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微专题六 图像法
目录
01 考情透视·目标导航.........................................................................................................................................................2
.................................................................................................................................................................................................3
.................................................................................................................................................................................................4
........................................................................................................................................................................................ 4
一、常见运动学图像.................................................................................................................................................... 4
二、常见功能关系图像................................................................................................................................................ 6
三、常见电场中的图像................................................................................................................................................ 6
四、闭合电路的U-I 图像.............................................................................................................................................7
五、常见的热学图像.................................................................................................................................................... 8
六、常见的有关光电效应的图像................................................................................................................................ 8
........................................................................................................................................................................................ 9
...................................................................................................................................................................................... 10
考向一 图像面积的应用............................................................................................................................................ 10
考向二 图像斜率的应用............................................................................................................................................ 18
考向三 图像截距的应用............................................................................................................................................ 28
1
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命题统计
命题要点
2024 年
2023 年
2022 年
热
考
角
度
图像面积的应用
2024 甘肃卷 T2
2024 福建卷 T3
2024 贵州卷 T6
2024 海南卷 T16
2023 山东卷T14
2023 福建卷T7
2023 湖北卷T8
2022 福建卷 T3
2022 河北卷 T2
2022 重庆卷 T4
图像斜率的应用
2024 辽宁卷 T10
2024 山东卷 T17
2024 江苏卷 T1
2024 江西卷 T7
2024 天津卷 T2
2023 浙江1 月卷T18
2023 广东卷T3
2023 全国甲卷T3
2023 新课标理综卷T7
2022 上海卷 T8
2022 江苏卷 T11、T8
2022 湖南卷 T7
2022 福建卷 T7、T12
图像截距的应用
2024 北京卷 T17
2024 辽宁卷 T11
2023 浙江6 月卷T18
2023 湖北卷T12
2022 天津卷 T10
2022 湖北卷 T13
命题规律
从近三年高考试题来看，试题以选择题和实验题为主，选择题多以考查
运动学和动力学图像为主，集中对图像斜率和面积物理意义的考查。多在实
验题中对截距物理意义的考查，特别是电学实验中考查的较为频繁。
考向预测
预计在2025 年高考中，还会以选择题的形式对图像面积和斜率物理意义
加以考查，主要集中在v-t 图像、x-t 图像、F-x 图像、F-t 图像等这些运动学
和动力学图像的考查，电学实验中会集中对图像截距的考查。
命题情景
运动学和动力学图像会以汽车、体育运动为命题背景，也会创新性电学
实验为载体考查图像斜率、截距的物理含义。
常用方法
公式法
热力学图像
电磁学图像
功能图像
点：图线的交点和拐点
运动和动力学图像
图像分类
2
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一、常见运动学图像
3
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4
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5
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二、常见功能关系图像
1.有关机车启动的图像
恒定功率启动a-1/v 图像
恒定加速度启动F-1/v 图像
由F－Ff＝ma，P＝Fv 可得：a＝·－，
①斜率k＝
②纵截距b=－
③横截距c==
F f
P
①AB 段牵引力不变，做匀加速直线运动；
②BC 图线的斜率k 表示功率P，知BC 段功率不变，牵引力
减小，加速度减小，做加速度减小的加速运动；
③B 点横坐标对应匀加速运动的末速度为1/v1；
④C 点横坐标对应运动的最大速度1/v2，此时牵引力等于阻
力。
2. 有关动能、重力势能、机械能的图像
EK-x 图像
EP-x 图像
E-x 图像
E-t 图像
[
来
源:学科网]
斜率：合外力
斜率：重力、弹力
等
斜率：除重力、弹力以外的
力
斜率：功率
三、常见电场中的图像
1.φ-x 图像
（1）电场强度的大小等于φ-x 图线的斜率的绝对值,电场强度为零处,φ-x 图线存在极值,其切线的斜率为零。
（2）在φ-x 图像中可以直接判断各点电势的大小,并可根据电势大小关系确定电场强度的方向。
（3）在φ-x 图像中分析电荷移动时电势能的变化,可用WAB=qUAB,进而分析WAB的正负,然后作出判断。
2.Ep-x 图像
-
-
-
-
x
O
EK
①
②
-
-
-
-
x
O
EP
①
②
-
-
-
-
x
O
E
①
②
-
-
-
-
t
O
E
①
②
6
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（1）根据电势能的变化可以判断电场力做功的正负,电势能减少,电场力做正功:电势能增加,电场力做负功。
（2）根据ΔEp=-W=-Fx,图像Ep-x 斜率的绝对值表示电场力的大小。
3.E-x 图像
（1）E-x 图像反映了电场强度随位移变化的规律,E>0 表示电场强度沿x 轴正方向;E<0 表示电场强度沿x 轴
负方向。
（2）在给定了电场的E-x 图像后,可以由图线确定电场强度的变化情况,电势的变化情况,E-x 图线与x 轴所
围图形“面积”表示电势差,两点的电势高低根据电场方向判定。在与粒子运动相结合的题目中,可进一步
确定粒子的电性、动能变化、电势能变化等情况。
（3）在这类题目中,还可以由E-x 图像画出对应的电场,利用这种已知电场的电场线分布、等势面分布或场
源电荷来处理相关问题。
四、闭合电路的
U-I
图像
①当电路断路即I＝0 时，纵轴的截距为电源电动势。
②当外电路电压U＝0 时，横轴的截距为短路电流。
③图线的斜率的绝对值为电源的内阻。
五、常见的热学图像
1．一定质量的气体不同图像的比较
类别
特点(其中C 为常量)
举例
7
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pV
pV＝CT，即pV 之积越大的等温线温度越高，线离原点越
远
p
p＝CT，斜率k＝CT，即斜率越大，温度越高
pT
p＝T，斜率k＝，即斜率越大，体积越小
VT
V＝T，斜率k＝，即斜率越大，压强越小
[注意] 上表中各个常量“C”意义有所不同。可以根据pV＝nRT 确定各个常量“C”的意义。
2．气体状态变化图像的分析方法
(1)明确点、线的物理意义：求解气体状态变化的图像问题，应当明确图像上的点表示一定质量的理想气体
的一个平衡状态，它对应着三个状态参量；图像上的某一条直线段或曲线段表示一定质量的理想气体状态
变化的一个过程。
(2)明确图像斜率的物理意义：在VT 图像(pT 图像)中，比较两个状态的压强(或体积)大小，可以比较这两个
状态到原点连线的斜率的大小，其规律是：斜率越大，压强(或体积)越小；斜率越小，压强(或体积)越大。
(3)明确图像面积物理意义：在pV 图像中，pV 图线与V 轴所围面积表示气体对外界或外界对气体所做的功。
六、常见的有关光电效应的图像
图像名称
图线形状
读取信息
最大初动能Ek与入射光频
率ν 的关系图线
①截止频率(极限频率)：横轴截距
②逸出功：纵轴截距的绝对值W0＝|－
E|＝E
③普朗克常量：图线的斜率k＝h
遏止电压Uc与入射光频
率ν 的关系图线
①截止频率νc：横轴截距
②遏止电压Uc：随入射光频率的增大
而增大
③普朗克常量h：等于图线的斜率与
电子电荷量的乘积，即h＝ke
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颜色相同、强度不同的
光，光电流与电压的关系
①遏止电压Uc：横轴截距
②饱和光电流Im：电流的最大值
③最大初动能：Ekm＝eUc
颜色不同时，光电流与电
压的关系
①遏止电压Uc1、Uc2
②饱和光电流
③最大初动能Ek1＝eUc1，Ek2＝eUc2
1．（2023·全国甲卷·高考真题）一小车沿直线运动，从t = 0 开始由静止匀加速至t = t1时刻，此后做匀
减速运动，到t = t2时刻速度降为零。在下列小车位移x 与时间t 的关系曲线中，可能正确的是（ ）
A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】x—t 图像的斜率表示速度，小车先做匀加速运动，因此速度变大即0—t1图像斜率变大，t1—t2做
匀减速运动则图像的斜率变小，在t2时刻停止图像的斜率变为零。
故选D。
【技巧点拨】
x-t 图像的斜率表示物体的速度；
2．（2024·贵州·高考真题）质量为
的物块静置于光滑水平地面上，设物块静止时的位置为x 轴零点。
现给物块施加一沿x 轴正方向的水平力F，其大小随位置x 变化的关系如图所示，则物块运动到
处，
F 做功的瞬时功率为（ ）
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A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】根据图像可知物块运动到
处，F 做的总功为
该过程根据动能定理得
解得物块运动到
处时的速度为
故此时F 做功的瞬时功率为
故选A。
【技巧点拨】
（1）F-x 图像中图线与坐标轴所围图形的面积表示力在这段位移内所做的功；
（2）变力做功问题应用动能定理。
考向一 图像面积的应用
3．（2025·全国·模拟预测）10 月1 日清晨，来自全国各地的9 万多名民众在北京天安门广场观看了升国旗
仪式，与此同时，全国多地都举行了升国旗仪式庆祝国庆到来。在某学校举行的两次升国旗演练中，升国
旗的时间相同，每次演练过程中国旗加速和减速阶段的加速度大小相同，且第一次演练时的加速度大小小
于第二次演练时的，则以下升国旗过程中，国旗速度和时间的关系图像可能正确的是（ ）
A．
B．
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C．
D．
【答案】C
【详解】AB．根据题意可知，两次升国旗的时间和位移相等，由
图像的面积表示位移可知，A 图像两
次升旗的位移不相等，B 图像两次升旗的时间不相等，故AB 错误；
CD．
图像的斜率表示物体加速度，与横轴围成的面积表示位移，又两次升国旗过程中国旗的位移相同，
且第一次升国旗时变速阶段的加速度大小小于第二次升国旗时的，故C 正确，D 错误。
故选C。
4．（2025·安徽马鞍山·一模）甲、乙两车从同一地点沿相同方向由静止开始做直线运动，它们运动的加速
度与时间关系图像如图所示。关于两车的运动情况，下列说法正确的是（ ）
A．0~4s 内，甲车做匀速直线运动，乙车做减速直线运动
B．0~4s 内，甲车与乙车的平均速度相等
C．t=2s 时，甲车和乙车速度相同
D．t=4s 时，乙车在前，甲车在后
【答案】D
【详解】A．根据a-t 图像可知，甲车的加速度不变，甲做匀加速直线运动，乙车的加速度逐渐减小，乙做
加速度减小的加速运动，故A 错误；
BCD．由于图像与时间轴所围的面积表示速度的变化量，根据a-t 图像可知，当0~4s 内，两图像与t 轴所
围的面积相等，即该时刻两辆车的速度相等；在4s 前乙车的速度大于甲车的速度，所以乙车在甲车的前方，
所以两车逐渐远离，当t=4s 时，两车速度相等，即相距最远，故BC 错误，D 正确。
故选D。
5．（2024·云南·模拟预测）我国的新能源汽车发展迅速，多项指标处于世界领先地位，“急动度”就是其
中之一．急动度是描述加速度变化快慢的物理量，即
．如图为某新能源汽车由静止开始启动过程中
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的急动度j 随时间t 的变化规律．下列关于汽车运动的说法正确的是（ ）
A．
内，汽车做加速度减小的加速运动
B．
内，汽车加速度变化量大于
C．
内，汽车在
时的速度最大
D．
内，汽车所受的合外力为定值
【答案】B
【详解】A．根据题意，由题图可知，图像与坐标轴围成的面积代表加速度的变化量，
内，汽车的急
动度增加，则汽车的加速度增加，故A 错误；
B．假设
内，急动度均匀增大，则有
而
内图像与横轴围成的面积要大
于
，则
内，汽车加速度变化量大于
，故B 正确；
C．由题图可知，
内，加速度的变化量始终为正值，则汽车在
内的加速度一直为正值，速度一直
增大，即
内，汽车在
时的速度最大，故C 错误；
D．
内，汽车的加速度不是定值，根据牛顿第二定律可知汽车所受的合外力不是定值，故D 错误。
故选B。
6．（2024·湖北·三模）如图甲所示，辘轳是古代民间提水设施、由辘轳头、支架、井绳、水斗等部分构成。
某次汲完水自水面由静止开始上升的过程中，水斗的加速度a 随上升高度h 的变化规律如图乙所示，已知
水斗上升10m 至井口时速度刚好为零，下列说法正确的是（ ）
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A．
时，水斗的加速度大小为2m/s2
B．
时，水斗的速度大小为2m/s
C．
时，水斗做匀减速直线运动
D．水斗自水面上升10m 所用时间为7.5s
【答案】B
【详解】A．根据
图像与坐标轴围成的面积表示速度平方的一半，则0-2m 及5-10m 面积相等
解得
时，水斗的加速度大小为a=1m/s2故A 错误；
B．根据
则
时，水斗的速度大小为
故B 正确；
C．
时，水斗加速度在变化，所以不是匀减速直线运动，故C 错误；
D．从静止开始上升
过程中，先做匀加速运动，后做匀速运动，之后做匀减速直线运动，最后做加速
度减小的减速运动，
图像如图所示
如果最后阶段一直匀减速运动，则减速运动时间为
根据图像代表位移可知，实际做加
速度减小的减速，则实际减速时间大于5s，总时间大于7.5s，故D 错误。故选B。
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7．（2024·全国·模拟预测）质量为1kg 的物体，在一水平拉力作用下由静止开始在水平面上运动，运动过
程中受到地面的摩擦力大小为1N，拉力随位移的变化如图所示，运动1m 后撤去拉力，则下列说法正确的
是（ ）
A．物体的最大位移为8m
B．物体的最大速度为
C．运动过程中合力的最大功率为
D．运动过程中合力的最大功率为
【答案】D
【详解】A．设物体位移为
，拉力
为变力，变力做功为图像围成的面积，则拉力
做功为
由能量守恒知
代入得
，A 错误；
B．由动能定理知，物体的最大速度为
，则
代入得
，B 错误；
CD．当运动过程中合力最大时，拉力为
，速度最大
时，合力功率最大为
，C 错误，D 正确。故选D。
8．（2024·湖北·一模）已知一个均匀带正电的圆环如图甲所示，以圆环的圆心O 为坐标原点，过O 点垂直
于圆环平面的线为x 轴，在其轴线上距离圆心x 处产生的电场强度如图乙所示，将一个带负电微粒（不计
重力）从B 处静止释放，以下说法正确的是（ ）
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A．粒子将沿着x 轴正向运动到无穷远处
B．粒子将沿着x 轴负向运动到无穷远处
C．粒子在A 处的电势能比在B 处的电势能低
D．粒子在到达O 点前有最大速度
【答案】C
【详解】AB．由乙图知，O 点左侧场强方向从O 点出发指向无穷远处，右侧场强方向也从O 点指向无穷
远处，故将一个带负电微粒（不计重力）从B 处静止释放，粒子先受到向左的电场力，向左加速，过了O
点，受到的电场力向右，做减速，直到速度为零；然后再反向加速，过O 点后，再减速，到速度为零，如
此往返运动，故AB 错误；
C．根据
图像与x 轴围成的面积表示电势差， 可知
根据
可知粒子从B 到O 电场力
对其做的正功大于粒子从O 到A 电场力对其做的负功，即粒子从B 到O 减少的电势能大于粒子从O 到A 增
加的电势能，故粒子在A 处的电势能比在B 处的电势能低，故C 正确；
D．由乙图可知，当加速度为零，即电场强度为零时，粒子有最大速度，故D 错误。故选C。
9．（23-24 高三上·北京通州·期末）如图甲所示，利用电流传感器观察一固定电容器充放电过程，开关S
先掷向1 端，电源给电容器充电，开关S 再掷向2 端，电容器放电，放电过程中电流I 随时间t 变化的图像
如图乙所示，根据图乙所示，下列说法正确的是（ ）
A．电容器的电容逐渐减小
B．电容器所带的电荷量逐渐增加
C．将R 换成更大的阻值，图像与坐标轴所围的面积会减小
D．用紧靠纵轴的狭长矩形的面积可估算0.2s 内电容器释放的电荷量
【答案】D
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【详解】A．根据
可知，电容器的电容不随极板间电压的变化而变化，由电容器本身决定。故A 错
误；
B．由图乙可知，放电过程中，电容器所带的电荷量逐渐减少。故B 错误；
C．电容器放电时，电阻R 的作用相当于导体，只更换电阻R，图像下面所围的面积表示电容器的总电荷
量量不会改变。故C 错误；
D．根据
可知，图乙中紧靠纵轴的狭长矩形的面积表示0.2s 内电容两端减少的电荷量，故D 正确。
故选D。
10．（2024·湖南·模拟预测）电容器充电后就储存了能量，某同学研究电容器储存的能量
与电容器的电
容
、电荷量
及电容器两极板间电压
之间的关系。他从等效的思想出发，认为电容器储存的能量等于
把电荷从一个极板搬运到另一个极板过程中克服静电力所做的功。为此他作出电容器两极板间的电压
随
电荷量
变化的图像（如图所示）。按照他的想法，下列说法正确的是（ ）
A．
图线的斜率越大，电容
越大
B．搬运
的电荷量，克服静电力所做的功近似等于
上方小矩形的面积
C．对同一电容器，电容器储存的能量
与两极板间电压
成正比
D．若电容器电荷量为
时储存的能量为
，则电容器电荷量为
时储存的能量为
【答案】B
【详解】A．由电容器电容的定义式
，可知，
图线的斜率越大，
越小，A 错误；
B．当电容器带电荷量为
时，对应的两极板间电压为
，搬运
的电荷量，克服静电力做功
，即
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近似等于图中
上方小矩形的面积，B 正确；
C．对于同一电容器，储存的能量
，C 错误；
D．由
，D 错误。故选B。
11．（2023·重庆·模拟预测）一定质量的理想气体由状态
经状态
到状态
，其状态变化过程的
图
像如图所示.已知该气体在状态
时的温度为27℃.（ ）
A．
℃，
℃
B．气体从状态
到状态
过程中吸收的热量
C．气体从状态
到状态
过程中放出的热量
D．气体从状态
到状态
过程中对外做功
【答案】B
【详解】A．该气体从状态
到状态
为等容变化，则
，
解得
该气体从状态
到状态
为等压变化，则
解得
故A 错误；
D．气体从状态
到状态
过程中,气体体积不变，气体不做功，D 错误；
BC．整个过程中，从状态
到状态
气体对外做功
根据热力学第一定律
状
态
与状态
温度相同，则
所以
故B 正确，C 错误。故选B。
12．（2024·河北石家庄·模拟预测）放在粗糙水平地面上质量为0.8 kg 的物体受到水平拉力的作用，在0~6
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s 内其速度与时间的关系图像和该拉力的功率与时间的关系图像分别如图甲、乙所示，g 取10m/s2。下列说
法中正确的是（ ）
A．0~6 s 内拉力做的功为120 J
B．物体在0~2 s 内所受的拉力为4 N
C．物体与粗糙水平地面间的动摩擦因数为0.25
D．合外力在0~6 s 内做的功与0~2 s 内做的功不相等
【答案】C
【详解】A．0~6 s 内拉力做的功为P－t 图线下所围的面积
，A 错误；
B．在0~2 s 内拉力恒定不变，在2s 末，拉力的功率为60W，而运动速度为10m/s，根据
可得拉力
大小F＝6 N，B 错误；
C．在2s~6 s 内物体匀速运动，因此
由滑动摩擦力公式f＝μN 得μ＝0.25，C 正确；
D．由于在2s~6 s 内物体匀速运动，合外力做功为0，因此合外力在0~6 s 内做的功与0~2 s 内做的功相等，
D 错误。故选C。
13．（23-24 高三上·河北·期末）一物体静止在光滑水平面上，从t=0 时刻起，受到的水平外力F 如图所示、
以向右运动为正方向，物体质量为5kg、则下列说法正确的是（ ）
A．前1s 内力F 对物体的冲量为5N·s
B．t=2s 时物体回到出发点
C．t=3s 时物体的速度大小为1m/s
D．第3s 内物体的位移为1m
【答案】C
【详解】A．图像与坐标轴围成的面积代表F 的冲量，则前1s 内力F 对物体的冲量为
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故A 错误；
B．根据牛顿第二定律
可得，物体的加速度随时间变化的图像如图所示
0~1s 内，物体向右加速，1~2s 向右减速，2s 时速度刚好减为0，2s 内物体一直向右运动，故B 错误；
CD．第3s 内，物体从静止开始向右做匀加速运动，根据牛顿第二定律可得物体的加速度为
第3s 末速度为
第2s 末物体的速度为零，第3 秒内物体的位移
为
故C 正确，D 错误；故选C。
考向二 图像斜率的应用
14．（2024·河北·模拟预测）一玩具车在平直路面上运动，其位置－时间图像如图所示，
段和
段分
别为抛物线的一部分，关于此玩具车的
图像，其中正确的是（ ）
A．
B．
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C．
D．
【答案】D
【详解】由题意，
段和
段分别为抛物线的一部分，结合
图像可知
段和
段玩具车均做匀
变速直线运动，
段图线斜率越来越小，说明玩具车速度减小，做匀减速直线运动；
段图线斜率越来
越大，说明玩具车速度在增大，做匀加速直线运动，且速度方向始终为正，结合选项图像。
故选D。
15．（2025·山东·模拟预测）某中学科技小组竖直向上发射自制小火箭，小火箭在
时刻燃料耗尽失去
动力，整个运动过程的位移
随时间变化的图像如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．
时间内小火箭处于超重状态
B．
时间内小火箭的速度一直增大
C．
时刻小火箭的加速度为0
D．小火箭在
时间内的位移大小小于在
时间内的位移大小
【答案】D
【详解】AB．
图像的斜率表示速度，由图可知，
时间内小火箭竖直向上加速，加速度竖直向上，
处于超重状态，
时间内小火箭只受重力，竖直向上减速，处于完全失重状态，A 错误，B 错误；
C．
时刻小火箭只受重力，加速度为重力加速度，C 错误；
D．小火箭在
时刻运动至最高点，
时刻又回到初位置，
时间内的位移大小小于
时间内
的位移大小，D 正确。
20
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故选D。
16．（2024·湖南·模拟预测）某司机驾驶汽车在一城郊道路上缓慢行驶，看到前面路段没有行人和车辆，
立即加油门做匀加速直线运动，在一段时间内，汽车速度的平方与位移的关系图像如图所示，下列描述正
确的是（ ）
A．汽车的初速度大小为25
B．汽车的初速度为零
C．汽车加速时的加速度大小为5
D．汽车加速时的加速度大小为2.5
【答案】D
【详解】AB．根据
整理得
图像的纵截距为
解得汽车的初速度大小
为
故AB 错误；
CD．图像的斜率为
解得加速度大小
故C 错误，D 正确。故选D。
17．（2024·云南·模拟预测）一物体从坐标原点出发，沿x 轴正方向做初速度为零的匀加速直线运动，出
发时刻记为0 时刻，该物体运动的
图像如图所示，据图像的特点与信息分析，下列说法正确的是（
）
21
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A．
s 时物体的速度为8m/s
B．
s 时物体的速度为16m/s
C．
m 时物体的速度为8m/s
D．
m 时物体的速度为16m/s
【答案】B
【详解】AB．由初速度为0 的匀加速直线运动规律可得
则有
图像的斜率为
由图像得
解得
时物体的速度为
故A 错误，B 正确；
CD．由
可得
m 时物体的速度为4m/s，故CD 错误。故选B。
18．（2024·重庆·模拟预测）如图1 所示，一足够长的粗糙斜面固定在水平面上，a、b 两物块分别在沿斜
面向下的力
作用下由静止开始运动，两物块运动的加速度
随力
变化的关系如图2 所示。忽略空气阻
力，下列关于a、b 的质量
与
以及a、b 与斜面间的动摩擦因数
与
的大小关系，正确的是（ ）
A．
，
B．
，
C．
，
D．
，
【答案】B
【详解】物块沿斜面向下运动过程中，对物块进行受力分析，由牛顿第二定律有
解得
由
图像知
且
则
得a、
b 的质量关系为
又由
得a、b 与斜面间的动摩擦因数大小关系为
故选B。
19．（2024·四川自贡·模拟预测）某建筑工地上，起重机将一静止在水平地面上的重物吊起，该重物在竖
直向上的拉力
的作用下开始向上运动，如图甲所示。在重物运动过程中，测得其机械能
与位移
的关
22
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系图像如图乙所示，其中曲线上点
处的切线斜率最大，运动过程中空气阻力不计，则（ ）
A．在
过程中物体所受拉力是变力，且
处所受拉力最大
B．在
过程中，物体的加速度先增大后减小
C．在
处物体的速度最大
D．
过程中，物体的动能先增大后减小
【答案】D
【详解】A．机械能E 与位移x 的关系图像切线的斜率表示拉力F 的大小，由图可知，x1处图像切线的斜率
最大，则说明此时拉力最大，在0~x1过程中物体所受拉力逐渐增大，x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉
力为零，故A 错误；
B．由图像可知，0~x1过程中，拉力增大，则物体受到的合力增大，即加速度增大，故B 错误；
C．x1~x2过程中，拉力减小，x2处所受拉力为零，则在这一过程中物体应先加速后减速，则说明最大速度
一定不在x1处，故C 错误；
D．x1~x2过程中，物体先加速后减速，故动能先增大后减小，x2~x3的过程机械能不变，拉力为零，物体在
重力作用下做减速运动，动能继续减小，故在x1~x3过程中，物体的动能先增大后减小，故D 正确。
故选D。
20．（24-25 高三上·山东·期中）如图所示，足够长的传送带倾角为
，以恒定速率
沿顺时针方向传动。
一物块从传送带顶端以沿传送带向下的初速度
滑上传送带，已知
，物块与传送带间的动摩擦因数
。以物块刚滑上传送带的位置为位移起点，物块的动能
与位移
的关系图像可能正确的是（
）
23
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A．
B．
C．
D．
【答案】A
【详解】由于
，物块先向下匀减速运动，合力
方向沿斜面向上；速度减
为零后物块向上匀加速运动，合力
方向沿斜面向上。因为
物块向上运动与
传送带速度相同后，与传送带一起相对静止向上匀速运动，此时物块合力为零。由动能定理得
得
物块的动能
与位移
的图像斜率的绝对值为合力大小，动能减小过程和动能增
加过程，图像的斜率绝对值相等，最后物块的动能小于初动能，且物块最后又回到了出发点，位移为零。
故选A。
21．（2024·安徽滁州·二模）我国已拥有“蛟龙”号、“深海勇士”号、“奋斗者”号三台深海载人潜水
器。某次潜水器由静止开始竖直下潜，下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，下列关于潜水
器的速度—时间图像（
）、重力势能—时间图像（
）、机械能—位移图像（
）和动能—位
移图像（
），可能正确的是（ ）
24
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A．
B．
C．
D．
【答案】D
【详解】A．下潜过程中受到的阻力与它下潜的速度大小成正比，则
下潜过程中，由牛顿第二定律
得
解得
可知下潜过程中潜水器做加速度减小的加速运动，故A 错误；
B．潜水器下潜过程中，重力势能
所以下潜过程中重力势能
越来越小，
图像的斜率越来越小，故B 错误；
C．潜水器下潜中的机械能
所以下潜过程中机械能减小，
图像的斜率越来越大，
故C 错误；
D．潜水器下潜过程中的动能
所以潜水器下潜过程中，动能先增大，当阻力与
重力大小相等时大小不变，增大过程中
图像斜率越来越小，故D 正确。故选D。
22．（2024·重庆·模拟预测）甲、乙两辆质量相等的汽车装配有不同发动机，行驶时所受阻力相等。两汽
车启动过程中，其动量大小的平方
与位移
的关系如图所示。则该过程中，两汽车发动机提供的牵引力
的大小关系为（ ）
25
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A．
B．
C．
D．无法判断
【答案】B
【详解】根据题意，由关系式
可知
图像的斜率
结合
图像信息可得
故
故选B。
23．（2025·重庆·一模）某空间的
轴上只存在沿此轴方向的静电场，
轴上各点电势分布如图。一电子只
在电场力作用下由
轴上某点无初速释放，下列说法正确的是（ ）
A．
到
范围内，
处的电场强度最大
B．若电子在
位置释放，不能通过
点
C．若电子沿
轴运动过程中的总能量恒为零，则电子的运动区间可能为
D．若电子在
处释放，电子将一直向右加速运动到
点
【答案】C
【详解】A．根据
图像的斜率大小表示电场强度大小，由图可知原点图像的切线斜率为零，故原点的
电场强度零，不是最大，A 错误；
BD．若电子在
位置释放，电子在
处的动能为零，由图可知，电子在
和
两个位置的电势相等，则
电子在两处的电势能也相等，根据总能量守恒可知，粒子在
的动能才为零，即电子运动到
位置时，速
度才会减为零，故电子可以通过
点，且电子先加速运动，而后减速运动，在
和
间来回往复运动，
BD 错误；
C．电子带负电荷，开始时由电势低处向电势高处运动，又因为电子沿x 轴运动过程中的总能量恒为零，
则开始运动时动能为零，电势能也为零，则粒子的活动区间是
，C 正确。故选C。
26
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24．（2025·四川·开学考试）一带负电的粒子只在电场力作用下沿x 轴正方向运动，其电势能
，随位移x
变化的关系如图所示，其中
段是关于直线
对称的曲线，
段是直线，则下列说法正确的是
（ ）
A．
处电场强度最小，但不为零
B．粒子在
段做匀变速运动，
段做匀速直线运动
C．若
、
处电势为
、
，则
D．
段的电场强度大小、方向均不变
【答案】D
【详解】A．
图像的斜率表示粒子所受电场力F，根据
可知
处电场强度最小且为零，选项
A 错误；
B．粒子在
段切线的斜率发生变化，电场力发生变化，所以加速度也在变化，不是做匀变速运动，
段斜率不变，所以做的是匀变速直线运动，选项B 错误；
C．带负电的粒子从
到
的过程中电势能增加，说明电势降低，即
选项C 错误；
D．
段斜率不变，所以这段电场强度大小、方向均不变，选项D 正确。故选D。
25．（2024·四川遂宁·二模）图甲是射洪中学RIC 机器人创新挑战赛小组对搭建的电动小车的加速性能进
行探究，获得电动小车启动状态的各项参数以便更好的使小车更快更好的完成地图上各项任务。他们通过
传感器，绘制了小车从开始运动到刚获得最大速度过程中速度的倒数
和牵引力F 之间的关系图像
，
27
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如图乙所示。已知小车的质量m=1kg，行驶过程中受到的阻力恒定，整个过程时间持续5s，当牵引力为
2N 时小车获得最大速度，则下列说法正确的是（ ）
A．小车受到的阻力大小为1N
B．小车运动的总位移为13m
C．小车牵引力的最大功率为8W
D．小车匀加速运动的时间为2s
【答案】C
【详解】AC．根据
可得
结合图线可知模型车的速度从2m/s 增加至4m/s 的过程中，模型车
以恒定的最大功率行驶，根据图像斜率可得
解得小车牵引力的最大功率为
当
牵引力为2N 时小车获得最大速度，此时牵引力等于阻力，则小车受到的阻力大小为
故A 错误，
C 正确；
D．由图像可知小车初始牵引力为4N，且匀加速结束时模型车的速度大小
，根据牛顿第二定律有
解得匀加速解得的加速度大小
则小车匀加速运动的时间为
故D 错误；
B．根据题意，模型车速度达到最大用时5s，而匀加速阶段用时1s，则模型车以恒定功率运动的时间为
，根据动能定理可得
其中
，
解得
匀加速阶段的位
移为
故总位移为
故B 错误。故选C。
28
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26．（2024·福建·模拟预测）电动汽车由于其使用成本低、环保、零排放等优点受到广泛的欢迎。如图甲
为某国产品牌的电动汽车，假设汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持牵引力功率恒定，
其加速度a 和速度的倒数（1/v）图象如图所示．若已知汽车的质量M=1000kg，所受到的阻力f 恒定，则（
）
A．汽车的功率P=4kW
B．汽车行驶的最大速度vm=30m/s
C．汽车所受到的阻力f=4000N
D．当车速v=10m/s 时，汽车的加速度a=2m/s2
【答案】D
【详解】AC．对汽车进行受力分析，根据牛顿第二定律可得
当前牵引力功率一定时，由
可得
联立可得
结合图像对比可知斜率为
，纵截距绝对值为
，由图像可得
，
由于质量已知可以得出
，
故AC 错误；
B．最大速度时，由平衡条件可知
解得
故B 错误；
D．当车速v=10m/s 时，代入关系式
解得
故D 正确。故选D。
27．（2024·重庆九龙坡·三模）工程师对某款新能源汽车的直流蓄电池进行性能测试，测试过程中系统输
出的
图像如图，其中P 为直流电源的输出功率，I 为总电流，下列说法正确的是（ ）
29
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A．该蓄电池的电动势为12V
B．该蓄电池的内阻为2Ω
C．该蓄电池的最大输出功率为144W
D．该蓄电池的短路电流为12A
【答案】A
【详解】AB．蓄电池的输出功率为
变形得
结合图像可得
，
故A 正确，B 错误；
C．由
可知当
最大输出功率为
故C 错误；
D．该蓄电池的短路电流为
故D 错误。故选A。
28．（2024·四川凉山·三模）1907 年起，物理学家密立根开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物
理量，得到某种金属的遏制电压Uc与入射光的频率v 的关系如下图，已知e=1.6×10—19C。以下说法正确的
是（ ）
A．该金属的截止频率为5.5×1014Hz
B．图中斜率为普朗克常量
C．由图及已知可算出普朗克常量
D．不能求出该金属的逸出功
【答案】C
【详解】A．由光电效应方程可知
，
所以
当截止电压为零时的频率即为截
30
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止频率
，A 错误；
B．根据截止电压和频率的关系可知，图线的斜率为
，不是普朗克常量，B 错误；
C．由题可知
，
，C 正确；
D．逸出功
，D 错误。故选C
29．（2024·陕西西安·二模）如图甲所示，是用光照射某种金属时逸出的光电子的最大初动能随入射光频
率变化的图像，其中直线与横轴交点的坐标为4.29，与纵轴交点的坐标为0.5，如图乙所示是氢原子的能级
图，下列说法正确的是（ ）
A．该金属的逸出功为0.5eV
B．根据该图像能求出普朗克常量
C．该金属的极限频率为
D．用
能级的氢原子跃迁到
能级时所辐射的光照射该金属能使该金属发生光电效应
【答案】B
【详解】A．当
时，逸出功为
故A 错误；
B．由
得知，该图线的斜率表示普朗克常量h，故B 正确；
C．根据爱因斯坦光电效应方程
可知
图象的横轴的截距大小等于截止频率，由图知该金
属的截止频率为4.27×1014 Hz，故C 错误；
D．用
能级的氢原子跃迁到
能级时所辐射的光能量为
31
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不能使该金属发生光电效应，故D 错误。故选B。
考向三 图像截距的应用
30．（2024·全国·模拟预测）新能源汽车采用非常规车用燃料作为动力来源，在出厂前往往要进行多项性
能测试。在一次测试中新能源汽车沿
轴运动，经过坐标原点时开始计时。设时刻的位置坐标为
，则
图像如图所示，则（ ）
A．新能源汽车的初速度为
B．新能源汽车的加速度大小为
C．新能源汽车在
时的速度大小为
D．
时间内，新能源汽车运动的位移为270m
【答案】C
【详解】AB．将匀变速直线运动的位移-时间关系式
变形可得
结合题给图像可得
新能源汽车的初速度和加速度分别为
、
故A、B 错误；
C．
时新能源汽车的速度
，C 正确；
D．分析可知
时新能源汽车的速度刚好减为0，则
时间内，新能源汽车运动的位移
，D 错误。故选C。
32
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31．（2024·四川泸州·一模）如图1，水平地面上有一长木板，将一小物块放在长木板上，给小物块施加一
水平外力F，通过传感器分别测出外力大小F 和长木板及小物块的加速度a 的数值如图2 所示。设最大静
摩擦力等于滑动摩擦力，重力加速度为g，则以下说法正确的是（ ）
A．小物块与长木板间的动摩擦因数
B．长木板与地面间的动摩擦因数
C．小物块的质量
D．长木板的质量
【答案】C
【详解】由题中a-F 图像知，当F=F1时小物块与长木板均恰好开始相对地面滑动，则有F1=μ2（m+M）g
当F1＜F≤F3时，小物块与长木板相对静止一起加速运动，有F-μ2（m+M）g=（m+M）a 即
结合图像的截距有-a0=-μ2g 联立可解得
，
当F＞F3时，小物块相对长木板滑动，对小物
块有F-μ1mg=ma 整理得
结合图像有
则小物块的质量
对长木板根据牛顿第
二定律有μ1mg-μ2（M+m）g=Ma1联立解得
由题中a-F 图像知
可解得
33
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，
故选C。
32．（2024·全国·模拟预测）如图（a）所示，原长
为0.3m 的轻质弹簧的下端固定在倾角为
的固定光
滑斜面的底部，在弹簧的上端从静止开始释放1kg 的小球，小球的加速度大小a 与弹簧长度x 间的关系如
图（b）所示。重力加速度g 取
，则（ ）
A．斜面倾角的正弦值为0.8
B．弹簧的劲度系数为
C．小球的最大动能为0.6J
D．弹簧最大弹性势能为1.2J
【答案】D
【详解】AB．当x<0.2m 时，由牛顿第二定律，可得
整理，可得
结合图像，有
，
解得
，
故AB
错误；
C．由图（b）可知小球在x2＝0.2m 时，a＝0，此时小球的速度最大，在x3＝0.3m 时，
根据
结合a-x 图像中图线与坐标轴所围面积
小球的最大
动能为
联立，解得
故C 错误；
D．根据小球运动的对称性，可知当x1＝0.1m 时，运动至最低点，弹簧具有最大弹性势能，根据能量守恒，
可知
故D 正确。故选D。
34
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33．（24-25 高三上·湖南长沙·期末）一质量可视为不变的汽车在平直公路上行驶，该车在一段行驶过程中
速度的倒数
随加速度a 的变化图像如图所示，已知图线的斜率为k，纵截距为b。下列说法正确的是（
）
A．汽车运动过程中发动机的输出功率不变
B．汽车在行驶过程中受到的阻力逐渐变大
C．汽车行驶的最大速度为
D．当汽车速度为最大速度的一半时，汽车的加速度为
【答案】A
【详解】AB．设汽车行驶时发动机的输出功率为
，阻力为
，牵引力为
，则有
，
整
理可得
由题图可知
，
解得
，
可知汽车行驶过程中发动机的输出功率
不变，汽车在行驶过程中受到的阻力恒定不变，故A 正确，B 错误；
C．当汽车速度达到最大时，有
即
解得
故C 错误；
D．当汽车速度为
汽车的牵引力为
由
可得此时汽车的加速度为
故
D 错误。故选A。
34．（23-24 高三上·河北唐山·期末）如图所示的
图像，直线a 为一电源的路端电压与电流的关系，
直线b 为电阻R 两端电压与电流的关系。若将该电源与电阻R 连成闭合回路，闭合电键后，下列说法正确
的是（ ）
35
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A．闭合回路路端电压为
B．闭合回路中总电阻为
C．电源的输出功率为
D．电源的总功率为
【答案】C
【详解】A．图像a 和图像b 的交点表示电阻接入电路时，电路的总电流和路端电压，故闭合回路路端电
压为4V。故A 错误；
B．根据
结合图像a 可知该电源的电动势为6.0V，根据
结合两图像的交点可知
故
B 错误；
CD．图像a 和图像b 的交点表示电阻接入电路时，电路的总电流和路端电压，其对应的面积表示电源的输
出功率，电源的输出功率为
电源的总功率为
故C 正
确，D 错误。故选C。
35．（23-24 高三下·江苏南京·开学考试）手机屏幕的亮度传感器与光电效应原理有关，在某次实验中，我
们得到了如下关于遏止电压和入射光频率的关系，如图，其中UC为遏止电压，ν 为入射光的频率，电子的
电量为e，则下列说法正确的是（ ）
A．普朗克常量
B．入射光频率越高，得到的光电子的初动能越大
C．若更换材料再实验，则得到的图线斜率改变，b 改变
D．金属的逸出功为eb
36
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【答案】D
【详解】A．由光电效应方程
又
解得
图线的斜率
解得
故A
错误；
B．只有超过极限频率的入射光，频率越高，得到的光电子的初动能越大，故B 错误；
D．纵轴截距的绝对值
解得逸出功
故D 正确；
C．若更换材料再实验，即逸出功改变，得到的图线的斜率不变，b 改变，故C 错误。
故选D。
37
