专题二 物理图像.doc

专题二、高中物理图像题一、2013年高考考纲要求及历年高考试题分析考纲要求：1、 高中阶段涉及到的重要图像有：（1）运动学中的图像、图像；（2）电学中的电场线分布图和等势面分布图（见选修3-1）、交流电图象（图像、图像及图像）(3)磁场中的磁感线分布图（直线电流、环形导线电流、条形磁铁周围磁感线分布图）（4）带电粒子在电场或磁场中的轨迹图（5）气体性质中的p-v图、v-T图、p-T图等（6）实验中也涉及到不少图象，如验证牛顿第二定律时要用到a-F图象、a1/m图象，用“伏安法”测电阻时要画出I-u图象，测电源电动势和内阻时要画u-I图等。2对图象意义的理解(1)首先应明确所给图象是什么图象，即认清图象中横轴、纵轴所代表的物理量及他们的关系，特别是对那些图形相似，容易混淆的图象，更要注意区分。例如s-t图象和v-t图象等。(2)要清楚的理解图象中的“点”，“线”，“斜率”，“面积”的物理意义。如在v-t图象里：A“点”的意义：图象上的任一点表示这时物体的速度。B“线”的意义：任一段线段表示在一段时间内物体速度的变化量。C“斜率”的意义：“斜率”表示物体的加速度。D“面积”的意义：图象围成的“面积”表示物体在一段时间内发生的位移。E“截距”的意义：截距表示物体出发时的速度，横轴截距表示物体出发时距计时起点的时间间隔。3应用图象解题的意义（1）用图象解题可使解题过程简化，思路更清晰 图象法解题不仅思路清晰，而且在很多情况下可使解题过程得到简化，比解析法更巧妙、更灵活。在有些情况下运用解析法可能无能为力，但是图象法则会使你豁然开朗。（2）利用图象描述物理过程更直观 物理过程可以用文字表述，也可用数学式表达，还可以用物理图象描述。而从物理图象上可以更直观地观察出整个物理过程的动态特征。诚然，不是所有过程都可以用物理图象进行描述的，但如果能够用物理图象描述，一般说来总是会更直观且容易理解。利用图象描述物理过程一般包括两个方面：A将物理过程表述为物理图象（如带电粒子在有界磁场中的偏转问题，用图像表示很直观）；B从物理图象上分析物理过程； C物理图象可以使抽象的概念直观形象，动态变化过程清晰，物理量之间的函数关系明确。图象法在物理解题中的应用很广。历年高考题（2012年高考题）15.质量和电量都相等的带电粒子M和N，以不同的速度率经小孔S垂直进入均强磁场，运行的半圆轨迹如图2种虚线所示，下列表述正确的是AM带负电，N带正电B.M的速度率小于N的速率C.洛伦磁力对M、N做正功D.M的运行时间大于N的运行时间（2011年高考题）19.图7（a）左侧的调压装置可视为理想变压器，负载电路中R=55， 为理想电流表和电压表，若原线圈接入如图7（b）所示的正弦交变电压，电压表的示数为110V，下列表述正确的是A电流表的示数为2AB. 原、副线圈匝数比为1:2C. 电压表的示数为电压表的有效值D. 原线圈中交变电压的频率为100Hz 图7（a） （2010年高考题）16. 如图5所示，平行导轨间有一矩形的匀强磁场区域，细金属棒PQ沿导轨从MN处匀速运动到MN的过程中，棒上感应电动势E随时间t变化的图示，可能正确的是17. 图6是某质点运动的速度图像，由图像得到的正确结果是 A01 s内的平均速度是2m/s B. 01s内的位移大小是3 m C. 01s内的加速度大于24s内的加速度 D01s内的运动方向与24s内的运动方向相反19. 图7是某种正弦式交变电压的波形图，由图可确定该电压的A 周期是0.01S B最大值是311V C 有效值是220V D 表达式为U=220sin100t（V） 21图8是某一点电荷的电场线分布图，下列表述正确的是 A. a点的电势高于b点的电势 B. 该点电荷带负电 C. a点和b点电场强度的方向相同 D. a点的电场强度大于b点的电场强度 （3) 考题分析 从历年考题可以看出，关于这一部分知识点的重点放在考察同学们的视图能力以及作图能力及从图中信息找突破口的能力。二、2013年各地模拟题（2013年茂二模）t/sv/ms-10AB14滑雪运动员由斜坡向下滑行时其速度时间图象如图所示，图象中AB段为曲线，运动员在此过程中A做匀加速运动 B所受合力不断减小C做曲线运动 D机械能守恒t/si/A05-50.10.20.315矩形金属线圈在匀强磁场中匀速转动.产生的感应电流与时间关系如图所示.下列说法正确的是A交变电流的有效值为A B交变电流的周期为0.2sC交变电流的频率为50Hz Dt=0.1s时线圈磁通量为零TP0AB16如图所示，A、B两点表示一定质量的某种理想气体的两个状态，当气体从状态A变化到状态B时A气体体积变大 B气体对外界做功 C气体内能一定增加 D气体对外界放热（2013年江门一模）OTPacb14一定质量的理想气体经过一系列变化过程，如图所示，下列说法中正确的是 Abc过程中，气体压强不变，体积增大 Bab过程中，气体体积增大，压强减小 Cca过程中，气体压强增大，体积变小 Dca过程中，气体内能增大，体积变小15图中的实线表示电场线，虚线表示只受电场力作用的带电粒子从M点运动到N点的轨迹，可以判定A粒子带负电BM点的电势低于N点的电势C粒子在M点受到的电场力大于在N点受到的电场力D粒子在M点的动能小于在N点的动能16物体做自由落体运动，以地面为重力势能零点，下列所示图像中，能正确描述物体的重力势能与下落速度的关系的是BQQAGEFCHDOMNOEPvOEPvOEPvOEPvA B C D（2013年汕头二模）20. 如下图所示，在M、N两点分别固定两个点电荷，电荷量均为Q,MN连线的中点为O.正方形ABCD以O点为中心，E、F、G、H分别是正方形四边的中点.则下列说法中正确的是A.A点电势低于B点电势B.O点的电场强度为零，电势不一定为零C.质子沿直线从A到B，电势能先减小后增大D.电子沿路径ADC移动比沿路径AB移动， 电场力做的功多（2013年广一模）14如图所示，一定质量的理想气体由a状态变化到b状态，则此过程中Pba气体的温度升高气体对外放热V外界对气体做功0气体分子间平均距离变小abE20在竖直向下的匀强电场中，有a、b两个带电液滴，分别竖直向上和向下做匀速直线运动，液滴间相互作用力不计，则a、b带同种电荷a、b带异种电荷a的电势能减小b的重力势能增大 （2013年揭阳一模）15物体甲、乙原来静止于光滑水平面上。从t=0时刻开始，甲沿水平面做直线运动，速度随时间变化如图甲；乙受到如图乙所示的水平拉力作用。则在04s的时间内A甲物体所受合力不断变化 B甲物体的速度不断减小C2s末乙物体改变运动方向 D2s末乙物体速度达到最大 17某电场的电场线分布如图所示, 下列说法正确的是Aa点的电势低于b点的电势Bc点的电场强度大于d点的C若将一正试探电荷由a点移到b点，电场力做负功D若将一负试探电荷由c点移到d点,电势能增加18一台理想变压器原、副线圈匝数比n1: n2=10: 1。原线圈与正弦交变电源连接，输入电压u如图所示。副线圈仅接入一个10 的电阻，下列说法正确的是A原线圈的输入电压与副线圈的输出电压之比为1:10B原线圈的输入电流与副线圈的输出电流之比为1:10C该交流电的频率为50HzD原线圈电流的有效值是22 A21如图所示，在x轴上方存在磁感应强度为B的匀强磁场，一个电子（质量为m，电荷量为q）从x轴上的O点以速度v斜向上射入磁场中，速度方向与x轴的夹角为45并与磁场方向垂直.电子在磁场中运动一段时间后，从x轴上的P点射出磁场. 则A电了在磁场中运动的时间为 B电子在磁场中运动的时间为COP两点间的距离为 DOP两点间的距离为3、 实验中的图像高考在实验这个专题上，除了对实验原理的考察以外，另外一个重点就是放在对实验数据的处理这方面能力的考察。通常，我们是通过对大量数据进行描点、连线的方法，来求相关实验物理量的值。这里就需要合力建立纵坐标和横坐标，明确图线的斜率、纵坐标上的截距和横坐标的截距的物理意义以及最重要的就是找出横坐标与纵坐标物理量之间的关系式。如验证牛顿第二定律实验中，a-F图像图线与横轴的截距及与纵轴的截距说说明什么问题；测量电源电动势和内阻的实验中，怎样通过U-I图像来解题等等。（1） 、识图图1图2 对图1：由闭合电路欧姆定律E=U+Ir得U=E-Ir，图线在U轴上的截距b=E,图线的斜率K=-r。对图2：关注坐标原点，1.2V是电源电动势么？图4图3对图3由闭合电路欧姆定律E=I(R+r)可得：，做出图像，延长交于R轴，由图像直接可得，斜率k=E，截距b=-r。对图4：闭合电路欧姆定律有，建立端压倒数1/U与外电阻倒数1/R的一次函数关系：，纵轴截距为b=1/E，斜率k=r/E. 一般在实验中描点连线时，我们尽量使图像为一条直线而非曲线。（二）用图图5图6 解决图5和图6的方法：关键抓住事物最本质的东西，比如上图中电压相同，电流相同等等，然后在原图上再画线找出题中所求物理量。 图7 对图7：寻求工作点：找灯泡伏安特性曲线和电源外特性曲线的结合点。作电源路端电压特性曲线方法：两点一线（找横轴截距1.5，纵轴截距0.75A,）问题是横轴上最大为0.5)最终讨论得出可以求出.5时电压值。两点一线作出电源路端电压特性曲线。 图8对图8：:在图I上找到横坐标为03A的点，在图II上找到横坐标为06A的点，连接两点并延长交与两坐标轴读出纵截距为46V，即为电源的电动势E；算出图象的斜率为-27，其绝对值就是电源的内阻r=27。总结：图像若是直线的，可用函数表达式与图像相结合的方法处理实验数据若图像是曲线的，一般用作辅助线的方法处理实际问题4、 作图在计算题中的应用作图法在计算题中的应用，一般多是在求解带电粒子在电场中、磁场中或复合场中的偏转这类问题时用到。主要考察同学们画出带电粒子在场中的运动轨迹的能力，从而根据几何关系找出解题的突破口。（2011年高考，35，18分）如图19（a）所示，在以O为圆心，内外半径分别为和的圆环区域内，存在辐射状电场和垂直纸面的匀强