2019高考物理总复习提分策略三临考必会四类典型图象学案

1提分策略三临考必会——“四类”典型图象(一)明确四类图象运动学图象x­t图象、v­t图象动力学图象F­t图象、a­t图象F­x图象、W­l图象电场类图象φ­x图象、E­x图象电磁感应类图象B­t图象、Φ­t图象i­t图象、E­t图象(二)要会识别图象一是清楚各个物理公式，明白各概念和规律的本质内涵与外延，比如定义式和决定式的图象完全不同；二是对一次函数y＝ax＋b要非常熟练，会用会画；三是掌握化非线性函数为线性函数的方法，根据需要能快速变换函数，能熟练将数学和物理结合起来，需要准确的数学运算能力．1．轴——横轴和纵轴所代表的物理量，以及物理量的单位或指数明确了两个坐标轴所代表的物理量，则清楚了图象所反映的是哪两个物理量之间的对应关系．有些形状相同的图象，由于坐标轴所代表的物理量不同，它们反映的物理规律就截然不同，如振动图象和波动图象．另外，在识图时还要看清坐标轴上物理量所注明的单位．每年都有大量考生因不注意这些细小的地方而失分．2．线——图象中图线的特征(宏观方面的物理规律)纵轴所代表的物理量量值变化吗，是均匀变化还是非均匀变化？是否是分段函数(图象)？是否存在极值？注意观察图象中图线的形状是直线、曲线，还是折线等，分析图线所反映两个物理量之间的关系，进而明确图象反映的物理内涵．3．点——坐标原点和图线上任意点，两图线交点(微观方面的，特殊状态或过程)坐标原点坐标值是0吗？图线上任意一点的物理意义是什么？图线相交点的含义是什么？注意坐标原点不一定是0，比如为了减小误差，路端电压—电流图象中的坐标原点可能不为零．4．截——横纵截距的物理意义截距是图线与两坐标轴的交点所代表的坐标数值，该数值具有一定的物理意义．5．斜——图线上某点切线斜率的物理意义物理图象的斜率代表两个物理量增量的比值，其大小往往代表另一物理量值．如x­t图象的斜率为速度，v­t图象的斜率为加速度、电场力F—检验电荷q图象的斜率是电场强度、电容器Q­U图象的斜率是电容等等．若某些量是定值，根据线性图线的特点，可以推2理出一些有用结论，比如弹簧k＝Fx＝ΔFΔx，C＝QU＝ΔQΔU，R＝UI＝ΔUΔI等等．6．割——割线的物理意义有的物理图象中，图线上某点与坐标零点的割线的斜率才有意义，而该点的切线斜率没有意义，比如描绘小灯泡的伏安特性曲线．7．面——图象中图线与坐标轴所围面积的物理意义有些物理图象的图线与横轴所围的面积的值，常代表另一个物理量的大小．(1)v­t图象与t轴所围面积表示这段时间内质点的位移．(2)a­t图象与t轴所围面积表示这段时间内质点速度的变化．(3)F­x图象与x轴所围面积表示这段位移内力F所做的功．(4)E­x图象与x轴所围面积表示这段位移两端的电势差．(5)i­t图象与t轴所围面积表示这段时间内移动的电荷量．[临考必练]1．甲、乙两物体从同一地点同时开始沿同一方向运动，甲物体运动的v­t图象为两段直线，乙物体运动的v­t图象为两段半径相同的圆弧曲线，如图所示．图中t4＝2t2，则在0～t4时间内，下列说法正确的是()A．甲物体的加速度不变B．乙物体做曲线运动C．两物体t1时刻相距最远，t4时刻相遇D．甲物体的平均速度等于乙物体的平均速度解析：v­t图象中图线的斜率表示加速度，由题图可知甲物体的加速度大小不变，方向改变，A错误；v­t图象不是物体的运动轨迹，乙物体做变速直线运动，B错误；v­t图象中图线与时间轴所围成的图形的面积表示位移的大小，根据题图可知，t3时刻相距最远，t4时刻相遇，C错误；0～t4时间内甲物体的位移等于乙物体的位移，甲、乙两物体运动时间相等，故两物体的平均速度相等，D正确．答案：D2.一辆摩托车在t＝0时刻由静止开始在平直的公路上行驶，其运动过程的a­t图象如图所示．根据已知的信息，可知()A．摩托车的最大动能B．摩托车在30s末的速度大小3C．在0～30s的时间内牵引力对摩托车做的功D．10s末摩托车开始反向运动解析：由题图可知，摩托车在0～10s内做匀加速运动，在10～30s内做加速度逐渐减小的减速运动，故10s末摩托车的速度最大，动能最大，由v＝at可求出摩托车的最大速度，但摩托车的质量未知，故不能求出最大动能，A错误；根据a­t图象中图线与t轴所围成的图形的面积表示速度的变化量，可求出摩托车在30s内速度的变化量，由于初速度为零，则摩托车在30s末的速度大小为零，摩托车沿同一方向运动，B正确，D错误；在10～30s内牵引力是变力，由于不能求出位移，也不知道摩托车的质量，故不能求出牵引力对摩托车做的功，C错误．答案：B3．(多选)如图甲所示，质量相等的a、b两物体，分别从斜面上的同一位置A由静止下滑，在经B点的水平面上滑行一段距离后停下．不计经过B点时的能量损失，用传感器采集到它们的速度—时间图象如图乙所示，下列说法正确的是()A．a在斜面上滑行的加速度比b的大B．a在水平面上滑行的距离比b的短C．a与斜面间的动摩擦因数比b的小D．a与水平面间的动摩擦因数比b的大解析：由题图乙中图线斜率可知，a做加速运动时的加速度比b做加速运动时的加速度大，A正确；物体在水平面上做匀减速运动，由图线与坐标轴围成的图形的面积表示位移大小可知，a在水平面上做匀减速运动的位移比b在水平面上做匀减速运动的位移大，B错误；物体在斜面上运动的加速度a＝mgsinθ－μmgcosθm＝gsinθ－μgcosθ，因为a在斜面上的加速度大于b在斜面上的加速度，所以a与斜面间的动摩擦因数比b的小，C正确；物体在水平面上运动的加速度a′＝μ′mgm＝μ′g，因为a在水平面上运动的加速度小于b在水平面上运动的加速度，所以a与水平面间的动摩擦因数比b的小，D错误．答案：AC4.(多选)某静电场中的一条电场线与x轴重合，其电势的变化规律如图所示，在O点由静止释放一电子，电子仅受电场力的作用，则在－x0～x0区间内()4A．该静电场是匀强电场B．该静电场是非匀强电场C．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐减小D．电子将沿x轴正方向运动，加速度逐渐增大解析：图线的切线的斜率的绝对值等于电场强度的大小，由题图可知，电势与距离不成正比，因此该静电场是非匀强电场，选项A错误，B正确；根据沿着电场线方向电势降低，可知电场线的方向沿x轴负方向，故电子所受电场力沿x轴正方向，电子将沿x轴正方向运动，电场强度减小，电场力减小，故加速度减小，选项C正确，D错误．答案：BC5.(多选)有一沿x轴分布的电场，电场强度E随x变化的图象如图所示，x轴正向为电场强度的正方向，在x轴上0～x1间某点处由静止释放一个质量为m、电荷量为q的带负电的粒子，仅在电场力作用下运动，下列说法正确的是()A．x轴上x1处电势最高B．x轴上x2处电势最高C．粒子在向右运动的过程中，粒子的电势能可能先减小后增大，再减小D．粒子在向右运动的过程中，如果到达x2处速度刚好为零，则粒子运动的最大速度一定大于qE0x2－x1m解析：由题图可知，x轴上x1左侧场强方向沿x轴负向，右侧场强方向沿x轴正向，因此x1处电势最高，选项A正确，B错误；带负电的粒子在向右运动的过程中，电势先增大后减小，因此电势能先减小后增大，选项C错误；粒子在运动过程中只有电场力做功，粒子在x1处速度最大，设为vm，因此从x1运动到x2处的过程中，－qU12＝0－12mv2m，从x1到x2间的图线与x轴所围的面积为这两点间的电势差，因此U1212E0(x2－x1)，因此有vmqE0x2－x1m，选项D正确．答案：AD6．(多选)如图甲所示，在竖直方向分布均匀的磁场中水平放置一个金属圆环，圆环所围成的面积S为0.1m2，圆环的电阻R为0.2Ω.在第1s内感应电流I沿顺时针方向．磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示(在4～5s的时间段内图线呈直线)．则()5A．在0～5s时间段内，感应电流先减小再一直增大B．在0～2s时间段内，感应电流沿顺时针方向，在2～5s时间段内，感应电流沿逆时针方向C．在0～5s时间段内，圆环最大发热功率为5.0×10－4WD．在0～2s时间段内，通过圆环某一横截面的电荷量为5×10－1C解析：根据闭合电路欧姆定律得I＝ER＝nΔBR·ΔtS，可知磁感应强度的变化率越大，感应电流越大，故在0～5s时间段内，感应电流先减小再增大，最后不变，A错误；由题意知，在第1s内感应电流I沿顺时针方向，根据楞次定律可知，0～4s内磁场方向竖直向上，在0～2s时间段内，磁场的磁感应强度在增加，则感应电流I沿顺时针方向，在2～4s时间段内，磁场的磁感应强度在减小，4～5s时间段内，磁场的磁感应强度反向增加，则2～5s时间段内，感应电流的方向沿逆时针方向，B正确；在0～5s时间段内，当感应电流最大时，发热功率最大，根据闭合电路欧姆定律并结合图乙可知，最大感应电流Imax＝1×0.1×0.10.2×1A＝0.05A，故最大发热功率Pmax＝I2maxR＝0.052×0.2W＝5×10－4W，C正确；在0～2s时间段内产生的感应电荷量q＝ΔBSR＝0.1×0.10.2C＝5.0×10－2C，故通过圆环某一横截面的电荷量为5.0×10－2C，D错误．答案：BC7．如图所示，虚线P、Q、R间存在着磁感应强度大小相等、方向相反的匀强磁场，磁场方向均垂直于纸面，磁场宽度均为L.一等腰直角三角形导线框abc，ab边与bc边长度均为L，bc边与虚线边界垂直．现让线框沿bc方向匀速穿过磁场区域，从c点经过虚线P开始计时，以逆时针方向为导线框中感应电流i的正方向，则下列四个图象中能正确表示i­t图象的是()6解析：当c点经过虚线P时，ac边切割磁感线，根据楞次定律可知线框中产生逆时针方向的感应电流，ac边进入的过程中切割磁感线的长度逐渐增大，电流逐渐增大．当c点经过虚线Q时，ab边进入磁场，可判断线框中产生顺时针方向的电流，电流逐渐增大，最大值为前一过程电流最大值的两倍．同理，当c点经过虚线R时，产生逆时针方向且大小逐渐增大的电流．符合题意的图象为A选项．答案：A8．(多选)图甲为一台小型发电机构造示意图，内阻r＝5Ω，外电路电阻R＝95Ω，电路中其余电阻不计．发电机内的矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度ω绕垂直于磁场方向的固定轴转动，线圈匝数n＝100.转动过程中穿过每匝线圈的磁通量Φ随时间t按正弦规律变化，如图乙所示，则()A．t＝3.14×10－2s时，该小型发电机的电动势为零B．该小型发电机的电动势的最大值为200VC．电路中电流最大值为2AD．串联在外电路中的交流电流表的读数为2A解析：t＝3.14×10－2s时，磁通量Φ的变化率最大，该小型发电机的电动势有最大值，故A错误；从Φ­t图线可以看出，Φmax＝1.0×10－2Wb，T＝3.14×10－2s，ω＝2πT，感应电动势的最大值Emax＝nωΦmax＝200V，故B正确；电路中电流最大值Imax＝EmaxR＋r＝200100A＝2A，故C正确；交流电流表读数是交变电流的有效值，即I＝Imax2＝2A≈1.4A，故D错误．答案：BC