高考物理高考物理图像法解决物理试题解题技巧讲解及练习题
一、图像法解决物理试题
1.图甲为某电源的U?I图线,图乙为某小灯泡的U?I图线,则下列说法中正确的是
( )
A.电源的内阻为5Ω
B.小灯泡的电阻随着功率的增大而减小
C.把电源和小灯泡组成闭合回路,小灯泡的功率约为0.3W D.把电源和小灯泡组成闭合回路,电路的总功率约为0.4W 【答案】D 【解析】 【详解】
A.根据闭合电路欧姆定律变形:
U?E?Ir
可得图像与纵轴的交点表示电动势,图像斜率的大小表示内阻,根据甲图电动势为:
E?1.5V
内阻为:
r?1.0?1.50.35Ω?Ω
3A错误;
B.根据乙图可知电流越大,小灯泡功率越大,根据欧姆定律变形得:
R?U I可知乙图线上某点与原点连线的斜率为电阻,所以小灯泡的电阻随着功率的增大而增大,B错误;
C.把电源和小灯泡组成闭合回路,将甲、乙两图叠加到一起:
两U?I曲线的交点即小灯泡的电压、电流,根据图像读数:
U?0.125V
I?0.28A
所以,小灯泡的功率为:
P?UI?0.125?0.28W?0.035W
C错误;
D.回路中的总功率为:
P总?EI?1.5?0.28W?0.42W
D正确。 故选D。
2.如图是某质点运动的速度图象,由图象得到的正确结果是
A.0~1 s内的平均速度是2 m/s B.0~2 s内的位移大小是4 m
C.0~1 s内的运动方向与2 s~4 s内的运动方向相反 D.0~1 s内的加速度大小大于2 s~4 s内加速度的大小 【答案】D
【解析】0~1s内质点做匀加速直线运动,其平均速度为初末速度之和的一半即:
,故A错误;在v-t图象中,图线与坐标轴所围的面积大小
等于位移:
,故B错误;速度的正负表示速度的方向,则知0~1s
内的运动方向与2~4s内的运动方向相同,故C错误;速度图象的斜率等于加速度,则知0~1s内的加速度大于2~4s内的加速度,故D正确。所以D正确,ABC错误。
3.将质量为m=0.1 kg的小球从地面竖直向上抛出,初速度为v0=20 m/s,小球在运动中所受空气阻力与速率的关系为f=kv,已知k=0.1 kg/s.其在空气的速率随时间的变化规律
如图所示,取g=10 m/s2,则以下说法正确的是( )
A.小球在上升阶段的平均速度大小为10 m/s B.小球在t1时刻到达最高点,此时加速度为零 C.小球落地前匀速运动,落地速度大小v1=10 m/s D.小球抛出瞬间的加速度大小为20 m/s2 【答案】C 【解析】 【详解】
根据速度时间图象与时间轴包围的面积表示位移,则从图象可以看出,位移小于阴影部分面积,而阴影部分面积是匀减速直线运动的位移,匀减速直线运动的平均速度等于
v0?10m/s ,故小球上升过程的平均速度小于10m/s,故A错误. 2
球在t1时刻速率为零,到达最高点,空气阻力为零,只受重力,加速度为g,故B错误.由图象可知,小球落地前匀速运动,由 mg=f=kv1;得
v1=10m/s.故C正确.小球抛出瞬间,有:mg+kv0=ma0;联立解得:a0=30m/s2.故D错误.故选C. 【点睛】
关于速度时间图象问题,重点要掌握速度时间图象斜率表示加速度,面积表示位移.要注
v?意公式
v0?v 只适用于匀变速直线运动. 24.一枚火箭由地面竖直向上发射,其v–t图象如图所示,则