2019届高三物理二轮复习三图像问题---精校解析Word版

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1、热点三　图像问题物理图像能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一，是新课标高考命题中的热点和重点，有以选择题为主的运动学图像、电场图像、电磁感应图像，也有以计算题为主的动力学图像，还有以实验题考查为主的数据处理图像等，主要考查对图像的理解、选择、变换、描绘及应用。考向一　力学图像　一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数的图像如图1所示，若已知汽车的质量，则根据图像所给信息，不能求出的物理量是图1A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度C．汽车受到的阻力D．汽车

2、运动到最大速度所需的时间[解析]　由F－Ff＝ma、P＝Fv可得a＝·－，由a－图像可知，＝k＝40m2·s－3，可求出汽车的功率P，由a＝0时＝0.05m－1·s，可得汽车行驶的最大速度vm＝20m/s，再由vm＝，可求出汽车受到的阻力Ff，但无法求出汽车运动到最大速度所需的时间。[答案]　D考向二　电磁学图像　一个面积为S的圆形金属框置于水平桌面上，如图2甲所示(俯视图)，金属框内有一与线框平面垂直的磁场，磁感应强度为B1，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨(两导轨相距L、电阻不计)相连接，导轨间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2，一电阻为r的导体

3、棒垂直放在导轨上且与导轨良好接触，当磁感应强度B1随时间t按图乙所示规律变化时，导体棒在水平外力F的作用下始终不动，规定外力水平向右为正，磁场方向垂直纸面向里(竖直向下)为正，不计一切摩擦，则在0～5s内外力F随时间t变化的图像正确的是图2[解析]　因导体棒在水平外力F的作用下始终不动，所以施加的水平外力与安培力始终等大反向，即F＝F安＝B2IL，由题图乙知0～1s内恒定，由楞次定律知回路中产生的感应电流为逆时针方向，由左手定则知导体棒所受安培力是水平向左的，即外力水平向右，排除B和C；又由法拉第电磁感应定律知I＝＝·是恒定的，即水平外力大小恒定，由题图乙知在2～3s

4、内是0～1s内的2倍，所以由电流的表达式及安培力表达式得A正确，D错误。[答案]　A考向三　实验中的图像　某实验小组用下列器材及图3甲所示的电路测定电源电动势E和内电阻r。器材：电阻箱R(阻值范围0～999.9Ω)；电压表V(量程0～3V，内阻约为3kΩ)；定值电阻(R0＝5Ω)；开关、导线若干。图3(1)请根据图甲的电路图，在图乙中画出连线，将实线图补充完整。(2)实验时，改变电阻箱R的值，记录下电压表的示数U，并根据实验数据在图丙中描出了对应的点，请在图中画出－图线。(3)由在图丙中所描的图像求出电源的电动势E＝______V(保留两位有效数字)，内电阻r＝___

5、___Ω。[解析]　(1)实物连线(注意正、负极)如图甲所示。图甲(2)连线如图乙所示。图乙(3)由闭合电路欧姆定律及所给电路图知E＝U＋(r＋R0)，化简得＝＋·，由图乙知图线在纵轴上的截距为0.35V－1，斜率为2.0Ω·V－1，即＝0.35V－1，≈2.0Ω·V－1，所以电源E≈2.9V，r＝0.8Ω。[答案]　(1)见解析图甲　(2)见解析图乙(3)2.9　0.81.(2018·全国卷Ⅰ)如图4，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P系统处于静止状态。现用一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加速直线运动。以x表示P离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前

6、，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是图4解析　静止时kx0＝mg刚加速时(x＜x0)，F＋k(x0－x)－mg＝ma，F＝ma＋kx，故A正确，BCD错误。答案　A2．(多选)如图5甲所示，足够长的木板B静止于光滑水平面上，其上放置小滑块A，木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a－F图像。已知重力加速度g取10m/s2，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，则图5A．滑块A的质量为4kgB．木板B的质量为1kgC．当F＝10N时木板B的加速度为4m/s2D．滑块A与木板B之间的动摩擦因数为0.1答案　BC3．(多选)如图

7、6所示，直线a、抛物线b和c为某一稳恒直流电源在纯电阻电路中的总功率PE、输出功率PR、电源内部发热功率Pr随路端电压U变化的图像，但具体对应关系未知，根据图像可判断图6A．PE－U图像对应图线a；由图知电动势为9V，内阻为3ΩB．Pr－U图像对应图线b；由图知电动势为3V，内阻为1ΩC．PR－U图像对应图线c；图像中任意电压值对应的功率关系为PE＝Pr＋PRD．外电路电阻为1.5Ω时，输出功率最大为2.25W解析　设路端电压为U，电源电动势为E，电源内阻为r，电源的总功率PE＝E＝－U＋，故PE－U图像对应图线a，由题图知，＝3，＝9，解得E＝3V