7. 以固定的速度往如图所示的杯子里注水,则能表示杯子里水面的高度h和注水时间t的关系的图象大致是(
A
)答案
7.A
解析
【分析】
解题时可分两步思考:第一步先判断变量的变化趋势,注水过程中水面高度肯定随注水时间增加而升高,据此先排除高度随时间下降的错误选项;第二步分析高度上升的速度,杯子是下窄上宽的形状,且注水速度固定,相同时间注入的水体积相同,容器越宽水面上升越慢,因此高度的上升速率会越来越慢,对应图象的倾斜程度会越来越平缓,据此再从剩余选项中选出符合规律的即可。
【解析】
1. 排除错误趋势选项:往杯子中注水时,注水时间$t$越大,水面高度$h$越高,即$h$随$t$的增大而增大,选项B、D中$h$随$t$增大而减小,不符合实际,排除B、D。
2. 分析上升速率:已知注水速度固定,单位时间内注入水的体积相同,该杯子下窄上宽,横截面积随高度升高逐渐变大。根据$V=S· \Delta h$,相同体积$V$的情况下,横截面积$S$越大,水面上升高度$\Delta h$越小,因此单位时间内$h$的增加量越来越小,即$h-t$图象的斜率越来越小,图象越来越平缓。
3. 对比剩余选项:选项C是倾斜直线,斜率不变,代表$h$匀速上升,仅符合横截面积均匀的柱形容器的注水规律,不符合本题容器特征;选项A的图象斜率逐渐减小,上升越来越平缓,符合规律。
【答案】
A
【知识点】
函数图象识别,变量变化关系,体积与高度的关系
【点评】
本题结合生活注水场景考查函数图象的判断,属于基础的图象分析类题型,解题时先判断增减趋势、再分析变化速率的方法可以快速缩小选项范围,提高解题效率。
【难度系数】
0.8
解题时可分两步思考:第一步先判断变量的变化趋势,注水过程中水面高度肯定随注水时间增加而升高,据此先排除高度随时间下降的错误选项;第二步分析高度上升的速度,杯子是下窄上宽的形状,且注水速度固定,相同时间注入的水体积相同,容器越宽水面上升越慢,因此高度的上升速率会越来越慢,对应图象的倾斜程度会越来越平缓,据此再从剩余选项中选出符合规律的即可。
【解析】
1. 排除错误趋势选项:往杯子中注水时,注水时间$t$越大,水面高度$h$越高,即$h$随$t$的增大而增大,选项B、D中$h$随$t$增大而减小,不符合实际,排除B、D。
2. 分析上升速率:已知注水速度固定,单位时间内注入水的体积相同,该杯子下窄上宽,横截面积随高度升高逐渐变大。根据$V=S· \Delta h$,相同体积$V$的情况下,横截面积$S$越大,水面上升高度$\Delta h$越小,因此单位时间内$h$的增加量越来越小,即$h-t$图象的斜率越来越小,图象越来越平缓。
3. 对比剩余选项:选项C是倾斜直线,斜率不变,代表$h$匀速上升,仅符合横截面积均匀的柱形容器的注水规律,不符合本题容器特征;选项A的图象斜率逐渐减小,上升越来越平缓,符合规律。
【答案】
A
【知识点】
函数图象识别,变量变化关系,体积与高度的关系
【点评】
本题结合生活注水场景考查函数图象的判断,属于基础的图象分析类题型,解题时先判断增减趋势、再分析变化速率的方法可以快速缩小选项范围,提高解题效率。
【难度系数】
0.8
变式训练
由容器确定函数图象→由函数图象确定对应容器
向一个容器内以固定的速度注入水,水面的高度h与注水时间t的函数图象大致如图所示,则符合图象条件的容器为(

由容器确定函数图象→由函数图象确定对应容器
向一个容器内以固定的速度注入水,水面的高度h与注水时间t的函数图象大致如图所示,则符合图象条件的容器为(
B
)答案
【变式训练】B
解析
【分析】
解题时首先抓住核心条件:注水速度固定,即单位时间注入水的体积不变。此时水面高度h的上升速度和容器的横截面积直接相关:容器横截面积越大,相同体积的水注入后水面上升越慢,对应h-t图象的斜率越小;容器横截面积越小,水面上升越快,对应h-t图象的斜率越大。
观察给出的h-t图象,是两段斜率不同的直线:前一段斜率小,说明前一阶段水面上升慢,容器下部分横截面积大;后一段斜率大,说明后一阶段水面上升快,容器上部分横截面积小;且两段均为直线,说明容器上下两部分都是横截面积恒定的柱体,接下来结合选项逐一判断即可。
【解析】
已知注水速度固定,单位时间内注入水的体积恒定,对于柱形容器,水面上升高度与容器横截面积成反比,因此h-t图象的斜率和容器横截面积成反比。
观察图象特征:图象由两段直线组成,第一段斜率小,说明容器下部分横截面积大,水面上升慢;第二段斜率大,说明容器上部分横截面积小,水面上升快,且上下两部分均为横截面积不变的柱体。
对各选项逐一分析:
选项A:为单一大圆柱内有长方体,注水时先阶段横截面积为圆柱横截面积减长方体横截面积,水没过长方体后横截面积为整个圆柱横截面积,对应图象应该先斜率大、后斜率小,不符合要求;
选项B:下部分为大圆柱,上部分为小圆柱,下部分横截面积大,对应图象斜率小,上部分横截面积小,对应图象斜率大,完全符合图象特征;
选项C:容器为中间细、上下粗的异形容器,横截面积先减小后增大,对应h-t图象斜率应先增大后减小,且为光滑曲线,不符合两段直线的特征;
选项D:容器为下粗上细的圆台,横截面积逐渐减小,对应h-t图象斜率逐渐增大,为光滑曲线,不符合两段折线的特征。
综上,符合条件的容器是B。
【答案】
B
【知识点】
函数的图象表示,实际问题的函数关系,数形结合思想
【点评】
本题主要考查对实际问题中函数图象的分析能力,解题的核心是理清注水速度、容器横截面积和水面上升速度三者的关联,能有效提升将实际问题和数学图象结合分析的能力。
【难度系数】
0.7
解题时首先抓住核心条件:注水速度固定,即单位时间注入水的体积不变。此时水面高度h的上升速度和容器的横截面积直接相关:容器横截面积越大,相同体积的水注入后水面上升越慢,对应h-t图象的斜率越小;容器横截面积越小,水面上升越快,对应h-t图象的斜率越大。
观察给出的h-t图象,是两段斜率不同的直线:前一段斜率小,说明前一阶段水面上升慢,容器下部分横截面积大;后一段斜率大,说明后一阶段水面上升快,容器上部分横截面积小;且两段均为直线,说明容器上下两部分都是横截面积恒定的柱体,接下来结合选项逐一判断即可。
【解析】
已知注水速度固定,单位时间内注入水的体积恒定,对于柱形容器,水面上升高度与容器横截面积成反比,因此h-t图象的斜率和容器横截面积成反比。
观察图象特征:图象由两段直线组成,第一段斜率小,说明容器下部分横截面积大,水面上升慢;第二段斜率大,说明容器上部分横截面积小,水面上升快,且上下两部分均为横截面积不变的柱体。
对各选项逐一分析:
选项A:为单一大圆柱内有长方体,注水时先阶段横截面积为圆柱横截面积减长方体横截面积,水没过长方体后横截面积为整个圆柱横截面积,对应图象应该先斜率大、后斜率小,不符合要求;
选项B:下部分为大圆柱,上部分为小圆柱,下部分横截面积大,对应图象斜率小,上部分横截面积小,对应图象斜率大,完全符合图象特征;
选项C:容器为中间细、上下粗的异形容器,横截面积先减小后增大,对应h-t图象斜率应先增大后减小,且为光滑曲线,不符合两段直线的特征;
选项D:容器为下粗上细的圆台,横截面积逐渐减小,对应h-t图象斜率逐渐增大,为光滑曲线,不符合两段折线的特征。
综上,符合条件的容器是B。
【答案】
B
【知识点】
函数的图象表示,实际问题的函数关系,数形结合思想
【点评】
本题主要考查对实际问题中函数图象的分析能力,解题的核心是理清注水速度、容器横截面积和水面上升速度三者的关联,能有效提升将实际问题和数学图象结合分析的能力。
【难度系数】
0.7
8. 一辆公交车从某一车站出发,加速行驶后开始匀速行驶,过了一段时间,公交车到达下一车站,乘客上、下车之后,公交车驶出车站继续匀速行驶。下列各图中,可以近似地刻画出公交车在这段时间内的速度变化情况的是(

C
)答案
8.C
解析
【分析】
解题时首先将公交车的整个行驶过程按速度变化拆分为不同阶段,明确每个阶段的速度变化特点:①初始从车站出发,速度为0,先加速,速度逐渐变大;②加速后匀速行驶,速度保持不变;③进站时减速,速度逐渐降到0;④停靠车站时速度为0且保持一段时间;⑤再次出站后先加速,之后匀速行驶。再将各阶段的速度变化和四个选项的图象逐一比对,排除不符合的选项即可得到答案。
【解析】
我们按照公交车的行驶过程逐一分析各阶段的速度变化:
1. 出发阶段:公交车从车站由静止出发,初始速度为0,加速行驶时速度随时间增加而增大,对应图象是从原点出发向上倾斜的线段;
2. 第一次匀速阶段:加速结束后匀速行驶,速度保持不变,对应图象是水平线段;
3. 进站阶段:到达下一站前减速停车,速度随时间增加逐渐减小到0,对应图象是向下倾斜至横轴的线段;
4. 停靠阶段:乘客上下车时公交车静止,速度为0且保持不变,对应图象是横轴上的水平线段;
5. 再次行驶阶段:驶出车站时先加速,速度逐渐变大,之后再次匀速行驶,速度保持不变,对应图象是先向上倾斜、再水平的线段。
对选项逐一判断:
选项A:没有减速到0和停靠车站的过程,不符合实际,错误;
选项B:初始速度不为0,不符合公交车从车站静止出发的特点,错误;
选项C:各阶段的速度变化均和实际过程匹配,正确;
选项D:没有匀速行驶的阶段,加速后立即减速,不符合题意,错误。
【答案】
C
【知识点】
函数图象的识别、速度-时间图象的意义
【点评】
本题结合生活中的公交车行驶场景考查函数图象的应用,解题的核心是将实际运动过程拆解为不同的速度变化阶段,再对应图象的走势进行匹配,注重对生活场景的数学化分析能力的考查。
【难度系数】
0.8
解题时首先将公交车的整个行驶过程按速度变化拆分为不同阶段,明确每个阶段的速度变化特点:①初始从车站出发,速度为0,先加速,速度逐渐变大;②加速后匀速行驶,速度保持不变;③进站时减速,速度逐渐降到0;④停靠车站时速度为0且保持一段时间;⑤再次出站后先加速,之后匀速行驶。再将各阶段的速度变化和四个选项的图象逐一比对,排除不符合的选项即可得到答案。
【解析】
我们按照公交车的行驶过程逐一分析各阶段的速度变化:
1. 出发阶段:公交车从车站由静止出发,初始速度为0,加速行驶时速度随时间增加而增大,对应图象是从原点出发向上倾斜的线段;
2. 第一次匀速阶段:加速结束后匀速行驶,速度保持不变,对应图象是水平线段;
3. 进站阶段:到达下一站前减速停车,速度随时间增加逐渐减小到0,对应图象是向下倾斜至横轴的线段;
4. 停靠阶段:乘客上下车时公交车静止,速度为0且保持不变,对应图象是横轴上的水平线段;
5. 再次行驶阶段:驶出车站时先加速,速度逐渐变大,之后再次匀速行驶,速度保持不变,对应图象是先向上倾斜、再水平的线段。
对选项逐一判断:
选项A:没有减速到0和停靠车站的过程,不符合实际,错误;
选项B:初始速度不为0,不符合公交车从车站静止出发的特点,错误;
选项C:各阶段的速度变化均和实际过程匹配,正确;
选项D:没有匀速行驶的阶段,加速后立即减速,不符合题意,错误。
【答案】
C
【知识点】
函数图象的识别、速度-时间图象的意义
【点评】
本题结合生活中的公交车行驶场景考查函数图象的应用,解题的核心是将实际运动过程拆解为不同的速度变化阶段,再对应图象的走势进行匹配,注重对生活场景的数学化分析能力的考查。
【难度系数】
0.8
9. [新课标—情境题]在如图所示的三个函数图象中,有两个函数图象能近似地刻画以下两个情境(在不作特别说明的情况下,整个过程匀速):

情境1:小芳离开家不久,发现把作业本忘在家里,于是返回家里,找到作业本后再去学校;
情境2:小芳从家出发,走了一段路后,为赶时间,以更快的速度前进.
(1)情境1,2所对应的函数图象分别是
(2)请你为剩下的函数图象写出一个适合的情境.
情境1:小芳离开家不久,发现把作业本忘在家里,于是返回家里,找到作业本后再去学校;
情境2:小芳从家出发,走了一段路后,为赶时间,以更快的速度前进.
(1)情境1,2所对应的函数图象分别是
图3
、图1
;(2)请你为剩下的函数图象写出一个适合的情境.
答案
9.(1)图3;图1
(2)小芳离开家去图书馆,看了一会书又走回家了.(答案不唯一,合理即可)
(2)小芳离开家去图书馆,看了一会书又走回家了.(答案不唯一,合理即可)
解析
【分析】
解决本题首先要明确函数图象的横、纵坐标含义:本题横坐标为时间,纵坐标为离开家的距离,再通过分析情境的过程特征匹配对应图象:
1. 分析情境1:全程分为三个阶段:①离开家:时间增加,离开家的距离逐渐增大;②返回家:时间增加,离开家的距离逐渐减小,直到回到家时距离为0;③找到作业后再去学校:时间增加,离开家的距离再次增大,符合该特征的是图3。
2. 分析情境2:全程均为远离家的过程,分为两个阶段:①先走一段路:距离随时间匀速增大,图象平缓上升;②提速前进:距离仍然随时间增大,且速度变快后图象倾斜程度变大(更陡),符合该特征的是图1。
3. 剩下的图2特征为:距离先增大,再保持不变,最后减小到0,对应“离开家-停留-返回家”的过程,据此编写合理情境即可。
【解析】
(1) 对情境1:小芳先离开家,距离随时间增大,再返回家距离随时间减小到0,找到作业后再次离家,距离随时间再次增大,和图3的变化趋势一致;
对情境2:小芳全程离家距离持续增大,后段速度更快,相同时间内距离增加更多,图象上升更陡,和图1的变化趋势一致。
因此情境1对应图3,情境2对应图1。
(2) 剩下的图2的变化过程是:先逐渐远离家,到达某地后停留一段时间(距离不变),再返回家中(距离减小到0),因此可编写对应合理情境即可。
【答案】
(1) 图3;图1
(2) 示例:小芳离开家去图书馆,看了一会书又走回家了(答案不唯一,合理即可)
【知识点】
函数图象的识别;从函数图象获取信息
【点评】
本题结合生活情境考查函数图象的实际应用,解题核心是理清实际过程的阶段特征和图象变化趋势的对应关系,侧重考查数形结合思想和知识应用能力,属于基础题。
【难度系数】
0.8
解决本题首先要明确函数图象的横、纵坐标含义:本题横坐标为时间,纵坐标为离开家的距离,再通过分析情境的过程特征匹配对应图象:
1. 分析情境1:全程分为三个阶段:①离开家:时间增加,离开家的距离逐渐增大;②返回家:时间增加,离开家的距离逐渐减小,直到回到家时距离为0;③找到作业后再去学校:时间增加,离开家的距离再次增大,符合该特征的是图3。
2. 分析情境2:全程均为远离家的过程,分为两个阶段:①先走一段路:距离随时间匀速增大,图象平缓上升;②提速前进:距离仍然随时间增大,且速度变快后图象倾斜程度变大(更陡),符合该特征的是图1。
3. 剩下的图2特征为:距离先增大,再保持不变,最后减小到0,对应“离开家-停留-返回家”的过程,据此编写合理情境即可。
【解析】
(1) 对情境1:小芳先离开家,距离随时间增大,再返回家距离随时间减小到0,找到作业后再次离家,距离随时间再次增大,和图3的变化趋势一致;
对情境2:小芳全程离家距离持续增大,后段速度更快,相同时间内距离增加更多,图象上升更陡,和图1的变化趋势一致。
因此情境1对应图3,情境2对应图1。
(2) 剩下的图2的变化过程是:先逐渐远离家,到达某地后停留一段时间(距离不变),再返回家中(距离减小到0),因此可编写对应合理情境即可。
【答案】
(1) 图3;图1
(2) 示例:小芳离开家去图书馆,看了一会书又走回家了(答案不唯一,合理即可)
【知识点】
函数图象的识别;从函数图象获取信息
【点评】
本题结合生活情境考查函数图象的实际应用,解题核心是理清实际过程的阶段特征和图象变化趋势的对应关系,侧重考查数形结合思想和知识应用能力,属于基础题。
【难度系数】
0.8
10. 如图,在边长为2的正方形ABCD中剪去一个边长为1的小正方形EFGD,动点P从点A出发,沿A→E→F→G→C→B的路线,绕多边形的边匀速运动到点B停止,则三角形ABP的面积S随着时间t变化的函数图象大致是(

B
)答案
10.B
解析
【分析】
要解决这道题,我们可以结合动点的运动过程,分段分析△ABP的面积变化规律:首先△ABP的底AB是固定长度的竖直边,其面积大小只和点P到AB边的水平距离(即三角形的高)有关,我们将动点P的运动路线分为A→E、E→F、F→G、G→C、C→B5个阶段,逐段判断面积S随时间t的变化趋势,再匹配对应的函数图象即可。
1. 当P在A→E上运动时:P到AB的水平距离随时间匀速增大,因此S匀速增大,图象为上升的线段;
2. 当P在E→F上运动时:P的水平位置不变,到AB的距离固定,因此S保持不变,图象为水平线段;
3. 当P在F→G上运动时:P到AB的水平距离再次随时间匀速增大,因此S再次匀速增大,图象再次为上升的线段;
4. 当P在G→C上运动时:P的水平位置不变,到AB的距离达到最大值,因此S保持最大值不变,图象为水平线段;
5. 当P在C→B上运动时:P到AB的水平距离随时间匀速减小到0,因此S匀速减小到0,图象为下降的线段。
【解析】
我们结合上述分析逐一排除错误选项:
选项A:初始阶段S不为0,且没有上升过程,不符合P从A出发的面积变化规律,排除;
选项C:没有中间“上升→水平→再上升”的过程,不符合运动前3段的面积变化,排除;
选项D:S达到最大值后直接下降,没有对应G→C阶段的水平线段,排除;
只有选项B的图象完全符合我们分析的5个阶段的变化趋势。
【答案】
B
【知识点】
动点问题的函数图象,三角形面积计算,函数图象识别
【点评】
本题考查动点对应的函数图象判断,解题核心是对运动过程合理分段,结合几何图形的性质判断每段函数的增减性和是否为常量,不需要计算具体数值,通过变化趋势即可快速得到答案,能很好地考查数形结合的分析能力。
【难度系数】
0.7
要解决这道题,我们可以结合动点的运动过程,分段分析△ABP的面积变化规律:首先△ABP的底AB是固定长度的竖直边,其面积大小只和点P到AB边的水平距离(即三角形的高)有关,我们将动点P的运动路线分为A→E、E→F、F→G、G→C、C→B5个阶段,逐段判断面积S随时间t的变化趋势,再匹配对应的函数图象即可。
1. 当P在A→E上运动时:P到AB的水平距离随时间匀速增大,因此S匀速增大,图象为上升的线段;
2. 当P在E→F上运动时:P的水平位置不变,到AB的距离固定,因此S保持不变,图象为水平线段;
3. 当P在F→G上运动时:P到AB的水平距离再次随时间匀速增大,因此S再次匀速增大,图象再次为上升的线段;
4. 当P在G→C上运动时:P的水平位置不变,到AB的距离达到最大值,因此S保持最大值不变,图象为水平线段;
5. 当P在C→B上运动时:P到AB的水平距离随时间匀速减小到0,因此S匀速减小到0,图象为下降的线段。
【解析】
我们结合上述分析逐一排除错误选项:
选项A:初始阶段S不为0,且没有上升过程,不符合P从A出发的面积变化规律,排除;
选项C:没有中间“上升→水平→再上升”的过程,不符合运动前3段的面积变化,排除;
选项D:S达到最大值后直接下降,没有对应G→C阶段的水平线段,排除;
只有选项B的图象完全符合我们分析的5个阶段的变化趋势。
【答案】
B
【知识点】
动点问题的函数图象,三角形面积计算,函数图象识别
【点评】
本题考查动点对应的函数图象判断,解题核心是对运动过程合理分段,结合几何图形的性质判断每段函数的增减性和是否为常量,不需要计算具体数值,通过变化趋势即可快速得到答案,能很好地考查数形结合的分析能力。
【难度系数】
0.7
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