高中物理-物理函数图象题(附答案)

1、高中物理函数图象命题趋势高考说明对图象的要求不高,一般都只要求理解它的物理意义，并不要求用它去分析问题,但命 题者常常突破这一限制。近年高考图象出现的频率较高，尤其在选择题、填空题、实验题中。有关图象 试题的设计意图明显由注重对状态的分析转化为注重对过程的理解和处理。现行教材中相对强调运动图象的地位,注重用数形结合的思想分析物体的运动，所以不能忽视。 更为重要的是用速度一时间图象分析一些追赶、匕限加速度大小、所用时间的最值和碰撞等问题是极 为方便的。简谐运动和简谐波是历年必考的热点内容。题目难度多数中档，考查的重点是波的图象的综合运用, 特别是波的传播方向与质点振动方向间的关系。这类试题能很好

2、的考查理解能力、推理能力和空间想 象能力，要引起足够的重视。电磁感应现象中，结合感应电流一时间图象分析问题，近几年也有时出 现;另外用图象处理实验的题也是高考命题的趋势。知识概要一、在物理学中，两个物理量间的函数关系,不仅可以用公式表示，而且还可以用图象表示。物理 图象是数与形相结合的产物，是具体与抽象相结合的体现,它能够直观、形象、简洁的展现两个物理量 之间的关系,清晰的表达物理过程，正确地反映实验规律。因此，利用图象分析物理问题的方法有着广 泛的应用。图象法的功能主要有：1、可运用图象直接解题。一些对情景进行定性分析的问题，如判断对象状态、过程是否能够实 现、做功情况等，常可运用图象直接解

3、答。由于图象直观、形象，因此解答往往特别简捷。2、运用图象能启发解题思路。图象能从整体上把物理过程的动态特征展现得更清楚，因此能拓展 思维的广度，使思路更清晰。许多问题，当用其他方法较难解决时，常能从图象上触发灵感，另辟蹊径。3、图象还能用于实验。用图象来处理数据，可避免繁杂的计算，较快地找出事物的发展规律或需求 物理量的平均值。也可用来定性的分析误差。二、应用图象解题应注意以下几点：L运用图象首先必须搞清楚纵轴和横轴所代表的物理量，明确要描述的是哪两个物理量之间的 关系。如辨析简谐运动和简谐波的图象，就是根据坐标轴所表示的物理量不同。2、图线并不表示物体实际运动的轨迹。如匀速直线运动的s -

4、1图是一条斜向上的直线，但实际运 动的轨迹可能是水平的，并不是向上爬坡。3、要从物理意义上去认识图象。由图象的形状应能看出物理过程的特征，特别要关注两图线交 点、图线所围面积、斜率、截距等。很多情况下，写出物理量的解析式与图象对照，有助于理解图象物理意义。对应练习：1、如图所示,是工、8两个物体从同一位置出发沿同一方向做直线运动的速度图象。下面关于4 8两个物体运动情况的说法中正确的是A.在时刻A 8两物体相距最远8.在2时刻2、8两个物体恰好相遇C.在6/2时刻力物体的速度、加速度都比8物体大D.在f2时刻4 8两个物体的速度大小相同但方向不同ABC图3S 1.15SI S力尸随时间 噌变W

5、规辔耳十算机与绘网出不图？斤示的畔L啊g = lpm/s21 知运动员的底基和施言开赢雕禺的嗫金 第N； 2 3必0 02、一个物体在多个力的作用下处于静止状态，如果仅使其中一个力的大小逐渐增大到某一个数 值后，接着又逐渐恢复到原来的大小(此力的方向始终不变),在这个过程中其余各力均不变。那么， 能正确描述该过程中物体速度变化情况的速度-时间图线是图3中的()3、在交通事故的分析中，刹车线的长度是很重要的依据。刹车线是指汽车刹车后， 停止转动的轮胎在地面上滑动时留下的痕迹。刹车线的长度s既与汽车开始刹车时的 速度V有关，也与汽车轮胎和路面间的动摩擦因数阳关。右图为某种汽车在地面工和 地面口上刹

6、车时，S与1/2的关系图象。若用从、2分别表示汽车轮胎和地面I、n间 的动摩擦因数。关于从和2的大小关系下列判断正确的是A .仇/2。B.1 = 2C . 12 D .以上都有可能4、质量为1kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数为0.2。对物体施加一 个大小变化、方向不变的水平拉力为使物体在水平面上运动了3 to时间内发生的位移最大，力F 随时间的变化情况应该为下面四个图中的哪一个？4F/N4F/NIF/N4F/NA.B.C.咚鼠_鼠高度为5、假设属力员在薪床上表演由四寺出置方向运电，.金瓯器将弹算床面与运动员间的弹A.2 5 0 kg和 1.6mB . 50 kg 禾口 3

7、.2mC.250 kg和4.8mD . 50 kg 禾口 5.0 m6、以某一初速度平抛一个物体，不考虑空气阻力。以下哪个图象能正确反映落地前该物体的速度 方向与水平面夹角傲正切与飞行时间f之间的函数关系A B C 6皿 O tan lan 0|tan 7、某质点版金上的直角七密坐标斗我丙翥的轨迹，评备示，下司判断正确的是A .若质矗 有方向始终做质品动，贝岭E y方尚也始终做匀速运#/B .若质点在x方向始终做匀速运动，则在y方向先加速后减速C .若质点在y方向始终做匀速运动，则在x方向也始终做匀速运动D .若质点在y方向始终做匀速运动，则在x方向先加速后减速8、如图所示，2,8两条直线是在

8、4 , 6两地分别用竖直向上的力尸拉质量分别是叫和的物体实验得出的两个加速度a与力尸的关系图线，由图分析可知()r /A m A g Bo| /C.mA mgpD.两地重力加速度g,l = g9、汽车在平直公路上以速度W匀速行驶，发动机功率为P。快进入闹市区时，司机减小了油门,使汽车的功率立即减小一半并保持i亥功率继续行驶。下面如图2所示四个图中，哪个 图象正确表示了从司机减小油门开始，汽车的速度与时间的关系。()vob图3AV10、利用I触感器和与戛川可以研究快速度短轲回大小，实3般书X. 量为M的I消讼%一平苕自由下落，下着淅后双脚触地遇通一 用双腿弯诲的方法羸茕他自身重心乂卜降7。.gh

9、最后停止用M方一 法获得消防员常到地面冲击力随时I鹫化的图线如图3所示，根据图线所口 提供的信息，以下判断正确的是A/2时刻消防员的速度最大B .右时摒再防员的动能最小C. 时刻消防员的动能最小D.b和f4时刻消防员的动能相等,且最大11、光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化如右图所示， 用EK、V、Ax、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述了这些物理量随时间变化的情况，正确的是12、一质点竖直向上运动，运动过程中质点的机械能与高度关系的图象如图所示，其中0-儿过程的图线为水平线力2过程的图线为倾斜直线.根据该图象，下列

10、判断正确的是()A.质点在0/7J过程中除重力外不受其它力的作用.B.质点在0-九过程中动能始终不变.C .质点在过程中合外力与速度的方向一定相反.D.质点在历一儿过程中不可能做匀速直线运动.13、一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动,运动过程中, 物体的机械能与位移的关系图象如图所示，其中0sl过程的图象为曲线,si s 2过程的图象为直线，根据该。图象，下列说法正确的是()A.O-过程中物体所受合力一定是变力，且不断减小B.%一%过程中物体可能在做匀速直线运动C .”-与过程中物体可能在做变加速直线运动D.。-与过程中物体的动能可能在不断增大1 4、静置于光滑水平面上坐标原点

11、处的小物块，在水平拉力尸作用 下，沿x轴方向运动，拉力尸随物块所在位置坐标x的变化关系如图所示,图线为半圆.则物块运动到xo处时的动能为，()_2口A.O B . pnix0 C.f/。D.*；15、一物体沿固定斜面从静止开始向下运动，经过时间力滑至斜输零7敌在物弋运动过程 中物体所受的摩擦力恒定。若用工 人$和分别表示该物体所受的合*物体的速度、移和机 械能，则下列图象中可能正确的是tJOXO A-A .(1X2)B .皴D. 16、自动充电电动车的前轮装有发电机，发电机与蓄电池连接。骑车者用力蹬车或电动车自动滑行时，发电机向蓄电池充电，将其他形式的能转化成电能储存起来。让车以 500J的初

12、动能在粗糙的水平路面上自由滑行，第一次关闭充电装置，其动能 随位移变化规律如图线所示;第二次启动充电装置，具动能随位移变化关系 如图线所示，则第二次向蓄电池充入的电能是A.500 J B . 400J C.300J D.200J17、如下左图所示,质量为例的薄木板静止在光滑水平面上。质量为6的小滑块以初速度U0 从木板的左端向右滑上薄木板。滑块和薄木板的水平速度随时间变化的图象如下右图所示。某同学根 据图象作出如下一些判断：滑块与薄木板间始终存在相对运动；滑块始终未离开薄木板；滑块 的质量小于薄木板的质量;在h时刻滑块从薄木板上滑出。以上判断正确的是A .d,画、C.D.时T玲、fo及小物块质

13、 v/(m s1)18、长木板2放在光滑的水平面上，质量为m的小物块8以水半布速度从7的左端灌水平上表面,它们在运动过程中的Qf图线如图所示。则根据图中所给出的已知娄2可以求出的物理量是4.木板获得的动能B . A 8组成的系统损失的机械能C.木板的最小长度Q.4 8之间的动摩擦因数19、质量分别为m=0.5 k g和 例 =1.5 k g的两物体在水平面上发 生正碰，如图7中的4条实线分别为777、股碰撞前后的位移一时间图象, 由图可以判断下列说法中正确的是A.两个物体在碰撞中动量守恒B .碰撞前后m动能不变C .碰撞前后痴能损失3J D .两个物体的碰撞是弹性碰撞2vo20、水平推力 6和

14、尸2分别作用于水平面上的同T勿体，一段加时间后撤去,使物体都从静止开始运动而后停下，如果物体在两种情 况下的总位移相等，且6大于4则()A .4的冲量大B . &图22的冲量大C .6与Q的冲量相等D.无法比较21、质量相等的4 8两物体放在同一水平面上，分别受到水平拉力尸1、月的作用而从静止开始做匀加速运动。经过时间f。和4 fo速度分别达到2和时，分别撤去尸1 和尸2 ,以后物体继续做匀减速运动直至停止。两物体速度随时间变化的图线如上右图所示。设后和 方对4 8的冲量分别为A和方，片和Q对2、8做的功分别为146、此，则下列结论正确的是AZ立伙必 B. IiW2 C.IkIi , Wil2

15、, WyWijt fin2 2、两个物体4 8的质量分别为狈和利,并排静止在水平地面上，用同向水平拉力& 尸2 分别作用于物体力和8上，分别作用一段时间后撤去，两物体各自滑行一段距离后停止下来。两物体 运动的速度-时间图象分别如图22中图线以 6所示。已知拉力反月分别撤去后，物体做减速运动过程的速度-时间图线彼此平行（相关数据已在图中标出由图中信息可A.若后二则s小于m2B .若61=62 ,则力6对物体力所做的功较多C .若 狈=m2厕力Fl对物体力的冲量较大D若/771 =小2 ,则力尸1的最大瞬时功率一定是力月的最大瞬时功率的2倍H，乙图2323、有一静电场，其电场强度方向平行于x轴。其

16、电势随坐标x的改变而变化，变化的图线如图7甲 所示，则图中正确表示该静电场的场强随x变化的图线是图23乙中的（设场强沿x轴正方向时取正值）2 4、某静电场沿x方向的电势分布如图所示，则（）A、在0-Xi之间不存在沿x方向的电场B、在0 -Xi之间存在着沿x方向的匀强电场C、在X1-X2之间存在着沿x方向的匀强电场D、在Xi - X 2之间存在着沿X方向的非匀强电场2 5、如图所示，直线2为电源的“一/图线，直线8为电阻/?的UI 图线，用该电源和电阻组成闭合电路时里源的输出功率和电路的总功率分别是 0A.4W、8 W-o oB . 2 W. 4 WC.4 W、6 W。D.2W、3 W2 6、在

17、图中所示的电路中，电源电动势为3.0 V ,内阻不计,/ 1、上、乙为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如下图所示.当开关闭合后,A.灯泡的电阻为120B.通过灯泡L 1的电流为通过灯泡Li电流的2倍C.灯泡窿掷用婢为0.75WD.灯泡掾邮电癖为0.3 0W27、如图8所示，直线C为某一直流电源的总功率随着电流变化的图线,抛物线08。为同一直 流电源内部的热功率随电流7变化的图线。若4 8对应的横坐标为2A,则下面说法中正确的是A、电源的电动势为3V ,内阻为1OB、线段A B表示的功率为2WC、电流为2 A时，外电路电阻为0.5QD、流为3A时,外电路电阻为2。28、家用电热灭蚊

18、器电热部分的主要器件是PC T元件,P C T元件是由 钛酸钢等导体材料制成的电阻器，其电阻率看温度t的关系如图所示.由于这 种特性,P CT元件具有发热、控温双重功能.对此，以下判断中正确的是A.通电后，其电功率先增大后减小B .通电后，其电功率先减小后增大C.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在fl或不变D.当其产生的热量与散发的热量相等时，温度保持在4至友间的某一值不变29、如图所示，竖直放置的噱线管与导线J br#构成回路，导线所围区域内有一垂直纸面向里的变化的匀强磁场，螺线管下方水平桌面上有一导体圆环，导线2 6c所围区域内磁场的磁感强度按下列哪一图线所表示的方式随时间变化时

19、,导体圆环将受到向上的磁场作用力（）3 0 .如图12 -1-9所示，垂直纸面向里的匀强磁场的区域竞度为2心磁 感应强度的大小为民 一边长为风 电阻为4/?的正方形均匀导线框48 从 图示位置开始沿水平向右方向以速度 匀速穿过磁场区域,在下图中线框4 B两端电压 ”46与线框移动距离X的关系图象正确的P是& ） R31、如图所示，在PQ、QR区域中存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方 向均垂直于纸面。一导线框2 61/。/位于纸面内，况的邻边都相互垂直，6c边与磁场的边界P重合。 导线框与磁场区域的尺寸如图所示。从f=0时刻开始，线框匀速横穿两个磁场区域。以 Lb-Ld Tef

20、为线框中的电动势的正方向，以下四个关系示意图中正确的是3 2、如图所示，一个边长为为 电阻为/?的等边三角形线框,在外力作用下，：以速度卜匀速穿过竞度均为a的两个匀强磁场。这两个磁场的磁感应强度大小均 A ： * 8 1：为8方向相反。线框运动方向与底边平行且与磁场边缘垂直。取逆时针方向的电 乙二:卜Y 流为正。若从图示位置开始，线框中产生的感应电流i与沿运动方向的位移x之间1i3 3、属导轨宽L=0.4m ,电阻不计，均匀变化的磁场穿过整个轨道平面，如图中甲所示.磁场的 磁感应强度随时间变化的情况如图乙所示.金属棒ab的电阻为1。，自f 二0时刻起从导轨最左端以1/二lm/s的速度向右匀速运

21、动，贝11()A . 1s末回路中电动势为0 . 8VB . 1 s末ab棒所受磁场力为0.6 4NC.l s末回路中电动势为1 . 6VD . 1s末ab棒所受磁场力为1 . 28N34、铁路运输中设计的多种装置都运用了电磁感应原理。有一种电磁装置可以向控制中心传输 信号，以确定火车的位量口运动状态。装置的原理是：将能产生匀强磁场的磁铁安装在火车首节车厢下面，匀强磁场分布在一个矩形区域内，如图甲所示（俯视图），当它经过安放在两铁轨间的矩形线圉时, 线圈便产生一个电压信号传输给控制中心。线圈长为h,宽为/2,匝数为小当火车首节车厢通过线圉 时，控制中心接收到线圈两端的电压信号与时间f的关系如图

22、乙所示（苫6、cd均为直线），则在tl-t2 内关于火车运动的以下说法正确的是A .做变加速运动B .做匀速运动C.加速度恒为 匕一小 D.平均速度为山* 刻伍八）InBl,3 5、如图所示，实线是沿x轴传播的一列简谐横波在t=0时刻的波形图，虚线是这列波在t= 0 .2s时刻的波形图。已知该波的波速是0.8m/s ,则下列说法正确的是v/cmA、这列波的波长是14cm-xB、这列波的周期是0. 125s才（A，福十”C、这列波可能是沿*轴正方向传播的、-7/、,D、t=0时，m4 cm处的质点速度沿y轴负方向36、图甲为一列简谐横波在t=0.10s时刻的波形图，P是平衡位置为x=l m处的质

23、点,Q是平 衡位置为X=4 m处的质点，图乙为质点Q的振动图象，则（）A、t =0.15s时，质点Q的加 速度达到正向最大B、t=0.15s时，质点P的运动 方向沿y轴负方向C、从 t =0.10s 至iJt=0.25s, 该波沿x轴正方向传播了 6 mD、从t=0.10 s到t=0.25s,质点P通过的路程为30 cm3 7.一列波长大于1 m的横波沿着x轴正方向传播，处在玉=m和=2m的两质点A、8的振动图像如图所示。由此可知（）4A.波长为一m B .波速为l?/s3C . 3s末4、8两质点的位移相同D . 1s末4点的振动速度大于8点的振动速度38、用不同频率的紫外光分别照射铝和锌的

24、表面而产生光电效应，可以得到光电子最大初动能&随入射光频率厘化的噌像。已知铝的逸出功是3.28 eV, 锌的逸出功是3.34 e V,若将二者的Ek 周线画在同一个坐标图中，以实线表示笆，虚线表示锌， 则 下 列 图 像 中 正 确 的 是*区副4/eV瓦feV39.某物体从静止开始沿直线运动，当停止运动时,位移为L,若运动中加速度大小只能是a或是零。那么此过程的最大速度是多大?最短时间为多少？4 0、总质量为80k g的跳伞运动员从离地500m的直升机上跳下，经过2s拉开绳索开启降落伞,如图所示是跳伞过程中的入f图,试根据图像求：(g取10m/s2)(l)f= 1s时运动员的加速度和所受阻力

25、的大小。(2 )估算14s内运动员下落的高度及克服阻力做的功。(3)估算运动员从飞机上跳下到看地的总时间。41、绿色奥运”是200 8年北京奥运会的三大理念之一,奥组委决定 在各比塞场馆使用新型节能环保电动车，届时江汉大学的50 0名学生将担 任司机，负责接送比赛选手和运输器材。在检测某款电动车性能的某次实 验中,质量为8xl02 kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶,达到的最大速度为15m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的奉引力尸与对应的速度匕并描绘出尸一，图象如图所示(图中8次为直线)1假设电，2。 v400 O -L恒定，求此过程中(1)电动车的额定功率;(2)电动车由静止开始

26、运动,经过多长时间，速度达到2m/s?42、如图1所示，真空中相距d = 5m的两块平行金属板A、B与电源连接(图中未画出)，其中B板 接地(电势为零),A板电势变化的规律如图2所示将一个质量? = 2.0 x 107依，电量q = +1.6 X10-1C的带电粒子从紧临B板处释放，不计重力。在/ = 0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；(2)若A板电势变化周期丁 = 1.0 x 1 (T8 $,在/ = o时将带电粒子从紧临B板处无初速释放,粒子到 达A板时动量的大小；(3 )人板电势变化频率多大时，在/到/ =工时间内从紧临B板处无初速释放该带电粒子,42图】粒子不能到达A板。

27、43、小车上竖直固定着一个高/? = 0.05m、总 电阻R = 1OQ、 = 100匝的闭合矩形线圈,且小车与线圉的水平长度/相同。现线圈和小车一起在光滑的水平面上运动，速度为匕=LO】Ws，随后穿过与 线圉平面垂直，磁感应强度8 = LOT的水平有界匀强磁场，方向垂直纸面向里如图（1）所示。已知小 车运动（包括线圉）的速度V随车的位移S变化的U - S图象如图（2）所示。求：（1） 库的水平长度/和磁场的竞度d；（2）小车的位移s = 10cm时线圈中的电流大小/ ；图（3）线圉和小车通过磁场的过程中克服安培力做的功。参考答案：1C2D3C4D5B 6 D7D8 AD9C10 AC11BD

28、12CD13 BD （选取物体开始运动的起点为重力零势能点,物体下降位移S,则由动能定理得,wjv-0E = _L 八2 +（_吆）=2 ，则物体的机械能为 2，在E-S图象中，图象斜率的大小反映拉力的大小，0 si过程中，斜率变大，所以拉力一定变大，A错;s ls2过程的图象为直线，拉力F不变, 物体可能在做匀加速或匀减速直线运动,B对C错；如果全过程都有% F厕D项就有可能）14 C15C16 D（提示：根据能量守恒，第一次动能由于摩擦生热全部转化为内能;第二次一部分转化为内能， 一部分转化为动能。其中摩擦生热Q二/的，因此为第一次的0.6倍，即3 0 0 vJ ,因此转化为电能的是20

29、0J。）燃时班+4g撤去拉力时17A18C19ACD孱尾.2 0 A（提示：作I/- f图象，根据图线所围的面积（表示位移）相等，比较两种情况下物体运动的时间,再应用动量定理求解。）21B2 2AC23A24AC25 C26D27AB C28 AD解析：由图知，常温下其电阻较小，通入电流后,随着温度升高，其电阻率先变小，然后 迅速增大,其功率先变大后变小，当其产生的热量与放出的热量相等时，温度保持在力之间的某一值 不变，如果温度再升高,电阻率变大，导致电流变小，那么温度随之会降低；如果温度降低，电阻率变小， 导致电流变大，温度又会升上去.2 9A30D31C32B3 3 CD.解析:1 s末磁

30、场强度为B=2T ,回路中电动势为E=BLv + A（P/At= 1.6 V,则C对；回路中的电流为I=E/R=1.6A肝受的安培力为F = BI L=l.2 8N,则D对。34 C (提示：4-(2是线圉进入磁场过程，感应电动势为u=nB 1 i匕因此 =，-, nBlxa = =a Mb为直线因此斜率恒定，是匀加速直线运动；平均速度应该是/ 7iB“2 一.) ；匕 +叱 U2 +V = o )2 2nBl、35D36AB37A3 8A3 9、【此问题采用V-t图象分析较为简单】解:根据题意，只有满足如图四(5 )所示的V-t图象。A T 2所围的面积，才有最大速度和最短时间。由于位移L就

31、等于速度图线与t轴所围成的面积。从图象可知，在L 一定时，(既Sa0AT2 = SzOBC 13=1X7A =VmaxVB/ T 2 =Lnin V T 3,所以匕讯 =。(乙一)，则5=2(1 2V1V2得：心”=孑.乙，乙=31。又因为L =2 a2a所以,Vtaz = yfaL, tmm =T2 = 24 0、解析：(1)从图中可以看，在f=2 s内运动员做匀加速运动,V 16其加速度大小为a = = m/s2=8m/s2 t 2设此过程中运动员受到的阻力大小为f,根据牛顿第二定律，有mg-f=ma得/=/77(g-d)=80x ( 10-8)N= 1 60N(2)从图中估算得出运动员在1 4 s内下落了39.5,2x 2 m=15 8根据动能定理，有期-叼=：小所以有=W, =mSh-mv2 ( 80x 1 0 x 1 5 8 - -i- x80x62 ) J =1.25 x 1 OJ 2H _ hi co(3)14 s后运动员做匀速运动的时间为tf =s=57sv 6运动员从飞机上跳下到着地需要的总时间f总=t + f= (14+57)s=71s41、(1) 6 k W(2)ls分析图线可知:电动车由静止开始做匀加速直线运动达到颔定功率后，做牵引力逐渐减小的变加速 直线运动