高考物理二轮复习专项训练图示法图像法解决物理试题.docx

最新高考物理二轮复习专项训练图示法图像法解决物理试题一、图示法图像法解决物理试题1 如图所示，将质量为2m的重物悬挂在轻绳的一端，轻绳的另一端系一质量为m 的小环，小环套在竖直固定的光滑直杆上，光滑定滑轮与直杆的距离为等高的 A 处由静止释放，当小环沿直杆下滑距离也为d 时（图中是d.现将小环从与定滑轮 B 处），下列说法正确的A小环刚释放时轻绳中的张力一定大于2mgB小环到达B 处时，重物上升的高度也为dC小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于D小环在B 处的速度与重物上升的速度大小之比等于【答案】 AC【解析】【分析】【详解】由题意，释放时小环向下加速运动，则重物将加速上升，对重物由牛顿第二定律可知绳中张力一定大于重力2mg ，所以 A 正确；小环到达B 处时，重物上升的高度应为绳子缩短的长度，即 h2d d ，所以 B 错误；根据题意，沿绳子方向的速度大小相等，将小环A速度沿绳子方向与垂直于绳子方向正交分解应满足：vA12 ，vAcosvB ，即 vBcos所以 C 正确， D 错误【点睛】应明确： 对与绳子牵连有关的问题，物体上的高度应等于绳子缩短的长度； 物体的实际速度即为合速度，应将物体速度沿绳子和垂直于绳子的方向正交分解，然后列出沿绳子方向速度相等的表达式即可求解2 如图所示， a、b 、c、 d、 e、f 为以 O为球心的球面上的点，分别在a、 c 两个点处放等量异种电荷 Q 和 Q。下列说法正确的是( )A b、f 两点电场强度大小相等，方向不同B e、 d 两点电势相同C b、 f 两点电场强度大小相等，方向相同D e、 d 两点电势不同【答案】 BC【解析】A、等量异种电荷的电场线和等势线都是关于连线、中垂线对称的，由等量异号电荷的电场的特点，结合题目的图可知，图中bdef 所在的平面是两个点电荷连线的垂直平分面，所以该平面上各点的电势都是相等的，各点的电场强度的方向都与该平面垂直。由于b、c、 d、 e 各点到该平面与两个点电荷的连线的交点O 的距离是相等的，结合该电场的特点可知， b、 c、 d、 e 各点的场强大小也相等。由以上的分析可知，b、c、 d、e 各点的电势相等，电场强度大小相等，方向相同。故A、 D 错误；故选BC。【点睛 】解决本题的关键要掌握等量异种电荷的电场线和等势面的分布情况，知道场强是矢量，只有大小和方向都相同时，场强才相同，同时掌握好电场强度的叠加方法。3 甲乙两图中，某时刻绳子AB 与水平方向的夹角均为，绳子上端以速度v0 匀速拉动，在两车运动过程中，下列说法正确的是（）cosA甲、乙两车运动速度大小之比B甲车运动速度大小为1cosv0cosC相同时间t 内乙车速度增量大于甲车速度增量D此刻若将速度v0 改成拉力F，则两车加速度大小之比1:1【答案】 AC【解析】【详解】ABC由甲图可知，甲车的速度v1v01cos乙车的速度v0v2cos所以，甲、乙两车运动速度大小之比cos，相同时间t 内乙车速度增量大于甲车11cos速度增量故AC 正确， B 错误；D改成拉力F，甲车所绳子合力沿两绳子夹角的角平分线上，汽车甲的合力大小为2Fcos2，汽车乙的合力大小为 F cos ，因此合力不相等，加速度不相等，故D 错误24 如图所示，水平光滑长杆上套有一物块Q，跨过悬挂于 O 点的轻小光滑圆环的细线一端连接 Q，另一端悬挂一物块 P设细线的左边部分与水平方向的夹角为，初始时 很小现将 P、 Q 由静止同时释放关于P、Q 以后的运动下列说法正确的是A当 =60o 时， P、 Q 的速度之比1：2B当 =90o 时， Q 的速度最大C当 =90o 时， Q 的速度为零D当 向 90o 增大的过程中Q 的合力一直增大【答案】 AB【解析】【分析】【详解】A、则 Q 物块沿水平杆的速度为合速度对其按沿绳方向和垂直绳方向分解，绳连接 ，则 Q 沿绳子方向的速度与P 的速度相等，则当=60 时， Q 的速度P、 Q 用同一根vP1Q 到达 O点vQ cos60 vP ，解得 ：，A 项正确 B、 C、 P 的机械能最小时，即为vQ2正下方时，此时 Q 的速度最大，即当 =90时， Q 的速度最大 ；故 B 正确， C 错误 D、当向 90增大的过程中 Q 的合力逐渐减小，当 =90 时， Q 的速度最大，加速度最小，合力最小，故 D 错误故选 AB【点睛】考查运动的合成与分解，掌握能量守恒定律，注意当Q 的速度最大时， P 的速度为零，是解题的关键，5 质量为 2kg 的物体 (可视为质点 )在水平外力F 的作用下 ,从 t=0 开始在平面直角坐标系xOy(未画出 )所决定的光滑水平面内运动运动过程中的 v-t 图象如图乙所示则下列说法正确的是（）,x 方向的x-t图象如图甲所示,y 方向A t=0 时刻，物体的速度大小为10m/sB物体初速度方向与外力F 的方向垂直C物体所受外力F 的大小为5ND 2s 末，外力F 的功率大小为25W【答案】 CD【解析】【详解】由图甲图得到物体在x 方向做匀速直线运动，速度大小为vxVx10Vm / s2.5m / s ， t=0 时刻， y 方向物体的分速度为 vy=10m/s ，物体的速度大t4小为 v=vx2vy2 10m/s 故 A 错误物体在 x 方向做匀速直线运动，合力为零，y 方向做匀减速直线运动，合力沿-y 轴方向，而物体的初速度不在x 轴方向，所以物体的初速度方向和外力的方向并不垂直故B 错误由乙图的斜率等于加速度，得到物体的加速度大小为 aVv10 0 m / s22.5m / s2 ，所受外力 F 的大小为 F=ma=5N故 C 正确 2sVt4末，外力的功率P=Fvy=5 5W=25W故 D 正确故选 CD【点睛】本题知道 x、 y 两个方向的分运动，运用运动的合成法求解合运动的情况对于位移图象与速度图象的斜率意义不同，不能混淆：位移图象的斜率等于速度，而速度图象的斜率等于加速度62018 年 10 月 23 日，港珠澳跨海大桥正式通车为保持以往船行习惯，在航道处建造了单面索（所有钢索均处在同一竖直面内）斜拉桥，其索塔与钢索如图所示下列说法正确的是（ ）A增加钢索的数量可减小索塔受到的向下的压力B为了减小钢索承受的拉力，可以适当降低索塔的高度C索塔两侧钢索对称且拉力大小相同时，钢索对索塔的合力竖直向下D为了使索塔受到钢索的合力竖直向下，索塔两侧的钢索必须对称分布【答案】 C【解析】【详解】A、以桥身为研究对象，钢索对桥身的拉力的合力与桥身的重力等大反向，则钢索对索塔的向下的压力数值上等于桥身的重力，增加钢索的数量钢索对索塔的向下的压力数值不变，故 A 错误；B、由图甲可知2T cosMg ，当索塔高度降低后，变大， cos变小，故T 变大，故 B 错误C、由 B 的分析可知，当钢索对称分布时，2T cosMg ，钢索对索塔的合力竖直向下，故 C 正确FABFACD、受力分析如图乙，由正弦定理可知，只要，钢索 AC、AB 的拉力 FAC、sinsinFAB 进行合成，合力竖直向下，钢索不一定要对称分布，故D 错误；综上分析：答案为C7 如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A。汽车匀速向右运动，在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是A将竖直向上做匀速运动B将处于失重状态C将处于超重状态D将竖直向上先加速后减速【答案】 C【解析】【详解】设绳子与水平方向的夹角为，将小车的速度分解为沿绳子方向和垂直于绳子方向，沿绳子方向的速度等于A 的速度，根据平行四边形定则得vA=vcos，车子在匀速向右的运动过程中，绳子与水平方向的夹角为减小，所以A 的速度增大， A 做加速上升运动，且拉力大于重物的重力，A 处于超重状态 ，故 ABD 错误， C 正确 。【点睛】解决本题的关键会对小车的速度进行分解，知道小车的速度是沿绳子方向和垂直于绳子方向速度的合速度8 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 CB，方向由C 指向 OC，方向由C指向 OD，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。9 如图所示， 16 个电荷量均为 +q(q>0)的小球 (可视为点电荷 )，均匀分布在半径为 R 的圆周上若将圆周上 P 点的一个小球的电荷量换成 -2q，则圆心 0 点处的电场强度为2kqA，方向沿半径向左R22kqB，方向沿半径向右R2C 3kq ，方向沿半径向左R2D 3kq ，方向沿半径向右R2【答案】D【解析】该点场强可以看成是与P 对称的那个电荷+q 和P 点的电荷-2q在该点场强的叠加，根据点电荷的场强公式得+q 的点电荷在圆心O 点处的电场强度大小为kq R2，方向向右，点电荷-2q在圆心O 点处的电场强度大小为k2qR2，方向向右，所以叠加来是k3qR2，方向沿半径向右故选择D.【点睛】该题考查了场强叠加原理，还有对对称性的认识由于成圆周对称性，所以如果没改变电荷之前肯定圆心处场强为 0，而该点场强是所有电荷在该点场强的叠加，可以把这些电荷归为两类：一种是要移去的电荷，另一种是其他电荷不管怎样，总之这两种电荷产生的合场强为 0，所以只要算出改变的电荷在该点的场强和与它对称的电荷的场强即可得到 10 带电球体的半径为R，以球心为原点O 建立坐标轴x，轴上各点电势随 x 变化如图所示，下列说法正确的是A球体带负电荷B球内电场强度最大C A、 B 两点电场强度相同D正电荷在B 点的电势能比C 点的大【答案】 D【解析】 A、从球出发向两侧电势降低，而电场线从正电荷出发，沿着电场线电势降低，故球带正电荷，故A 错误； B、球是等势体，故内部任意两点间的电势为零，故场强为零，故B 错误；C、 A 点与点B 的电场强度大小相等，但方向相反，故不同，故C 错误；D、从B 到C，电势降低，故正电荷电势能降低，故D 正确；故选D.【点睛】本题考查电势与电场强度，关键是明确等势体内部场强为零，知道沿着电场线电势降低 .11 已知均匀带电圆盘在圆外平面内产生的电场与一个位于圆心的、等电量的同种点电荷产生的电场相同如图所示，电荷总量为Q 的电荷均匀分布在半径为R 的圆盘上，在过圆心 O 的直线上有 A、B 两点， O 与 B， B 与 A 的距离均为 R，现以 OB 为直径在盘内挖掉一个小圆盘，若静电力常量为 k，则剩余部分在 A 处的场强大小为：kQkQ5kQD13kQABC36R24R29R236R2【答案】 C【解析】由题意知，半径为R 的均匀带电圆盘在kQkQA 点产生场强为： E14R2(2 R)2同理割出的小球半径为R ，因为电荷平均分布，其带电荷量为：QQ( R) 2Q2R224则其在 A 点产生的场强： E2kQkQ329R2(R)2所以剩余空腔部分电荷在A 点产生的场强为： E E1kQkQ5kQE29R236R24R2所以选择C.【点睛】本题采用割补的思想方法求解，先求出整个大盘在B 点产生的场强，再求出割出的小圆盘在A 点产生的场强，利用整体场强等于剩余部分在A 点产生场强和割掉的小圆盘在 A 点产生的场强矢量和，从而求出A 处的场强12 如右图， M 、N 和 P 是以 MN 为直径的半圆弧上的三点，O 点为半圆弧的圆心，.电荷量相等、符号相反的两个电荷分别置于M 、 N 两点，这时 O 点电场强度的大小为 E12 12之比为 ( )；若将 N 点处的点电荷移至 P 点，则 O 点的场强大小变为 E .E与 EA1： 2B 2：1CD【答案】 B【解析】【分析】【详解】试题分析：由得：；若将 N 点处的点电荷移至P 点，则 O 点的场强大小变为E2，知两点电荷在O 点的场强夹角为1200，由矢量的合成知，得：，B 对13 图示为一个内、外半径分别为R1 和 R2 的圆环状均匀带电平面，其单位面积带电量为取环面中心O 为原点，以垂直于环面的轴线为x 轴设轴上任意点P 到 O 点的的距离为 x， P 点电场强度的大小为E下面给出E 的四个表达式（式中k 为静电力常量），其中只有一个是合理的你可能不会求解此处的场强E，但是你可以通过一定的物理分析，对下列表达式的合理性做出判断根据你的判断，E 的合理表达式应为A E 2 k (R1R2) x2222xR 1xR 2B E2k11) x(R2x2R2x212C E2kR1R2) x(R2x2R2x212D E2k11) x(R2x2R2x212【答案】 B【解析】【详解】AC场强的单位为N/C， k 为静电力常量，单位为Nm 2/C 2，为单位面积的带电量，单位为 C/m 2，则 2 k表达式的单位即为N/C，故各表达式中其它部分应无单位，可知AC 错误；BD当x=0 时，此时要求的场强为O 点的场强，由对称性可知EO0 ，当x时E0，而 D 项中E 4k，故B 正确， D 错误14 如图所示，某河宽 d=100m ，水流速度 v1=4 m/s ，河中央处有一漂流物A（可视为质点）顺流而下， 观察点 B 发现漂流物时，其距观察点的平行河岸距离L= 100 m，值班员当即驾驶快艇去拦截漂流物，刚好在观察点正前方的C 处拦截到漂流物，BC连线垂直河岸。此过程中快艇相对于水的速度恒定。则下列说法中正确的是A快艇船头垂直河岸行驶，只要速度合适就可以完成任务B此过程中船行驶的速度可以小于4m/sC此过程中船行驶的速度大小一定是25 m/sD若水流速度加倍后仅将船的行驶速度大小加倍不可完成任务【答案】 C【解析】【详解】ABC要刚好在C 点完成拦截，漂流物到达C 点的时间Lt = v1 =25s，船的实际行驶速度方向必须是沿BC方向，因而dv= 2 = 2m/s ，t由此可知v船2v12v2 ， v船2 5 m/s>4m/s方向与河岸成 角，有v1tan =，v12因而快艇的速度大小和方向都是确定的。AB 错误， C 正确；D当水速加倍后，Lt =12.5s，2v1船的实际行驶速度方向必须是沿BC方向，因而dv=2 =4m/s ，t由此可知v船2 =v1 2 + v 2 ，得v船 =45 m/s ，方向与河岸成角，v1tan =，v12D 错误。15 在宽度为 d 的河中，船在静水中速度为v1，水流速度为v2，方向可以选择，现让该船渡河，则此船A最短渡河时间为dv1B最短渡河位移大小为dC最短渡河时间为dv2D不管船头与河岸夹角是多少，小船一定在河岸下游着陆【答案】 A【解析】【详解】AC. 当静水速与河岸垂直时，渡河时间最短td，故 A 正确， C 错误 t1B. 当 v v 时，则合速度的方向与河岸垂直时，渡河位移最短，最短位移为d，若 v v2121时，则合速度的方向与河岸不可能垂直，最短渡河位移大小大于d，故 B 错误D. 只有当v1v2 时，则合速度的方向与河岸不可能垂直，小船才一定在河岸下游着陆，故D错误 ；故选A