专题05图像模型-2021高考备考绝密押题资源突破题集(解析版)

专题05图像模型-2021高考备考绝密押题资源突破题集1.A、B两个质点从同一位置沿同一直线运动的v—t图象如图所示，则在t=0至t=t2这段时间内（ ）A.在11时刻两个质点相遇 B.在11时刻两个质点运动方向相同C在11时刻两个质点加速度相同 D.在11时刻两个质点相距最远【答案】：BD【解析】：A.在11时刻两个质点速度相等，但是图像面积不等，即位移不等，所以没有相遇，A错误；B.在11时刻两个质点速度均为正，所以方向相同。B正确；C在11时刻图像斜率不相等，即加速度不相等，C错误；D.在11时刻之前，B在A的前面，在11时刻之后，A比B跑得快，所以在11时刻两个质点相距最远。D正确，故选BD。2.一辆汽车在平直公路上加速行驶，速度随时间变化的图像如图所示。在010时间内，下列说法正确的是（）A.汽车的加速度逐渐变小B.汽车做匀加速直线运动v+vC.汽车行驶的位移大小为十1120D.汽车行驶的位移大小与路程相等【答案】：AD【解析】：AB.在v-1图象中，斜率代表加速度，由图可知，斜率逐渐减小，故加速度逐渐减小，做加速度逐渐减小的变加速直线运动，故A正确，B错误；v+v v+vC.由于汽车做变加速运动，平均速度不等于T丁，若匀加速直线运动其平均速度等于，而变加v+v速直线运动的位移大于匀加速直线运动的位移，故汽车行驶的位移大小大于t,故c错误；20D.汽车做加速度减小的变加速直线运动，故汽车行驶的位移大小与路程相等，故D正确，故选AD。3.某物体的速度-时间图象如图所示，则该物体（）A.做往复运动B.朝某一方向做直线运动3s末、7s末离出发点最远，4s末回到出发点2s末、6s末离出发点最远，4s末回到出发点【答案】：AD【解析】：AB.速度为正值时物体向正方向运动，速度为负值时物体向负方向运动，所以物体做往复运动，A正确，B错误；CD.前2s物体向正方向运动，2s末离出发点最远，2〜4s物体向负方向运动，前4s图像的总面积等于零，4s末物体回到出发点，4〜6s物体向正方向运动，6s末离出发点最远，D正确，C错误，故选AD。4．一质点作直线运动的速度一时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A.第1s内和第5s内质点的运动方向相反B.第5s内和第6s内质点的加速度方向相同C.在第4s末，质点离出发点的最远D.前4s内和前6s内质点的位移大小相等【答案】：BD【解析】：A.第1s内和第5s内质点的速度都是正值，则运动方向相同，所以A错误；B.速度与时间的图像中图像的斜率表示加速度，所以第5s内和第6s内质点的加速度方向相同，则B正确；C.在第5s末，质点离出发点的最远，所以C错误；D.速度与时间图像的图形面积表示位移，则前4s内和前6s内质点的位移大小相等，所以D正确，故选BD。5.甲、乙两物体（大小可忽略）在平直跑道上同向行驶，0〜12时间内的v-1图象如图所示，下列说法正确的是（）vA.乙在0〜12内的平均速度等于5B.甲在0〜12内的平均速度比乙大C.甲、乙在11时刻一定相遇D.甲、乙在0〜12内不可能相遇【答案】：B【解析】：A.若乙在0〜12内做匀减速直线运动，平均速度为_svv=—二—t22实际上乙做加速度减小的减速运动，相同时间内位移小于s，故平均速度小于v2，A错误；B.v-1图线下方的面积表示位移，在0〜12内甲的位移大于乙的位移，故甲在0〜12内的平均速度比乙大，B正确；CD.由于甲、乙初始位置未知，故无法确定甲、乙在0〜12内是否会相遇，CD错误。故选B。6.a、b两个物体在同一直线上沿同一方向做匀变速直线运动，其v-1图象如图所示。已知2s末两物体在途中相遇，则物体的出发点之间的关系是（）A.从同一地点出发b在a前4m处a在b前4m处b在a前6m处【答案】：B【解析】：在v-1图象中，图象与时间轴围成的面积等于物体的位移，因此在2s末，a比b多运动了1Ax=—义4义2m=4m2而恰好在2s末两物体相遇，因此出发时b在a前4m处，故选B。7.如图为某物体做直线运动的速度一时间图像，关于物体在0~6s内的运动情况，下列说法正确的是（ ）-20~2s内物体做匀速直线运动2s~6s内物体保持静止-20~2s内物体做匀速直线运动2s~6s内物体保持静止0~2s内物体的加速度为2m/s20~2s内物体的位移为6m【答案】：D【解析】：A.0〜2s内物体的速度随时间均匀增大，做匀加速直线运动，故A错误;2s〜6s内物体以4m/s的速度做匀速直线运动，故B错误;0〜2s内物体的加速度为AvaAva二——At4—2~T~m/s2=1m/s2故C错误;D.根据图象与时间轴所围的面积表示位移，可知，0〜2s内物体的位移为2+4八 /x= x2m=6m故选d。28.两物体甲和乙在同一直线上运动，二者在0〜5s时间内的v-1图像如图所示。若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的质量之比和图中时间t分别为（ ）A.3和3s B.1.5和3sC.3和2s D.1.5和2s【答案】：B【解析】：设甲、乙两物体的质量分别为m甲、m乙加速度大小分别为a甲、a乙甲、乙两物体间的相互作用力大小为F。v-1图像斜率的绝对值表示物体的加速度大小，则由题图可得2m/s5m/s 3a= ,a= =1m/s2=—甲t乙5s t由题意并根据牛顿第二定律可得

联立以上四式可得m3—甲=—=1.5m2乙t=3s故选B。9.质点在x轴上运动，t=0时质点位于坐标原点，图为该质点v~t图像，由图线可知( )A．质点的x~t关系为X=5tA．质点的x~t关系为X=5t-13(m)B．t=20s时质点与坐标原点的距离最大C．质点在0~20s内平均速率的大小为2.5m/sD．质点在0~20s内平均速度的大小为2.5m/s【答案】：C【答案】：C【解析】：A.根据速度图象的斜率等于物体的加速度，得质点的加速度为Av Av 5-(-5)20=0.5m/s2初速度为v0=-5m/s,则质点的位移为1x=vt+—at2=0.2512-5t0 2故A错误；B.根据速度图线与时间轴围成的面积表示位移，可知前20s的位移为零，则片20s时质点处于原点，故B错误；C0〜20s内质点通过的路程为1S=2X—x5义10m=50m2则0〜20s内的平均速率为二丝m/s=2.5m/s20故C正确。D.0〜20s内的位移为0,则0〜20s内的平均速度故D错误，故选C。10．2017年8月28日,第十三届全运会跳水比赛在天津奥体中心游泳跳水馆进行,重庆选手施廷懋以总成绩409.20分获得跳水女子三米板冠军。某次比赛从施廷懋离开跳板开始计时，在12时刻施廷懋以速度v2入水,取竖直向下为正方向,其速度随时间变化的规律如图所示,下列说法正确的是（）A.在0〜12时间内，施廷懋运动的加速度大小先减小后增大B.在11〜13时间内，施廷懋先沿正方向运动再沿负方向运动V+VC.在0〜12时间内，施廷懋的平均速度大小为TyVD.在12〜13时间内，施廷懋的平均速度大小为j【答案】：C【解析】：A.v—t图象的斜率等于加速度，在0〜12时间内，施廷懋运动的加速度保持不变，A错误；B.运动方向由速度的正负决定，横轴下方速度为负值，施廷懋沿负方向运动，横轴上方速度为正值，施廷懋沿正方向运动，在11~13时间内，施廷懋一直沿正方向运动，B错误；V+VC.0〜12时间内，根据匀变速直线运动的平均速度公式可知，施廷懋运动的平均速度大小为,C正确；D.匀变速直线运动的平均速度大小等于初速度和末速度的平均值，而加速度变化时，平均速度大小应用平均速度的定义式求解。若在12〜13时间内，施廷懋做匀减速运动，则她的平均速度大小为与，根据v—t图23 2线与坐标轴所围面积表示位移可知，在12〜13时间内施廷懋的实际位移小于她在这段时间内做匀减速运动的位移，故在12〜13时间内，施廷懋的平均速度小于A,D错误，故选C。23 211.（多选）（2019・黄石模拟）如图甲所示，长为/、倾角为a的斜面固定在水平地面上，一质量为m的小物块从斜面顶端由静止释放并沿斜面向下滑动，已知小物块与斜面间的动摩擦因数〃与下滑距离x的变化图像如图乙所示，则（）A.〃0>tanaB.小物块下滑的加速度逐渐增大C.小物块下滑到斜面底端的过程中克服摩擦力做的功为2四0mglcosaD.小物块下滑到底端时的速度大小为\；'2glsina-2〃0glcosa【答案】：BC【解析】：小物块在斜面顶端静止释放能够下滑，则满足mgsina>"0mgcosa，即〃0<tana，故A错误；根据牛顿第二定律得a=mgsin°—mmcos°=gsina—〃gcosa,下滑过程中〃逐渐减小，则加速度a逐渐增大，故B正确；由图乙可知〃=—牛x+〃0，则摩擦力F=pmgcosa=——0mge0sax+〃0mgcosa，可知Ff与x成线性关系，如图所示，其中Ff0=〃0mgcosa，图线和横轴所围成的面积表示克口服摩擦力做的功，则下滑到斜面底端的过程克服摩擦力做功WFf=1Frol=11口〃0mglcosa,故C正确；下滑过程根据动能定理得mglsina—WFf=2mv2—0,解得v=“J2glsina—〃0glcosa，故D错误。 (y ・12.(多选)在如图甲所示的电路中，螺线管匝数n=1500匝，横截面积S=20cm2。螺线管导线电阻『1Q,R1=4Q,R2=5Q,C=30世\在一段时间内，穿过螺线管的磁场的磁感应强度B按如图乙所示的规律变化。下列说法正确的是( )A.螺线管中产生的感应电动势为1.2VB.闭合S,电路中的电流稳定后电容器上极板带正电C电路中的电流稳定后，电阻R1的电功率为5x10-2WD.S断开后，通过R2的电荷量为1.8x10-5C【答案】：AD【解析】：由法拉第电磁感应定律可知，螺线管内产生的电动势为E=*=1500x08x20x10.4V=1.2V,t故A正确；根据楞次定律，当穿过螺线管的磁通量增加时，螺线管下部可以看成电源的正极，则电容器下极板带正电，故B错误；电流稳定后，电流为I极板带正电，故B错误；电流稳定后，电流为I=1.2R1＋R2＋r4＋5＋1A=0.12A,电阻R1上消耗的功率为P=12R1=0.122X4W=5.76x10-2W,故C错误；开关断开后通过电阻R2的电荷量为Q=CU=CIR2=30x10-6X0.12x5C=1.8x10-5C,故D正确。13.（多选）在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，线圈所围的面积为0.1m2,线圈电阻为1Q。规定线圈中感应电流I的正方向从上往下看是顺时针方向，如图甲所示。磁场的磁感应强度B随时间t的变化规律如图乙所示。以下说法正确的是（）A.在A.在0〜2s时间内，I的最大值为0.01AiB/TB.在3〜5s时间内，I的大小越来越小C前2s内，通过线圈某截面的总电荷量为0.01CD.第3s内，线圈的发热功率最大【答案】：AC【解析】：0〜2s时间内，t=0时刻磁感应强度变化率最大，感应电流最大，I=E=鬻=0.01A，A正确;3〜5s时间内电流大小不变，B错误；前2s内通过线圈的电荷量q=等=誓=0,01C,C正确；第3sRR内，B没有变化，线圈中没有感应电流产生，则线圈的发热功率最小，D错误。14.（2020・辽宁大连模拟）有一磁场方向竖直向下，磁感应强度B随时间t的变化关系如图甲所示的匀强磁场。现有如图乙所示的直角三角形导线框abc水平放置，放在匀强磁场中保持静止不动，t=0时刻，磁感应强度B的方向垂直纸面向里，设产生的感应电流,顺时针方向为正、竖直边ab所受安培力F的方向水平向左为正。则下面关于F和，随时间t变化的图像正确的是（）

【答案】：A【解析】：在0〜3s时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定，同时由F=BIL知道，电流恒定，安培力与磁感应强度成正比，又由楞次定律判断出回路中感应电流的方向应为顺时针方向，即正方向，在3〜4s时间内，磁感应强度恒定，感应电动势等于零，感应电流为零，安培力等于零，故B、C错误，A正确；0〜3s时间内，磁感应强度随时间线性变化，由法拉第电磁感应定律可知，感应电动势恒定，回路中感应电流恒定，故D错误。15.（多选）（2019•全国卷口）如图，方向竖直向下的匀强磁场中有两根位于同一水平面内的足够长的平行金属导轨，两相同的光滑导体棒ab、cd静止在导轨上。t=0时，棒ab以初速度v0向右滑动。运动过程中，ab、cd始终与导轨垂直并接触良好，两者速度分别用v「v2表示，回路中的电流用I表示。下列图像中可能正确的是（）ACAC【答案】：AC【解析】：导体棒ab运动，切割磁感线，产生感应电流（逆时针），导体棒ab受阻力F作用，速度减小，导体棒cd受安培力F作用，速度变大。如图所示。由E=Blv知，感应电动势E随速度v的减小而减小，则感应电流非均匀变化。当两棒的速度相等时，回路上感应电流消失，两棒在导轨上以共同速度做匀速运动。系统的动量守恒，则叫=2mv共，v共=/A对。导体棒cd受变力作用，加速度逐渐减小，其v--图像应该是曲线，B错。由前面分析知，两导体棒做变速运动，感应电流变小，最后为零，但非均匀变化，C对，D错。D错。16.（多选）如图所示，一个边长为L的正方形线圈置于边界水平的匀强磁场上方L处，磁场宽也为L,方向垂直纸面向里，由静止释放线圈且线圈平面始终与磁场方向垂直。如果从线圈的一条边刚进入磁场开始计时，下列关于通过线圈横截面的电荷量q、感应电流/、线圈运动的加速度a、线圈具有的动能Ek随时间变化的图像中，可能正确的是（）

【答案】：ACD【解析】：若线圈进入磁场时受到的安培力等于重力，则线圈匀速进入，感应电流恒定，由q=It可知，通过线圈横截面的电荷量均匀增大，线圈离开时由楞次定律可知，感应电流方向改变，通过的电荷量均匀减小，A项可能；由于线圈通过磁场时，线圈的宽度与磁场的宽度相等，故始终是一条边做切割磁感线运动，且速度不可能减小到零，所以线圈通过磁场的过程中不可能出现感应电流为零的情况，故B项错误；由于线圈进入磁场时重力也可能大于安培力，因此继续做加速运动，但速度增大安培力也增大，则加速度减小，当安培力增大到等于重力时，加速度变为零，故C项可能；如果线圈刚进入磁场时安培力就大于重力，则线圈做减速运动，速度减小则安培力减小，最后可能达到平衡，速度不变，动能不变，故D项可能。17.（2020•云南昆明一模）如图所示，足够长的两平行光滑金属导轨与电阻R、导体棒组成一闭合回路，导轨平面水平，两导轨间有方向竖直向下的匀强磁场。电路中除电阻R之外，其余电阻均不计。现对导体棒施加一平行于导轨的力R使其从静止开始做匀加速直线运动，运动过程中导体棒始终与导轨垂直并与导轨接触良好，此过程中感应电流/、力F、安培力F安、电阻R的热功率尸随时间t变化关系图像可能正确的【答案】：BD【解析】：设金属棒在某一时刻速度为v,由题意可知，感应电动势E=Blv,环路电流i=E=BlV=叫RRR即汇也因为t=0时刻速度为零，所以电流为零，故A错误；导体棒所受的安培力为：J=Bil=等a可知F安口t,故C错误；根据牛顿第二定律：F—F『m即F=J+ma=竿什ma，故B正确；感应电流功率为：P=F安产BR212即P口12为二次函数，故D正确。18.(2019・安徽亳州模拟)在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的单匝金属圆线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图甲所示，当磁场的磁感应强度B随时间t如图乙变化时，正确表示线圈中感应电动势E变化的是图中的( )【答案】：A

【解析】：在0〜1s内，根据法拉第电磁感应定律，E=图=普=nB0s。根据楞次定律，感应电动势的方向与图示箭头方向相同，为正值；在1〜3s内，磁感应强度不变，感应电动势为零；在3〜5s内，根据法拉第电磁感应定律，E'=n竿=/萼=nBS=E。根据楞次定律，感应电动势的方向与图示方向相反，为I\1/ I\l 乙 乙负值，故A正确，B、C、D错误。19.如图甲所示，固定的水平金属导轨足够长且电阻不计。两阻值相同的导体棒ab、cd置于导轨上，棒与导轨垂直且始终保持良好接触。整个装置处在与导轨平面垂直向下的匀强磁场B中。现让导体棒ab以如图乙所示的速度向右运动。导体棒cd始终静止在导轨上，以水平向右为正方向，则导体棒cd所受的静