高三物理二輪復(fù)習(xí)（通用版）：專練?？紙D像類題目專練 word版含解析

常考圖像類題目專練1．(多選)(廣州調(diào)研)如圖所示為甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng)的位置坐標(biāo)x隨時(shí)間t變化的圖像，已知甲對(duì)應(yīng)的是圖像中的直線，乙對(duì)應(yīng)的是圖像中的曲線，則下列說法正確的是()A．甲做勻減速直線運(yùn)動(dòng)B．乙做變速直線運(yùn)動(dòng)C．0～t1時(shí)間內(nèi)兩物體平均速度大小相等D．兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反解析：選BD根據(jù)位移圖像的斜率等于速度，知甲沿負(fù)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故A錯(cuò)誤。乙圖像切線的斜率不斷增大，說明乙的速度不斷增大，做變速直線運(yùn)動(dòng)，故B正確。根據(jù)坐標(biāo)的變化量等于位移，則知，0～t1時(shí)間內(nèi)兩物體位移大小不等，方向相反，所以平均速度不等，故C錯(cuò)誤。根據(jù)位移圖像的斜率等于速度可知，甲的速度為負(fù)，乙的速度為正，即兩物體的運(yùn)動(dòng)方向相反，故D正確。2.在研發(fā)無人駕駛汽車的過程中，對(duì)比甲、乙兩車的運(yùn)動(dòng)，兩車在計(jì)時(shí)起點(diǎn)時(shí)剛好經(jīng)過同一位置并沿同一方向做直線運(yùn)動(dòng)，它們的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系如圖所示，由圖可知()A．任何時(shí)刻甲車的加速度大小都不為零B．在t＝3s時(shí)，兩車第一次相距最遠(yuǎn)C．在t＝6s時(shí)，兩車又一次經(jīng)過同一位置D．甲車在t＝6s時(shí)的加速度與t＝9s時(shí)的加速度相同解析：選B根據(jù)速度—時(shí)間圖像的斜率等于加速度可知，甲車的加速度可以為零，A錯(cuò)誤；在前3s內(nèi)，甲車的速度比乙車的大，兩車出發(fā)點(diǎn)相同，則甲車在乙車的前方，兩車間距逐漸增大，3～6s內(nèi)，乙車的速度比甲車的大，兩車間距逐漸減小，所以在t＝3s時(shí)，兩車第一次相距最遠(yuǎn)，故B正確；根據(jù)“面積”表示位移，可知前6s內(nèi)，乙車的位移比甲車的大，則在t＝6s時(shí)，兩車不在同一位置，故C錯(cuò)誤；根據(jù)斜率表示加速度，斜率的正負(fù)表示加速度的方向，可知甲車在t＝6s時(shí)的加速度與在t＝9s時(shí)的加速度不同，D錯(cuò)誤。3.(多選)(唐山模擬)一帶負(fù)電的粒子只在電場(chǎng)力作用下沿x軸正向運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A．帶負(fù)電粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x2電場(chǎng)力做負(fù)功B．x1、x2處電勢(shì)小于零C．x1處的場(chǎng)強(qiáng)大于x2處的場(chǎng)強(qiáng)大小D．x1處的電勢(shì)比x2處的電勢(shì)低解析：選BD帶負(fù)電粒子從x1運(yùn)動(dòng)到x2的過程中，其電勢(shì)能減小，故電場(chǎng)力做正功，故A錯(cuò)誤；由圖可知，帶負(fù)電粒子在x1、x2處的電勢(shì)能均大于零，故x1、x2處電勢(shì)小于零，故B正確；根據(jù)電場(chǎng)力做功和電勢(shì)能的關(guān)系結(jié)合圖像可得Ep＝Ep0－qEx，圖像的斜率k＝－qE，故場(chǎng)強(qiáng)E不變，故C錯(cuò)誤；從x1運(yùn)動(dòng)到x2的過程中，電場(chǎng)力做正功W＝－q(φ1－φ2)，所以φ1<φ2，故D正確。4．(宣城八校聯(lián)考)對(duì)于環(huán)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的衛(wèi)星來說，它們繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)的周期會(huì)隨著軌道半徑的變化而變化，某同學(xué)根據(jù)測(cè)得的不同衛(wèi)星做圓周運(yùn)動(dòng)的半徑r與周期T關(guān)系作出如圖所示的圖像，則可求得地球的質(zhì)量為(已知引力常量為G)()A.eq\f(4π2a,Gb) B.eq\f(4π2b,Ga)C.eq\f(Ga,4π2b) D.eq\f(Gb,4π2a)解析：選A由Geq\f(Mm,r2)＝mreq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(2π,T)))2，得eq\f(r3,T2)＝eq\f(GM,4π2)＝eq\f(a,b)，求得地球的質(zhì)量為M＝eq\f(4π2a,Gb)，A正確。5．(青島模擬)如圖所示，上表面水平的圓盤固定在水平地面上，一小物塊從圓盤邊緣上的P點(diǎn)，以大小恒定的初速度v0在圓盤上沿與直徑PQ成不同夾角θ的方向開始滑動(dòng)，小物塊運(yùn)動(dòng)到圓盤另一邊緣時(shí)的速度大小為v，則v2-cosθ圖像應(yīng)為()解析：選A設(shè)圓盤半徑為r，小物塊與圓盤間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，由題意可知，小物塊運(yùn)動(dòng)到圓盤另一邊緣過程中摩擦力做負(fù)功，由動(dòng)能定理可得，－μmg·2rcosθ＝eq\f(1,2)mv2－eq\f(1,2)mv02，即v2＝v02－4μgrcosθ，可知v2與cosθ為線性關(guān)系，斜率為負(fù)，故A正確，B、C、D錯(cuò)誤。6.(多選)(蘭州一中考前實(shí)戰(zhàn)演練)在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的豎直粗糙墻面上放置一鋼板，風(fēng)垂直吹向鋼板，在鋼板由靜止開始下落的過程中，作用在鋼板上的風(fēng)力恒定。用Ek、E、v、P分別表示鋼板下落過程中的動(dòng)能、機(jī)械能、速度和重力的功率，關(guān)于它們隨下落高度或下落時(shí)間的變化規(guī)律，下列四個(gè)圖像中正確的是()解析：選AC由題可知鋼板受到重力mg、風(fēng)力F、墻的支持力N和滑動(dòng)摩擦力f，由于風(fēng)力恒定，則由平衡條件得知，墻對(duì)鋼板的支持力恒定，鋼板所受的滑動(dòng)摩擦力恒定，故鋼板勻加速下滑。設(shè)鋼板的質(zhì)量為m，根據(jù)動(dòng)能定理得：Ek＝(mg－f)h，可知Ek與h成正比，故A正確。設(shè)鋼板開始時(shí)機(jī)械能為E0，鋼板克服滑動(dòng)摩擦力做功等于其機(jī)械能減小，則E＝E0－fh＝E0－f·eq\f(1,2)at2，則知E與t是非線性關(guān)系，圖像是曲線，故B錯(cuò)誤。鋼板做勻加速運(yùn)動(dòng)，則有v＝at，v與t成正比，故C正確。重力的功率P＝mgv＝mgeq\r(2ah)，則知P與h是非線性關(guān)系，圖像是曲線，故D錯(cuò)誤。7．(多選)在x軸上存在一水平方向的電場(chǎng)，一質(zhì)量m＝2kg的帶電小球只在電場(chǎng)力的作用下，沿光滑絕緣的水平面從x0＝7m處開始以初速度v0＝2m/s向x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。小球電勢(shì)能Ep隨位置x的變化關(guān)系如圖所示，則下列說法正確的是()A．在x0＝7m處電場(chǎng)強(qiáng)度為零B．在x＝4m處電場(chǎng)強(qiáng)度為零C．小球運(yùn)動(dòng)的范圍為x≥1m且小球可以通過x＝9m處D．小球運(yùn)動(dòng)的最大速度vm＝2eq\r(2)m/s解析：選BCD因?yàn)镋p＝qφ，所以電場(chǎng)力F＝qeq\b\lc\|\rc\|(\a\vs4\al\co1(\f(Δφ,Δx)))，則電場(chǎng)強(qiáng)度E＝eq\f(ΔEp,qΔx)，即在x0＝7m處，eq\f(ΔEp,Δx)>0，即電場(chǎng)強(qiáng)度E≠0，在x0＝4m處，eq\f(ΔEp,Δx)＝0，即電場(chǎng)強(qiáng)度E＝0，A錯(cuò)誤，B正確；小球的初動(dòng)能為Ek＝eq\f(1,2)mv02＝4J，在x0＝7m處時(shí)，小球的電勢(shì)能為0，故在7m處時(shí)小球的總能量E＝Ep＋Ek＝4J，故小球向左最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)到x＝1m處，向右運(yùn)動(dòng)到x＝9m處時(shí)小球的電勢(shì)能為2J，故小球可以通過x＝9m處，C正確；由題圖可知，在x＝4m處時(shí)小球的電勢(shì)能最低，故此時(shí)動(dòng)能最大，即此時(shí)小球的最大動(dòng)能為E4＝8J，最大速度為2eq\r(2)m/s，D正確。8．(山東高考)如圖甲，R0為定值電阻，兩金屬圓環(huán)固定在同一絕緣平面內(nèi)。左端連接在一周期為T0的正弦交流電源上，經(jīng)二極管整流后，通過R0的電流i始終向左，其大小按圖乙所示規(guī)律變化。規(guī)定內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高于b端時(shí)，a、b間的電壓uab為正，下列uab-t圖像可能正確的是()解析：選C由題圖乙知，0～0.25T0，外圓環(huán)電流逐漸增大且eq\f(Δi,Δt)逐漸減小，根據(jù)安培定則，外圓環(huán)內(nèi)部磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，磁場(chǎng)逐漸增強(qiáng)且eq\f(ΔB,Δt)逐漸減小，根據(jù)楞次定律知內(nèi)圓環(huán)a端電勢(shì)高，所以u(píng)ab＞0，根據(jù)法拉第電磁感應(yīng)定律uab＝eq\f(ΔΦ,Δt)＝eq\f(ΔBS,Δt)知，uab逐漸減小；t＝0.25T0時(shí)，eq\f(Δi,Δt)＝0，所以eq\f(ΔB,Δt)＝0，uab＝0；同理可知0.25T0＜t＜0.5T0時(shí)，uab＜0，且|uab|逐漸增大；0.5T0～T0內(nèi)重復(fù)0～0.5T0的變化規(guī)律。故選項(xiàng)C正確。9.(多選)(日照聯(lián)考)如圖所示，導(dǎo)體棒沿兩平行金屬導(dǎo)軌從圖中位置以速度v向右勻速通過一正方形abcd磁場(chǎng)區(qū)域，ac垂直于導(dǎo)軌且平行于導(dǎo)體棒，ac右側(cè)的磁感應(yīng)強(qiáng)度是左側(cè)的2倍且方向相反，導(dǎo)軌和導(dǎo)體棒的電阻均不計(jì)，下列關(guān)于導(dǎo)體棒中感應(yīng)電流和所受安培力隨時(shí)間變化的圖像正確的是(規(guī)定電流從M經(jīng)R到N為正方向，安培力向左為正方向)()解析：選AC導(dǎo)體棒在左半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過棒的電流方向向上，電流從M經(jīng)R到N為正值，且逐漸變大，導(dǎo)體棒在右半?yún)^(qū)域時(shí)，根據(jù)右手定則，通過棒的電流方向向下，電流為負(fù)值，且逐漸減小，且滿足經(jīng)過分界線時(shí)感應(yīng)電流大小突然加倍，A正確，B錯(cuò)誤；第一段時(shí)間內(nèi)安培力大小F＝BIL∝L2，第二段時(shí)間內(nèi)F＝2BIL∝L2，C正確，D錯(cuò)誤。10．(南平質(zhì)檢)如圖所示，a為靜止在地球赤道上的物體，b為近地衛(wèi)星，c為同步衛(wèi)星，d為高空探測(cè)衛(wèi)星，a向?yàn)樗麄兊南蛐募铀俣?，r為它們到地心的距離，T為周期，l、θ分別為相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長(zhǎng)和轉(zhuǎn)過的圓心角，則下列圖像正確的是()解析：選C對(duì)b、c、d三顆衛(wèi)星：eq\f(GMm,r2)＝meq\f(v2,r)＝mω2r＝meq\f(4π2,T2)·r＝ma向，可得：v＝eq\r(\f(GM,r))，ω＝eq\r(\f(GM,r3))，T＝eq\r(\f(4π2r3,GM))，a向＝eq\f(GM,r2)，但因c為同步衛(wèi)星，Ta＝Tc，B錯(cuò)誤；aa<ac<g，A錯(cuò)誤；由v＝ωr可知，va<vc，由l＝vt可知，D錯(cuò)誤。由ωb>ωc＝ωa>ωd，θ＝ωt可知，C正確。11．(福州二模)如圖甲所示，質(zhì)量m＝1kg的物塊在平行斜面向上的拉力F作用下從靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，t＝0.5s時(shí)撤去拉力，利用速度傳感器得到其速度隨時(shí)間的變化關(guān)系圖像(v-t圖像)如圖乙所示，g取10m/s2，求：(1)2s內(nèi)物塊的位移大小x和通過的路程L；(2)沿斜面向上運(yùn)動(dòng)兩個(gè)階段加速度a1、a2和拉力F三者的大小。解析：(1)物塊上升的距離：x1＝eq\f(1,2)×2×1m＝1m；物塊下滑的距離：x2＝eq\f(1,2)×1×1m＝0.5m；位移x＝x1－x2＝(1－0.5)m＝0.5m路程L＝x1＋x2＝(1＋0.5)m＝1.5m。(2)由圖乙知，各階段加速度a1＝eq\f(2,0.5)m/s2＝4m/s2a2＝eq\f(0－2,0.5)m/s2＝－4m/s2設(shè)斜面傾角為θ，斜面對(duì)物塊的摩擦力為Ff，根據(jù)牛頓第二定律0～0.5s內(nèi)F－Ff－mgsinθ＝ma1；0．5～1s內(nèi)－Ff－mgsinθ＝ma2；聯(lián)立解得：F＝8N。答案：(1)0.5m1.5m(2)4m/s24m/s28N12．如圖甲所示，不計(jì)電阻的光滑平行金屬導(dǎo)軌豎直放置，導(dǎo)軌間距為L(zhǎng)＝1m，上端接有電阻R＝2Ω，虛線OO′下方存在垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，現(xiàn)將質(zhì)量為m＝0.1kg、電阻不計(jì)的金屬桿ab，從OO′上方某處由靜止釋放，金屬桿在下落的過程中與導(dǎo)軌保持良好接觸，且始終保持水平。已知金屬桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0＝1m/s，下落0.3m的過程中加速度a與下落距離h的關(guān)系圖像如圖乙所示。試求：(g取10m/s2)(1)垂直于導(dǎo)軌平面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度；(2)ab桿下落0.3m的過程中R上產(chǎn)生的熱量和通過R的電荷量。解析：(1)由a-h圖像可知，金屬桿ab剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)a0＝10m/s2，方向豎直向上由牛頓第二定律有BI0L－mg＝ma0設(shè)ab桿進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速度為v0，有I0＝eq\f(E0,R)，E0＝BLv0聯(lián)立以上各式，代入數(shù)據(jù)得磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝2T。(2)由a-h圖像知，h＝0.3m時(shí)，a＝0，表明金屬桿受到的重力與安培力