且最大速度等于1m/s【答案】BC【解析】【分析】【詳解】A、在A運(yùn)動(dòng)過程中，開始時(shí)繩子拉力與運(yùn)動(dòng)方向相同，拉力做正功，當(dāng)越過懸點(diǎn)正下方后，拉力開始做負(fù)功；故A拉力先做正功后做負(fù)功；故A錯(cuò)誤.C、A的速度分解為沿繩子方向和垂直于繩子方向，沿繩子方向上的分速度等于B的速度大小，有：vAcosθ=vB，A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒，當(dāng)θ=90°時(shí)，A的速率最大，此時(shí)B的速率為零．根據(jù)系統(tǒng)機(jī)械能守恒有：，解得v=1m/s；C正確.B、在B運(yùn)動(dòng)過程中，拉力先做負(fù)功后做正功，當(dāng)B的速度為零動(dòng)能最小為零；故B正確.D、由A的分析可知，B的速度先向下增大后減小，再向上增大后減?。畲笏俣鹊扔趘Acosθ=0.8m/s；故D錯(cuò)誤.故選BC.【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵知道A沿繩子方向上的分速度等于B的速度大小，以及知道A、B組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．7．如圖所示，豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)中的O點(diǎn)固定一點(diǎn)電荷，一個(gè)帶電小球可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，a、b為圓周的最高點(diǎn)和最低點(diǎn)。不計(jì)空氣阻力，則()A．點(diǎn)電荷帶正電B．a(chǎn)點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度大于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度C．小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，電勢(shì)能增大D．如果加一個(gè)垂直于豎直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，小球也可以繼續(xù)做圓周運(yùn)動(dòng)【答案】AC【解析】【詳解】帶電小球可繞O點(diǎn)在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，可知小球受到的勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力和重力等大反向，則小球帶負(fù)電，點(diǎn)電荷帶正電，選項(xiàng)A正確；點(diǎn)電荷在a點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向上，在b點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)向下，與勻強(qiáng)電場(chǎng)疊加后，a點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于b點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；小球在從a點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到b點(diǎn)的過程中，點(diǎn)電荷對(duì)小球不做功，而勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)力做負(fù)功，則電勢(shì)能增大，選項(xiàng)C正確；如果加一個(gè)垂直于豎直平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，若洛倫茲力的方向指向圓心，則小球所受的向心力變大，則小球?qū)⒆鼋倪\(yùn)動(dòng)；反之若洛倫茲力的方向背離圓心，則小球所受的向心力變小，則小球?qū)⒆鲭x心運(yùn)動(dòng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；故選AC.【點(diǎn)睛】本題的解題關(guān)鍵是根據(jù)質(zhì)點(diǎn)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的條件，判斷電場(chǎng)力與重力的關(guān)系，即可確定出小球的電性。8．如圖甲所示，一個(gè)條形磁鐵固定在水平桌面上，以的右端點(diǎn)為原點(diǎn)，中軸線為軸建立一維坐標(biāo)系。一個(gè)靈敏的小磁針放置在軸上不同位置，設(shè)與軸之間的夾角為。實(shí)驗(yàn)測(cè)得與之間的關(guān)系如圖乙所示。已知該處地磁場(chǎng)方向水平，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為。下列說法正確的是（）A．的右端為極B．的中軸線與地磁場(chǎng)方向垂直C．在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為D．處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為【答案】BC【解析】【詳解】A.當(dāng)x趨向無(wú)窮大時(shí)，小磁針?biāo)傅姆较驗(yàn)榈厍虻拇艌?chǎng)的方向，所以根據(jù)題圖可知，x趨向無(wú)窮大時(shí)，趨向1，則趨向90°，即小磁針的方向與x的方向垂直，所以x的方向?yàn)橄驏|。當(dāng)x非常小時(shí)，小磁針的N極沿x方向，即向東。由題圖可知，開始時(shí)N背離O點(diǎn)，所以O(shè)點(diǎn)處的磁極是N極，故A錯(cuò)誤；B.由以上的分析可知，P的中軸線沿東西方向，與地磁場(chǎng)方向垂直，故B正確；C.由乙圖可知，處，則，P在處產(chǎn)生的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為BP，，所以，故C正確；D.處合磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為，故D錯(cuò)誤。9．一快艇從離岸邊100m遠(yuǎn)的河流中央向岸邊行駛．已知快艇在靜水中的速度圖象如（圖甲）所示；河中各處水流速度相同，且速度圖象如（圖乙）所示．則（）A．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為直線B．快艇的運(yùn)動(dòng)軌跡一定為曲線C．快艇最快到達(dá)岸邊，所用的時(shí)間為20sD．快艇最快到達(dá)岸邊，經(jīng)過的位移為100m【答案】BC【解析】【分析】【詳解】AB、兩分運(yùn)動(dòng)為一個(gè)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，一個(gè)做勻速線運(yùn)動(dòng)，知合速度的方向與合加速度的方向不在同一直線上，合運(yùn)動(dòng)為曲線運(yùn)動(dòng)．故A錯(cuò)誤、B正確；CD、當(dāng)水速垂直于河岸時(shí)，時(shí)間最短，垂直于河岸方上的加速度a=0．5m/s2，由，得t=20s，而位移大于100m，故C正確、D錯(cuò)誤．【點(diǎn)睛】解決本題的關(guān)鍵會(huì)將的運(yùn)動(dòng)分解為沿河岸方向和垂直河岸方向，知道在垂直于河岸方向上速度越大，時(shí)間越短．以及知道分運(yùn)動(dòng)和合運(yùn)動(dòng)具有等時(shí)性．10．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)剛開始釋放時(shí)，重物由靜止開始加速．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．11．如圖所示，光滑固定的豎直桿上套有小物塊a，不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)繩通過大小可忽略的定滑輪連接物塊a和小物塊b，虛線cd水平．現(xiàn)由靜止釋放兩物塊，物塊a從圖示位置上升，并恰好能到達(dá)c處．在此過程中，若不計(jì)摩擦和空氣阻力，下列說法正確的是（）A．物塊a到達(dá)c點(diǎn)時(shí)加速度為零B．繩拉力對(duì)物塊a做的功等于物塊a重力勢(shì)能的增加量C．繩拉力對(duì)物塊b先做負(fù)功后做正功D．繩拉力對(duì)物塊b做的功在數(shù)值上等于物塊b機(jī)械能的減少量【答案】BD【解析】【分析】【詳解】當(dāng)a物塊到達(dá)C處時(shí)，由受力分析可知：水平方向受力平衡，豎直方向只受重力作用，所以根據(jù)牛頓第二定律得知，a物塊的加速度a=g=10m/s2；故A錯(cuò)誤；從a到c，a的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)功能關(guān)系可知，繩拉力對(duì)物塊a做的功等于物塊a的重力勢(shì)能的增加量，故B正確；物塊a上升到與滑輪等高前，b下降，繩的拉力對(duì)b做負(fù)功，故C錯(cuò)誤；從a到c，b的動(dòng)能變化量為零，根據(jù)功能關(guān)系：除重力以為其他力做的功等于機(jī)械能的增量，故繩拉力對(duì)b做的功在數(shù)值上等于b機(jī)械能的減少量．故D正確．故選BD．【點(diǎn)睛】本題關(guān)鍵掌握功能關(guān)系，除重力以外其它力做功等于機(jī)械能的增量，合力功等于動(dòng)能的變化量，重力做功等于重力勢(shì)能的變化量，要能靈活運(yùn)用．12．真空中，在x軸上x=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．13．如右圖，M、N和P是以MN為直徑的半圓弧上的三點(diǎn)，點(diǎn)為半圓弧的圓心，.電荷量相等、符號(hào)相反的兩個(gè)電荷分別置于M、N兩點(diǎn)，這時(shí)點(diǎn)電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為E1；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2.E1與E2之比為()A．1：2 B．2：1 C． D．【答案】B【解析】【分析】【詳解】試題分析：由得：；若將N點(diǎn)處的點(diǎn)電荷移至P點(diǎn)，則O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)大小變?yōu)镋2，知兩點(diǎn)電荷在O點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)夾角為1200，由矢量的合成知，得：，B對(duì)14．如圖所示，真空中有兩個(gè)點(diǎn)電荷Q1和Q2，Q1=+9q，Q2=-q，分別固定在x軸上x=0處和x=6cm處，下列說法正確的是（）A．在x=3cm處，電場(chǎng)強(qiáng)度為0B．在區(qū)間上有兩處電場(chǎng)強(qiáng)度為0C．在x>9cm區(qū)域各個(gè)位置的電場(chǎng)方向均沿x軸正方向D．將試探電荷從x=2cm移到x=4cm