高考物理图象

高考物理图象第一页，共三十四页，2022年，8月28日

解读物理图象和运用图象表述思想是中学生能力的一种体现

“能根据物理问题的实际情况和所给条件，恰当运用几何图形、函数图象的形式和方法进行分析、表达。能够从所给图象通过分析找出其所表示的物理内容，用于分析和解决物理问题”。第二页，共三十四页，2022年，8月28日物理图象是以数形结合的形式，直观、形象地描述物理过程，展示物理规律。尤其是对某些动态的、用文字表达起来很艰涩抽象物理过程，用图象却可以一目了然，简明清晰地将物理情景表述出来。第三页，共三十四页，2022年，8月28日温度升高时，黑体辐射强度的极大值向波长较短的方向移动。辐射强度O2μm4μm波长1500K1700K1300K1100K第四页，共三十四页，2022年，8月28日

解读物理图象认准六大要素，数形结合求解第五页，共三十四页，2022年，8月28日“坐标轴”“点”“线”“截距”“斜率”“面积”1、变化、创新去“疲劳”，坐标单位莫小瞧2、交点、拐点、截距点，－题两图对应点3、二维图中三变量，破解斜率露“玄机”4、二量乘积定“微元”，累加求和得“面积”第六页，共三十四页，2022年，8月28日例：如图为一列简谐波在t1=0时刻的图象，此时波中质点M的运动方向沿Y轴负方向，且到t2＝0.55s时，质点M恰好第3次到达Y轴正方向最大位移处，该波的传播方向为＿＿＿＿；波速为＿＿＿＿＿m/s。x/cmy/cm00.20.45-5M0.25向左0.02第七页，共三十四页，2022年，8月28日tvO12taO12tEpO12sEO12ABCD例3：如图所示，一质量为m的滑块以初速度V0自固定于地面的斜面A开始冲上斜面，到达某一高度后返回A，斜面与滑块之间有摩擦。如图所示分别表示它在斜面上运动的速度V、加速度a、势能EP、机械能E、时间t和位移S的关系图线，可能正确的是（）C

D第八页，共三十四页，2022年，8月28日例：如图甲、乙所示，分别为一列沿X轴传播的简谐横波在零时刻的图象和在X＝6m处近地点为从该时刻开始计时的振动图象。求：①该横波的传播方向和速度的大小②X＝6m处的质点位移随时间变化的关系式x/cmy/cm024685-5t/×10-2sy/cm02468-55第九页，共三十四页，2022年，8月28日如图甲为一列沿X轴传播的的简谐横波在t＝0.4s时刻的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列的波速大小为＿＿＿＿＿；质点为B在图示时刻之后的1s内的通过的路程为＿＿＿＿cm；若乙图表示的是质点B的振动图象，则为列波的传播方向为＿沿X轴负方向＿＿＿＿＿＿＿＿。x/cmy/cm012345-5t/×10-1sy/cm02468-555BACD甲乙第十页，共三十四页，2022年，8月28日例：甲乙两辆汽车在平直的公路上沿同一方向作直线运动，t＝0时刻同时经过公路旁的同一个路标。在描述两车运动的v－t图中（如图），直线a、b分别描述了甲乙两车在0－20s的运动情况。关于两车之间的位置关系，下列说法正确的是（）A．在0－10s内两车逐渐靠近B．在10－20s内两车逐渐远离C．在5－15s内两车的位移相等D．在t＝10s时两车在公路上相遇05101015205t/sv/(m/s)b(乙)a(甲)第十一页，共三十四页，2022年，8月28日例：如图所示，直线OCA为某一直流电源的总功率P随电流变化的图象，抛物线OBA为同一直流电源内部发热功率Pr随电流I变化的图象。若CB对应的横坐标为2A，则下列说法正确的是（）A、电源电动势为3V，内阻为1ΩB、线段CB表示的外电路功率为2ｗC、电流为2A时，外电路电阻为0.5ΩD、电流为3A时，外电路电阻为2Ω0A

BCDI/A3296P/W31P＝EIPr=I2rE=I(R+r)ABC第十二页，共三十四页，2022年，8月28日例．（08全国卷Ⅱ）如图，一个边长为l的正方形虚线框内有垂直于纸面向里的匀强磁场；一个边长也为l的正方形导线框所在平面与磁场方向垂直；虚线框对角线ab与导线框的一条边垂直，ba的延长线平分导线框．在t=0时，使导线框从图示位置开始以恒定速度沿ab方向移动，直到整个导线框离开磁场区域．以i表示导线框中感应电流的强度，取逆时针方向为正．下列表示i-t关系的图示中，可能正确的是（）C第十三页，共三十四页，2022年，8月28日051015205t/sv/(m/s)(甲)t/s051015205v/(m/s)(乙)第十四页，共三十四页，2022年，8月28日例：如图甲所示，一竖直平面内的轨道由粗糙面AD和光滑圆轨道DCE组成，AD与DCE相切于D点，C为圆轨道的最低点。将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止下滑，用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N，改变H的大小，可测出相应的N大小，N随H的变化关系如乙折线PQI所示（PQ与QI两直线相连于Q点）QI反向延长交纵轴于F点（0.58N）重力加速度g取10m/s2，求：（1）小物块的质量m（2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角θ（可用角度的三角函数表示）（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数μQPN/NIH/m75.8500.2HθEOADC第十五页，共三十四页，2022年，8月28日（1）小物块的质量m（2）圆轨道的半径及轨道DC所对圆心角θ（可用角度的三角函数表示）（3）小物块与斜面AD间的动摩擦因数μQPN/NIH/m75.8500.2HθEOADC解：(1)mg=5N

m=0.5kg（2）mgH=mV2/2

N-mg=mV2/R

R(1-cosθ)=HN＝2mg(1-μcotθ)H/R+mg[1+2μ(1-cosθ)cotθ]第十六页，共三十四页，2022年，8月28日一辆汽车在平直的公路上以某一初速度运动，运动过程中保持恒定的牵引功率，其加速度a和速度的倒数(1/v)图象如图所示．若已知汽车的质量m，则根据图象所给的信息，不能求出的物理量是A．汽车的功率B．汽车行驶的最大速度C．汽车所受到阻力D．汽车运动到最大速度所需的时间1/Vm-10-20.05a/(m/s2)V＝20m/SP/V－f＝maP＝f·Vm第十七页，共三十四页，2022年，8月28日例7：如图甲为一列沿X轴传播的的简谐横波在t＝0.4s时刻的波形图，乙图是这列波中某质点的振动图象，由图可知，这列的波速大小为＿＿＿＿＿；质点为B在图示时刻之后的1s内的通过的路程为＿＿＿＿cm；若乙图表示的是质点B的振动图象，则这列波的传播方向为＿＿＿＿＿＿＿＿＿。x/cmy/cm012345-5t/×10-1sy/cm02468-555BACD甲乙沿X轴负方向第十八页，共三十四页，2022年，8月28日

图象所涉及的两相关物理量之间的动态关系及变化趋势就表现在斜率和斜率的变化上。有时斜率表示二维图中的第三个物理量。运用一定的物理规律和数学方法，数形结合是揭示图线斜率内涵，显现物理量间的动态关系最可靠的手段

第十九页，共三十四页，2022年，8月28日非线性元件的电阻UIOABIUIOUR＝U/I

图中不同导体U－I图象的倾斜程度不同，表明导体的R值不同第二十页，共三十四页，2022年，8月28日例8：一物体悬挂在细绳下端，由静止开始沿竖直方向向下运动。运动过程中，物体机械能与位移的关系图象如图所示，其中）0-S1的过程图象为曲线，s1-s2的过程图象为直线。根据该图象，下列说法正确的是（）A、0－S1过程中物体所受拉力一定是变力，且不断减小B、S1－S2中物体可能在做匀变速直线运动C、S1－S2中物体可能在做变加速直线运动D、0－S1过程中物体的动能可能在不断增大EOSS1S2由功能关系W＝⊿E

取某一小段距离中，W＝T·⊿S＝⊿ET＝⊿E/⊿S由动能定理，W＝mg·⊿S－T·⊿S＝⊿EKBDTG第二十一页，共三十四页，2022年，8月28日例9．一矩形线圈在匀强磁场中以恒定的角速度绕垂直于磁场方向的固定轴转动，穿过线圈的磁通量随时间变化(如图)，下列说法正确的是（）A.线圈转动的角速度为200rad/sB.在t=0.5×10-2πs时线圈中感应电动势为零C.在t=0.3×10-2πs时线圈中感应电动势正在减小D.在t=0.25×10-2πs时线圈中感应电动势为零1.0-1.0Φ/AO10Wb-2t/10s-2π0.5πω=2π/TK=∆Φ

/∆tAD第二十二页，共三十四页，2022年，8月28日例6．如图甲所示，粗糙的足够长的竖直木杆上套有一个带电的小球，整个装置处在由水平匀强电场和垂直纸面向外的匀强磁场组成的足够大的复合场中，小球由静止开始下滑，在整个运动过程中小球的v-t图象如图乙所示，其中错误的是AOVtBOVtCOVtDOVt甲mg－μ(qE－qBV)＝maa=［(mg－μ(qBV－qE)］/m第二十三页，共三十四页，2022年，8月28日二量乘积定“微元”，累加求和得“面积”tVOV0tS=VtSFOF0SW=FSaOat⊿V=atSFOFS

W第二十四页，共三十四页，2022年，8月28日ΔW=FΔ

SSFOF0SΔ

SFSFOF0SW=FS∑ΔW=∑FΔ

S第二十五页，共三十四页，2022年，8月28日

如图1所示，间距为l的两条足够长的平行金属导轨与水平面的夹角为θ，导轨光滑且电阻忽略不计，场强为B的条形匀强磁场方向与导轨平面垂直，磁场区域的宽度为d1，间距为d2，两根质量均为m、有效电阻均为R的导体棒a和b放在导轨上，并与导轨垂直。（设重力加速度为g)

（1）若a进入第2个磁场区域时，b以与a同样的速度进入第1个磁场区域，求b穿过第1个磁场区域过程中增加的动能ΔEk。（2）若a进入第2个磁场区域时，b恰好离开第1个磁场区域；此后a离开第2个磁场区域时，b又恰好进入第2个磁场区域。且a、b在任意一个磁场区域或无磁场区域的运动时间均相等。求b穿过第2个磁场区域过程中，两导体棒产生的总焦耳热Q。

（3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v。第二十六页，共三十四页，2022年，8月28日3）对于第（2）问所述的运动情况，求a穿出第k个磁场区域时的速率v设导体棒a刚进入磁场的速度为V1，穿出磁场时的速度为V2，a=gsinθ－B2L2V/m2R经一小段时间⊿ta⊿t=gsinθ⊿t－B2L2V⊿t/2mR∑⊿V=∑gsinθ⊿t－∑B2L2⊿d/2mRV2－V1=gtsinθ－B2L2d1/2mRmgsinθ⊿t－B2L2⊿d/R＝-m⊿Vgtsinθ－B2L2d1/2R＝m(V2-V1)t由动能定理mgsinθ⊿S－B2L2V⊿S/2R＝⊿EKmgsinθV⊿t－B2L2V⊿d/2R＝m(V-⊿V)2/2－mV2/2=-mV⊿V+m⊿V2/2aattVOV1V2⊿t⊿t第二十七页，共三十四页，2022年，8月28日例．如图所示，顶角θ=45°，的金属导轨MON固定在水平面内，导轨处在方向竖直、磁感应强度为B的匀强磁场中。一根与ON垂直的导体棒在水平外力作用下以恒定速度V0

沿导轨MON向右左滑动，导体棒的质量为m，导轨与导体棒单位长度的电阻均匀为r.导体棒与导轨接触点的a和b，导体棒在滑动过程中始终保持与导轨良好接触.t=0时，导体棒位于顶角O处，求：（1）t时刻流过导体棒的电流强度I和电流方向。（2）导体棒作匀速直线运动时水平外力F的表达式。（3）导体棒在O～t时间内产生的焦耳热Q。

（4）若在to时刻将外力F撤去，导体棒最终在导轨上静止时的坐标x。a＝B2L2V/mR取一小段时间⊿ta⊿t＝B2L（LV⊿t）/mR∑⊿V＝∑B2⊿S/mr(2+√2)V0＝B2S/mr(2+√2)YOXMabθX第二十八页，共三十四页，2022年，8月28日如图所示，质量为m的导体棒曲垂直放在光滑足够长的U形导轨的底端，导轨宽度和棒长相等且接触良好，导轨平面与水平面成角，整个装置处在与导轨平面垂直的匀强磁场中．现给导体棒沿导轨向上的初速度V0，经时间t0导体棒到达最高点，然后开始返回，到达底端前已经做匀速运动，速度大小为V0/4．已知导体棒的电阻为R，其余电阻不计，重力加速度为g，忽略电路中感应电流之间的相互作用．求：(1)导体棒从开始运动到返回底端的过程中，回路中产生的电能；(2)导体棒在底端开始运动时的加速度大小；(3)导体棒上升的最大高度．θV0aba＝gsinθ＋B2L2V/mR取一小段时间⊿ta⊿t＝gsinθ⊿t＋B2L2V⊿t/mR∑⊿V＝∑gsinθ⊿t＋∑B2L2V⊿t/mRV0

＝gt0sinθ＋B2L2S/mRH＝S·sinθ＝(V02-V0gt0sinθ)/4g第二十九页，共三十四页，2022年，8月28日光滑平行的金属导轨MN和PQ，间距L=1.0m，与水平面之间的夹角α=30°，匀强磁场磁感应强度B=2.0T，垂直于导轨平面向上，MP间接有阻值R=2.0Ω的电阻，其它电阻不计，质量m=2.0kg的金属杆ab垂直导轨放置，如图甲所示。用恒力F沿导轨闰面向上拉金属杆ab