圖像問題（解析版）-2026高考物理沖刺專練

專題02圖像問題

ONEi

【命題解讀】

圖像問題是高考必考的知識點，如果單獨考查難度一般不會太大，是考生應該必須拿到的分。圖像問題也

是很好考查考生對物理與數學知識相結合的一種方法，培養學生借助數學圖像知識分析物理問題的能力。

【命題預測】

2026年高考，圖像問題應該會考查運動學圖像(如vtx-l、或兩者圖像結合)，可能也會以動力學圖像、

曲線運動圖像、電磁學圖像等形式出現。題目注重知識基礎性和實際生產生活中的運用，考查學生分析解

決實際問題的能力。

TWOt幽顏2押

■題型01運動學圖像

1.第十五屆全運會5()m仰泳比賽中，某運動員在一段時間內經歷加速、勻速、再加速的運動過程。關于該

v

D.

oO

【答案】C

【詳解】AB.在XT圖像中，圖像的斜率表示物體的速度，某運動員在一段時間內經歷加速、勻速、再加

速的運動過程，XT圖像如圖所示。

X

1:T圖像斜率先變大、不變、再變大，AB錯誤；

Ot

CD.v—圖像表示物體速度隨時間的變化，某運動員在一段時間內經歷加速、勻速、再加速的運動過程,

速度先增大、保持不變、再增大，C正確，D錯誤。

故選Co

2.校園運動會的集體項目“迎面接力”：兩條長50m的平行直跑道，每支隊伍使用一個跑道，甲、乙兩隊各

10名隊員，跑道兩端各站5人，兩隊的1號隊員同時出發拿著接力棒沖向跑道的另一端把棒交給2號隊員，

2號隊員又跑回這端把棒交給3號隊員，依此類推，哪隊先完成10人的全部接力就獲勝。比賽開始（f=0）

后的一段時間內，兩隊隊員運動的XT圖像如圖所示，則下列說法正確的是（）

A.甲隊在。時刻完成笫一次交接B.弓時刻兩隊隊員速度相等

C.。?4時間內兩隊通過的路程相同D.4時刻乙隊領先

【答案】A

【詳解】A.根據XT圖像可知，甲隊的1號隊員在4時刻先跑完50m把棒交給乙隊的2號隊員，即甲隊在

乙時刻完成第一次交接，故A正確；

B.XT圖像斜率的絕對值表示速度大小，斜率的正負表示速度的方向，根據圖像可知，/2時刻甲圖像斜率

為負值，乙圖像斜率為正值，甲圖像斜率的絕對值大于乙圖像斜率的絕對值，表明時刻速度方向相反，

甲隊員的速度大于乙隊員的速度，即4時刻兩隊隊員速度不相等，故B錯誤:

C.。?G時間內，甲圖像的斜率先為正值后為負值，表明甲隊員的運動有往返過程，乙圖斜也一直為正值,

表明乙隊員做單向直線運動，可知，0~，2時間內，甲隊通過的路程大于乙隊，故C錯誤；

D.結合上述可知，4時刻，甲隊完成一次交接，乙隊未完成交接，即G時刻甲隊領先，故D甯誤。

故選Ao

3.丹頂鶴是國家一級保護動物，常在濕地和沿海灘涂出現。甲、乙兩只丹頂鶴同時同地出發做直線運動,

UT圖像如圖所示，乙一直做勻速直線運動，%時刻甲恰好追上乙，在。-。時間內下列說法正確的是（）

A.甲的平均速度大于0.5%

B.乙的速度可能等于65%

C.甲的加速度逐漸減小

D.甲、乙間距離先增大后減小

【答案】D

—1

【詳解】A.丫―圖像與橫軸所用的面積表示物體的位移，可知甲的位移。=岬%<5%。

因此甲的平均速度小于0.5%,故A錯誤；

B.由題意可知甲、乙兩只丹頂鶴在。時刻位移相等，故x乙=44=/<3卬0

因此乙的平均速度小于0.5%,故B錯誤；

C.VT圖像的斜率反映物體的加速度，由圖像可知甲的加速度逐漸增大，故C錯誤；

D.由圖像可知，初始時刻丹頂鶴乙的速度大于甲的速度，甲、乙間距離逐漸增大：當甲的速度超過乙后,

甲、乙間距離又逐漸減小，故D正確。

故選D。

4.2025年7月8日至II日，第十二屆世界高速鐵路大會在北京舉行。這不僅是一場全球鐵路行業的盛會,

更是中國高鐵發展成就的集中展示。某同學乘坐動車時.，利用加速度傳感器測量動車的加速度。隨時間/的

變化關系，如圖所示。6s時動車由靜止開始加速，可以認為加速度隨時間均勻增大，14s時達到最大加速度

0.5m/s2,并以此加速度做勻加速直線運動直至達到最大速度252km/h,隨后勻速行駛。在動車水平桌板上

放置?質量為2kg的物體，該物體始終相對桌板靜止。重力加速度g取lOm/s。動車加速過程始終在水平

面上，下列說法正確的是（）

A.14s時動車的速度大小為2m/s

B.動車做勻加速直線運動的時間為138s

C.勻加速直線運動過程中，桌板對物體的作用力大小為1N

D.勻加速直線運動過程中，桌板對物體做的功為4900J

【答案】A

【詳解】A.在加速度。隨時間/的變化關系圖像中，圖線與時間軸圍成的面積表示速度的變化量，6s時動

車由靜止開始加速，則14s時動車的速度大小為9=；〃|=gx05x(l4-6)m/s=2m/s,A正確；

v—1/7()—2

B.動車的最大速度y=252km/h=70m/s,做勻加速直線運動匕勺時間為/=---L=J-s=136s.B錯誤；

a0.5

C.在勻加速直線運動過程中，對物體受力分析，根據牛頓第二定律可得/=〃"=1N

支持力摩=，咫=20N

桌板對物體的作用力大小為F=J&+/2=V202+l2N=V40TN.C錯誤；

D.在勻加速直線運動過程中，物體運動的位移為工=詈/=丹匕乂136m=4896m

桌板對物體做的功為W=fx=\x4896J=4896J,D偌誤。

故選Ao

5.某醫用智能機器人沿直線運動，其位移x隨時間/變化的圖像如圖所示，在20?28s內圖線為直線，下列

說法正確的是()

4812162024283236

A.機器人在0?36s內的位移為0

B.機器人在24s末的速度大小為0.25m/s

C.8?28s內，機器人的平均速度大小為0.15m/s

D.8~20s內機器人的運動方向保持不變

【答案】C

【詳解】A.（）時刻機器人在x=2m處，36s時在.丫=0處，總位移為0-2m=-2m,故A錯誤；

B.題目說明20?28s圖線為直線，即這段勻速運動，速度等于斜率：v=^=-in/s=-O.375m/S,速

△r28-20

度大小為0.375m/s,故B錯誤；

C.8s時機器人在x=5m,28s時在x=2m,總位移大小|—|=|2-5|=3m,總時間4=28—8=20s,平均

速度大小M=字1=三=0.15m/s,故C正確；

Az20

D.8?14s,x-f斜率為正，速度為正，向正方向運動；20s斜率為負，速度為負，向負方向運動，運動方向

發生改變，故D錯誤。

故選C。

6.如圖所示是?輛汽車通過高速ETC通道運動過程的速度?時間圖像，其中時間內的圖線是?條平行

于時間Z軸的直線，則汽車在（）

A.時間內速度方向與加速度方向相同

B.時間內速度的變化率不為零

C.04和〃七時間內的速度方向相反

D.0力和公，3時間內的速度的變化率方向相反

【答案】D

【詳解】A.0-乙時間內，速度為正，圖像斜率為負，即加速度為負，速度方向與加速度方向相反，故A錯

誤：

B.〈J時間內，圖線平行于時間軸，斜率為0,因此加速度（速度變化率）為0,故B錯誤；

C.（）-6和時間內，速度始終為正（都在/軸上方），速度方向相同，故C錯誤;

D.速度變化率就是加速度，方向由斜率符號決定；0-乙斜率為負，速度變化率方向為負；斜率為正，

速度變化率方向為正，二者方向相反，故D正確。

故選D。

7?一質點沿直線運動，其速度隨時間變化的關系圖像恰好是與坐標軸相切的綱弧，如圖所示。則質點在

4s時的加速度大小。為（）

D.多W

A.—m/s2B.—m/s2

23

【答案】B

【詳解】速度?時間圖像中斜率表示加速度，在圖像中作片4s時對應點的切線〃0,如圖乙所示

BC1

有sin6=

~OB~2

即9=30°

匚cBCOP6

川I以tan0-------==—

O'COQ3

結合圖形意義可知4s時加速度的大小為@.

3

故選B?

8.（多選）中國無人機表演技術處于全球領先地位，2025年6月以11787架無人機刷新了“最多無人機組

成的空中圖案“吉尼斯世界紀錄。某測試員應用無人機搭載的加速度傳感器進行飛行測試。圖甲為在測試軟

件中設定的x、y、z軸的正方向，其中z軸沿豎直方向，無人機開始時沿y軸負方向勻速飛行，，=0時刻起

該同學進行變速操作，軟件生成了圖乙中三個維度的（加速度一時間）圖像，可以推斷2s7s的時間內

無人機（）

A.處于超重狀態B.沿工軸方向一直加速

C.沿歹軸方向一直加速D.沿z軸方向減速上升

【答案】AC

【詳解】A.2sMs,%>0,有豎直向上的加速度，屬于超重現象，A正確；

B.2s?4s,x軸方向先沿負方向減速到零，再沿正方向加速，B錯誤；

C.2s?4s,沿y軸方向，速度方向與加速度方向始終一致，一直加速，C正確；

D.2s?4s,沿z軸方向一直加速，D錯誤。

故選AC.

*題型02動力學圖像

9.一物體在恒定的水平外力作用下沿粗糙水平面運動的速度-時間圖像如圖所示。下列判斷正確的是（〉

A.外力小于摩擦力

B.外力等于摩擦力

C.在/=0到的過程中，外力方向與摩擦力方向相同

D.在"「到Z=G的過程中,外力方向與摩擦力方向相同

【答案】C

【詳解】丫-/圖的斜率表示加速度，物體先做勻減速直線運動再反向做勻加速直線運動，由于圖像在0?，<乙

內的斜率大于4內的斜率，因此物體第一段運動的加速度大于第二段運動的加速度，由尸=〃?。可知

物體第?段運動的合力大于第二段運動的合力，因此在的時間段內外力與摩擦力同向使得物體減速,

在《Wf4〃的時間段內外力與摩擦力反向使得物體反向加速，因此外力大于摩擦力。

故選C。

10.如圖，光滑水平面上放置有緊靠在一起但并不黏合的力、〃兩個物體，/、〃的質量分別為〃u=6kg,

，〃B=4kg,從1=0開始，推力3和拉力昂分別作用于4、B上,已、見大小隨時間變化的規律分別如圖

甲、乙所示，則()

A.，=0時，”物體的加速度為2m/s2

B.，=2s時，A、8開始分離

C./=()時，月、4之間的相互作用力為3N

D.力、3開始分離時的速度為1m/s

【答案】D

【詳解】由圖可得兩個力隨時間的關系:尼=(8-2/)N,吊=(2+2/)N

A、B分離前?起運動，對整體受力分析，總合力尸合=巳+尸8=(8-2，)+(2+2/)=10N

根據牛頓第二定律”=(見+%)。

可得因此整體加速度a=lm/s2,分離前A、B做勻加速直線運動，加速度恒為Im/s?。

A.，=0時A的加速度等于整體加速度，a=lm/s2,A錯誤；

B.A、B剛好分離的條件是相互作用力N=0,研究B物體，根據牛頓第二定律心+N=/%”

解得f=ls,即Z=ls時開始分離，B錯誤；

C.，=0時，設A、B間相互作用力為N',研究B物體，根據牛頓第二定律：E+M=

解得M=2N,C錯誤；

D.分離前A、B做勻加速直線運動，v=tz/=lxlm/s=lm/s,D正確。

故選Do

II.甲、乙兩球質量分別為町、叫，從同一地點（足夠高）處同時由靜止釋放.兩球下落過程所受空氣阻

力大小/僅與球的速率一成正比，與球的質量無關，即/二八2（左為正的常量）兩球的—圖像如圖所示。

落地前，經時間甲、乙兩球的速度都已分別達到各自的穩定值匕、彩。則下列判斷正確的是（）

A.釋放瞬間甲球加速度較大

C.甲球質量大于乙球

D.。-建時間內兩球下落的高度相等

【答案】C

【詳解】A.釋放瞬間v=0,因此空氣阻力/=0,兩球均只受重力，根據牛頓第二定律可知，釋放瞬間兩

球的加速度均為重力加速度g,故人錯誤；

B.由圖可知兩球先做加速度減小的加速運動，最后都做勻速運動，穩定時/=A，=〃噌

叱護，故B錯誤;

由題圖可得匕,匕，所以甲球質量大于乙球，故C正確;

D.圖像與時間軸圍成的面積表示物體通過的位移，由圖可知，。?八時間內兩球卜落的高度不相等,

故D錯誤。

故選C。

12.（多選）水平地面上有一質量為處的長木板，木板的左端上有一質量為，吸的物塊，如圖（a）所示。

用水平向右的拉力廠作用在物塊上，產隨時間，的變化關系如圖（b）所示，其中尸八B分別為〃、打時刻尸

的大小。木板的加速度為隨時間，的變化關系如圖（C）所示。已知木板與地面間的動摩擦因數為必，物塊

與木板間的動摩擦因數生。假設最大靜摩擦力均與相應的滑動摩擦力相等，重力加速度大小為g。貝IJ（）

A.片

嗎（叫+〃?，）/、

B.^=-^—1~」（從一外應

可

（㈣+加,）

C.//2>-------A

叫

D.在。?G時間段物塊與木板加速度相等

【答案】CD

【詳解】A.圖（c）可知，。時物塊木板一起剛從水平滑動，此時物塊與木板相對靜止，木板剛要滑動，

此時以整體為對象有耳=必（叫+%）g，A錯誤；

BC.圖（c）可知，“時刻物塊與木板剛要發生相對滑動，以整體為對象，根據牛頓第二定律，有

瑪-M（叫+?2）g=（町+fn2）a

以木板為對象，根據牛頓第二定律，有（g+加2必=町〃>0

解得一▲（必-必應，A2>——"

叫ni2

B錯誤C正確；

D.圖（c）可知，。?以這段時間物塊與木板相對靜止，所以有相同的加速度，D正確。

故選CDo

13.（多選）如圖（a）所示，在傾角為37。足夠長的固定斜面上有一質量為1kg的物體。現對物體施加一

方向沿斜面向上的拉力R力的大小隨時間/的變化關系如圖（b）所示，/=4s時撤去該拉力；物體沿斜面

向上運動過程中的v-/圖如圖（c）所示。設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°

=0.8o則該物體（）

圖(b)

A.所受最大靜摩擦力大小為IONB.與斜面間的動摩擦因數為0.5

C.撤去尸時的速度大小為10m/sD.撤去F后經過1.5s速度變為0

【答案】BC

【詳解】AB.由0~2s的受力分析可知尸=mgsinO+耳

從V-，可得2s時物體開始運動，此時拉力為10N,代入數據可得最大靜摩擦力為耳=4N

結合月="〃7gCOS0

解得〃=0.5,故A錯誤、B正確；

C.分析2~4s,由動量定理可得-〃〃啰cos0二〃w

2~4s內4為尸-/圖所圍成的面積，即4二』x（10+20）x2N?s=30N?s

2

代入數據得v-10m/s,故C正確；

D.撤去拉力后，由牛頓第二定律可得-mgsin。-〃加gcos8=〃s

解得a=-10m/s2

結合運動學規律則有0=v+〃

解得f=ls,即經過Is速度變為0,故D錯誤。

故選BCo

14.（多選）小涵同學為了測試遙控飛行器性能，操控飛行器從地面沿豎直方向由靜止起飛，上升到最高

點后豎直下落，著陸時速度剛好為零。已知匕行器質量為1kg,其動力系統提供的升力方向始終豎直向上,

所受空氣阻力大小恒為2N,其運動的1，一圖像如圖所示，g取lOm/s?,下列說法正確的是（）

v/(m-s')

:

A.1s時飛行器加速度大小為5m/s2B.3s時飛行器處于失重狀態

C.5s時飛行器升力大小為8ND.8s時飛行器返回地面

【答案】AB

【詳解】A.由y—圖像的斜率表示加速度，可知1s時飛行器加速度大小為Q=^m/s2=5m/s2,故A正

確；

B.由V—圖像可知飛行器在2~4s內向上減速運動，加速度方向向下，所以3s時飛行器處「失重狀態，故

B正確：

Q

C.由圖像可知4~6s內向下加速運動‘加速度大小為=

根據牛頓第二定律可得朋g-/一%=〃?"

解得5s時飛行器升力大小為％=4N,故C錯誤；

D.設，時刻飛行器返I川地面，根據吁f圖像與橫軸圍成的面積表示位移，則有;xl0x4=；xSx（-4）

解得f=9s,故D錯誤。

故選AB。

15.（多選）如圖甲所示，A、B兩物體疊放在豎直彈簧上并保持靜止，其中A物體的質量為用。現用恒

3

定的心y向上拉B,使兩物體開始向上運動。在分離前，A的加速度隨位移，變化如圖乙所示。當A

物體運動位移為人時，B與A分離。重力加速度為g,下列說法正確的是（）

H

A.B物體的質量為2〃？

B.彈簧的勁度系數等于警

C.尸作用后瞬間，B府A的壓力大小為呼

O

D.B和A分離后，B還能繼續上升。

4

【答案】CD

【詳解】A.設B物體的質量為叫，尸未作用時，對AB整體分析，根據平衡條件有何）=（〃?+叫,）g

由圖乙可知，當尸作用瞬間，AB整休的加速度大小為。二』g

O

對AB整體分析，根據牛頓第二定律有F+■-（〃?+〃％）g=（帆+mR）a

cL3

乂廠=-mg

4

代人解得叫=機，故A錯誤；

B.AB分離瞬間，AB間彈力為0,二者加速度相等，對B物體，根據牛頓第二定律有〃?8-尸=〃2

對A物體，根據牛頓第二定律有“喀-4（%-，）=加41

又ho=（〃?+%）g

聯立解得R=半，卬=：g，故B錯誤；

4。4

C.尸作用瞬間，對B物體分析，根據牛頓第二定律有尸+&-加g=〃?。

解得吊=爭

根據牛頓第三定律可知尸作用瞬間，B對A的壓力大小為筆，故C正確；

O

D.從尸作用到AB分離過程，根據運動學公式5-說=2G

可知。一"圖像與x軸圍成的面積表示士^,且當A物體運動位移為，，時加速度大小為4=：g

又AB開始運動的初速度為零，貝J有￡=：x〃x^g-Jg]=Jg〃

z7IX4）In

解得AB分離時的速度替=探

AB分離后，對B物體，根據動能定理有（尸一力

解得心]

即B和A分離后，B還能繼續上升。，故D正確。

4

故選CD。

”題型03曲線運動中的圖像

16.如圖所示，把一小球以初速度%水平向右拋出，夕點為軌跡上任意一點，。為該點處軌跡切線與水平方

向的夾角，x表示小球運動水平位移的大小，空氣阻力忽略不計。則下列圖線關系正確的是（）

【詳解】由題意，小球在P點時豎直和水平方向的分速度滿足由”上二星二山今皿

%%%%

可知tanJ-x圖像為過原點傾斜向.卜?的直線，故選Bo

17.如圖所示，桿和8固連成“T”形支架，力8沿水平方向，CO沿豎直方向，小球P套在16桿上可

沿桿無摩擦滑動，不可伸長的輕質細繩一端與小球相連，另一端固定在豎直桿C。上，使整個裝置以8桿

為軸以不同的角速度/勻速轉動。若桿對小球的彈力大小為%,下列圖像能正確反映/與。關系的是（）

【答案】c

【詳解】設小球質最為〃?，細繩與桿力4的夾角為小球P與桿C。的距離為J細繩水平方向的拉力提

供小球做圓周運動所需的向心力，滿足尸85。=〃7療廣

解得細繩拉力大小F三理工

COS夕

故細繩拉力的豎直分量為石=/sin0=〃/廠tan0

可知桿的彈力滿足%+￡="?g

解得七二mg-%=mg-m（tTrtan0

可知心與啰關系為一開口向下的二次函數關系，且頂點位于（0,〃唱）處。

故選C。

18.可視為質點的游客在觀山湖區乘坐如圖所示的“觀山湖眼”摩天輪，他隨座艙一起在豎直面內做速度大

小為y的勻速圓周運動。將此速度在圓周所在的平面內沿水平和豎直方向分解，其水平分量為匕。以游客

經過最低點時為計時起點，在其轉動一圈的過程中，匕隨時間，變化的關系圖像可能是（)

【答案】D

【詳解】游客做勻速圓周運動，設角速度為口，則經過時間/后，轉過的角度為0人此時速度方向與水平

方向的夾角為M，因此水平分量為匕=ncos"

因此匕隨時間/按余弦規律變化，可知D選項符合題意。

故選D。

19.如圖甲所示為某離心分離?裝置示意圖，水平轉臺可在電機的帶動下繞過圓心的豎直軸轉動。開始時將

質量為1kg的物塊靜置于轉臺上，物塊到轉臺圓心。的距離為1m,/=0時刻啟動電機，轉臺由靜止開始加

速轉動，其角速度與時間關系圖像如圖乙所示，物塊與轉臺間的動摩擦因數〃=0.5,重力加速度

g=10m/s2,則物塊能隨轉臺一起轉動（相對轉臺靜止）的時間為（）

A小2

B.1sC.D

33-I

【答案】C

【詳解】由圖乙結合丫=??可知，物塊隨轉臺加速轉動時的線速度大小變化情況為v=3/m/s

則物塊沿切向方向的加速度大小為q=3m/s

根據牛頓第二定律可得，物塊沿切向方向的靜摩擦力大小為/=3N

則物塊指向圓心的最大靜摩擦力大小為/=1=4N

當物塊受的摩擦力為最大靜摩擦力時，物塊能隨轉臺一起轉動達到最大的角速度，此時根據牛頓第二定律

可得f2=mkr

解得=2rad/s

2

由乙圖可知，此時物塊能隨轉臺一起轉動（相對轉臺靜止）的時間為§S。

故選C。

20.遼寧國家級非物質文化遺產“金州龍舞”表演中，舞者操控的龍珠在（）7。時間內同時參與水平和豎直方

向的運動，其水平、豎直方向的分速度隨時間變化圖像分別如圖甲、乙所示，這段時間內龍珠的運動軌跡

【答案】C

【詳解】根據加速度方向指向軌跡凹側的規律，龍珠水平方向勻速，合加速度由豎直方向決定，前半段加

速度豎直向上，后半段加速度豎直向下。

故選C。

”題型04電場中的圖像

21.空間存在沿x軸分布的電場線，一帶負電粒子在-?%處由靜止釋放，僅在電場力作用下運動到刈，其電

勢能跖隨工變化如圖。規定X軸正方向為正，則電場中X軸上的電勢電場強度￡、帶電粒子加速度。、

動能反隨位置坐標x變化圖線正確的（）

【答案】D

【詳解】D.根據圖像可知。隨x變化的函數為綜=履（&<0）

令粒子電荷量大小為夕，由于紜="。

k

則有夕二一-X

q

k

結合上述可知一->。

q

即夕-X圖像為一條過原點的傾斜直線，斜率為正值，故D正確;

A.根據電場力做功與電勢能的變化之間的關系有夕瓦”=-△綜

則有空L

△x

可知穌-x圖像斜率的絕對值表示電場力，根據圖像可知弓-x圖像斜率為一定值，可知，該旦場為勻強電

場，電場強度為一個定值，E-x圖像為一條平行于x軸的直線，故A錯誤；

B.根據上述，電場為勻強電場，根據牛頓第二定律可知，粒子沿x軸正方向做勻加速直線運動，加速度為

一個定值，方向與規定正方向相同，可知4-X為正方向上的一條平行于X軸方向的直線，故B錯誤；

C.根據動能定理有1E&Y-小與

則有苧~=qE

根據上述，電場是勻強電場，則線-x圖像是?條傾斜直線，斜率為正值，故C錯誤。

故選D。

22.真空中存在著平行x軸方向的電場，x軸上各點的電勢。隨位置x變化的關系圖像如圖所示。一個帶負

B.x=1cm處的電場強度大于X=2cm處的電場強度

C.粒子沿x軸正方向運動過程中，電勢能先變大后變小

2

D.粒子沿x軸正向運動的最遠位置處坐標為x=§cm

【答案】D

【詳解】A.由尹-x圖像可知，x=2cm處的電勢為零，在e-x圖像中斜率表示電場強度的大小，可知其

電場強度大小不為0,故A錯誤；

B.在0-x圖像中斜率表示電場強度，由圖像可知x正平軸的電場強度大小為300V/m,沿x軸正方向電勢

降低，所以電場強度方向沿X軸正向，x=lcm和x=2cm兩個位置電場強度相同，故B錯誤；

C.帶負電的粒子從x=-1cm處由靜止釋放向x軸正方向運動，運動過程中電勢先增加后減小，設負電粒子

的帶電荷量大小為夕，根據公式綜可知電勢能是先減小后增加的，故C錯誤；

D.粒子沿％軸正方向運動到最遠處時速度為零，根據動能定理，有力=-式例-仍）=八與二。

2

粒子最遠能運動到電勢大小與丫=-1cm處相同的位置.根據圖像可知此點坐標為x=]cm,故D正確。

故選D<,

23.兩個電荷量相同的負電荷固定在水平面上的4、B兩點,。點是兩個點電荷連線的中點，C、。兩點

分別位于點電荷的連線以及中垂線上，如圖所示。在。點靜止釋放一帶負電的試探甩荷1,在。點靜止釋放

一帶正電的試探電荷2,二者僅在4、8電荷電場力的作用下運動，x是各試探電荷發生的位移，匕是電荷

1的速度，出是電荷2的加速度，也是電荷1所經過處的電勢，紇2是電荷2的電勢能。設無窮遠處的電勢

為零，則下面關于電荷1、2運動過程的圖像可能正確的是（）

?D

I

【答案】D

【詳解】A.C點處的負電荷會做往復的周期運動，在。點處速度最大，場強為0,故加速度應當也為（），

（盡管并非V—圖，但速度峰值處同樣斜率應為0）A錯誤；

C.在連線上電勢分布O點最高，兩側變低，但O點電勢并不為0,C錯誤；

BD.。點處的電荷同樣會做關于。點對稱的往復運動，因中垂線上。點兩側均存在一個場強最大的位置,

則根據其初始點的位置有兩種可能性.：到O點前場強不斷變小，到。點前場強光變大后變小，與一3圖像的

斜率等于內,則D選項對應的是第二種情況；無論是哪一種，其運動過程一定是完全對稱的，所以圖像B

錯誤，D正確。

故選D。

24.沿空間某直線建立x軸，該直線上的靜電場方向沿x軸，其電場強度E隨位置X變化的圖像如

圖所示，取X軸正方向為電場強度正方向。現將一正電荷從x軸上N點由靜止釋放，若該電荷僅受電

場力。已知ON=OP，則（）

A.N、P兩點的電勢相等B.該電荷會在NP兩點間往復運動

C.由N到P,該電荷的速度先增大后減小D.由N到P,該電荷的加速度先增大后減小

【答案】D

【詳解】A.圖像可知電場強度均為正值，可知x軸上電場強度方向均沿x軸正方向，而隨著目場線方向電

勢降低，可知N、尸兩點的電勢不相等，故A錯誤；

BC.由于x軸上電場強度方向均沿x軸正方向，該正電荷受到的電場力方向不變且均沿x軸正方向，可知

正電荷從N到P一直做加速運動，故電荷不會在NP兩點間往復運動，故BC錯誤：

D.圖像可知由N到P過程，電場強度先增大后減小，則正電荷受到的電場力先增大后減小，故該電荷的

加速度先增大后減小，故D止確,

故選Do

25.（多選）如圖1所示，一個半徑為均勻帶電的圓環水平放置。以圓環圓心。為坐標原點，豎直向

上為正方向建立y軸，則y軸上各點的電勢。與其坐標間的關系圖像如圖2所示。現將一質量為加，電荷量

絕對值為夕的小球自y軸上必=〃處由靜止釋放，小球下落至乃=走〃處時加速度恰好為零。已知y-e圖

2

線在乂處切線的斜率絕對值最小，靜電力常量為左，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

圖1

A.圓環一定帶負電

B.圓環帶電量的絕對值為獨.警&

2kq

c.小球沿y軸一直加速且加速度先減小后增大

D.小球運動至y=-我處時速度大小為2M

【答案】ABD

【詳解】A.由圖2可知，在yzo區間，沿y軸正方向電勢。逐漸增大，故電場強度方向沿y軸負方向，圓

環帶負電，A項正確；

B.設圓環帶電量為。，則圓環單位長度的帶電量為g,取一段極小的可視為點電荷的圓弧，其帶電量

28R

P_kq'y

為/圓環軸線上距離圓心y處的電場強度豎直分量大小為“一-

（R2爐），

則整個圓環在距離圓心y處的電場強度大小為七一------r

（R2+y2）2

小球在y,=—R處加速度為零，此時重力與電場力平衡，有mg=qE

將必代入E的表達式解得,B項正確；

2kq

C.隨著小球卜落，在孝我?/〈及區間小球所受電場力向上且增大，在OWyW*火區間小球所受電場力

向上且減小，在02^>-￥寵區間小球所受電場力向F且增大，在-#RNy區間小球所受電場力向卜.且

減小，而所受合力始終向下，所以小球一直做加速運動，但加速度是先減小后增大再減小，C項錯誤；

D.由圖2可知，小球由y=R運動至，=-A,電場力做功％二夕2。=0

由動能定理可得nig?2R=，加

即可解得小球運動至y=-/?處時速度大小為^二2M，D項正確。

故選ABDo

淮題型05電路中的圖像

p1

26.對某品牌的直流蓄電池進行測試，測試過程中系統輸出的7-］圖像如圖所示，其中P為直流電源的

輸出功率，/為總電流，下列說法正確的是（)

A.該蓄電池的電動勢為32VB.該蓄電池的內阻為0.4。

C.該蓄電池輸出的最大功率為64WD.該蓄電池的短路電流為8A

【答案】C

【詳解】AB.根據閉合電路歐姆定律，有。=￡-"

電源的輸出功率P=3

p1

聯力并整理得了二七了一〃

P1

知尸一7圖像的斜率為瓦縱截距的絕對值為「，結合題中圖像解得電動勢E=3.2V,內阻〃=0.04Q,故

AB錯誤；

C.當外電阻等于電源內電阻時，電源的輸出功率最大，即P=*=64W,故C正確：

D.根據閉合電路歐姆定律，有0=￡-〃，解得短路電流/=80A,故D錯誤。

故選C。

27.?種新型環保電源的輸出電壓與輸出電流的U-/關系如圖所示。該電源的電動勢恒定不變，但內阻隨

電流變化。現將該電源與一個阻值可連續調節（調節范圍足夠大）的電阻串聯，構成閉合電路。卜列說法

正確的是（）

A.在任意電流時，電源內阻值等于該點U-/圖線切線斜率的絕對值

B.當回路電流從零逐漸增大時，電源內阻隨之減小

C.當回路電流從零逐漸增大時，所串聯的可調電阻的阻值增大

D.當I口I路電流從零逐漸增大時，電源的輸出功率先增大后減小

【答案】D

【詳解】AB.根據閉合電路歐姆定律有U=

在任意電流時，電源內阻值等于該點與y軸1:的點（0,E）連線的斜率的絕對值，從圖像可以看出，當電

流/從零逐漸增大時，該連線的傾斜程度越來越大，即斜率的絕對值越來越大，所以電源的內阻隨之增大,

故AB錯誤；

C.所串聯的可調電阻為外電路電阻，其阻值R=§

其大小等于u-/圖像上的點與坐標原點連線的斜率。從圖像可以看出，當電流/從零逐漸」曾大時，該連線

的斜率是逐漸減小的。因此，所串聯的可調電阻的阻值減小，故c錯誤；

D.電源的輸出功率尸="。從圖像可知，當電流為0時'輸出功率為0；當電流最大時，輸出電壓為0,

輸出功率為0。在中間過程中，電流和電壓均不為零。因此，當同路電流從零逐漸增大時，電源的輸出功率

必然經歷一個從0開始增大，達到一個最大值，然后再減小的過程。故D正確。

故選Do

28.有甲、乙兩個電源，其路端電壓U與通過電源的電流/的關系圖像如圖所不。將一個2Q的定值電阻分

別與甲、乙電源的兩極相接，下列說法正確的是（）

A.接電源甲時，電路的總功率較大B.接電源乙時，定值電阻消耗的功率較大

C.接電源甲時，電源的效率較高D.接電源乙時，路端電壓較小

【答案】B

【詳解】A.由圖可知，在路端電壓和電流的圖像中，圖像在縱軸上的截距代表電動勢七甲=豆=6.0V,

斜率代表內阻即廝=6。，=20,根據閉合電路歐姆定律，接電源甲時|路電流為

-A=^A=0-75A

E60

接電源乙時十路電流為〃=年1=3：A=1.5A

接電源甲時，電路的總功率為％=&/=6.0x0.75W=4.5W

接電源乙時，電路的總功率為2=七/=6.0xl.5W=9W

故接電源甲時，電路的總功率較小，故A錯誤:

B.接電源甲時，定值電阻消耗的功率為R=4汰=0.752X2C=1.125W

接電源乙時，定值電阻消耗的功率為￡=右尺=1.5晨2。=4.5%丫

可見，接電源甲時，定值電阻消耗的功率較小，故B正確；

D.接電源甲時,路端電壓為4=/甲&=0.75x2V=1.5V

接電源乙時，路端電壓為U乙=〃R=L5x2V=3.OV

接電源乙時，路端電壓較大，故D錯誤；

C.接電源甲時，電源的效率為%=誓*100%=另X1OO%=2￡%

埒6.0

接電源乙時，電源的效率為以=獸乂100%=瞿xl00%=50%

E乙6.0

接電源甲時，電源的效率較高，故C錯誤。

故選B。

29.如圖甲所示的電路中，定值電阻與=&。白熾燈泡L的伏安特性曲線如圖乙所示。電源電動勢

^=100V,內阻不計。當開關S斷開時，燈泡消耗的實際電功率為24W,則開關閉合后，燈泡消耗的實際

功率約為（）

A.20WB.15WC.12WD.9W

【答案】C

【詳解】當開關S斷開時，燈泡消耗的實際電功率為24W,即電壓電流的乘積為24W,根據乙圖可知，電

壓為G=40V,電流為A=0.60A,根據閉合電路歐姆定律

解得

R,二100。

據題意，定值電阻&=4,故

R,=100Q

開關閉合后，電源和4、&構成一個新電源，此新電源電動勢和內阻分別為

rE'100、

E=R=x]00V=50V

、4+&2J00+100；

電一二50（）

4

Ri+R2

此新電源短路電流為

4="=1.0A

圖中畫出此新電源的U-/圖像，圖像與白熾燈泡的伏安特性曲線交點即為燈泡的電壓電流，分別為

Q=26V,/2=0.46A

燈泡消耗的實際功率

乙=%八=26x0.46W=11.96W?12W

故選Co

30.（多選）物理課外研究小組欲通過實驗研究某一直流電源的帶載特性，按照如圖1、2所示的電路連接

器材，并移動滑動變阻器此滑片位置，讀出對應的電壓表和電流表示數，為便于對比研究，杲集兩種情況

下的數據并作出相應的①、②圖線：①表示圖1中變阻器與的功率變化規律；②表示圖2中變阻器兄的

功率變化規律。在滑動變阻器勺的滑片移動過程中，不考慮電表的影響，下列選項正確的是（)

E

【答案】BC

【詳解】圖1中，滑動變阻器&的功率為片=花-/2/

由數學知識可知，當/=(F■時，功率最大，又有/=高E丁

可知此時&=「

功率最大，最大功率為6m=5

4r

圖2中，把凡和電源看成等效電源，則電源的等效電動勢為爐=方口七

Ko+r

等效內阻為一=十一〃

則滑動變阻器仆的功率為鳥=厄-IT

F'R+rF

由數學知識可知，當/=±=f—=彳

2r2Ko.2r

風+r

功率最大，此時&=務，.＜，

最大功率為Em=X=J'。?g<6m

4r/?0+r4r

綜上所述，圖1中和圖2中滑動變阻器功率最大時，電流相等，圖1中滑動變阻器的電阻較大，且圖1中

的最大功率較大，故選BC。

*題型06線框進出磁場的圖像

31.如圖所示，將一根陽值為H的均勻導線圍成半徑為心、圓心角為60二的扇形導線框OWN,圓心O置于

坐標系的原點，在第二、四象限有垂直于導線框所在平面向里的勻強磁場，磁感應強度均為反從圖示時刻

開始，導線框繞。點以角速度s逆時針勻速轉動，規定順時針為線框電流的正方向，則導線框轉動一周的

過程中，下面四幅圖中能正確表示i—/關系的是（）

【答案】A