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2019年高考物理考纲解读与热点难点突破专题17物理图象解题方法与技巧热点难点突破.doc

1、1专题 17 物理图象解题方法与技巧1如图 4 甲所示,在光滑的水平面上,物体 A 在水平方向的外力 F 作用下做直线运动,其 vt 图象如图乙所示,规定向右为正方向下列判断正确的是( )图 4A在 3 s 末,物体处于出发点右方B在 12 s 内,物体正向左运动,且速度大小在减小C在 13 s 内,物体的加速度方向先向右后向左D在 01 s 内,外力 F 不断增大【答案】A2水平地面上质量为 1 kg 的物块受到水平拉力 F1、 F2的作用, F1、 F2随时间的变化如图 5 所示,已知物块在前 2 s 内以 4 m/s 的速度做匀速直线运动,取 g10 m/s 2,则( )图 5A物块与地

2、面间的动摩擦因数为 0.2B3 s 末物块受到的摩擦力大小为 3 NC4 s 末物块受到的摩擦力大小为 1 ND5 s 末物块的加速度大小为 3 m/s2【答案】BC【解析】在 02 s 内物块匀速运动,则摩擦力 Ff3 N,则 0.3,选项 A 错误;2 s 后Ffmg 3102物块做减速运动,加速度 a m/s22 m/s 2,则经过 t 2 s,即 4 s 末速度减为零,F合m 6 5 31 0 va则 3 s 末物块受到的摩擦力大小为 3 N,物块停止后,因两个力的差值小于最大静摩擦力,则物 块不再运动,则 5 s 末物块的加速度为零,4 s 末物块受到的摩擦力为静摩擦力,大小为 6

3、N5 N1 N,选项B、C 正确,选项 D 错误3 A、 B、 C、 D 四个质量均为 2 kg 的物体,在光滑的水平面上做直线运动,它们运动的x t、 v t、 a t、 F t 图象如图所示,已知物体在 t0 时的速度均为零,其中 04 s 内物体运动位移最大的是( )【答案】A由图象可知:物体在第 1 s 内做匀加速运动,第 2 s 内做匀减速运动,2 s 末速度减为 0,前 2 s 内的位移为 x2 0.512 m0.5 m,后 2 s 内位移 x x0.5 m,总位移为 1 m,综上可知,A 正12确4如图 6 甲所示,静止在光滑水平面上的长木板 B(长木板足够长)的左端放着小物块

4、A.某时刻, A 受到水平向右的外力 F 作用, F 随时间 t 的变化规律如图乙所示,即 F kt,其中 k 为已知常数若物体之间的滑动摩擦力 Ff的大小等于最大静摩擦力,且 A、 B 的质量相等,则下列图中可以定性地描述长木板 B3运动的 v t 图象的是( )图 6【答案】B5一汽车在平直公路上行驶从某时刻开始计时,发动机的功率 P 随时间 t 的变化如图 7 所示假定汽车所受阻力的大小 Ff恒定不变下列描述该汽车的速度 v 随时间 t 变化的图象中,可能正确的是( )图 74【答案】A6一小物块沿固定斜面向上滑动,然后滑回到原处物块初动能为 Ek0,与斜面间的动摩擦因数不变,则该过程中

5、,物块的动能 Ek与位移 x 关系的图线是( )【答案】C【解析】小物块上滑过程,由动能定理得( mgsin mg cos )x Ek Ek0,整理得Ek Ek0( mgsin mg cos )x;设小物块上滑的最大位移大小为 x1,小物块下滑过程,由动能定理得( mgsin mg cos )(x1 x) Ek0, 整理得 Ek( mgsin mg cos )x1( mgsin mg cos )x,故只有 C 正确57一赛车在平直赛道上以恒定功率加速,其功率为 200 kW,设所受到的阻力不变,加速度 a 和速度的倒数 的关系如图 8 所示,则赛车( )1v图 8A做匀加速直线运动B质量为 5

6、00 kgC所受阻力大小为 2 000 ND速度大小为 50 m/s 时牵引力大小为 3 000 N【答案】BC综上可解得: m500 kg, Ff210 3 N ,选项 B、C 正确;由 P Fv 可知, F N4 000 Pv 200 00050N,选项 D 错误8如图 9 甲所示,物体置于某固定的斜面上,与斜面间的动摩擦因数为 .对物体施加水平向右大小变化的外力 F,保持物体沿斜面向下做加速运动,加速度 a 随外力 F 变化的关系如图乙所示,物体不脱离斜面的条件是 F20 N,若重力加速度 g10 m/s2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,根据图乙中所提供的信息经过分析计算可以求出( )图

7、9A物体的质量6B斜面倾角的正弦值C物体运动 6 s 的位移D加速度为 6 m/s2时物体对斜面的压力【答案】ABD9一带电粒子在电场中仅受静电力作用 ,做初速度为零的直线运动取该直线为 x 轴,起始点 O 为坐标原点,其电势能 Ep与位移 x 的关系如图 4 所示,下列图象中合理的是( )图 4【答案】D【解析】粒子仅受电场力作用,做初速度为零的加速直线运动,电场力做功等于电势能的减小量,故:F , Ep x 图象上某点的切线的斜率表示电场力,故电场力逐渐减小,根据 E ,故电场强度也逐| Ep x| Fq渐减小,A 错误; 根据动能定理,有: F x Ek,故 Ek x 图线上某点切线的斜

8、率表示电场力,由于7电场力逐渐减小,与 B 图矛盾,B 错误; 按照 C 图,速度随着位移均匀增加,根据公式 v2 v 2 ax,匀20变速直线运动的 v2 x 图象是直线,题图 v x 图象是直线,相同位 移速度增加量相等,又是加速运动,故增加相等的速度需要的时间逐渐减小,故加速度逐渐增加,而电场力减小导致加速度减小,故矛盾,C错误; 粒子做加速度减小的加速运动,D 正确 10空间存在平行于 x 轴方向的静电场,其电势 随 x 的分布如图 5 所示一质量为 m、电荷量为 q的带电粒子从坐标原点 O 由静止开始,仅在电场力作用下沿 x 轴正方向运动则下列说法正确的是( )图 5A该粒子带正电荷

9、B空间存在的静电场场强 E 是沿 x 轴正方向均匀减小的C该粒子从原点 O 运动到 x0过程中电势能是减小的D该粒子运动到 x0点的速度是q 02m【答案】AC11沿着电场中某条直线电场线方向建立 x 轴,该电场线上各点电场强度 E 随 x 的变化规律如图 6 所示,坐标原点 O、 x1、 x2和 x3分别与 x 轴上的 O、 A、 B、 C 四点相对应,相邻两点间距相等一个带正电的粒子从 O 点附近由静止释放,运动到 A 点处的动能为 Ek,仅考虑电场力作用则( )图 68A从 O 点到 C 点,电势一直降低B粒子先做变加速运动,后做匀减速运动C粒子运动到 C 点时动能大于 1.5EkD粒子

10、在 OA 段 的电势能减少量小于在 AB 段的电势能减少量【答案】ACD12某条直线电场线上有 O、 A、 B、 C 四个点,相邻两点间距离均为 d,以 O 点为坐标原点,沿电场强度方向建立 x 轴,该电场线上各点电场强度 E 随 x 的变化规律如图 7 所示一个带电荷量为 q 的粒子,从 O 点由静止释放,仅考虑电场力作用则( )图 7A若 O 点的电势为零,则 A 点的电势为E0d2B粒子 A 到 B 做匀速直线运动C粒子运动到 B 点时动能为3E0qd2D粒子在 OA 段电势能变化量大于 BC 段电势能变化量【答案】CD【解析】根据电压与电场强度的关系 U Ed,可知 E x 图象与 x

11、 轴围成的面积表示电势差,取 O 点电势为零,由粒子从 O 到 A 的电势差为 UOA E0d,又 UOA O A,解得: A E0d,故 A 错误;由题12 12图可知, A、 B 之间是匀强电场,因为粒子从 O 到 A 的速度不断增加,故粒子从 A 到 B 做匀加速直线运动,9故 B 错误;由题图可知, O、 B 之间的电势差为 UOB E0d E0d E0d,根据动能定理得: qUOB EkB0,得12 32EkB E0qd,故 C 正确;由题图可知, OA 段 E x 图象与 x 轴围成的面积大于 BC 段的面积 ,即 UOAUBC,根32据 W qU,可知 OA 段电场力做功多,故

12、OA 段电势能变化量大于 BC 段电势能变化量,故 D 正确13如图 8 所示,等腰直角三角形区域内有垂直于纸面向里的匀强磁场,左边有一形状与磁场边界完全相同的闭合导线框,线框斜边长为 l,线框从图示位置开始水平向右匀速穿过磁场区域,规定线框中感应电流逆时针方向为正方向,其感应电流 i 随位移 x 变化的图象正确的是( )图 8【答案】B14如图 9 所示,在光滑水平面内,虚线右侧存在匀强磁场,磁场方向垂直纸面向外,一正方形金属线框质量为 m,电阻为 R,边长为 L,从虚线处进入磁场时开始计时,在外力作用下,线框由静止开始,以垂直于磁场边界的恒定加速度 a 进入磁场区域, t1时刻线框全部进入

13、磁场,规定顺时针方向为感应电流 I的正方向,外力大小为 F,线框中电功率的瞬时值为 P,通过导线横截面的电荷量为 q,其中 P t 和 q t图象均为抛物线,则这些量随时间变化的图象正确的是( )10图 9【答案】CD15某实验小组要探究一小灯泡的伏安特性曲线,并研究小灯泡在不同电压下的实际功率,实验电路如图 10 所示:图 10(1)实验闭合开关前,滑动变阻器的滑片 P 应在_端(填“ a”或“ b”)(2)实验中闭合开关,把滑片 P 向另一端移动过程中,发现电流表与电压表均有明显读数且读数几乎不变,则电路中出现故障的元件可能是_(填“A”或“B”) A小 灯泡 B滑动变阻器(3)该小组根据

14、实验数据描绘出小灯泡的伏安特性曲线如图 11 甲所示,可判定在图乙中小灯泡的功率P 与加在两端电压的平方 U2的图象正确的是_(选填“1” “2”或“3”)11图 11(4)某同学将两个完全相同的这种小灯泡并联接在电源两端,已知电源的电动势 E3 V、内阻 r2 ,则此时每个小灯泡的实际功率为_(结果保留两位小数)【答案】(1) a (2)B (3)3 (4)0.44 W(0.42 W0.46 W 均可)(4)灯泡两端的电压为 U,流过每个灯泡的电流为 I,则 E U2 Ir,得 U34 I,画出电源的 U I图线如图交点坐标 U2.20 V, I0.2 0 A,所以小灯泡消耗的电功率为: P

15、 UI0.44 W.16某实验小组的同学在实验室发现了一段粗细均匀、电阻率较大的电阻丝,于是设计了如图 12 甲所示的电路进行了实验探究,其中 MN 为电阻丝, R0是阻值为 1.0 的定值电阻,实验中调节滑动变阻器的滑片 P,记录电压表示数 U、电流表示数 I 以及 对应的 PN 长度 x,绘制了 U I 图线如图乙所示12(1)由图乙求得电池的电动势 E_V,内阻 r_.(2)实验中由于电表内阻的影响,电动势测量值_(选填“大于” “等于”或“小于”)其真实值(3)根据实验数据可绘出图象,如图丙所示图象斜率为 k,电阻丝横截面积为 S,可求得电阻丝的电阻率 _,电表内阻对电阻率的测量_(选填“有”或“没有”)影响【答案】(1)1.49 0.45 (2)小于 (3) kS 没有【解析】(1)由闭合电路欧姆定律可知: U E I(r R0),则可知,题图乙中的图象与纵轴的交点表示电动势,故 E1.49 V;图象的斜率表示内电阻,则 r R0 1.45 ,解得: r1.45 1.49 1.20.201.0 0.45 ; (3)根据欧姆定律可知 ,电阻 R ,则可知 k ,解得: kS,若考虑电表内阻,图象的斜UI xS S率不变,所以电表内阻对电阻率的测量没有影响

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