2019高考物理模型系列之算法模型專題04圖象應(yīng)用模型(2)學(xué)案

1、專題 04 圖象應(yīng)用模型（2）模型演練1.如圖所示為表示甲、乙物體運動的 s-1 圖象，則其中錯誤的是:練 1 圖A. 甲物體做變速直線運動，乙物體做勻速直線運動B. 兩物體的初速度都為零C. 在 ti時間內(nèi)兩物體平均速度大小相等D. 相遇時，甲的速度大于乙的速度【答案】ACD【解析】兇圖象描述物體運動位移隨時間孌化的關(guān)系，團線（某點切線）斜率表示速度，故 B 錯A、D D正確,團線交點表示兩物體相遇，又從團上看兩物體從同 F 呂出發(fā),h 時間內(nèi)的位移相等所以平均 速度犬小相等，C正確+2.如圖所示的st圖象和vt圖象中，給出四條曲線 1、2、3、4 代表四個不同物體的運動情況，關(guān)于它 們的物

2、理意義，下列描述正確的是（）t/sO b k爲i/s練 2 圖A. 圖線 1 表示物體做曲線運動B.st圖象中11時刻V1V2C.vt圖象中 0 至t3時間內(nèi) 3 和 4 的平均速度大小相等D.兩圖象中，t2、t4時刻分別表示 2、4 開始反向運動【答案】B【解析】能夠用st圖象和vt圖象表示的運動只有正、 負方向之分，故均為直線運動，A 錯誤；在st圖象中，圖線切線的斜率表示物體速度的大小，故st圖象中t1時刻 1 物體的速度大于 2 物體的速度，B正確；根據(jù)平均速度的定義，在相同時間內(nèi)位移較大的物體平均速度較大，在vt圖象中，圖線和坐標軸所圍面積表示物體的位移，由圖可得在0 至t3時間內(nèi)

3、4 物體的位移大于 3 物體的位移，故兩物體平均速度不等，C 錯誤；在vt圖象中縱坐標的正負表示速度的方向，因此在t4時刻 4 物體開始減速，并非改變方向，D 錯誤.23.如圖所示是一汽車在平直路面上啟動的速度-時間圖象,A.0ti時間內(nèi)，汽車的牽引力增大，加速度增大，功率不變B.0ti時間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變，功率增大C. tit2時間內(nèi)，汽車的牽引力減小，加速度減小D. tit2時間內(nèi)，汽車的牽引力不變，加速度不變【答案】BC【解析】在時間內(nèi)，圖線斜率不變，貝惋速度不變丿由尸-丹=啊知牽引力裱，由網(wǎng)知功率增 大，A 錯誤 B 正確.在時間內(nèi)，宙 P 二刊知速度増九 加速度減小，

4、結(jié)合尸丹二沁知牽引力減小, C 正確 D 錯誤.4. 一物體在 A、B 兩點的正中間由靜止開始運動（設(shè)不會超越A、B）,其加速度隨時間變化如圖所示。設(shè)向A 的加速度為為正方向，若從出發(fā)開始計時，則物體的運動情況是（a/ m s34t/s【答案】D【解析】根據(jù) a-t 圖象作出其 v-t 圖象，如右圖所示，由該圖可以看出物體的速度時大時小，但方向始終不變，一直向 A 運動，又因 v-t 圖象與 t 軸所圍“面積”數(shù)值上等于物體在t 時間內(nèi)的位移大小，所以4ti時刻起汽車的功率保持不變.由圖象可知先向后向 B,再向A,又向B,4 秒末靜止在原處先向后向 B,再向A,又向B,4 秒末靜止在偏向 A

5、的某點先向后向 B,再向A,又向B,4 秒末靜止在偏向 B 的某點一直向 A 運動,4 秒末靜止在偏向 A 的某點練 3 圖3秒末物體距 A 點為 2 米5. 一輛汽車在平直的公路上以某一初速度運動，運動過程中保持恒定的牽引功率，其加速度a 和速度的倒數(shù)（1 /v）圖象如圖所示.若已知汽車的質(zhì)量，則根據(jù)圖象所給的信息，能求出的物理量是A.汽車的功率B.汽車行駛的最大速度C.汽車所受到的阻力D.汽車運動到最大速度所需的時間【答案】ABCp ppif fI【解析】由一aMdaMd有口二- 丄，結(jié)合團象可知在 E 象中，當 4 = 00 寸 =20 胡心，B 正v vM M v v M Mv確；當-

6、=0f-=0f = = M=2MM=2Mt tC 正確；則當尸 0 時，尸二幾 A 正確；在a-a-圖象中圖線與v vv v橫軸所圍成的面積等于時間的倒數(shù)但初速度未知，故不能確定運動時間 D 錯誤6. 一物體做加速直線運動，依次通過A AB、C 三點，AE=BC物體在AB段加速度為ai,在BC段加速度為a2,v v K K+Vc且物體在 B 點的速度為VBAC，貝y2A.aia2B.ai=a?C.aia2D.不能確定【答案】C【解析】依題意作出物體的v-t圖象，如圖 1 所示。圖線下方所圍成的面積表示物體的位移，由幾何知識4知圖線、不滿足AB=BC只能是這種情況。因為斜率表示加速度，所以7.在

7、無風(fēng)的情況下，跳傘運動員從水平飛行的飛機上跳傘，下落過程中受到空氣阻力，下列描繪下落速度的水平分量大小Vx、豎直分量大小Vy與時間t的圖像，可能正確的是【解析】跳傘運動員下落過程中受到的空氣阻力并非為恒力，與速度有關(guān)，目速度越大受到的阻力越大.豎 直方向運動員受重力和空氣阻力 速度逐漸増犬 阻力増大合力減小加速度減小.水平方向只受阻力速度減小，阻力減小，抑速度減小.在象中團線的斜率表示加速度，故 m 頁正確.8.某人騎自行車在平直道路上行進，圖6 中的實線記錄了自行車開始一段時間內(nèi)的v-t 圖象。某同學(xué)為了簡化計算，用虛線作近似處理，下列說法正確的是A. 在 ti時刻，虛線反映的加速度比實際的

8、大B. 在 0-ti時間內(nèi)，由虛線計算出的平均速度比實際的大C. 在 ti-t2時間內(nèi)，由虛線計算出的位移比實際的大D. 在 t3-t4時間內(nèi)，虛線反映的是勻速運動aifmax,物體由靜止開始做勻加速直線運動，13v=at=6m/s ,1212S2at2 3 9m2 26-9s 時：F=f,物體做勻速直線運動，S3=vt=6x x3=18m9-12s 時：Ff，物體以 6m/s 為初速度，以 2m/s2為加速度繼續(xù)做勻加速直線運動,s4二vtat2=6 312 32二27m2 2所以 0-12s 內(nèi)物體的位移為：s=S1+S2+S3+S4=54m B 正確。17.人在地面上用彈簧秤稱得其體重為

9、490N,他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重,數(shù)如圖 5 所示，電梯運行的 v-t 圖可能是（取電梯向上運動的方向為正）【答案】AD【解析】由 Gt 圖象可知，站至&時間段內(nèi)電梯先失重，接看保持正常狀態(tài)，最后超重，因此，電梯先具有 冋下的加速度（加速度為員）接著處于平衡狀態(tài)，最后應(yīng)具有向上的加速度（加速度為正）18.質(zhì)量為 m 的物體靜止在光滑水平面上，從 t=0 時刻開始受到水平力的作用。力的大小F 與時間 t 的關(guān)系如圖所示，力的方向保持不變，則8 -4=2m/s2t0至 t3時間段內(nèi)彈簧秤的示什 G/N540 .嚴490 n-:II440 -:t/St3 ”iIItot1t214C.在

10、t =0到3to這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為D.在t =0到3t0這段時間內(nèi)，水平力的平均功率為【答案】BD【解析】仙內(nèi)物體的加速度為堂施時刻的速度為 h = 塑，在弘時刻的瞬時速度mm嗎二乃+3 碼 j 二獨，則時刻的瞬吋功率為尸=3 熱養(yǎng)止二竺噸，A 錯誤* B 正勒 在厶 0 到mmm氛 這段時間內(nèi)，由動能定理可得護=唇=匕訶=至覺，則這段時間內(nèi)的平測率臣二空爼，D22m2m6m6m正確19. 一個靜止的質(zhì)點，在04s 時間內(nèi)受到力F的作用，力的方向始終在同一直線上，力F隨時間t的變化【答案】DA.3t0時刻的瞬時功率為5Fo2t。mB.3t0時刻的瞬時功率為15Fo2tom223Fo

11、to4m25Fo2t。6mD.第 2s 末位移改變方向第 4s 末運動速度為零B.C.第 4s 末回到原出發(fā)點15【解析】02s 內(nèi)，合力的方向不變，知加速度的方向不變，物體一直做加速運動,為反向，則加速度方向相反，物體做減速運動，因為02s 內(nèi)和 24s 內(nèi)加速度大小方向是對稱的，則4s末速度為零，在整個運動過程中速度方向不變，一直向前運動故D 正確，A、B、C 錯誤.20.如圖所示，物體沿斜面由靜止滑下，在水平面上滑行一段距離停止，物體與斜面和水平面間的動摩擦因數(shù)相同，斜面與水平面平滑連接。圖乙中v、a、f和s分別表示物體速度大小、加速度大小、摩擦力大小和【解析】物體在斜面上下滑，受到重力

12、、支持力和摩揀力的作用，其合夕卜力為恒力加速度為恒曇物體 做勻加速直線運動， 其加速度團象應(yīng)為一平行橫軸的直線段， 速度=業(yè)其速度團象應(yīng)為一向上傾斜的直 線段， 路程5=1,路程隨時間變化的圉象應(yīng)為一開口向上的拋物線，Bs D 錯誤$物體滑到水平面 上后，在摩撅力作用下做勻減速運動，其摩揀力大于在斜面上運動時的摩播力，所以 C 正確.示圖像中，能正確反映各物理量之間關(guān)系的是【解析】：設(shè)物體的機械能為 E,由機械能守恒定律：Ep=E-Ek,故勢能與動能的圖像為傾斜的直線，選項 C 錯誤;由動能定理：Ek=mghm=1mgt2,則 Ep=E-mgh,故勢能與 h 的圖像也為傾斜的直線，選項 D 錯

13、誤；2 2Ep=E-丄 mV2,故勢能與速度的圖像為開口向下的拋物線，選項 B 正確；同理 Ep=E-2mdt2,勢能與時間的圖像也2 2為開口向下的拋物線,A 錯誤.22. 一物體沿固定斜面從靜止開始向下運動，經(jīng)過時間t0滑至斜面底端。已知在物體運動過程中物體所受的摩擦力恒定。若用F、V、s 和E分別表示該物體所受的合力、物體的速度、位移和機械能，則下列圖象中24s 內(nèi)，合力方向改21.物體做自由落體運動,H 代表動能，EP代表勢能,h代表下落的距離，以水平地面為零勢能面。下列所路程。圖乙中正確的是C【答案】C16可能正確的是【答案】AD【解析】物體在沿斜面向下滑動過程中，所受的合力為重力沿

14、斜面向下的分力及摩揍力，故大小不孌，A 正確 j而物體在此合力作用 F 作勻加速運動，J 所以錯$物體受摩攥力作用”總的 機械能將 MdsD正確*23.空間某一靜電場的電勢 在x軸上分布如圖所示，x軸上兩點B C點電場強度在X方向上的分量分 別是EBX、ECx，下列說法中正確的有A.EBX的大小大于ECx的大小B.EBx的方向沿x軸正方向C.電荷在0點受到的電場力在x方向上的分量最大D.負電荷沿 x 軸從B移到C的過程中，電場力先做正功，后做負功【答案】AD【解析】在 B 點和 C 點附近分別取很小的一段 d,由圖象，B 點段對應(yīng)的電勢差大于 C 點段對應(yīng)的電勢差，看做勻強電場有 E，可見 E

15、Bx ECx, A 項正確；同理可知 0 點場強最小，電荷在該點受到的電場力最小，C 項錯誤；沿電場方向電勢降低，在0 點左側(cè)，EBx 的方向沿 x 軸負方向，在 0 點右側(cè)，ECx 的方向沿x 軸正方向，所以 B 項錯誤，D 項正確.24.兩帶電量分別為q和一q的點電荷放在x軸上，相距為L,能正確反映兩電荷連線上場強大小E與x關(guān)系的是圖（）17【答案】A【解析】根據(jù)等量異種電荷的電場線分布規(guī)律，從正電荷到負電荷場強先減?。ú粸榱悖┖笤龃?，故選項 A正確.25.如圖，a 表示某電源路端電壓隨電流變化的圖線，b 表示外電阻兩端電壓隨電流變化的圖線，下列判斷A. 陰影部分的面積表示電源內(nèi)阻上消耗的

16、功率B. 陰影部分的面積表示電源的輸出功率C. 當時，電源的輸出功率最大D. 當：二時，電源的效率最高【答案】BC【解析】兩團線交點處坐標表示該電源與該電屈組成回踣時的踣端電壓與電流，二者的乘積即陰影部分的 面積為電源輸出功氧 A 錯誤 B 正確；tan a = = R 是該電阻的阻值丿 tan =仝=廣是該電IAZ源的內(nèi)阻，當氐=呂時內(nèi)外電路的電膽相等，電源的輸出功率最犬，c 正確；電源的效率卷=77 當二丄：可以看出當外電阻 R 越大即團中吒越大時是，電源的效率越高，D鏟諄IEIE IRIR+r） 1 + 4U 錯論26.如圖所示，直線 OAC 為某一電源的總功率 P 隨電流 I 變化的圖

17、線，曲線 OBC 為同一電源內(nèi)阻熱功率 Pr 隨電流 I18變化的圖線.若 A、B 兩點的橫坐標都是 1A,那么 A B 兩點的縱坐標值之差 （PA一PB）為多少瓦？練 26 圖【答案】2W【解析】 如圖相交于 C 點.表示在 C 點電源的總功率等于該電源內(nèi)阻的熱功率， 這時外電阻為零， 所以有，EI=Fr即 E 二蟲 又 PC=E2.Y 即 E?=9r 由得：E=3V r=112 在 A 點 PA=EI = 3W 在 B 點 PB=Pf=lW 所以 PP 尸 2W.27.某同學(xué)通過查找資料自己動手制作了一個電池。該同學(xué)想測量一下這個電池的電動勢E 和內(nèi)電阻r，但是從實驗室只借到一個開關(guān)、一個

18、電阻箱（最大阻值為999.9 門，可當標準電阻用）一只電流表（量程IR=0.6A,內(nèi)阻rg=0.11）和若干導(dǎo)線。1請根據(jù)測定電動勢 E 和內(nèi)電阻r的要求，設(shè)計圖 4 中器件的連接方式，畫線把它們連接起來。UHffli2接通開關(guān)，逐次改變電阻箱的阻值R,讀出與R對應(yīng)的電流表的示數(shù)I,并作記錄。當電阻箱的阻值1R =2.6,】時，其對應(yīng)的電流表的示數(shù)如圖5 所示。處理實驗數(shù)據(jù)時，首先計算出每個電流值I 的倒數(shù)；I11再制作 R-1坐標圖，如圖 6 所示，圖中已標注出了（R,1）的幾個與測量對應(yīng)的坐標點。請你將與圖5 實II驗數(shù)據(jù)對應(yīng)的坐標點也標注在圖6 上。193在圖 6 上把描繪出的坐標點連成

19、圖線。4根據(jù)圖 6 描繪出的圖線可得出這個電池的電動勢E= V, 內(nèi)電阻r二_ 門?！敬鸢浮恳姶饒D 42見答圖 63見答圖 641.5 ( 1.461.54)； 0.3 ( 0.250.35)aJtfQ答ISH【解析】根據(jù)閉合電路歐姆定律，測量電源的電動勢和內(nèi)電阻，需要得到電源的路端電壓和通過電源的電 流，在本實驗中沒有電壓表，但是可以用電阻箱和電流表串聯(lián)充當電壓表，測量電源的路端電壓，通過電 流表的電流也是通過電源的電流，所以只需要將電流表和電阻箱串聯(lián)接在電源兩端即可。實物圖的連接如 答圖 4 所示。由閉合電路歐姆定律有：R = EE =I（ R+r+rg ），解得：一，根據(jù) R-1/I 圖

20、線可知：電源的電動勢等于圖線的斜率，內(nèi)阻 為縱軸負方向的截距減去電流表的內(nèi)阻。2028.如圖甲所示，兩固定的豎直光滑金屬導(dǎo)軌足夠長且電阻不計。兩質(zhì)量、長度均相同的導(dǎo)體棒【答案】BD【解析】0 導(dǎo)體棒落入磁場之前做自由落體運動，抑速度恒為氐有 2 ,C棒進入瞻場以速度 V做勻速直線運動時1 棒開始做自由落體運動，與亡棒做自由落體運動的過程相同此時百棒在磁場中做勻 速直冬疑動的踣程為“2 如=“辻棒逛入磁場而還沒有傳出磁場的過程，無電磁感瓦 兩導(dǎo)體 棒僅受到重力作用，加速度均為劭知道亡棒穿出礒場， E 正確。 棒穿出磁場,1 棒切割礒感線產(chǎn)生電動 勢 在回路中產(chǎn)生感應(yīng)電流，因此時 d 棒速度大于貯

21、進入磁場是切線的速度，故電動勢、電流、安 培力都大于百剛進入磁場時的犬小，就棒涮速，直到穿出場僅受重力，做勻加速運動，結(jié)合勻變速直線運 動亦-叮=丄前,可知加速過程動能與路程成正比，D 正確。29.如右圖，一有界區(qū)域內(nèi)，存在著磁感應(yīng)強度大小均為B，方向分別垂直于光滑水平桌面向下和向上的勻強磁場，磁場寬度均為L,邊長為L的正方形框abcd的bc邊緊靠磁場邊緣置于桌面上，使線框從靜止開 始沿x軸正方向勻加速通過磁場區(qū)域，若以逆時針方向為電流的正方向， 能反映線框中感應(yīng)電流變化規(guī)律的c、d，置于邊界水平的勻強磁場上方同一高度h處。磁場寬為 3h，方向與導(dǎo)軌平面垂直。先由靜止釋放c，c剛進 入磁場即勻

22、速運動， 此時再由靜止釋放d，兩導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終保持良好接觸。 用ac表示c的加速度，Ekd表示d的動能，xc、xd分別表示c、d相對釋放點的位移。圖乙中正確的是是圖221【答案】A【解析】幵始時，由公式 4 丁可知，導(dǎo)體框做勻加速運動時,速度均勻増大，電流 t 油増尢當導(dǎo)體的右邊框到 達兩磁場交界處后.電動勢突然變成愿來的 2 倍，電溢方向反向當導(dǎo)休右邊框到達整個磁場的右邊界后.電動 勢又突然變成原耒的一半但電流方向反冋在電流均勻増大，扌懈 6 在坊如兩邊感應(yīng)電流方向相同, 犬小相加，故電溢大。在妒切因右邊離開磁場，只有一邊產(chǎn)生感應(yīng)電流 故電流小，所以選 A30.如圖所示，一導(dǎo)體圓環(huán)位于紙面

23、內(nèi)， 0 為圓心。環(huán)內(nèi)兩個圓心角為90的扇形區(qū)域內(nèi)分別有勻強磁場,兩磁場磁感應(yīng)強度的大小相等，方向相反且均與紙面垂直。導(dǎo)體桿環(huán)良好接觸。在圓心和圓環(huán)間連有電阻R。桿 0M 以勻角速度，逆時針轉(zhuǎn)動，t=0時恰好在圖示位置。規(guī)定從a到b流經(jīng)電阻 R 的電流方向為正，圓環(huán)和導(dǎo)體桿的電阻忽略不計，則桿從0M 可繞 0 轉(zhuǎn)動，M 端通過滑動觸點與圓t=0開始轉(zhuǎn)動一周的過程中,rj1HT14t0*:r2電流隨t變化的圖象是A222【解析】依據(jù)左手定則，可知在0-內(nèi)，電流方向 M 到 0,在在電阻 R 內(nèi)則是由 b 到 a,為負值，且大小231BL23為I二一為一定值，二內(nèi)沒有感應(yīng)電流，二內(nèi)電流的方向相反,

24、R22沒有感應(yīng)電流，因此 C 正確。v向右做勻速直線運動， 經(jīng)過半徑為R、磁感應(yīng)強度為B的圓形由幾何關(guān)系可得導(dǎo)體棒切割磁感線的有效長度為I= 2贋-住-” =2偵二？E 與導(dǎo)體棒位置 x 關(guān)系的圖像是一個橢圓，故 A 正確。32.矩形導(dǎo)線框abed固定在勻強磁場中，磁感線的方向與導(dǎo)線框所在平面垂直。規(guī)定磁場的正方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強度B隨時間變化的規(guī)律如圖所示若規(guī)定順時針方向為感應(yīng)電流I 的正方向，下列各圖中正確的是即沿正方向，內(nèi)2產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為 -丄丁 二丄；_二，整理后可得從方程可以看出，感應(yīng)電動勢31.如圖所示，平行于y軸的導(dǎo)體棒以速度【解析】如圖所示，設(shè)導(dǎo)體棒運動到位置x 處,

25、2425【答案】D ABAB. . E EjABAB【解析】；根據(jù)電磁感應(yīng)走律，感應(yīng)電動勢 云 石，那么感應(yīng)電流鼻菱云，根據(jù)硯感應(yīng)強 度隨時間孌化的團像判斷其孌化率大小一定，所汰感應(yīng)電流大小一定，A 錯誤。第匕磁感應(yīng)強度孌大， 根據(jù)楞次定律増反減同判斷感應(yīng)電流為逆 B 寸針，即員方廬 L C 錯誤。第込議場向外而且在増犬，根據(jù)増 反減同判斷，感應(yīng)電流沿順時針為正方向，DIE 確，B 錯誤。33.如圖，一個邊長為I的正方形虛線框內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強磁場；一個邊長也為I的正方形導(dǎo)線框所在平面與磁場方向垂直； 虛線框?qū)蔷€ab與導(dǎo)線框的一條邊垂直，ba的延長線平分導(dǎo)線框。 在t= 0 時， 使導(dǎo)

26、線框從圖示位置開始以恒定速度沿ab方向移動，直到整個導(dǎo)線框離開磁場區(qū)域。以i表示導(dǎo)線框中感 應(yīng)電流的強度，取逆時針方向為正。下列表示it關(guān)系的圖示中，可能正確的是【答案】C【解析】據(jù)右手定則得線框前條邊剛進入磁場區(qū)域過程中感應(yīng)電流為逆時針方向，且由E=Blv 知感應(yīng)電流逐漸增大，當導(dǎo)線框的前條邊完全進入磁場而后條邊還未進入磁場的過程中，導(dǎo)線框中的電流恒定不變； 之后，當導(dǎo)線框的前條邊開始出磁場而后條邊還未進磁場的過程中，線框中的電流開始逐漸減小，再后， 當導(dǎo)線框的前條邊出磁場后條邊開始進磁場的過程中線框中的電流大小繼續(xù)減小，且減小的情況比前一階 段減小情況更快（因為前后兩條邊形成的電動勢反向抵

27、消），直到電流減小到零，共 4 種情況，依此類推此后也是 4 種情況，C 正確34.如圖a所示，一矩形線圈abed放置在勻強磁場中， 并繞過ab、cd中點的軸00以角速度 逆時針勻速 轉(zhuǎn)動。若以線圈平面與磁場夾角 =45時（如圖b）為計時起點，并規(guī)定當電流自a流向b時電流方向為 正。則下列四幅圖中正確的是26【答案】D【解析】解：從 N 圖可看出線圈從垂直于中性面開皓旋轉(zhuǎn)，由楞次走律可判斷，初始時刻電流方曲 b 到引 故瞬時電流的表達式為 i=iacoart+?),故 D 正確*435.如圖 a 所示，固定在水平面內(nèi)的光滑金屬框架cdeg 處于方向豎直向下的勻強磁場中，金屬桿 ab 與金屬框架接觸良好。在兩根導(dǎo)軌的端點d、e 之間連接一電阻，其它部分電阻忽略不計?，F(xiàn)用一水平向右的外力F 作用在金屬桿 ab 上，使金屬桿在框架上由靜止開始向右滑動，運動中桿ab 始終垂直于框架。圖 b 為一段時間內(nèi)金屬桿受到安培力 f 隨時間 t 的變化關(guān)系，則圖 c 中可以表示此段時間內(nèi)外力 F 隨時間 t 變化