备战2024年高考物理一轮重难点复习 突破一、图像问题

突破一、图像问题运动学图像问题高考试题中常涉及的运动学图像有三种，分别是x­t图像、v­t图像、a­t图像，由图像分析计算物体运动的位移、速度、加速度、间距变化及追及相遇问题。【例题】淮北车手王克在全国摩托车越野锦标赛六盘水站中获青少年组第一名。某段时间他和另一名车手在两条平行的直车道上行驶。时两车在同一计时线处。它们在四次比赛中的图像如图所示。下列说法正确的是（）A．甲图对应的比赛中，10s时刻b车追上a车B．乙图对应的比赛中，b车和a车之间的距离一直不变C．丙图对应的比赛中，两车出发后相遇两次D．丁图对应的比赛中，两车出发后a车追不上b车【答案】D【详解】A．甲图对应的比赛中，根据图像可知b做匀加速直线运动，a做匀速直线运动，结合图像围成的面积表示位移，则b车追上a车时，有根据图像的斜率求得b的加速度为求得b车追上a车时故A错误；B．乙图对应的比赛中，b车和a车均做匀速直线运动，且，则它们之间的距离随时间的增大而增大，故B错误；C．丙图对应的比赛中，a车做匀减速直线运动，b车做匀加速直线运动，且开始时，所以在开始一段时间内a车在前，b车在后，当相等时，二者相距最远，当时，b车与a车的距离逐渐减小，最后两车相遇，所以出发后二者相遇一次，故C错误；D．丁图对应的比赛中，开始时，所以在开始一段时间内a车在后，b车在前，且据图像围成的面积表示位移，可知即使出现，a车的位移也一直小于b车的位移，所以a一直追不上b，故D正确。故选D。【总结归纳】读懂图像三步走第一步：关注横、纵坐标(1)确认横、纵坐标对应的物理量各是什么。(2)注意横、纵坐标是否从零刻度开始。(3)坐标轴物理量的单位不能忽视。第二步：理解斜率、面积、截距的物理意义(1)图线的斜率：通常能够体现某个物理量的大小、方向及变化情况。(2)面积：由图线、横轴，有时还要用到纵轴及图线上的一个点或两个点到横轴的垂线段所围图形的面积，一般都能表示某个物理量。如v­t图像中的面积，表示位移。(3)截距：图线在纵轴上以及横轴上的截距。第三步：分析交点、转折点、渐近线(1)交点：往往是解决问题的切入点。(2)转折点：满足不同的函数关系式，对解题起关键作用。(3)渐近线：往往可以利用渐近线求出该物理量的极值。【分类训练】类型1x­t图像问题1、甲、乙两物体沿同一直线运动，运动的位移—时间（x—t图）如图所示，则在x该运动过程中（）A．甲物体运动的速度大小先增大后减小B．0~时间内，两物体的平均速度相同C．0~时间内，两物体没有速度相同的时刻D．0~时间内，两物体的平均速度相同【答案】B【详解】A．x—t图像中，图像的斜率表示加速度，斜率的绝对值表示加速度的大小，根据图像可知，甲图像斜率的绝对值逐渐减小，可知甲物体运动的速度大小逐渐减小，故A错误；B．令时刻位置坐标为x1，0~时间内，两物体的位移均为则两物体的平均速度均为即0~时间内，两物体的平均速度相同，故B正确；C．根据图像可知，将乙物体的图像向下平移，则其必定与甲图像相切与一点，即0~时间内，两物体有速度相同的时刻，故C错误；D．0时刻两物体的位置坐标相同，时刻两物体的位置坐标不相同，则0~时间内，两物体的位移不相同，即0~时间内，两物体的平均速度不相同，故D错误。故选B。类型2v­t图像问题2、一运动员将静止的足球沿边线向前踢出，足球获得12m/s的初速度，同时该运动员沿边线向前追赶足球，它们的速度v随时间t的变化规律如图所示。已知足球停下时该运动员刚好追上足球，则足球的加速度大小与运动员加速阶段的加速度大小之比为（）A．4:3 B．3:4 C．4:5 D．7:9【答案】B【详解】设运动员加速时间为，追上时位移相等，即图像所围面积相等，有解得则加速度之比故选B。类型3a­t图像问题3、（）一质点从静止开始做直线运动，其加速度随时间的变化关系如图所示。下列说法正确的是（）A．0~6s内质点的速度一直在增大B．3s~9s内质点做匀变速直线运动C．质点在3s末的速度等于在9s末的速度D．质点在0~3s内的位移与0~9s内的位移相同【答案】AC【详解】A．0~6s内质点的加速度一直为正值，则速度一直在增大，故A正确；B．3s~9s内质点的加速度不断变化，则质点做非匀变速直线运动，故B错误；C．因a-t图像的面积等于速度的变化量，可知从3s末到9s末，速度的变化量为零，即质点在3s末的速度等于在9s末的速度，故C正确；D．因3s-6s内质点先做加速度减小的加速运动，6s-9s内做加速度增加的减速运动，速度方向没变化，可知运动质点在0~3s内的位移小于0~9s内的位移，故D错误。故选AC。动力学图像问题高考试题中涉及的动力学图像有v­t图像、a­t图像、F­t图像、a­F图像等，主要考查学生读图、用图的能力。【例题】如图（a），足够长的水平桌面上，P点左边光滑，右边粗糙。物块A在恒力F的拉动下从桌面左端开始运动，其图如图（b）所示，已知A的质量m=1kg，重力加速度g取10m/s2，求：（1）0~2s和2~4s物块A的加速度大小；（2）F的大小；（3）物块A所受摩擦力f的大小。【答案】（1），；（2）；（3）【详解】（1）由图像可知，0~2s物块A的加速度大小为2~4s物块A的加速度大小为（2）0~2s物体水平方向只受恒定拉力F作用，由牛顿第二定律得解得（3）2~4s物体水平方向还受到滑动摩擦力f作用，由牛顿第二定律得解得【总结归纳】图像问题的求解思路【分类训练】类型1F­t图像问题1、一个静止的质点，在0~4s时间内受到力F的作用，力的方向始终在同一直线上，力F随时间t的变化如图所示，则质点（）A．第2s末速度改变方向B．第2s末位移改变方向C．在0至4s内平均速度为0D．第4s内速度与加速度方向相反【答案】D【详解】在0~2s时间里，由图可知合力方向不变，所以加速度方向不变，物体一直做加速运动；2s~4s时间里，合外力方向反向，则加速度方向反向，加速度方向与速度方向相反，物体做减速运动，因为0~2s和2s~4s内加速度大小和方向是对称的，则4s末速度为零，在整个运动过程中的速度方向一直不变，一直向前运动，第4s末位移最大，所以在0至4s内平均速度不为0。故选D。类型2a­F图像问题2、“用DIS研究加速度与力的关系”的实验装置如图（a）所示，通过改变悬挂的重物，多次测量，可得滑块运动的加速度a和所受拉力F的关系图像。他们在轨道水平和倾斜的两种情况下分别做了实验，得到了两条a-F图线，如图（b）所示。王铭同学做实验时，下列说法正确的是（）

A．重物的质量应远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量MB．重物的质量可以不必远小于滑块和位移传感器发射部分的总质量MC．力传感器的拉力大小等于重物的重力大小【答案】B【详解】AB．滑块和位移传感器发射部分受到的拉力由力传感器得出，力传感器的拉力大小不等于重物的重力大小，实验过程中不需要控制滑块和位移传感器发射部分的总质量远大于重物质量。A错误；B正确；C．重物向下做加速运动，力传感器的拉力大小小于重物的重力大小。C错误。故选B。功能关系与问题【例题】某同学闲暇时将手中的弹簧笔竖直向下按压在水平桌面上，如图所示，当他突然松手后弹簧笔将竖直向上弹起，其上升过程中的图像如图所示（到部分为直线）不计其受到的阻力，则上升过程中下列判断正确的是（）A．弹簧笔机械能守恒 B．O到之间弹簧弹性势能全部转化为动能C．到之间弹簧笔的弹性势能和动能之和减小 D．弹簧原长为【答案】D【详解】A．由题意可知，弹簧笔与弹簧组成的系统，在运动中只重力和弹力做功，则有系统的机械能守恒，弹簧笔本身机械能不守恒，A错误；B．由题图可知，系统在h1的位置时，动能最大，弹簧笔竖直向上弹起的运动中，开始时弹力大于重力，弹簧笔向上做加速运动，动能逐渐增大，弹簧笔所受的重力不变，弹簧的弹力逐渐减小，当弹力大小等于重力时，加速度是零，速度达到最大，动能最大，此时弹簧还有一定的形变量，因此O到之间弹簧弹性势能没有全部转化为动能，B错误；CD．因到部分为直线，说明系统的动能变化只与高度有关，由于系统的机械能守恒，可有在到运动中，系统的动能减少量等于系统重力势能的增加量，可知在h2时弹簧已经恢复原长，弹簧笔只有动能减小，C错误，D正确。故选D。1．如图甲所示，在光滑的水平面上有一质量为2kg的物块，在水平变力F作用下从坐标原点处，沿x轴正方向由静止开始做直线运动，力F随位移x的变化情况如图乙所示。则物块运动到x=8m处时，速度大小为（）A．2m/s B．m/s C．m/s D．4m/s【答案】A【详解】根据F-x图像与横轴围成的面积表示功的大小可得物块运动到x=8m处时，力F做的功为根据动能定理可得可得故选A。2．如图，倾角37°的传送带以速度顺时针运转，两传动轮之间的距离足够长，质量的滑块从左侧底端以一定速度滑上传送带，滑块在传送带上运动的图像如图所示，，，。则（）A．0~4s，传送带对滑块的摩擦力始终做负功B．0~4s，滑块的重力势能增加了200JC．0~4s，滑块的机械能增加了128JD．0~4s，滑块与传送带间因摩擦而产生的热量为30J【答案】C【详解】A．由于物块刚放上去时相对传送带向下运动，因此所受摩擦力沿传送带向上，后期匀速时摩擦力依然沿传送带向上，因此0~4s，传送带对滑块的摩擦力始终做正功，A错误；B．根据图像，0~4s，滑块沿传送带上升的距离为图像的面积，因此可算出面积为物块上升的高度为因此重力势能增加了B错误；C．传送带对滑块做的功等于滑块机械能的增加量，由功能关系可得解得C正确；D．滑块和传送带只有在相对滑动时才会产生热量，因此可得联立解得D错误。故选C。电场中的图像【例题】沿着x轴的一电场的图像如图甲所示，沿着x轴的另一电场的图像如图乙所示，下列说法不正确的是（）A．甲图中，至电场的方向沿着x轴的负方向B．甲图中，O至电场强度的大小为C．乙图中，O至电场的方向沿着x轴的负方向，至电场的方向沿着x轴的正方向D．乙图中，坐标原点O处与处之间的电势差为【答案】C【详解】A．甲图中，至电势变大，根据沿着电场线方向电势减小，可知至电场的方向沿着轴的负方向，故A正确，不满足题意要求；B．根据图像的斜率表示场强，可知O至电场强度的大小为故B正确，不满足题意要求；CD．图像与横轴围成的面积为电势差的大小，根据图像可知O到，电势差越来越大，且为正值，所以O到电场的方向一直沿着轴的正方向；坐标原点处与处之间的电势差为故C错误，满足题意要求；D正确，不满足题意要求。故选C。【总结归纳】(1)不同的图像对应不同的物理意义，解此类问题时要关注图像横轴和纵轴代表的物理量和坐标点的意义。(2)注意分析图像的形状、斜率、截距和面积表示的信息。如φ­x图像斜率表示电场强度，E­x图像与x轴所围面积表示电势差，Ep­x图像的斜率表示电场力等。类型1电场中的v­t图像1、如图甲所示，一绝缘的圆环上均匀分布着正电荷，一光滑细杆过圆心且垂直于圆环平面，杆上套有带正电的小球。时刻把小球从a点由静止释放后，小球沿细杆运动经过b、c两点，小球运动的图像如图乙所示。下列判断正确的是（）A．小球从a点运动到b点的过程中电势能增大B．圆环在圆心处产生的电场强度不为0C．a点的电场强度大于b点的电场强度D．a、b两点电势差小于b、c两点电势差【答案】D【详解】A．由题意可知小球带正电，则小球从a点运动到b点的过程中，电场力做正功，电势能减小，故A错误；B．根据对称性可知，绝缘竖直圆环上均匀分布的正电荷在圆心处产生的场强完全抵消，则带电圆环在圆心处产生的场强为0，故B错误；C．由图乙可知小球在a处的加速度小于b处加速度，由可知a电的电场强度小于b点的电场强度，故C错误；D．根据动能定理可得可得a、b两点电势差小于b、c两点电势差，故D正确。故选D。类型2电场中的φ­x图像2．如图所示，在某两个点电荷产生的电场中，某个区域x轴上电势随x变化的图像，规定无限远处电势为零，一带电粒子在处由静止释放，只在电场力作用下沿x轴正向运动（粒子只在x轴上运动），则下列说法正确的是（

）A．两个场源点电荷一定为等量的异种电荷B．粒子在段过程中电势能增加C．粒子在处电势能最大D．段带电粒子受到的电场力先增大后减小【答案】B【详解】A．由图像可知电势先减小后增大且电势一直为正值，可知两个场源点电荷一定为同种正电荷，图像不对称所以两个场源点电荷电荷量不等，故A错误；B．粒子由静止释放且沿x轴正方向运动，段电场力做正功，则在段过程中电势逐渐增大，电场力做负功，电势能增加，故B正确；C．电场力先做正功后做负功，电势能先减小后增大，粒子在处电势能最小，故C错误；D．图像斜率绝对值表示场强大小，段斜率先变小后变大，电场强度先减小后增大，则电粒子受到的电场力先减小后增大，故D错误。故选B。类型3电场中的Ep­x图像3、一带正电的粒子只在电场力作用下沿x轴正向运动，其电势能EP随x变化的关系如图所示，其中O～x2段是关于直线x=x1对称的曲线。x2～x3段是直线，则下列说法正确的是（）A．x1处电场强度最大B．x2～x3段场强随x增大而增大C．x1、x2、x3处电势φ1、φ2、φ3的关系为φ1＞φ2＞φ3D．粒子在0～x2段加速度先减小后增大，x2～x3段加速度恒定【答案】D【详解】A．根据电势能与电势的关系Ep=qφ场强与电势的关系E=得由数学知识可知Ep-x图像切线的斜率等于Eq，x1处切线斜率为零，则x1处电场强度为零，故选项A错误；B．x2～x3段斜率不变，场强不变，即电场强度大小和方向均不变，是匀强电场，故B错误；C．因为从x1到x3区域正电荷电势能逐渐增加，可知电势升高，所以有φ1<φ2<φ3故C错误。D．粒子在0～x2段所受电场力先减小后增加，则加速度先减小后增大，x2～x3段所受电场力不变，则加速度恒定，选项D正确。故选D。恒定电流中的图像问题恒定电流中的图像主要是指电阻的U­I图像和电源的U­I图像，该类试题多为两种图像相结合的方式呈现，难度中等。【例题】某同学在一次实验中描绘出三个电阻的U-I图像如图所示，下列关于三个电阻的说法中正确的是（）A．B．将三个电阻串联，每个电阻的电压之比为1∶2∶4C．将三个电阻并联，通过每个电阻的电流之比为1∶2∶4D．将三个电阻并联，电路中的总电阻为【答案】C【详解】A．U-I的斜率表示电阻的阻值可知、、则故A错误；B．串联电路中电流相等，则将三个电阻串联，每个电阻的电压之比为4：2：1，故B错误；C．并联电路中电压相等，则将三个电阻并联，通过每个电阻的电流之比为1∶2∶4，故C正确；D．Ra与Rb并联的阻值为Rab与Rc，并联后的电阻为故D错误。故选C。【总结归纳】(1)注意区别电源的U­I图像和电阻的U­I图像。(2)两图像斜率的物理意义不同，电源U­I图像图线斜率的绝对值表示电源内阻大小，电阻U­I图像图线为直线时斜率大小表示电阻的大小。(3)坐标U和I的乘积的物理意义不同，分别表示电源输出功率、该电阻消耗功率。(4)坐标U和I的比值的物理意义不同，分别表示外电路总电阻大小、该电阻大小。1．两根材料相同且粗细均匀的金属丝1、2的伏安特性曲线如图所示，则下列说法中正确的是（）A．两金属丝的阻值R1>R2B．如两根金属丝的长度相同，则金属丝2较粗C．如两根金属丝的粗细相同，则金属丝2较长D．图线表示的金属丝的电阻与电压成正比【答案】C【详解】A．导线的电阻由数学知识知：图线斜率的倒数表示电阻，图线R1的斜率大于R2的斜率，I-U图象的斜率倒数表示电阻的大小，则由图可知，两金属丝的阻值R1小于R2，故A错误；B．根据电阻定律可知，长度相同，材料相同，因R1小于R2，所以金属丝1较粗，故B错误；C．根据电阻定律可知，两根金属丝的粗细相同，则金属丝2较长，故C正确；D．根据电阻定律可知电阻与材料、长度和横截面有关，与加在两端的电压无关，故D错误。故选C。2．一特殊滑动变阻器的结构示意图如图甲所示，其主体为两段长度相同、材料相同的圆柱形导体拼接成的电阻，滑片可以自由滑动，、间的电阻与、间的距离的关系如图乙所示，则左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为（）A． B． C． D．【答案】D【详解】根据题意可知，当时，由电阻定律有当时，由电阻定律有结合图像可得又有可得左、右两侧的圆柱形导体横截面的半径之比为。故选D。3．某导体中的电流随其两端电压的变化如图所示，图线上过A点的切线交I轴于C点，则下列说法中正确的是（

）A．加5V电压时，导体的电阻约是0.2ΩB．加12V电压时，导体的电阻约是24ΩC．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断增大D．由图可知，随着电压的增大，导体的电阻不断减小【答案】C【详解】根据电阻的定义式＝A错误；根据电阻的定义式＝B错误；CD．由图可知Ｉ－Ｕ图像上任一点与原点连线的斜率逐渐减小，根据电阻的定义可知，导体的电阻不断增大，C正确，D错误。故选Ｃ。电磁感应中的图像问题电磁感应中的图像种类较多，有B­t、Φ­t、E­t、i­t图像等，题型以选择题为主，难度中等。【例题】如图所示，有一光滑导轨处于匀强磁场中，一金属棒垂直置于导轨上，对其施加外力，安培力变化如图所示，取向右为正方向，则外力随时间变化图像为（

）

B．

C．

D．

【答案】C【详解】由于E=BLv，E=IR，FA=BIL联立得再结合楞次定律，可知金属棒刚开始向右做匀减速直线运动，后向左做匀加速直线运动，且加速度一直为，方向向左综上当v=0时，即t=t0时F≠0，且向左故选C。【总结归纳】1．解决电磁感应图像问题的三点关注(1)关注初始时刻，如初始时刻感应电流是否为零，是正方向还是负方向。(2)关注变化过程，看电磁感应发生的过程分为几个阶段，这几个阶段是否和图像变化相对应。(3)关注大小、方向的变化趋势，看图线斜率的大小、图线的曲直是否和物理过程对应。2．常用解决电磁感应图像问题的两种方法(1)排除法；(2)函数法。类型1动生图像问题1、如图所示。MNPQ是菱形区域，MP长为2L，QN长为L，在其由对角线QN划分的两个三角形区城内充满磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场。边长为L的正方形导线框，在外力作用下水平向左匀速运动，线框左边始终与QN平行。设导线框中感应电流i逆时针流向为正。若t=0时左边框与P点重合，则导线框穿过磁场区域的过程中。下列i-t图像正确的是（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【详解】设导线框向左做匀速运动的速度为v，为，则导线框到达P点开始计时，在时间内，根据几何关系可知左边的有效长度可知有效长度与时间成正比，根据可知感应电流与时间成正比，此时磁通量向里增大，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针流向，即正方向；在时间内，导线框左右两边都在磁场内，且有效长度保持不变，此时左边部分的磁通量向外增大，右边部分向里减少，根据楞次定律可知，导线框中的电流方向为顺时针，即负方向；在时间内，根据几何关系可知右边的有效长度可知有效长度随时间均匀减小，根据可知感应电流随时间均匀减小，此时磁场向外减小，根据楞次定律可知，导线框中的电流方向为逆时针流向，即正方向。故选C。类型2感生图像问题2、如图甲所示，在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一圆形导体环。规定导体环中电流逆时针方向（从上往下看）为正方向，磁场向上为正方向。当磁感应强度B随时间t按乙图变化时，导体环中感应电流随时间变化的图像可能正确的是（）A． B．C． D．【答案】C【详解】根据法拉第电磁感应定律有因此在面积、匝数不变的情况下，感应电动势与磁场的变化率成正比，即与图象中的斜率成正比，由图象可知：0-2s，斜率不变，故形成的感应电流不变，根据楞次定律可知感应电流方向顺时针即为负值，而2-4s斜率不变，电流方向为顺时针，即为正值。故选C。一、单选题1．一带正电粒子仅在电场力作用下从A点开始以做直线运动，其图像如图所示，粒子在时刻运动到B点，时刻运动到C点，下列判断正确的是（）A．A，B，C三点的电势关系为B．A，B，C三点场强大小关系为C．粒子从A点经B点运动到C点，电势能先减少后增加D．粒子从A点经B点运动到C点，电场力先做正功后做负功【答案】A【详解】ACD．由图像可知，带正电粒子从A点经B点运动到C点，粒子的动能先减少后增加，则电场力先做负功后做正功，粒子的电势能先增加后减少；粒子在A，B，C三点的动能关系为粒子在A，B，C三点的电势能关系为由于粒子带正电，则A，B，C三点的电势关系为故A正确，CD错误；B．根据图像的斜率绝对值表示加速度大小，可知粒子在A，B，C三点的加速度大小关系为则A，B，C三点场强大小关系为故B错误。故选A。2．A、B两球沿同一直线运动并发生正碰，图示为两球碰撞前后的位移时间图像，a、b分别为A、B两球碰前的位移时间图线，c为碰撞后两球共同运动的位移时间图线。若A球质量，则由图可知下列结论正确的是（）A．B的质量为B．A、B碰撞前的总动量为C．碰撞过程中A对B所施加的冲量为D．碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能为【答案】C【详解】A．由图像可知，碰撞前A球的速度B球的速度碰撞后A、B两球的速度相等，均为对A、B组成的系统，由动量守恒定律，得解得故A错误；B．碰撞前A、B的总动量故B错误；C．碰撞过程中B的动量变化量由动量定理可知，碰撞过程中A对B所施加的冲量故C正确；D．碰撞过程中A、B两球组成的系统损失的动能代入数据解得故D错误。故选C。3．如图为某物体做直线运动的速度时间图像，由图像可知（）A．第3s末物体离出发点最远B．第1s末与第5s末加速度方向相同C．前2s的加速度大于后4s的加速度D．1.5s末物体加速度为【答案】C【详解】A．图线在时间轴上方，速度为正值，一直向正方向运动，故第7s末物体离出发点最远，故A错误；B．速度时间图象的斜率表示加速度，的加速度为正值，的加速度为负值，故第1s末与第5s末加速度方向相反，故B错误；C．前2s的加速度后4s的加速度由于可知前2s的加速度大于后4s的加速度，故C正确；D．1.5s末物体加速度为故D错误。故选C。4．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方高地高h处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示。其中高度从h1下降到h2，图像为直线，其余部分为曲线，h3对应图像的最高点，小物体质量为m，不计空气阻力，重力加速度为g。以下说法正确的是（）A．小物体下降至高度h3时，弹簧恢复原长B．小物体下落至高度h5时，它的加速度最大C．小物体处于高度h2和h4时，弹簧的弹性势能相等D．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的弹力做功mg(h1-h5)【答案】B【详解】A．从h1到h5高度一直减小，表明物体一直下降，弹簧的长度一直减小，弹簧没有恢复原长，A错误；B．高度从h1下降到h2，图像为直线，表明小物体没有与弹簧接触，做自由落体运动，加速度等于重力加速度，加速度的方向向下，所以，小物体下落至h2时弹簧处于原长状态，此时的加速度等于重力加速度，加速度的方向向下；小物体下落至高度h4时，其动能与高度h2时相等，根据对称性，小物体下落至h4时的加速度也等于重力加速度，加速度的方向向上；小物体从高度h4下降到高度h5的过程中，弹簧的弹力增大，合力增大，加速度增大，至最低点h5时，加速度最大，B正确；C．高度从h2下降到h4，弹簧的长度一直减小，形变量一直增大，弹性势能一直增大，所以小物体处于高度h2时的弹性势能比h4时小，C错误；D．小物体从高度h1下降到h5，根据动能定理得解得D错误。故选B。5．折返跑可以锻炼爆发力，即在相隔一定距离的两个标志物之间，从起点开始跑至终点，用脚或用手碰到标志物后立即转身（无需绕过标志物）跑回起点，循环进行。一次体育课上，小明同学在时从起点开始跑，时跑回到起点，图像如图所示。若将小明同学视为质点，下列判断正确的是（）A．时，小明同学的运动方向发生变化B．小明同学减速运动的时间间隔为C．图中与的大小关系为D．与的时间内，加速度大小之比为1：2【答案】C【详解】A．由图可知，时，小明同学的速度由正变为负，所以运动方向发生变化，故A正确；B．设速度为零时的时刻为，与的加速度分别为和，则根据图像可知由于往返位移相等，所以联立解得小明同学减速运动的时间间隔为故B错误；CD．由上式解得故C正确，D错误。故选C。6．如图所示，abcd是一个由粗细均匀的同种材料制成、边长为的正方形闭合线框，以恒定的速度沿轴正方向在纸面内运动，并穿过一宽度为、方向垂直纸面向里、大小为的匀强磁场区域，线框ab边距磁场左边界为时开始计时。下列选项分别为磁场对线框的作用力（以轴正方向为正）、ab两点间的电势差、线框中的感应电流i（以顺时针方向为正）及线框的焦耳热随时间的变化图像，其中可能正确的是（

）A．

B．

C．

D．

【答案】B【详解】时间内线框在磁场外，力与电流都为零，Uab、Q也为零；时间内，由右手定则可知，线框内电流的方向为逆时针，线框匀速运动，有则根据左手定则可知，安培力的方向沿x轴负方向；时间内，线框完全进入磁场，无电流i、无F、无Q，但有电势差，即时间内，线框穿出磁场，由右手定则可知，线框内电流的方向为顺时针，线框匀速运动，有则根据左手定则可知，安培力的方向沿x轴负方向；故选B。7．在平直公路上，汽车由静止开始做匀加速直线运动，当速度达到后立即关闭发动机直到停止，其图像如图所示。设汽车牵引力F的做功为，F的冲量大小为；克服摩擦力做的功为，的冲量大小为，则（）A． B．C． D．【答案】C【详解】A．图像斜率的绝对值表示加速度大小，当速度达到之前有当速度达到之后有解得故A错误；B．F的冲量为的冲量为结合上述解得故B错误；CD．汽车牵引力F的做功为克服摩擦力做的功为结合上述解得故C正确，D错误。故选C。8．如图所示，一边长为L的正方形导线框，匀速穿过宽为2L、方向垂直于纸面向里的匀强磁场区域。线框刚进入磁场的时刻记为时刻，则下列图像能正确反映线框中的感应电流i随时间t变化规律的是（规定线框中的电流沿逆时针方向为正）（）A．

B．

C．

D．

【答案】C【详解】线框开始进入到全部进入时，线框的右边切割磁感线，由右手定则可知，电流沿逆时针方向，在i-t图像为正；因速度保持不变，故电流大小不变，当全部进入时，线框中磁通量不变，故没有感应电流，当线框开始离开时，左边切割磁感线，由右手定则可知感应电流为顺时针，故电流为负值，且电流大小不变。故选C。9．小明同学要研究小灯泡的电阻随电压变化的规律，通过实验作出了小灯泡的图像如图所示。已知待测小灯泡的额定电压为，则小灯泡正常工作时的电阻约为（

）A． B． C． D．【答案】B【详解】由图可知，电压为时，电流约为，则电阻为故选B。10．预碰撞安全系统能自动探测前方障碍物，测算出发生碰撞的可能性，若系统判断碰撞不可避免，则会预先收紧前座安全带、启动刹车来最大限度地减轻损伤。某新型赛车进行自动刹车性能测试的运动学图像如图所示，已知汽车在平直路面上行驶，从发现问题开始计时，经0.1s反应时间后开始采取制动措施，之后做匀减速直线运动直到停止，则以下说法正确的是（）A．汽车运动的最后5m内平均速度大小为B．时，汽车停止运动C．汽车初速度大小为40m/sD．汽车减速时的加速度大小为【答案】A【详解】C．根据图像可知，前0.1s匀速运动，故速度的平方保持不变，位移2m后发生改变，故汽车初速度大小为C错误；D．物体做匀变速运动，根据速度与位移关系公式可知，汽车减速时的初速度为，减速的位移为10m，故加速度为D错误；B．汽车减速的时间为故加上反应时间，时，汽车停止运动，B错误；A．汽车运动的距停下来5m时的速度为解得汽车运动的最后5m内平均速度大小为A正确。故选A。11．如图所示，某电源路端电压U与电流I的关系图像，下列说法中正确的是（）A．电源的电动势为5.0V B．电源