初中物理图像知识专题

初中物理图像坐标知识专题练习类型一、热学坐标图象题【典例1】(2018兰州)(多选题)如图所示为某物质的熔化过程图象(假设加热装置的功率不变,加热过程中物质的质量不变),从图中能得到的正确信息是()A.该物质为晶体,熔点为0℃B.该物质的熔化过程持续了4minC.该物质在AB段的状态为固态D.该物质在B,C两点时的温度和内能都相等思路点拨解析:由图象知,该物质在熔化过程中,温度保持0℃不变,所以该物质为晶体,并且熔点为0℃,故A正确;该物质从第1min开始熔化,到第4min熔化完成,熔化过程持续的时间为4min-1min=3min,故B错误;该物质在AB段还没有熔化,处于固态,故C正确;晶体熔化过程中继续吸热,但温度不变,内能增加,所以该物质在B,C两点时的温度相同,内能不相等,故D错误.【典例2】从课本比热容表中可知,水的比热容比煤油的大.用规格相同的两个试管分别装上质量相等的煤油和水,隔着石棉网用相同热源同时对两试管均匀加热,实验后,画出如图所示的图象,其中能正确反映该实验情况的图象是()思路点拨解析:用相同的热源加热时,加热时间相同时表示两液体吸收的热量相同,由Q吸=cmΔt知,在质量和吸收热量相同时,水的比热容较大,温度的变化就较小,选项C正确【典例3】用两个相同的电加热器,分别给质量、初温都相同的甲、乙两种液体同时加热,两液体的温度随时间变化图象如图所示,下列说法正确的是()A.甲液体的比热容大于乙液体的比热容B.加热相同的时间,甲液体升高的温度大于乙液体升高的温度C.加热相同的时间,甲液体吸收的热量大于乙液体吸收的热量D.升高相同的温度,两液体吸收的热量相同解析:用相同的电加热器加热相同时间,甲、乙两液体吸收的热量相同,由图象知Δt甲Δt乙,据c=Qmt知,c甲c乙,选项A,C错误,B正确;升高相同的温度,因c甲c乙,有Q甲Q乙,选项D错误.类型二、力学坐标图象题【典例1】(2018西宁改编)甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系如图所示.在水平桌面上竖直放置着由甲、乙两种物质分别制成的相同高度的实心圆柱体,质量比是1∶5,然后把两圆柱体放在水中,则()A.甲、乙两种物质的密度之比是1∶3B.甲、乙两圆柱体对桌面产生的压强之比是1∶5C.在水中静止后,甲漂浮乙沉底D.在水中静止后,甲受浮力小于乙思路点拨解析:当体积都为V=20cm3时,对应的m甲=60g,m乙=20g,则ρ甲=mV甲甲=360g20cm=3g/cm3,ρ乙=mV乙乙=320g20cm=1g/cm3,故密度之比甲乙=333g/cm1g/cm=31,A项错误;在水平桌面上物体对桌面的压力等于物体自身的重力,则p=FS=GS=mgS=VgS=ρgh;故pp甲乙=ghgh甲乙=甲乙=31,B项错误;因ρ甲ρ水,甲圆柱体下沉,最后沉底,其浮力小于自身重力,即F浮甲G甲;因ρ乙=ρ水,乙圆柱体在水中悬浮,其浮力等于自身重力,即F浮乙=G乙,又m甲∶m乙=1∶5,则G甲∶G乙=1∶5,所以F浮甲F浮乙,C项错误,D项正确.【典例2】(2018云南)如图(甲)所示,张华用水平推力F推置于水平地面上的木箱,在此过程中,推力F的大小随时间t变化的情况如图(乙)所示,木箱运动速度v的大小随时间t变化的情况如图(丙)所示,则1～3s木箱做(选填“匀速”或“变速”)运动;3～5s推力对木箱做的功是J.解析:由(丙)图可知,在1～3s内木箱速度越来越大,做变速运动;从图象(丙)可以看出,在3～5s内木箱做匀速运动,处于平衡状态,v=1.0m/s;由(乙)图可知,在3～5s内推力F=200N,由v=可得,该过程中木箱通过的距离s=vt=1.0m/s×2s=2m,推力做功W=Fs=200N×2m=400J.【典例3】(2018十堰)将一底面积为0.01m2的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部,然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与液面相平,如图(甲)所示,在此整个过程中,木块底部受到水的压强随容器中水的深度的变化如图(乙)所示,则木块所受到的最大浮力为N,木块重力N,细线对木块的最大拉力为N.(g取10N/kg)解析:根据图象可知,木块刚刚漂浮时,木块浸入水中的深度为L1=9cm;由于从9cm到16cm,木块一直处于漂浮,浸入水中的深度不变;当水面的高度为16cm时细线刚好张紧,线的拉力为零;直到木块上表面与液面相平,此时水面的高度为22cm;所以木块的高度L=9cm+(22cm-16cm)=15cm=0.15m;则木块的体积V木=S木L=0.01m2×0.15m=1.5×10-3m3,木块全部淹没时受到的浮力最大为F浮=ρ水gV排=ρ水gV木=1×103kg/m3×10N/kg×1.5×10-3m3=15N.由图象可知,木块刚刚漂浮时木块底部受到水的压强为900Pa,则木块的重力与水向上的压力(浮力)平衡,所以,木块重力G=F向上=p向上S=900Pa×0.01m2=9N;直到木块上表面与液面相平时,木块受到的浮力最大,由力的平衡条件可得,细线对木块的最大拉力为F拉=F浮-G=15N-9N=6N.类型三、电学坐标图象题【典例1】(2018通辽)小明同学在进行电学知识复习时,针对电阻甲和乙的I-U图象,作出了如下判断,正确的是()A.甲、乙串联在电路中,相同时间内甲、乙产生热量之比为2∶1B.甲、乙并联在电路中,相同时间内甲、乙消耗电能之比为1∶2C.将甲和乙并联,当甲两端电压为2V时,则它们的干路电流为0.6AD.将甲和乙串联,当它们两端电压为3V时,通过甲的电流为0.6A思路点拨23V0.2A1:21V,2V0.6A2V2:10.4A,0.2AUUUIIIQIRtUItQQUUUUIIIUUUWUItWWIIII乙甲乙甲乙乙甲甲乙甲乙甲乙甲乙乙甲甲乙甲串联∶∶并联∶∶解析:甲、乙串联在电路中,电流相等,由图象可知,当电流都为0.2A时,甲的电压为1V,乙的电压为2V,满足它们两端电压(总电压)为3V,根据Q=I2Rt=UIt可知,相同时间内甲、乙产生热量之比Q甲∶Q乙=U甲∶U乙=1∶2,故A,D错误;甲、乙并联在电路中,电压相等,由图象可知,当甲、乙两端电压为2V时,甲的电流是0.4A,乙的电流是0.2A,则干路电流为I=I甲+I乙=0.4A+0.2A=0.6A,根据W=UIt可知,相同时间内甲、乙消耗电能之比W甲∶W乙=I甲∶I乙=2∶1,故B错误,C正确.【典例2】如图(甲)所示,R是压敏电阻,其阻值随压力的变化而改变,R0为定值电阻,闭合开关S,改变R上的压力大小,两电表示数之间的关系图象如图(乙)所示,则电源电压U=V.R0=Ω;当R0消耗的电功率为0.4W时,R消耗的电功率P=W.思路点拨解析:由电路图(甲)可知,R与R0串联,电压表测R两端的电压,电流表测电路中的电流.由图象(乙)可知,当电路中电流I1=0.2A时,压敏电阻两端的电压U1=4V,电路中电流I2=0.5A时,压敏电阻两端的电压U2=1V,因串联电路中总电压等于各分电压之和,且电源电压不变,所以U=I1R0+U1=I2R0+U2,即0.2A×R0+4V=0.5A×R0+1V,解得R0=10Ω,电源电压U=I1R0+U1=0.2A×10Ω+4V=6V;当R0消耗的电功率为0.4W时,由P=I2R可得,电路中的电流I′=00PR=0.4W10=0.2A,则R消耗的电功率P=U1I′=4V×0.2A=0.8W.【典例3】(2018益阳)如图(甲)所示电路,电源电压为6V,滑动变阻器R的阻值变化范围为0～30Ω,灯泡的“U-I”图象如(乙)图所示,闭合开关S,第一次将变阻器的滑片移到最左端,灯泡正常发光,此时电流表的示数为I1=1.2A;第二次将变阻器的滑片移至某处时,电流表的示数变为I2=0.8A;求:灯泡正常发光的电流IL;(2)R0的阻值;(3)第二次灯泡消耗的电功率.解析:(1)由电路图可知,滑片在最左端时,变阻器接入的阻值为0,灯泡和R0并联,电流表测干路电流,因为此时灯泡正常发光,所以灯泡的额定电压UL额=U0=U总=6V,由(乙)图可知,灯泡正常发光时的电流IL=0.6A.答案:(1)0.6A解析:(2)灯泡正常发光时,通过R0的电流I0=I1-IL=1.2A-0.6A=0.6A,则R0的阻值R0=00UI=6V0.6A=10Ω.(3)当滑片在某处时,灯泡和滑动变阻器串联后与R0并联,电流表测干路电流;由并联电路的特点可知,通过R0的电流I0不变,此时电流表的示数(总电流)变为I2=0.8A,则此时通过灯泡的电流IL′=I2-I0=0.8A-0.6A=0.2A;由图(乙)可知,通过灯泡的电流为0.2A时,其两端的电压为1V,第二次灯泡消耗的电功率PL′=UL′IL′=1V×0.2A=0.2W.答案:(2)10Ω(3)0.2W