形形色色的物理图象

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1、形形色色的物理图象江苏省特级教师南京市新世纪学校(210000)戴儒京物理学中的图象，形象地表示物理量之间的关系，既是物理学研究的重要内容，也是高考物理题的重头戏，刚刚落幕的2011年高考，就体现了这一点。2011年高考，全国共14套有物理题的试卷，其中理综卷有11套，其中课程标准试卷8套，大纲卷3套，物理单科试卷共3套，分别是江苏省物理卷，上海市物理卷,海南省物理卷，仅从这3套物理单科试卷统计，在所有共67道题(江苏省卷15题，上海卷33题，河南卷19题)中，有明显的图象的题目就有17题，占总题数的25%O所谓明显的图象的图象，是指题冃中有图彖的，另外还有题冃屮虽然没有图象

2、，但解题中可以用到图象的，即图象法解题或图象辅助解题，我们称为隐性的图象题，本统计未包含在内。在2011年高考题中形形色色的图象中，有常见的运动学图象如V-/图象，兀-r图象，a-f图象和动力学图象如F-r图象，有常用的物理实验图象包括力学实验图彖如5-1和电学实验图象如伏安特性曲线即I-U图彖，有传统的振动与波图象即y-f图象和y-%图象以及交流电图象(u-r图象或图象)，以上这些常见或常用的图象，我们专文研究，本文研究那些在2011年高考题中出现的不常见或不常用的形形色色的物理图象。1•理想气体的V-T图象1.(2011高考上海卷第3题).如图，一定量的理想气体从状态a沿

3、直线变化到状态b,在此过程中，其压强(A)逐渐增大(B)逐渐减小(C)始终不变(D)先增大后减小【解析】根据气体状态方程空=恒量，因为沿直线从a到b,V逐渐变小，TT逐渐变大，所以P逐渐变大，本题选A。【答案】A【点评】木题考查理想气体状态变化规律及图象，难度：容易。2.气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线2.(2011高考上海卷第8题).某种气体在不同温度下的气体分子速率分布曲线如图所示，图中表示卩处单位速率区间内的分子数百分率，所对应的温度分别v为皿,则⑷Tj>Tn>Tm(B)Tm>Tn>T

4、(C)Tn>TnTu>Tin(D)TH【解析】因为温度是分子平均动能的标志，而

5、分子平均动能取决于分子平均速率,根据图象可以得出Tih>T

6、

7、>T］。所以本题选B。【答案】b【点评】本题考查气体分子速率分布曲线与温度的关系，难度：中等。2.两种温度下黑体辐射强度与波长关系图象1.(2011高考江苏省卷第12C(1)T题)下列描绘两种温度下黑体辐射强度与波长关系的图中，符合黑体辐射规律的是【解析】黑体辐射的强度随温度的升高，一方面各种波长的辐射强度都增加，另一方面辐射强度的极大值向着波长较短的方向移动，仔细观察四个图彖,A正确。2.磁场中导体棒的加速度和动能与位移的关系图象3.(2011高考山东理综卷第22题)•如图甲所示，两固定的竖直光滑金属导轨足够长且

8、电阻不计。两质量、长度均相同的导体棒c、d,置于边界水平的匀强磁场上方同一高度力处。磁场宽为3/z,方向与导轨平面垂直。先由静止释放c,c刚进入磁场即匀速运动，此时再由静止释放〃，两导体棒与导轨始终保持良好接触。用q.表示c的加速度，E畑表示〃的动能，兀、、七分别表示c、d相对释放点的位移。图乙中正确的是(9甲h4h5hxACD【解析】由静止释放C,进入磁场之前做自由落体运动，,V-Jg,C进入磁场后做匀速运动。此时再静止释放d做自由落体运动，到进入磁场时，x=vf=J2凱・r—=2Ac运动的位移VS。此时，xRh，然后c、d以共同速度运动，回路中不产生感应电流，c只受重力，

9、加速度仍为g,所以A项错误，B项正确。C离开磁场后，回路中产牛感应电流，因为在x（、=3h到兀=4力，即x严h到xd=2h,其间c、d的加速度都为g,所以在xd=2h时，其速度大于xd=〃时的速度，所以d受到向上的安培力大于重力，做减速运动，直到到心=4/八然后离开磁场，加速度仍然为g,所以C项错误，D项正确。【答案】BD点评：这是一道电磁感应的综合题，考查考生的知识点有机械能守恒定律，牛顿运动定律，匀强磁场中的安培力，法拉第电磁感应定律，楞次定律等。考查了考生的推理能力、分析综合能力、应用数学知识解决物理问题的能力。要求考生具有较强的空间想像能力、很好的图像分析能力。2.电

10、容器放电过程中导体棒的加速度、速度图象和电流图象及电容器电量图象1.2011年高考江苏省物理卷第5题.如图所示，水平面内有一平行金属导轨，导轨光滑且电阻不计。匀强磁场与导轨平面垂直。阻值为R的导体棒垂育于导轨静止放置，且与导轨接触良好。匸0时,将开关S由1掷到2。q、i、v和a分别表示电容器所带的电荷量、棒中的电流、棒的速度和加速度。下列图象止确的是（A）（B）（C）（D）F【解析】将开关S由1掷到2时，电容器开始放电，开始时刻i=2（E为电动R势，R为导体棒的电阻），电流最大，因安培力作用，导体棒产生