《高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题（14页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、高考物理图示法图像法解决物理试题常见题型及答题技巧及练习题 一、图示法图像法解决物理试题 1真空中有四个相同的点电荷，所带电荷量均为q，固定在如图所示的四个顶点上，任意 两电荷的连线长度都为L，静电力常量为k，下列说法正确的是 A不相邻的两棱中点连线在同一条电场线上 B每条棱中点的电场强度大小都为 2 8 6 9 kq L C任意两棱中点间的电势差都为零 Da、b、c 三点为侧面棱中点，则a、b、 c 所在的平面为等势面 【答案】 BC 【解析】 【详解】 假设 ab连线是一条电场线，则b 点的电场方向沿ab方向，同理如果bc 连线是一条电场 线， b的电场方向沿bc 方向，由空间一点的电场方
2、向是唯一的可知电场线不沿ab和 bc 方 向，因此 A 错；由点电荷的电场的对称性可知abc三点的电场强度大小相同，由电场的叠 加法则可知上下两个点电荷对b 点的和场强为零，左右两个点电荷对b 点的合场强不为 零，每个电荷对b点的场强 22 4kq = 3L 3 2 kq E L ，合场强为 22 4kq68 6kq =2Ecosa=2= 3L39L E合 ，故 B 正确；由点电荷的电势叠加法则及对称性可知 abc三点的电势相等，因此任意两点的电势差为零，故C 正确；假设abc平面为等势面，因 此电场线方向垂直于等势面，说明电场强度的方向都在竖直方向，由电场叠加原理知b 点 的电场方向指向内底
3、边，因此abc不是等势面，故D 错误。 2如图所示，质量为m的小物体用不可伸长的轻细线悬挂在天花板上，处于静止状态 .现 对处于静止状态的物体施加一个大小为F、与竖直方向夹角为的斜向上恒定拉力，平衡 时细线与竖直方向的夹角为 60 o ；保持拉力大小和方向不变，仅将小物体的质量增为2m， 再次平衡时，细线与竖直方向的夹角为 30o，重力加速度为g，则( ) AFmgB 3 2 Fmg C 30 o D 60 o 【答案】 AD 【解析】 【分析】 【详解】 以物体为研究对象，设平衡时绳子与竖直方向的夹角为 ，受力情况如图所示： 当物体重力为mg 时， =60 ，根据正弦定理可得 sin 60s
4、in(18060) Fmg ，即 sin60sin(120) Fmg ，当物体的重力为2mg 时， =30 ，根据正弦定理可得： sin30sin(18030) Fmg ，即 sin 30sin(150) Fmg ，联立解得： =60 ，F=mg； 所以 A、D 正确， B、C 错误故选AD 【点睛】 本题主要是考查了共点力的平衡问题，解答此类问题的一般步骤是：确定研究对象、进行 受力分析、利用平行四边形法则进行力的合成或者是正交分解法进行力的分解，然后在坐 标轴上建立平衡方程进行解答 3有一个固定的光滑直杆与水平面的夹角为 53 ，杆上套着一个质量为m= 2kg 的滑块 A （可视为质点 ）
5、.用不可伸长的轻绳将滑块A与另一个质量为M=2.7kg 的物块 B 通过光滑的 定滑轮相连接 ，细绳因悬挂B而绷紧 ，此时滑轮左侧轻绳恰好水平，其长度 10 3 Lm，P 点与滑轮的连线同直杆垂直（如图所示）现将滑块A 从图中 O 点由静止释放，（整个运 动过程中 B 不会触地 ，g=10m/s 2）下列说法正确的是 A滑块 A 运动到 P点时加速度为零 B滑块 A 由 O 点运动到P点的过程中机械能增加 C滑块 A 经过 P点的速度大小为5 2m/s D滑块 A 经过 P点的速度大小为 1047 47 m/s 【答案】 BC 【解析】 【分析】 【详解】 A滑块 A 运动到 P 点时，垂直于
6、杆子的方向受力平衡，合力为零；沿杆子方向，重力有 沿杆向下的分力mgsin53 ，根据牛顿第二定律得： mgsin53 =ma a=gsin53 故 A 错误 B滑块 A 由 O 点运动到P点的过程中，绳子的拉力对滑块A 做正功，其机械能增加；故 B正确 CD由于图中杆子与水平方向成53 ，可以解出图中虚线长度： 8 sin53m 3 lL 所以滑块 A 运动到 P时， A 下落 10348 sin53cos53 sin 53 =m=m 3555 OP hxL B下落 1082 mmm 333 HLl 当 A 到达 P点与 A 相连的绳子此时垂直杆子方向的速度为零，则B 的速度为零，以两个物
7、体组成的系统为研究对象，由机械能守恒定律得： 2 1 2 MgHmghmv 解得 5 2m/sv 故 C 正确， D 错误 故选 BC 【点睛】 加速度根据牛顿第二定律研究，机械能的变化根据除重力以外的力做功情况进行判断，都 是常用的思路关键在于判断出滑块A 滑到 P 点时，绳子在竖直杆子方向的速度为零，即 B的速度为零 4如图所示，用铰链将三个质量均为m 的小球 A、B、C 与两根长为L轻杆相连， B、 C置 于水平地面上在轻杆竖直时，将A 由静止释放，B、C在杆的作用下向两侧滑动，三小球 始终在同一竖直平面内运动忽略一切摩擦，重力加速度为g则此过程中（ ） A球 A的机械能一直减小 B球
8、A落地的瞬时速度为 2gL C球 B 对地面的压力始终等于 3 2 mg D球 B对地面的压力可小于mg 【答案】 BD 【解析】 【详解】 A：设 A球下滑h时，左侧杆与竖直方向夹角为 ，则 Lh cos L ，AB用铰链相连，则 0 90 ABB v cosv cosv sin，当 A 下落到最低点时，B 的速度为零，中间过程中B 的速度不为零 ；同理可得，当A 下落到最低点时，C的速度为零，中间过程中C 的速度不 为零 ABC三者组成的系统机械能守恒，中间过程B、C 的动能不为零，A 到最低点时， B、C的动能为零；则球A 的机械能不是一直减小故A 项错误 B：当 A下落到最低点时，B、
9、C 的速度为零 ，对三者组成的系统，A由静止释放到球A 落 地过程 ，应用机械能守恒得： 21 2 mgLmv，解得：球A 落地的瞬时速度2vgL故 B项正确 C：球 A 加速下落时，三者组成的系统有向下的加速度，整体处于失重状态，球B、C 对地 面的压力小于 3 2 mg故 C 项错误 D：在 A 落地前一小段时间，B 做减速运动，杆对B 有斜向右上的拉力， 则球 B 对地面的 压力小于mg故 D 项正确 综上，答案为BD 5如图所示，两等量负点电荷固定在A、B 两点。以A、B连线的中点为原点O，沿 A、B 连线的中垂线建立x 轴。选无穷远处电势为零。则关于x 轴上各处的电场强度E、电势 随
10、 x 轴坐标的变化规律，下列图像较合理的是 A B C D 【答案】 A 【解析】 【详解】 A、B、对于两个等量负点电荷的电场，根据场强的叠加，知两电荷的中点场强为零，从O 到无穷远的过程中，场强先增大后减小，且 AB 连线左右两侧电场对称，故 A正确，B错 误。 C、D、两个等量负点电荷的连线的中垂线上，从连线中点到无穷远是逆着电场线，故电势 逐渐升高，故C、D 错误。 故选 A。 【点睛】 本题关键是熟悉等量同号电荷和异种电荷之间的电场分别情况，会结合电场线和等势面分 析电势和情况的变化 6图中边长为a 的正三角形ABC的三个顶点分别固定三个点电荷q、 q、 q，在该三 角形中心O 点处
11、固定一电量为- 2q 的点电荷，则该电荷受到的电场力为（） A， 方向由 O 指向 C B，方向由C指向 O C，方向由C指向 O D，方向由O 指向 C 【答案】 B 【解析】 【详解】 O 点是三角形的中心，到三个电荷的距离为：， 三个电荷在O 处产生的场强大小均为： 根据对称性和几何知识得知：两个+q 在 O 处产生的合场强为： 再与 -q 在 O 处产生的场强合成，得到O 点的合场强为：，方向 由 O 指向 C则该负电荷受到的电场力为：，方向由C 指向 O；故 B 正 确。 7如图所示，一个长直轻杆两端分别固定小球A 和 B，两球质量均为m，两球半径忽略不 计，杆的长度为L.先将杆竖直
12、靠放在竖直墙上，轻轻拨动小球B，使小球B 在水平面上由 静止开始向右滑动，当小球A 沿墙下滑距离为 2 L 时，下列说法正确的是(不计一切摩擦 ) A杆对小球A 做功为 1 2 mgL B小球 A 和 B 的速度都为 1 2 gL C小球 A、B 的速度分别为 1 3 2 gL和 1 2 gL D杆与小球A 和 B 组成的系统机械能减少了 1 2 mgL 【答案】 C 【解析】 【详解】 BC.当小球 A 沿墙下滑距离为 2 L 时，设此时A 球的速度为vA，B 球的速度为 vB.根据系统机 械能守恒定律得： 22 11 222 AB L mgmvmv，两球沿杆子方向上的速度相等，则有： vA
13、cos60 =vBcos30 .联立两式解得 : 1 3 2 A vgL, 1 2 B vgL;故 B 错误 ,C 正确 . A.对 A 球使由动能定理有： 21 =0 22 A L mgWmv 杆 ，代入 A 的速度解得= 8 L Wmg 杆 ， 故 A 错误 . D.对于杆与小球A 和 B 组成的系统而言运动过程中只有重力做功，故系统机械能守恒；故 D 错误 . 8如图所示，在同一平面内互相绝缘的三根无限长直导线 ab、 cd ，ef 围成一个等边三 角形，三根导线通过的电流大小相等，方向如图所示，O为等边三角形的中心， M 、N 分别为O关于导线 ab、 cd 的对称点已知三根导线中的电
14、流形成的合磁场在O点的磁感 应强度大小为 1 B，在 M 点的磁感应强度大小为2B，若撤去导线ef，而ab、 cd 中电流 不变，则此时N点的磁感应强度大小为（） A 12 BBB 12 BB C 12 2 BB D 12 2 BB 【答案】 C 【解析】 【分析】 【详解】 设每根导线中的电流在O 点产生的磁感应强度大小为 0 B ，ef、cd 中的电流在M 点产生的 磁感应强度大小都为 0 B ，则在 O 点有10 BB ，在 M 点有200 2BBB ，撤去导线ef 后，在 N 点有 00N BBB、联立式各式可得 12 = 2 N BB B A. 12BB与计算结果 12 = 2 N
15、BB B 不相符，故A 不符合题意； B. 12BB与计算结果 12 = 2 N BB B 不相符，故B 不符合题意 C. 12 2 BB 与计算结果 12 = 2 N BB B 相符，故C符合题意； D. 12 2 BB 与计算结果 12 = 2 N BB B 不相符，故D 不符合题意 9位于正方形四角上的四个等量点电荷的电场线分布如右图所示，ab、cd 分别是正方形 两条边的中垂线，O 点为中垂线的交点，P、 Q 分别为 cd、 ab 上的点，且OP OQ. 则下列 说法正确的是 AP、O 两点的电势关系为po BP、Q 两点电场强度的大小关系为EQEP C若在 O 点放一正点电荷，则该正
16、点电荷受到的电场力不为零 D若将某一负电荷由P点沿着图中曲线PQ移到 Q 点，电场力做负功 【答案】 B 【解析】 【分析】 【详解】 A根据电场叠加，由图像可以知道ab、cd 两中垂线上各点的电势都为零，所以 P、O 两 点的电势相等 ，故A错； B电场线的疏密表示场强的大小，根据图像知EQEP，故 B 正确 ； C四个点电荷在O 点产生的电场相互抵消，场强为零，故在O 点放一正点电荷,则该正点 电荷受到的电场力为零，故C错误 . DP、Q 电势相等，若将某一负电荷由P 点沿着图中曲线PQ 移到 Q 点，电场力做功为 零， 故 D 错误 ； 故选 B. 点睛 ：根据电场线的方向确定场源电荷的正负.电势的高低看电场线的指向,沿着电场线电势 一定降低 .电场线的疏密表示场强的大小,;根据电势高低判断功的正负. 10 甲、乙两船在静水中航行速度分别为v1 和 v 2，两船从同一位置划向河对岸，已知甲船 想以最短时间过河，乙船想以最短航程过河，结果两船抵达到岸的地点恰好相同，则甲、 乙两船渡河所用时间比 Av12： v22 B v22：v12
