例析五道图像题

曹秋恩

推荐人：张艳自然稿件山西省交城中学曹秋恩

由于图像能形象地表述物理规律，直观地描述物理过程，鲜明地表示物理量之间的相互关系及变化趋势，所以高考题中图像题占有一定的数量，并且涉及高中物理大部分考点知识，这是高考复习中不容忽视的问题。本文例析五道高考图像题，供大家参考。

1.ｖ—ｔ图像

例1（2010年上海）下图为质量相等的两个质点A、B在同一直线上运动的ｖ—ｔ图像，由图可知（）。

A.在ｔ时刻两个质点在同一位置

B.在ｔ时刻两个质点速度相等

C.在0～ｔ时间内质点B的位移比质点A的大

D.在0～ｔ时间内合外力对两个质点做功相等

解析首先，选项B正确。根据位移由ｖ—ｔ图像中面积表示，在0～ｔ时间内质点B的位移比质点A的大，选项C正确，而选项A错误。根据动能定理，合外力对质点做功等于动能的变化，选项D正确。答案选B、C、D。

2.f—r图像

例2（2010年上海）分子间的相互作用力由引力与斥力共同产生，并随着分子间距的变化而变化，则（）。

A．分子间引力随分子间距的增大而增大

B．分子间斥力随分子间距的减小而增大

C．分子间相互作用力随分子间距的增大而增大

D．分子间相互作用力随分子间距的减小而增大

解析根据分子力和分子间距离关系图象（如下图），可知答案选B。

3.Ep―ｒ图像

例3（2010年全国卷1）下图为两分子系统的势能Ep与两分子间距离r的关系曲线。下列说法正确的是（）。

A．当r大于r1时，分子间的作用力表现为引力

B．当r小于r1时，分子间的作用力表现为斥力

C．当r等于r2时，分子间的作用力为零

D．在r由r1变到r2的过程中，分子间的作用力做负功

解析分子间距等于r0时分子势能最小，即r0＝r2。当r小于r1时分子力表现为斥力；当r大于r1小于r2时分子力表现为斥力；当r大于r2时分子力表现为引力，选项A错误，选项B和C正确。在r由r1变到r2的过程中，分子斥力做正功分子势能减小，选项D错误。答案选B和C。

4.p—T图像

例4（2010年上海）一定质量理想气体的状态经历了下图所示的ab、bc、cd、da四个过程，其中bc的延长线通过原点，cd垂直于ab且与水平轴平行，da与bc平行，则气体的体积在（）。

A.ab过程中不断增加B.bc过程中保持不变

C.cd过程中不断增加D.da过程中保持不变

解析首先，因为bc的延长线通过原点，所以bc是等容线，即气体体积在bc过程中保持不变，选项B正确。ab是等温线，压强减小，则气体体积增大，选项A正确。cd是等压线，温度降低，则气体体积减小，选项C错误。连接ao交cd于e（见下图），则ae是等容线，即Va＝Ve，因为Vd＜Ve，所以Vd＜Va，所以da过程中气体体积发生变化，选项D错误。答案选A和B。

5.ａ—ｔ图像

例5（2010年全国卷1）汽车由静止开始在平直的公路上行驶，在0～60s内汽车的加速度随时间变化的图线如下图所示：

（1）画出汽车在0～60s内的v—t图线。

（2）求在这60s内汽车行驶的路程。

解析（1）由加速度图像可知前10s汽车匀加速，后20s汽车匀减速恰好停止，因为图像的面积表示速度的变化，此两段的面积相等。最大速度为20m/s。所以速度图像如下：

（2）因为汽车是单向直线运动，所以汽车运动的路程为匀加速、匀速、匀减速三段的位移之和，即L＝L1＋L2＋L3＝12×10×20＋30×20＋12×20×20＝900m