（新课标）高考物理二轮复习 专题九 物理图象素能演练提升（含解析）.doc

素能演练提升九物理图象(时间:60分钟满分:100分)第卷(选择题共60分)一、本题共10小题,每小题6分,共60分.在每小题给出的四个选项中,第15题只有一个选项符合题目要求,第610题有多个选项符合题目要求,全部选对的得6分,选对但不全的得3分,有选错或不答的得0分.1.放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力f的作用,f的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如甲图和乙图所示.重力加速度g取10 m/s2.由此两图线可以求得物块的质量m和物块与地面之间的动摩擦因数分别为()a.m=0.5 kg,=0.4b.m=1.5 kg,=c.m=0.5 kg,=0.2d.m=1 kg,=0.2解析:0至2 s在1 n的水平推力作用下,物体静止;2 s至4 s 在3 n的水平推力作用下,物体做加速度为2 m/s2的匀加速直线运动;4 s至6 s在2 n的水平推力作用下,物体做匀速直线运动.对后面的两个阶段由牛顿定律列方程有f2-mg=ma,f3=mg,代入数据得a选项对.答案:a2.如图,在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板,其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一个随时间t均匀增大的水平力f=kt(k是常数),木板和木块加速度的大小分别为a1和a2.下列反映a1和a2变化的图线中正确的是()解析:两物体发生相对滑动的条件是a2a1,在发生相对滑动之前,a2=a1;发生相对滑动时和发生相对滑动后,两物体间的摩擦力大小为ff=m2g,木板的加速度a1=,不变;木块的加速度a2=-g,则在a-t图象中,图线a2的延长线应与t轴正半轴有交点,选项a正确.答案:a3.如图甲所示,一理想变压器给一个小灯泡供电.当原线圈输入如图乙所示的交变电压时,额定功率为10 w的小灯泡恰好正常发光,已知灯泡的电阻为40 ,图中电压表为理想电表,下列说法正确的是()a.变压器输入电压的瞬时值表达式为u=220sin t (v)b.电压表的示数为220 vc.变压器原、副线圈的匝数比为111d.变压器的输入功率为110 w解析:从图象中可得交流电周期t=210-2 s,em=220 v,所以=100,表达式为u=220sin 100t (v),故a错误;根据公式p=,电压表示数为灯泡的额定电压u=20 v,故b错误;原线圈输入电压为220 v,根据公式可得,故c正确;变压器的输入功率与输出功率相等,为10 w,故d错误.答案:c4.如图甲所示,在光滑水平面上,有一个粗细均匀的单匝正方形闭合线框abcd,边长为l,质量为m,电阻为r.在水平外力的作用下,线框从静止开始沿垂直磁场边界方向做匀加速直线运动,穿过磁感应强度为b的匀强磁场,磁场方向与线圈平面垂直,线框中产生的感应电流i的大小和运动时间t的变化关系如图乙所示.则下列说法正确的是()a.线框的加速度大小为b.线框受到的水平外力的大小c.0t1时间内通过线框任一边横截面的电荷量为i1t1d.0t3时间内水平外力所做的功大于解析:线框做匀加速直线运动,有v=at,电动势e=blv,电流i=,可见i-t图的斜率k=,解得a=,选项a错误;根据牛顿运动定律有f外-f安=ma,f安=bli为变力,则f外也为变力,选项b错误;0t1内通过的电荷量q=,选项c错误;根据=i3可得v3=,根据功能关系有,w外=q+,q表示产生的热量,代入数据可知,w外.答案:d5.电源的效率定义为外电路电阻消耗的功率与电源的总功率之比.在测电源电动势和内电阻的实验中得到的实验图线如图所示,图中u为路端电压,i为干路电流,a、b为图线上的两点,相应状态下电源的效率分别为a、b.由图可知a、b的值分别为()a.b.c.d.解析:根据效率的定义可得电源效率=,e为电源的总电压(即电动势),根据图象可知ua=,ub=,所以a、b的值分别为,选项d正确.答案:d6.(2015江苏南通二模)如图甲所示,固定斜面ac长为l,b为斜面中点,ab段光滑.一物块在恒定拉力f作用下,从最低点a由静止开始沿斜面上滑至最高点c,此过程中物块的动能ek随位移s变化的关系图象如图乙所示.设物块由a运动到c的时间为t0,下列描述该过程中物块的速度v随时间t、加速度大小a随时间t、加速度大小a随位移s、机械能e随位移s变化规律的图象中,可能正确的是()解析:根据ek-s图象知,动能先均匀增加,然后均匀减小,即合力先做正功再做负功,知物块先做匀加速直线运动,然后做匀减速直线运动,匀加速直线运动的位移和匀减速直线运动的位移大小相等,匀减速直线运动的平均速度大于匀加速直线运动的平均速度,则匀减速运动的时间小于匀加速直线运动的时间,故a错误;前半段和后半段均做匀变速直线运动,两段过程中加速度分别不变,但是两段过程中的时间不等,故b错误,c正确;根据除重力以外其他力做功等于机械能的增量,知前半段恒力f做正功,可知机械能随s均匀增加,后半段拉力可能与摩擦力相等,机械能守恒,故d正确.答案:cd7.如图所示,水平传送带以速度v1匀速运动,小物体p、q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连.t=0时刻p在传送带左端具有速度v2,p与定滑轮间的绳水平,t=t0时刻p离开传送带.不计定滑轮质量和摩擦,绳足够长.正确描述小物体p速度随时间变化的图象可能是()解析:(1)若v2g时,p向右加速,与传送带速度相等时,以v1和传送带一起匀速运动,选项b正确;当ffv1.当ffg时,p向右减速,再与传送带一起匀速运动,图象如图乙所示,选项a错误;当ffg时,p先向右减速,速度减小到传送带速度时,p仍继续向右减速,但加速度减小了,速度减到零然后再向左加速,选项c正确,d错误.甲乙答案:bc8.嫦娥三号着陆器成功降落在月球虹湾地区,实现了中国人的探月梦想.该着陆器质量为1.2103 kg,在距离月面100 m处悬停,自动判断合适着陆点后,竖直下降到距离月面4 m时速度变为0,然后关闭推力发动机自由下落,直至平稳着陆.若月球表面重力加速度是地球表面重力加速度的,着陆器下降过程中的高度与时间关系图象如图所示,则下述判断正确的是()a.着陆器在空中悬停时,发动机推力大小是1.2104 nb.着陆器从高度100 m下降至4 m过程中的平均速度为8 m/sc.着陆器着陆时的速度大约是3.6 m/sd.着陆器着陆后,其对月面的压力是2104 n解析:着陆器在空中悬停时,发动机推力f=2103 n,选项a错误;由题图可知,着陆器从高度100 m下降至4 m过程中用时t=(14.5-2.5) s=12 s,平均速度v= m/s=8 m/s,选项b正确;关闭推力发动机后,着陆器自由下落t=(16.7-14.5) s=2.2 s,速度v=3.6 m/s,选项c正确;着陆器着陆后,对月面的压力为fn=2103 n,选项d错误.答案:bc9.如图所示,一半径为r的均匀带正电圆环水平放置,环心为o点,在o正上方h高位置的a点与a关于o对称.质量为m的带正电的小球从a点静止释放,并穿过带电环.则小球从a点到a过程中加速度(a)、重力势能(epg)、机械能(e)、电势能(ep电)随位置变化的图象可能正确的是(取o点为坐标原点且重力势能为零,向下为正方向,无限远电势为零)()解析:圆环中心的电场强度为零,无穷远处电场强度也为零,则小球从a到圆环中心的过程中,电场强度可能先增大后减小,则小球所受的电场力先增大后减小,方向竖直向上,由牛顿第二定律得知,重力不变,则加速度可能先减小后增大;小球穿过圆环后,小球所受的电场力竖直向下,加速度方向向下,为正值,根据对称性可知,电场力先增大后减小,则加速度先增大后减小,故a是可能的,选项a正确;小球从a到圆环中心的过程中,重力势能epg=mgh,小球穿过圆环后,epg=-mgh,根据数学知识可知,b是可能的,选项b正确;小球从a到圆环中心的过程中,电场力做负功,机械能减小,小球穿过圆环后,电场力做正功,机械能增大,故c是可能的,选项c正确;由于圆环所产生的是非匀强电场,小球下落的过程中,电场力做功与下落的高度之间是非线性关系,电势能变化与下落高度之间也是非线性关系,所以d是不可能的,选项d错误.答案:abc10.静电场方向平行于x轴,其电势随x的分布可简化为如图所示的折线.一质量为m、电荷量为+q的粒子(不计重力),以初速度v0从o点(x=0)进入电场,沿x轴正方向运动.下列叙述正确的是()a.粒子从o运动到x1的过程中速度逐渐减小b.粒子从x1运动到x3的过程中,电势能先减小后增大c.要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为2d.若v0=2,粒子在运动过程中的最大速度为解析:粒子从o运动到x1的过程中,电势升高,电场强度方向沿x轴负方向,粒子所受的电场力方向也沿x轴负方向,粒子做减速运动,故a正确;粒子从x1运动到x3的过程中,电势不断降低,根据正电荷在电势越高电势能越大,可知,粒子的电势能不断减小,故b错误;当粒子恰好运动到x1处时,由动能定理得q(0-0)=0-,解得v0=,要使粒子能运动到x4处,粒子的初速度v0至少为,故c错误;若v0=2,粒子运动到x3处电势能最小,动能最大,由动能定理得q0-(-0)=,解得最大速度为vm=,故d正确.答案:ad第卷(非选择题共40分)二、本题共3小题,共40分.解答应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤.只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位.11.(10分)(2015福建理综,20)一摩托车由静止开始在平直的公路上行驶,其运动过程的v-t图象如图所示.求:(1)摩托车在020 s这段时间的加速度大小a;(2)摩托车在075 s这段时间的平均速度大小.解析:(1)加速度a=(1分)由v-t图象并代入数据得a=1.5 m/s2.(2分)(2)设20 s时速度为vmax,020 s的位移x1=t1(1分)2045 s的位移x2=vmaxt2(1分)4575 s的位移x3=t3(1分)075 s这段时间的总位移x=x1+x2+x3(1分)075 s这段时间的平均速度(1分)代入数据得=20 m/s.(2分)答案:(1)1.5 m/s2(2)20 m/s12.(14分)如图所示,可视为质点的a、b两物体置于一静止长纸带上,纸带左端与a、a与b间距均为d=0.5 m,两物体与纸带间的动摩擦因数均为1=0.1,与地面间的动摩擦因数均为2=0.2.现以恒定的加速度a=2 m/s2向右水平拉动纸带,重力加速度g取10 m/s2.求:(1)a物体在纸带上的滑动时间;(2)在给定的坐标系中定性画出a、b两物体的v-t图象;(3)两物体a、b停在地面上的距离.解析:(1)两物体在纸带上滑动时有1mg=ma1(1分)当物体a滑离纸带时a1=d(1分)由以上二式可得t1=1 s.(1分)(2)如图所示.(3分)(3)物体a离开纸带时的速度v1=a1t1(1分)两物体在地面上运动时有2mg=ma2(1分)物体a从开始运动到停在地面上过程中的总位移s1=(1分)当物体b滑离纸带时,a1=2d(1分)物体b离开纸带时速度v2=a1t2(1分)物体a从开始运动到停在地面上过程中的总位移s2=(1分)两物体a、b最终停止时的间距s=s2+d-s1(1分)由以上各式可得s=1.25 m.(1分)答案:(1)1 s(2)见解析图(3)1.25 m13.(16分)如图甲所示,轻质细线绕过两个光滑的轻滑轮,线的一端系一质量m=0.4 kg的重物,重物置于倾角为=30的光滑斜面上(绳gh段平行于斜面),另一端系一质量为m=0.1 kg、电阻为r=0.5 的金属杆.在竖直平面内有间距为l=1 m的足够长的平行光滑金属导轨pq、ef,在qf之间连接有阻值为r=1 的电阻(导轨电阻不计),磁感应强度为b=0.5 t的匀强磁场与导轨平面垂直.开始时金属杆置于导轨下端,将重物由静止释放,最终能沿斜面匀速下滑.运动过程中金属杆始终与导轨垂直且接触良好,g取10 m/s2.求:(1)重物匀速下滑的速度v的大小;(2)当m匀速运动时,突然剪断细线,m继续上升h=0.9 m高度后达到最高点,求此过程中r上产生的焦耳热;(3)对一定的磁感应强度b,重物的质量m取不同的值,测出相应的重物做匀速运动时的速度,可得出v-m实验图线.图乙中画出了磁感应强度分别为b1和b2时的两条实验图线,试根据实验结果计算b1和b2的比值.解析:(1)重物匀速下滑时,f=mgsin ,其中f为绳子的拉力(1分)金属杆匀速运动时,受绳子的拉力f、金属杆的重力mg、向