第12讲 图像.doc

洋泾中学高三物理第二轮复习专题讲座 第12讲 图像一、图像问题的种类1.识图 2.用图 3.转换图像 4.作图例1取两个完全相同的长导线，用其中一根绕成如图(a)所示的螺线管，当该螺线管中通以电流强度为I的电流时，测得螺线管内中部的磁感应强度大小为B，若将另一根长导线对折后绕成如图(b)所示的螺线管，并通以电流强度也为I的电流时，则在螺线管内中部的磁感应强度大小为()A、0B、0.5BC、BD、2B例2已知理想气体的内能与温度成正比。如图所示的实线为汽缸内一定质量的理想气体由状态1到状态2的变化曲线，则在整个过程中汽缸内气体的内能( )A、先增大后减小B、先减小后增大C、单调变化D、保持不变例3如图所示，其中直线a为某电源的U-I图线，直线b、c分别为电阻R和R/的U-I图线，直线b与直线a的斜率的大小相等，直线a在U轴、I轴上的截距分别为U0、I0，由图可知：当电源与电阻R组成闭合电路时电源的输出电压为_，电源的内耗功率为_；设此时电源输出功率为P，则当电源与电阻R/组成闭合电路时电源的输出功率P/_P(填“”、“”、或“=”)，电源效率变_。例4两列简谐横波在t=0时的波形如图所示，此时刻两列波的波峰正好在x=0处重合，则该时刻两列波的波峰另一重合处到x=0处的最短距离是( B )A、8.75cmB 、 17.5cm C、35cm D 、 87.5cm例5一个闭合线圈垂直置于匀强磁场中，磁感应强度随时间变化如图所示，则线圈中的感应电流随时间变化图线是图中的哪一个?( )例6匀强磁场的磁感应强度B=0.2T，磁场宽度L=3m，一正方形金属框边长ab=l=1m，每边电阻r=0.2，金属框以v=10m/s的速度匀速穿过磁场区，其平面始终保持与磁感线方向垂直，如图所示。(1)画出金属框穿过磁场区的过程中，金属框内感应电流的it图线。(以顺时针方向电流为正)(2)画出ab两端电压的Ut图线。例7一根细绳上正在相向传播着正立和倒立的两个三角形波A和B，设在t=0时波形如图a所示，而在t=T时波形如图b所示，试画出t=T/4时的波形。二、物理图像在解题中的作用1.分析物理量之间的关系 2.还原物理模型 3.展示物理过程4.表明物理状态 5.辨析解题思路例8一定质量的理想气体，由状态A通过如图所示的箭头方向经三个过程变化到状态B。气体由A到B的过程中正确的说法是()。 A、气体的体积减小 B、气体的体积增大 C、气体对外放热 D、气体温度升高例9如图所示，用均匀金属丝折成边长为0.1 m的正方形框架abcd能以ab边为轴无摩擦地转动，框架每边质量都是2.5g，电阻都是0.2，aa/与bb/是在同一水平面上的两条平行光滑的金属导轨，并分别与金属框架连接于可以转动的a和b处，导轨的电阻不计。阻值为0.2的金属棒mn垂直放在导轨上，整个装置处于B=1T、方向竖直向上的匀强磁场中，棒mn运动后若能使框架abcd平衡在与竖直方向成=450角的位置上，试求导体mn所受外力的方向及外力做功的机械功率。例10如图所示，是某一电场中一根弯曲的电场线， AB是电场线上的两点，一个正电荷原来静止在A点，释放后仅在电场力的作用下运动，下列说法中正确的是( )A、电荷可能沿电场线运动到B点B、电荷可能沿其他路径运动到B点C、电荷不可能通过B点D、电荷是否通过B点无法判断例11一辆质量为2103kg的汽车，最大功率为6104W，在平直的公路上由静止开始行驶，发动机的最大牵引力为6103N，行驶时所受阻力恒定，其行驶过程中牵引力F与车速的倒数1/v的关系图像如图所示，其中匀速运动速度大小为v2=30m/s。试求：(1)请判断汽车做什么运动? 整个运动中的最大的加速度为多少?(2)图像中B点所对应的速度v1值为多少，经过多长时间才能使汽车的速度达到v1?(3)行驶时速度为5m/s、15m/s时汽车的实际功率分别为多少?例12 如图所示，一列简谐横波沿直线传播，A、B、C是直线上的三个质点。某时刻波传到了B质点，A质点刚好在波谷；再经过0.5s，C质点第一次到达波谷。该波波长为，周期为T，若直线AB间的距离为5m，3m5m，T=0.1s，振幅A=5cm，则A、C两质点相距多远?从A质点开始振动到C质点第一次到达波谷时，A质点运动的路程为多少?三、巧用图像解题利用各种图像可找到物理量之间的关系或者是隐含条件。例13 甲、乙两船在静水中的速度分别为v甲、v乙，两船从同一渡口向对岸划去，已知甲船是以最短时间过河；乙船是以最短航程过河，而且两船抵达对岸的地点相同，则甲船的船头方向应与河岸(设其为直线)所夹的角等于多少?两船渡河所用的时间之比t甲：t乙为多少?例14 如图所示，在竖直平面内的直角坐标系中，一个质量为m的质点在外力F的作用下，从坐标原点O由静止沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成角(/4)。则F大小至少为_；若F=mgtan，则质点机械能大小的变化情况是_。例15一定质量的理想气体的状态变化过程为如图所示的图线。在状态变化过程ABCA中，BC的变化过程是_过程。若已知TA=300K，TB=400K，则TC=_K。例16 甲物体由A地从静止开始作加速度为a1的匀加速运动，后作加速度大小为a2的匀减速运动，到B地时恰停止运动。乙物体由A地出发始终作加速度为a的匀加速运动，两物体从A地到B地所用的时间相同，找出a1、a2、a三者满足的大小关系。例17 如图所示电路中，R1=R2=100，并且R1、R2阻值不随温度变化，白炽灯泡的伏安特性曲线如图所示，电源电动势=100V，内阻不计。(1)当电键S断开时灯泡两端的电压和灯泡的实际功率；(2)当电键S闭合时灯泡两端的电压和灯泡的实际功率。例18隔一定距离的A、B两球，质量相等，假定它们之间存在恒定的斥力作用，原来两球被按住，处在静止状态，现突然松开两球，同时给A球以速度v0，使之沿两球连线射向B球，B球初速为零，若两球间的距离从最小值(两球未接触)到刚恢复原始值所经历的时间为t0，求B球在斥力作用下的加速度。四、利用图像解题的注意点关注细节：如横、纵轴的意义，单位，虚实线，与横、纵轴的交点，截距，斜率，面积，转折点，极值点等。例19 平抛运动可以分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的自由落体运动，在同一坐标系中作出两分运动的v-t图线如图所示，则以下说法正确的是 ( )A、图线1表示水平分运动的v-t图线 B、图线2表示水平分运动的v-t图线C、t1时刻物体的速度方向与初速度方向夹角为450D、若用量角器量得图线2倾角为，当地重力加速度为g，则一定有g=tan例20如图所示为某电源输出功率随外电阻变化的函数图像，此图像为一双曲线。当电源两端接入阻值未知的电阻R1时，电源输出功率为P；当电源两端接入阻值未知的电阻R2时，电源输出功率为P / ；若R1、R2串联后接以电源两端，电源输出功率为_。例21如图所示，平行于y轴的导体棒以速度v向右匀速直线运动，经过半径为R、磁感应强度为B的圆形匀强磁场区域，导体棒中的感应电动势与导体棒位置x关系的图像是( )例22 一物体沿固定斜面从静止开始向下匀加速运动，经过时间t0滑至斜面底端。已知在物体运动过程中物体所受的