1、1规律方法二 物理学中的图象问题一、选择题：本题共 8 小题，每小题 5 分，在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求的，全部选对的得 5 分，选对但不全的得 3 分，有选错的得 0 分12018哈尔滨三中三模物体从 A 点由静止出发，做匀加速直线运动，紧接着又做匀减速直线运动，到达 B 点时恰好停止在匀加速、匀减速两个运动过程中( )A物体的位移一定相等 B物体的平均速度一定相等C物体的加速度大小一定相等 D所用的时间一定相等22018天津河西区模拟一物体由静止开始沿直线运动，其加速度随时间变化的规律如图所示，取物体开始运动的方向为正方向，则下列关于物体运动的 vt 图象正确的是( )3
2、2018黄山市质检一如图所示是电阻 R 的 IU 图象，图中 45，由此得出( )A欧姆定律适用于该元件B电阻 R0.5 C因 IU 图象的斜率表示电阻的倒数，故 R 1.0 1tanD在 R 两端加上 6.0 V 的电压时，每秒通过电阻横截面的电荷量是 2.0 C42018安徽模拟如图所示，在光滑的水平面上有一个质量为 M 的木板 B 处于静止状态，现有一个质量为 m 的木块 A 从 B 的左端以初速度 v03 m/s 开始水平向右滑动，已知 Mm.用和分别表示木块 A 和木板 B 的图象，在木块 A 从 B 的左端滑到右端的过程中，下面关于二者速度 v 随时间 t 的变化图象，其中可能正确
3、的是( )25(多选)2018南京市高三三模抛出的铅球在空中运动轨迹如图所示，A、B 为轨迹上等高的两点，铅球可视为质点，空气阻力不计用 v、E、E k、P 分别表示铅球的速率、机械能、动能和重力瞬时功率的大小，用 t 表示铅球在空中从 A 运动到 B 的时间，则下列图象中不正确的是( )62018永州市高三三模边长为 a 的 N 匝正方形线圈在匀强磁场中绕垂直于磁感线且与线圈在同一平面内的对称轴匀速转动，转速为 n，线圈所围面积内的磁通量 随时间t 变化的规律如图所示，图象中 0为已知下列说法正确的是( )At 1时刻线圈中感应电动势最大Bt 2时刻线圈中感应电流方向发生变化C匀强磁场的磁感
4、应强度大小为 0a2D线圈中感应电动势的瞬时表达式为 e2nN 0sin2 nt7(多选)2018银川一中模拟如图所示，xOy 平面位于光滑水平桌面上，在Ox2L 的区域内存在着匀强磁场，磁场方向垂直于 xOy 平面向下由同种材料制成的粗细均匀的正六边形导线框，放在该水平桌面上，AB 与 DE 边距离恰为 2L，现施加一水平向右的拉力 F 拉着线框水平向右匀速运动，DE 边与 y 轴始终平行，从线框 DE 边刚进入磁场开始计时，则线框中的感应电流 i(取逆时针方向的电流为正)随时间 t 的函数图象和拉力F 随时间 t 的函数图象大致是( )38(多选)2018辽宁省重点高中协作体三模现有一组方
5、向平行于 x 轴的电场线，若从 x 轴的坐标原点由静止释放一个带电粒子，仅在电场力的作用下，该粒子沿着 x 轴的正方向从 x10 处运动到 x21.2 cm 处，其电势 随位置 x 坐标变化的情况如图所示下列有关说法正确的是( )A在 x 轴上 00.6 cm 的范围内和 0.61.2 cm 的范围内电场的方向一定相反B该粒子一定带正电荷C在 x 轴上 x0.6 cm 的位置，电场强度大小为 0D该粒子从 x10 处运动到 x2 1.2 cm 处的过程中，电势能一直减小二、实验题：本题 2 小题，共 15 分9(6 分)2018兰州市模拟某兴趣小组的同学用图 1 所示的装置测量当地的重力加速度
6、，实验所用交流电源的频率为 50 Hz.(1)甲同学实验时得到的纸带点迹清晰且第 1 点与第 2 点间的距离为 1.50 cm，则造成该现象的主要操作原因是_(2)乙同学按正确操作也得到一条点迹清晰的纸带，在纸带上选取一个点为计时零点，测出后面各点到该计时零点的距离 h，记录各点对应的时刻 t，作出 t 图象如图 2 所示，ht由实验测得当地重力加速度 g_ m/s2(结果保留 2 位有效数字)该同学从资料上查得当地的重力加速度为 9.8 m/s2，他发现重力加速度 g 的测量值与实际值有差异，造成这个差异的主要原因可能为_.410(9 分)2018广安市一模某同学用如图所示的电路测量定值电阻
7、 R 的阻值及干电池组(两节)的电动势 E 和内电阻 r实验用到的器材如下：A直流电压表 V1，量程 3 VB直流电压表 V2，量程 2 VC定值电阻 R0，约几欧姆D滑动变阻器 R(最大阻值 Rm已知)E导线和开关(1)利用电路图测定值电阻 R0的阻值先把滑动变阻器 R 调到最大阻值，再闭合开关，电压表 V1和 V2的读数分别为 U10、U 20，则R0_(用 U10、U 20、R m表示)(2)实验中移动滑动变阻器触头，读出电压表 V1和 V2的多组数据 U1、U 2，请在下面坐标系中大致描绘出 U1随 U2变化的图象(3)若(2)中描绘出的图象的斜率为 k，纵截距为 a，则干电池组的总电
8、动势E_，总内阻 r_(用 k、a、R 0表示)三、计算题：本题共 4 小题，共 45 分11. (10 分)雾霾天气容易给人们的正常出行造成不良影响在一雾霾天，某人驾驶一辆小汽车以 30 m/s 的速度行驶在高速公路上，突然发现正前方 30 m 处有一辆大卡车以 10 m/s 的速度匀速行驶于是，司机紧急刹车，但刹车过程中刹车失灵如图 a、b 分别为小汽车和大卡车的 vt 图象求：(1)若小汽车刹车正常，通过计算判定两车是否发生追尾；(2)若小汽车刹车失灵时，小汽车司机立即向卡车司机发出信号，忽略信号传输时间和卡车司机反应时间，卡车至少以多大加速度行驶，才能避免两车相撞512. (10 分)
9、2018攀枝花市模拟如图，直角坐标系 xOy 的 y 轴竖直向上，在整个空间区域内存在平行于 xOy 平面的匀强电场，在 y0 的区域内还存在垂直于 xOy 平面的匀强磁场现有一带正电的小颗粒，电荷量 q210 7 C，质量 m1.510 5 kg，从坐标原点O 射出，射出时的初动能 E0110 4 J小颗粒先后经过 P(0.5,0)、Q(0.3,0.4)两点，经过 P 点时动能为 0.4E0，经过 Q 点时动能也为 0.4E0.重力加速度大小 g 取 10 m/s2.求(1)O、P 两点间的电势差 UOP；(2)匀强电场的场强 E 的大小和方向13. (12 分)2018青岛期末如图，平行长
10、直光滑金属导轨水平放置且足够长，导轨间距为 l，一阻值为 R 的电阻接在轨道一端，整个导轨处于垂直纸面的匀强磁场中，磁感应强度大小为 B，一根质量为 m 的金属杆置于导轨上，与导轨垂直并接触良好现对杆施加一个水平恒力 F，使金属杆从静止开始运动，当杆的速度达到最大值 vm，立刻撤去水平恒力 F，忽略金属杆与导轨的电阻，不计摩擦(1)定性画出金属杆整个运动过程的 vt 图线；(2)求金属杆的最大速度 vm；(3)撤去恒力 F 后，金属杆还能滑行的距离614. (13 分)2018贵阳市一模如图所示，在平面直角坐标系 xOy(x0，y0)内，存在垂直纸面向里的两个匀强磁场(图中未画出)，磁感应强度
11、大小分别用 B1、B 2表示，OM是两个磁场的分界面，且与 x 轴正方向的夹角为 45，一带正电的粒子(重力不计)从坐标原点 O 沿 x 轴正方向射入磁场 B1中，之后粒子在磁场 B2中的运动轨迹恰与 y 轴相切，但未离开磁场，题中 B1、B 2为未知量求：(1)两磁场磁感应强度 B1与 B2的比值；(2)从该粒子进入磁场 B1到第二次经过边界 OM 时，粒子在磁场 B1与 B2中运动的时间之比7规律方法二 物理学中的图象问题1B 物体先做匀加速直线运动，后做匀减速直线运动，作出速度时间图象如图所示：物体运动的加速度和时间不确定，不能比较物体的加速度和位移大小，A、C、D 选项错误；根据匀变速
12、直线运动的规律可知， ，两个运动过程中平均速度一定相同，Bv v02选项正确2C 分析加速度随时间变化的规律可知，01 s 内，物体从静止开始做匀加速直线运动，速度时间图象为倾斜直线；1 s2 s 内，加速度反向，物体做匀减速直线运动，速度时间图象为反向倾斜直线，2 s 末速度为零；这是加速度变化的一个周期，后续物体重复运动，故 C 选项正确3A 分析电阻的 I U 图象可知，该电阻属于线性元件，欧姆定律适用于线性元件，A 选项正确；根据电阻的定义式 R 可知， I U 图象斜率的倒数表示电阻 R，解得 R2 UI，B 选项错误；图中，横纵坐标的标度不同，不能用图象倾角的正切值表示斜率，C 选
13、项错误；当 U6 V 时， I3 A，每秒通过电阻横截面的电荷量是 q It3.0 C，D 选项错误4C A 滑上 B 后， A 做匀减速直线运动，加速度 aA g ， B 做匀加速直线运动，加速度 aB ，其中 M m，则 aA aB，图线斜率的绝对值大于图线斜率的绝对值， mgMA、B 选项错误；一种情况是 A 不能够滑下，两者最终共速，D 选项错误；另一种情况是 A从 B 上滑下，则最终 A 的速度较大，C 选项正确5ABC 铅球做斜上抛运动，只受重力作用，速度先减小后增大，A 选项错误；铅球运动过程中，机械能守恒，B 选项错误；铅球运动过程中，重力势能转化为动能， Ek E 机 mgh
14、 E mg ， Ek t 图象为抛物线，C 选项错误；铅球竖直速度先减小后增(v0yt12gt2)大，重力瞬时功率大小 P mgvy mg(v0y gt)，D 选项正确6C 分析图象可知， t1时刻通过线圈的磁通量最大，根据法拉第电磁感应定律可知，磁通量的变化率等于零，感应电动势为零，A 选项错误； t2时刻通过线圈的磁通量为零，而感应电动势最大，感应电流最大，方向不变，B 选项错误；根据磁通量的定义可知，磁通量与线圈匝数无关，磁感应强度 B ，C 选项正确；线圈中瞬时感应电动势的表达式 0a2为 e2 nN 0cos2 nt，D 选项错误7AC 线圈进入磁场的过程中，穿过线圈的向下的磁通量增
15、大，根据楞次定律可知，感应电流方向为逆时针，同理，离开磁场的过程中，电流方向为顺时针；线圈的初速度不为零，有效切割长度初始值不为零，则感应电流初始值不为零，A 选项正确，B 选项错误；线圈做匀速运动，拉力 F 与安培力等大反向， F ，分析可知，拉力 F 与有效切割长B2l2vR度 l 成二次函数关系，当 DE 边在 02 L 区域内时，导线框运动过程中有效切割长度随时间先均匀增加后均匀减小， F 随时间先增加得越来越快后减小得越来越慢，C 选项正确，D 选项错误88BD 沿电场线电势逐渐降低，分析图象可知，在 x 轴上 01.2 cm 的范围内，电势不断降低，电场的方向不变，沿 x 轴正方向
16、，A 选项错误；粒子由静止开始沿着 x 轴的正方向运动，电场力沿 x 轴正方向，该粒子一定带正电，B 选项正确；根据匀强电场中电势差与电场强度的关系可知， x 图象的斜率等于电场强度，在 x 轴上 x0.6 cm 的位置，电场强度大小不等于 0，C 选项错误；该粒子从 x10 处运动到 x21.2 cm 处的过程中，电场力做正功，根据功能关系可知，电势能减小，D 选项正确9(1)先释放纸带后接通电源 (2)9.6 重物和纸带受到了阻力解析：(1)甲同学实验时得到的纸带第 1 点与第 2 点间的距离较大，说明纸带没有由静止下落，具有初速度，即先释放的纸带后接通的电源(2)根据运动学公式可知， h
17、 gt2，解得 t， t 图象的斜率表示重力加速度的12 ht g2 ht一半，故 g9.6 m/s 2.重力加速度 g 的测量值与实际值有差异，造成这个差异的主要原因可能是重物和纸带受到阻力作用10(1) Rm (2)见解析 (3) R0U10 U20U20 kak 1 kk 1解析：(1)分析电路结构可知，电压表 V1测量路端电压，电压表 V2测量滑动变阻器两端电压，根据串联电路规律可知， R0 Rm.U10 U20U20Rm U10 U20U20(2)根据闭合电路欧姆定律可知， E U1 r，解得， U1 U2，U1 U2R0 R0Er R0 rr R0根据关系式画出图线，如图所示：(3
18、)分析图象，斜率 k ，截距 a ，联立解得， E ， r R0.rr R0 R0Er R0 kak 1 kk 111(1)不会发生追尾 (2)0.83 m/s 2解析：(1)分析 v t 图象可知，小汽车正常刹车的加速度大小 a110 m/s 2.两车速度相等，小汽车刹车时间 t1 2 s，刹车位移 s1 40 m.v0 v1a1 v20 v212a1卡车位移 s2 v1t120 m.由于 s1s230 m，两车不会发生追尾(2)分析图象可知，小汽车正常刹车时间 t01 s，刹车失灵时，速度大小 v220 m/s、加速度大小 a22.5 m/s 2.卡车加速度大小为 a3，在 t 时刻两车速
19、度相等为 v，且恰好不相撞，根据速度关系得，v2 a2t v1 a3t.卡车位移 s2 v1t0 t.v1 v2小汽车位移 s1 t0 t.v1 v22 v2 v2根据位移关系可知， s1 s230 m，解得a30.83 m/s 2.12(1)300 V (2)750 V/m，与 OQ 连线垂直，沿左上方解析：(1)带电小颗粒从 O 到 P 的运动过程中，根据动能定理得， qUOP EP E0，解得UOP300 V.9(2)带电小颗粒从 O 到 Q 的运动过程中，根据动能定理得， qUOQ mgyQ EQ E0，解得UOQ0，即 O 点与 Q 点电势相等，作出等势线，画出电场线，如图所示：根据
20、几何关系得， d0.4 m，根据匀强电场中电势差和电场强度的关系得，E 750 V/m，方向与 OQ 连线垂直，沿左上方UPOd13(1)见解析 (2) (3)FRB2l2 mFR2B4l4解析：(1)金属杆受到恒力 F 和安培力作用，先做加速度减小的加速运动，当金属杆的速度达到最大值 vm后，做加速度减小的减速运动，最终速度为零杆与导轨的电阻，不计摩擦(2)根据牛顿第二定律得， F F 安 ma.其中 F 安 BIl， I .ER根据法拉第电磁感应定律得， E Blv.金属棒做加速度逐渐减小的加速运动，当 a0 时速度最大，解得 vm .FRB2l2(3)根据动量定理得， BIl t mv2
21、 mv1.对安培力的冲量求和得， BIl t0 mvm.其中 q I t.设金属棒还能滑行的距离为 x，电荷量 q . R BLxR解得 x .mFR2B4l414(1)1 ：2 (2)2 ：3解析：(1)设带电粒子在 B1中运动的半径为 r1，在 B2中运动的半径为 r2，粒子运动的轨迹如图所示：根据几何关系可知， r12 r2.洛伦兹力提供向心力，根据牛顿第二定律可知，10qvB1 m ， qvB2 m .v2r1 v2r2联立解得， B1 ： B21 ：2.(2)设带电粒子在磁场 B1中运动的周期为 T1，根据圆周运动周期公式可知， T1 .2 r1v联立解得： T12 mqB1同理得带电粒子在磁场 B2中运动的周期： T22 mqB2由粒子运动的轨迹可知，粒子在磁场 B1中运动的时间 t1 T1.14粒子在磁场 B2中运动的时间 t2 T2.34则粒子在两磁场中的运动时间之比 t1 ： t22 ：3.
