【物理】2019届一轮复习人教版图像专题学案

【物理】2019届一轮复习人教版图像专题学案

‎2019届人教版 图像专题 学案 热点分析 图象法就是将物理现象或过程用图象表征出来后，由物理规律建立物理量之间的函数关系式，再据图象表征的特点或图象的斜率、截距等所表述的物理意义来求解问题的方法．应用图象法可把较复杂的物理问题转变为简单的数学问题解决，尤其是用图象定性分析，可避免复杂的计算，快速找出答案．要正确理解图象的意义，做到“六看”．‎ ‎1．看轴：认清图象中横、纵轴所代表的物理量及它们的函数关系．特别是那些图形相似、容易混淆的图象，更要注意区分．‎ ‎2．看点：图线上的每一个点对应研究对象的一个状态，特别注意“起点”“终点”“拐点”，它们往往对应着相应的特殊状态．‎ ‎3．看线：从图线看反映的运动性质．如v－t图象中图线若为倾斜直线，则表示物体做匀变速直线运动．‎ ‎4．看斜率：常有一个重要的物理量与图线在某点处的切线对应，用于定量计算对应物理量的大小和定性分析变化的快慢问题．如x－t图象的斜率表示速度，v－t图象的斜率表示加速度．‎ ‎5．看截距：截距表示横、纵坐标两物理量在“临界”条件下的大小．由此往往能得到一个很有意义的物理量．‎ ‎6．看面积：图线与横轴围成的面积常与某一表示过程的物理量相对应．如v－t图线与横轴包围的“面积”表示位移．‎ 经典例题 典例涵盖了直线运动、牛顿定律、能量、动量、电磁学等相关章节的跟图像有关的典型例题 ‎【典例1】一物体做直线运动，其加速度随时间变化的a－t图象如右图所示.下列v－t图象中，可能正确描述此物体运动的是： （ ）‎ ‎【答案】D ‎【点睛】本题关键要根据加速度随时间变化规律的图象找出对应的加速度大小和方向，结合物体的初状态状态分析物体的运动情况． ‎ ‎【典例2】如图甲所示为速度传感器的工作示意图，P为发射超声波的固定小盒子，工作时P向被测物体发出短暂的超声波脉冲，脉冲被运动的物体反射后又被P接收。从P 发射超声波开始计时，经时间△t再次发射超声波脉冲。图乙是两次发射的超声波的位移－时间图象，则下列说法正确的是（ ）‎ ‎ ‎ A. 物体到小盒子P的距离越来越近 B. 在两次发射超声波脉冲的时间间隔△t内，物体通过的位移为x2－x1‎ C. 超声波的速度为 D. 物体在t1 t2时间内的平均速度为 ‎【 】【全国百强校】黑龙江省哈尔滨市第六中学2018届高三下学期考前押题卷（二）理 综合物理试题 ‎【答案】 D ‎【典例3】（多选）地下矿井中的矿石装在矿车中，用电机通过竖井运送至地面。某竖井中矿车提升的速度大小v随时间t的变化关系如图所示，其中图线①②分别描述两次不同的提升过程，它们变速阶段加速度的大小都相同；两次提升的高度相同，提升的质量相等。不考虑摩擦阻力和空气阻力。对于第①次和第②次提升过程，‎ A. 矿车上升所用的时间之比为4:5‎ B. 电机的最大牵引力之比为2:1‎ C. 电机输出的最大功率之比为2:1‎ D. 电机所做的功之比为4:5‎ ‎【 】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（全国III卷）‎ ‎【答案】 AC 点睛 此题以速度图像给出解题信息。解答此题常见错误主要有四方面：一是对速度图像面积表示位移掌握不到位；二是运用牛顿运动定律求解牵引力错误；三是不能找出最大功率；四是不能得出两次提升电机做功。实际上，可以根据两次提升的高度相同，提升的质量相同，利用功能关系得出两次做功相同。学 ‎ ‎【典例4】将一小球从某高处水平抛出，最初2s内小球动能Ek随时间t 变化的图象如图所示，不计空气阻力，取g=10m/s².根据图象信息，下列说法正确的是 A. 小球的质量为1.25kg B. 小球2s末的速度为20m/s C. 小球2s末所受重力的瞬时功率为25W D. 小球在最初2s内下降的高度为40m ‎【 】【全国百强校】辽宁省大连市第二十四中学2018届高三下学期高考模拟考试物理试题 ‎【答案】 C ‎【点睛】根据图象可知：小球的初动能为5J，2s末的动能为30J，根据平抛运动的基本公式及动能的表达式求得质量及2s末的速度，根据竖直方向在自由落体运动得到2s下降的高度及2s末重力的瞬时功率。‎ ‎【典例5】从地面竖直向上抛出一只小球，小球运动一段时间后落回地面．忽略空气阻力，该过程中小球的动能Ek与时间t的关系图像是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【 】2018年全国普通高等学校招生统一考试物理（江苏卷）‎ ‎【答案】 A 点睛：本题以竖直上抛运动为背景考查动能的概念和Ek-t图象，解题的方法是先根据竖直上抛运动物体的速度特点写出速度公式，在根据动能的概念写出函数方程，最后根据函数方程选择图象。‎ ‎【典例6】如图，连接有轻弹簧的物块a静止于光滑水平面上，物块b以一定初速度向左运动。下列关于a、b两物块的动量P随时间t的变化关系图象，不合理的是 A. B. ‎ C. D. ‎ ‎【 】【全国市级联考】山东省青岛市2018 届高三统一质量检测理综物理试题 ‎【答案】 A ‎【典例7】两电荷量分别为和的点电荷固定在x轴上的O、M两点，规定无穷远处为电势能零点，一带负电的试探电荷在x轴上各点具有的电势能随x变化关系如图所示，其中试探电荷在A、N两点的电势能为零，在ND段中C点电势能最大，则下列说法正确的是 A. 为正电荷，为负电荷 B. 电荷量小于的电荷量 C. 将一正点电荷从N点移到D点，电场力先做负功后做正功 D. 将一正点电荷从N点静止释放后会沿x轴正方向运动且到达C点时速度最大 ‎【 】湖北省黄冈中学2018届高三5月二模考试理综物理试题 ‎【答案】 D 点睛：根据顺着电场线方向电势降低，判断两个电荷的电性，根据A点距离O比较远而距离M比较近，确定电荷量的大小，分析电场力的方向判断电场力做功的正负。‎ ‎【典例8】图甲是观察电容器放电的电路。先将开关S与1端相连，电源向电容器充电，然后把开关S掷向2端，电容器通过电阻R放电，传感器将电流信息传入计算机，在屏幕上显示出电流随时间变化的I-t曲线如图乙所示。则下列判断正确的是 A. 随着放电过程的进行，该电容器的电容逐渐减小 B. 根据I-t曲线可估算出该电容器的电容大小 C. 电容器充电过程的I-t曲线电流应该随时间的增加而增大 D. 根据I-t曲线可估算出电容器在整个放电过程中释放的电荷量 ‎【 】北京市20中2018届高三下学期三模物理试题 ‎【答案】 D ‎【典例9】如图，在同一平面内有两根平行长导轨，导轨间存在依次相邻的矩形匀强磁场区域，区域宽度均为l,磁感应强度大小相等、方向交替向上向下。一边长为的正方形金属线框在导轨上向左匀速运动，线框中感应电流i随时间t变化的正确图线可能是（ ）‎ A. ‎ B. ‎ C. ‎ D. ‎ ‎【 】2018年普通高等学校招生全国统一考试物理（全国II卷）‎ ‎【答案】 D 第一过程从①移动②的过程中 左边导体棒切割产生的电流方向是顺时针，右边切割磁感线产生的电流方向也是顺时针，两根棒切割产生电动势方向相同所以 ，则电流为 ，电流恒定且方向为顺时针，‎ 再从②移动到③的过程中左右两根棒切割磁感线产生的电流大小相等，方向相反，所以回路中电流表现为零，‎ 然后从③到④‎ 的过程中，左边切割产生的电流方向逆时针，而右边切割产生的电流方向也是逆时针，所以电流的大小为，方向是逆时针 点睛：根据线圈的运动利用楞次定律找到电流的方向，并计算电流的大小从而找到符合题意的图像。学 ‎ ‎【典例10】(多选)在x轴上电场强度E与x的关系如图所示，O为坐标原点，a、b、c为x轴上的点，a、c之间的距离为d，a、c两点的电场强度大小均为E0，则下列说法中正确的是(　　)‎ A．φb>φa＝φc>φ0‎ B．φ0>φa>φb>φc C．将质子从a点移到c点，电场力做的功大于eE0d D．将质子从a点移到c点，质子的电势能增加 ‎[答案]　BC ‎【点睛】将E－x图象中的x当作公式U＝Ed中的d，可知E－x图线与x轴所围面积表示电势差，题中ac段与图线所围面积大于E0d，可判定将质子从a点移到c点，电场力做的功大于eE0d.‎ 练兵场 ‎1、以不同初速度将两个物体同时竖直向上抛出并开始计时,一个物体所受空气阻力可忽略,另一物体所受空气阻力大小与物体速率成正比,下列用虚线和实线描述两物体运动的图像可能正确的是(   ) A. B.‎ ‎ C. D.‎ ‎2、甲、乙两汽车在一平直公路上同向行驶.在到的时间内,它们的图象如图所示.在这段时间内(   ) A.汽车甲的平均速度比乙的大 B.汽车乙的平均速度等于 C.甲、乙两汽车的位移相同 D.汽车甲的加速度大小逐渐减小,汽车乙的加速度大小逐渐增大 ‎3.一物体静止在光滑的水平面上,现对其施加水平力,使它沿水平面做直线运动,该物体的速度一时间图像如图所示.根据图像判断下列说法正确的是(   )‎ A.0 6时间内物体所受水平力的方向始终没有改变 B.2 3时间内物体做减速运动 C.1末物体距离出发点最远 D.1.5末和2.5末两个时刻物体的加速度相同 ‎4.多选甲、乙两车在一平直道路上同向运动,其图像如图所示,图中和的面积分别为和.初始时,甲车在乙车前方处,则(   )‎ A.若,两车不会相遇 B.若,两车相遇2次 C.若,两车相遇1次 D.若,两车相遇1次 ‎5、如图是A、B两个质点做直线运动的位移-时间图象.则(   )‎ A.在运动过程中,A质点总比B质点运动得快 B.在0 t1这段时间内,两质点的位移相同 C.当t=t1时,两质点的速度相等 D.当t=t1时,A、B两质点的加速度不相等 ‎6、‎ 竖直升空的火箭,其速度-时间图象如下图所示,由图可知以下说法正确的是(   )‎ ‎ ‎ A.火箭在40时速度方向发生变化 B.火箭经过40到达最高点 C.火箭经过120落回地面 D.火箭上升的最大高度为48000‎ ‎7、从地面竖直向上抛出的物体,其匀减速上升到最高点后,再以与上升阶段一样的加速度匀加速落回地面。图中可大致表示这一运动过程的速度图象是( ) A. B. C. D.‎ ‎8、右图是某质点运动的速度时间图像,由图像得到的正确结果是(   ) A.0 1内的平均速度是2 B.0 1内的运动方向与2 4内的运动方向相反 C.0 1内的加速度小于2 4内的加速度 D.0 2内的位移大小是3‎ ‎9、一质点由静止开始做直线运动,其图象如图所示,下列说法中正确的是(   ) A.1末质点的运动速度最大 B.4末质点回到出发点 C.1末和3末质点的运动速度相同 D.2末质点的运动速度为4‎ ‎10、甲、乙两车在公路上沿同一方向做直线运动,它们的图象如图所示.两图象在时相交于点,在横轴上的投影为,的面积为.在时刻,乙车在甲车前面,相距为.已知此后两车相遇两次,且第1次相遇的时刻为,则下面4组和的组合中可能的是(  ) ‎ ‎ A. B. C. D.‎ ‎11、t=0时,甲、乙两汽车从相距70km的两地开始相向行驶,它们的图象如图所示。忽略汽车掉头所需时间,下列对汽车运动状况的描述正确的是(   )‎ ‎ A.在第1小时末,乙车改变运动方向 B.在第2小时末,甲乙两车相距10km C.在前4小时内,乙车运动的加速度的大小总比甲车的大 D.在第4小时末,甲、乙两车相遇 ‎12、做自由落体运动的物体,从释放时开始计时,选竖直向下为正方向,下图中关于物体的位移、速度图像,可能正确的是( ) A.‎ ‎ B. C. D.‎ ‎13、某物体做直线运动,其图如图所示,则(    ) A.4秒时物体的位移为零 B.加速度大小不变 C.物体做匀变速直线运动 D.沿直线作往复运动,在2秒时速度的方向改变 ‎14、 如下图所示,将一小球从竖直砖墙的某位置由静止释放。用频闪照相机在同一底片上多次曝光,得到了图中1、2、3……所示的小球运动过程中每次曝光的位置。已知连续两次曝光的时间间隔均为,每块砖的厚度均为。根据图中的信息,下列判断正确的是(   ) ‎ A.位置1是小球释放的初始位置 B.小球下落的加速度为 C.小球在位置3的速度为 D.能判定小球的下落运动是否匀变速 ‎1、答案： D 解析： 竖直上抛运动不受空气阻力,做向上匀减速直线运动至最高点再向下自由落体运动,图象时倾斜向下的直线,四个选项均正确表示;考虑阻力的上抛运动,上升中,随着减小,减小,对应图象的斜率减小,选项A错误。下降中,随着随着增大,继续减小。而在最高点时,,对应图与轴的交点,其斜率应该等于(此时与竖直上抛的最高点相同的加速度),即过交点的切线应该与竖直上抛运动的直线平行,只有D选项满足。故选D。‎ ‎2、答案： A 解析： 本题考查速度-时间图像,意在考查根据速度-时间图像分析问题、解决问题的能力.根据图象及其意义解题. 根据图象下方的面积表示位移,可以看出汽车甲的位移大于汽车乙的位移,选项C错误; 根据得,汽车甲的平均速度大于汽车乙的平均速度 ‎,选项A正确; 汽车乙的位移小于初速度为、末速度为的匀减速直线运动的位移,即汽车乙的平均速度小于,选项B错误; 根据图象的斜率反映了加速度的大小,因此汽车甲、乙的加速度大小都逐渐减小,选项D错误. 学 ‎ ‎3、答案： D ‎4、答案： ABC 解析： 若乙车追上甲车时,甲、乙两车速度相同,即此时,则,此后甲车速度大于乙车速度,全程甲、乙仅相遇1次;若甲、乙两车速度相同时,,则此时乙车已在甲车的前面,以后甲还会追上乙,全程中甲、乙相遇2次;若甲、乙两车速度相同时,,则此时甲车仍在乙车的前面,以后乙车不可能再追上甲车了,全程中甲、乙都不会相遇,综上所述,选项A、B、C对,D错.‎ ‎5、.答案： A ‎6.答案： D 解析： 火箭在40时速度方向发生没有变化，而是加速度的方向发生了变化，故A错误；火箭经过120时到达最高点，故B错误；C错误；火箭上升的最大高度为三角形的面积，即，故D正确。‎ ‎7、答案： A 解析： 竖直上抛运动分为升过程和下降过程,上升过程和下降过程速度方向相反,所以对应的图象应在t轴上方和下方,竖直上抛运动中物体的加速度始终竖直向下,等于当地的重力加速度g,所以图形应该是一条倾斜的直线,故选A.‎ ‎8.答案： D 解析： 由图像的特点可知,在速度图像中,图线的斜率表示物体的加速度,图线与时间轴所包围的面积表示物体的位移,0 1内的平均速度,所以A错误;由图像可知,质点一直沿正方向运动,所以B错误;由图像可以求得,0 1内的加速度,2 4内的加速度,所以C错误;0 2内的位移,所以选项D正确;‎ ‎9.答案： C ‎10答案： C 解析： 若第1次相遇的时刻,则相遇后且乙车在前,两车不可能再次相遇,A错误. 若,则由图线与时间轴所围面积的意义及三角形相似的知识可知,时一定再次相遇,且图中阴影部分的面积即为原来的距离,所以 ‎,B错误,C正确. 同理,若,则时一定再次相遇,且,D错误. ‎ ‎11.答案： BC 解析： 在第1小时末,乙车速度仍为-30,速度并未改变方向,所以A错误.前2小时内,,所以甲､乙两车相距,即B正确.前4小时内,乙车两段斜线的斜率均比甲车一段斜线的斜率大,即乙的加速度总比甲的加速度大,则C正确.在第2 4小时内,,而,并由B项知第4小时末两车相距,所以D错误.‎ ‎12.答案： BD 解析： 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动,x-t图像是抛物线的一部分,υ-t图像是经过原点的一条倾斜直线,故选项B、D正确。‎ ‎13.答案： ABD ‎14.答案： BCD 解析： 小球做自由落体运动,从静止开始运动的连续相等时间内的位移之比为1:3:5:7,而图中位移之比为2:3:4:5,故位置“1”不是小球释放的初始位置,A错误,D正确;由知,B正确;,C正确。‎