广西南宁市高三物理复习专题八物理图像问题讲义

1、专题八物理图像问题【专题定位】本专题主要是解决高中物理的有关图象问题，涉及图象物理意义的理解和 应用图象解决问题.考试大纲能力要求中明确指出，要求学生具有阅读图象、描述图象、 运用图象解决问题的能力.物理图象能形象地表达物理规律、直观地描述物理过程、鲜明地表示物理量之间的相互关系，是分析物理问题的有效手段之一，是当今高考出题的热点.高考对本专题考查的内容及命题 .形式主要有以下几个方面：通过对物理过程的分析 找出与之对应的图象并描绘出来；通过对已知图象的分析寻找其内部蕴含的物理规律；图象的转换一一用不同的图象描述同一物理规律或结论；综合应用物理图象分析解决问 题.【应考策略】图象问题的处理有两

2、条途径：一是根据图象反映的函数关系，找到图象所 反映的两个物理量间的关系，分析其物理意义和变化规律.二是既能根据图象的定义把图象反映的规律对应到实际过程中去，又能将实际过程的抽象规律对应到图象中去，最终根据实际过程的物理规律进行判断.这样，才抓住了解决图象问题的根本.知识方法聚焦填填更有底N知要回扣1 .坐标轴的物理意义弄清两个坐标轴表示的物理量及单位.注意坐标原点是否从零开始；注意纵轴物理量为矢量情况时，横轴以上表示此物理量为正，横轴以下表示此物理量为负.2 .图线形状注意观察图象形状是直线、曲线还是折线等，从而弄清图象所反映的两个物理量之间的 关系，明确图象反映的物理意义.3 . 斜率图线

3、上某点的斜率表示两物理量增量的比值，反映该点处一个量随另一个量变化的快慢.几种常见图象斜率的物理意义：(1)变速直线运动的s-t图象，纵坐标表示位移，横坐 标表示时间，因此图线中某两点连线的斜率表示平均速度，图线上某一点切线的斜率表示瞬时速度;(2) v-1图线上两点连线的斜率和某点切线的斜率，分别表示平均加速度 和瞬时加速度；(3)线圈的 一t图象(为磁通量)，斜率表示感应电动势；(4)恒力做功的WW- s图象(s为恒力方向上的位移),斜率表示恒力的大小;(5)沿电场线方向的 4 s图象(4为电势，s为位移)，其斜率的大小等于电场强度；(6)用自由落体运动测量重力加速度实验的 v2h图象(v

4、为速度，h为下落位移 加其斜率为重力加速度的 2倍.4 .面积的物理意义图线与横轴所围的面积常代表一个物理量，这个物理量往往就是纵、横轴所表示的物理量的乘积的物理意义.几种常见图象面积的物理意义：(1)在直线运动的v t图象中，图线和时间轴之间的面 积，等于速度v与时间t的乘积，因此它表示相应时间内质点通过的位移; (2)在a-t 图象中，图线和时间轴之间的面积，等于加速度a与时间t的乘积，表示质点在相应时间内速度的变化量;(3)线圈中电磁感应的 Et图象(E为感应电动势)，图线跟t坐标 轴之间的面积表示相应时间内线圈磁通量的变化量;(4)力F移动物体在力的方向上产生一段位移s,F s图象中图

5、线和s坐标轴之间的面积表示 F做的功，如果F是静电力, 此面积表示电势能白减小量,如果F是合力，则此面积表示物体动能的增加量;(5)静电场中的E- s图象(E为电场强度，s为沿电场线方向的位移)，图线和s坐标轴之间的 面积表示相应两点间的电势差.5 .交点、拐点的物理意义交点往往表示不同对象达到的某一物理量的共同点，如在同一UI坐标系中，电阻的UF I图线和电源的UI图线的交点表示两者连成闭合电路时的工作点；拐点既是坐标点，又是两种不同变化情况的交界点，即物理量之间的突变点.规律方法1 .公式与图象的转化要作出一个确定的物理图象，需要得到相关的函数关系式.在把物理量之间的关系式转 化为一个图象

6、时，最重要的就是要明确公式中的哪个量是自变量，哪些是常量，关系式描述的是哪两个物理量之间的函数关系，那么这两个物理量就是物理图象中的两个坐标轴.2 .图象与情景的转化运用物理图象解题， 还需要进一步建立物理图象和物理情景的联系，根据物理图象，想象出图象所呈现的物理现象、状态、过程和物理变化的具体情景，因为这些情景中隐含 着许多解题条件，这些过程中体现了物理量相互制约的规律，这些状态反映了理论结果是否能与合理的现实相吻合， 这些正是“审题” “分析” “审视答案”等解题环节所需 要解决的.热点题型例析做上有感情题型1 对图象物理意义的理解【例1】甲、乙两车从同一地点沿同一方向做直线运动，其v t

7、图象如图1所示.关于两车的运动情况，下列说法正确的是图1A.在t = 1 s时，甲、乙相遇B.在t=2 s时，甲、乙的运动方向均改变C.在t=4 s时，乙的加速度方向改变D.在t=2 s到t = 6 s内，甲相对乙做匀速直线运动解析 在t = i s时，甲、乙速度相等，乙车的位移比甲车的大，选项A错误；t=2 s时，甲、乙两车的速度开始减小，但运动方向不变，选项B错误；乙在2 s6 s内加速度都相同，选项 C错误；2 s6 s内，甲、乙图象的斜率相同即加速度相同，故甲 相对乙做匀速直线运动，选项D正确.答案 D【以题说法】图象问题往往隐含着两个变量之间的关系，因此要通过有关的物理概念和 规律建

8、立函数关系，并注意理解其斜率或面积的物理意义.上对调练1(2013 新课标I 21)2012年11月，“歼15”舰载机在“辽宁号”航空 母舰上着舰成功.图 2(a)为利用阻拦系统让舰载机在飞行甲板上快速停止的原理示意 图.飞机着舰并成功钩住阻拦索后， 飞机的动力系统立即关闭，阻拦系统通过阻拦索对飞机施加一作用力， 使飞机在甲板上短距离滑行后停止，某次降落，以飞机着舰为计时零点，飞机在t = 0.4 s时恰好钩住阻拦索中间位置，其着舰到停止的速度一时间图线如图(b)所示.假如无阻拦索，飞机从着舰到停止需要的滑行距离约为1 000 m .已知航母始终静止，重力加速度的大小为g.则(a)(b)图2A

9、.从着舰到停止，飞机在甲板上滑彳T的距离约为无阻拦索时的1/10B.在0.4 s2.5 s时间内，阻拦索的张力几乎不随时间变化C.在滑行过程中，飞行员所承受的加速度大小会超过2.5 gD.在0.4 s2.5 s时间内，阻拦系统对飞机做功的功率几乎不变答案 AC解析 由v t图象中图线与t轴围成的面积，可估算出飞机在甲板上滑行的距离约为103 m,即大约是无阻拦索时的1人 而，A正确.由题图的斜率可知飞机钩住阻拦索后加速度大约保持在a= 27.6 m/s2>2.5g,故C正确；飞机的速度很大，空气阻力的影响不能 忽略，且阻力随速度的减小而减小，所以要保持加速度不变， 阻拦索的张力要逐渐减小

10、,B错误；由P= Fv知，阻拦索对飞机做功的功率逐渐减小，故D错误.题型2 图象选择问题s、速度V、动()【例2 一小球自由下落，与地面发生碰撞，原速率反弹.若从释放小球开始计时，不计小球与地面发生碰撞的时间及空气阻力.则下列图中能正确描述小球位移能以、机械能E与时间t关系的是原速率反弹，做位移和动能都与时解析 小球自由下落，做初速度为零的匀加速运动；与地面发生碰撞，竖直上抛运动，速度图象B正确；小球下落时， 速度与时间成正比,间的二次方成正比，位移图象 A、动能图象C均错误；机械能保持不变，机械能图象D正确.答案 BD【以题说法】 此类问题应根据物理情景，找出两个物理量间的变化关系，寻求两物

11、理量之间的函数关系，然后选择出正确的图象； 若不能找到准确的函数关系，则应定性判断两物理量间的变化关系，特别要注意两种不同变化的交界点，对应图象中的拐点.时对调练4 如图3所示，质量为m的滑块从斜面底端以平行于斜面的初速度vo冲上固定斜面，沿斜面上升的最大高度为H已知斜面倾角为 a ,斜面与滑块间的动摩擦因数为科，且p<tan “，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取斜面底端为零势能面，则能表示滑块在斜面上运动的机械能E、动能0、势能日与上升高度h之间关系的图象是()图3D答案 D解析滑块机械能的变化量等于除重力外其余力做的功，故滑块机械能的减小量等于克服阻力做的功，故上行阶段：E= EoF阻

12、一,下行阶段：E= E/ F阻一,故Bsin asin ah/错误；动能的变化量等于外力的总功，故上行阶段：一mgh- F 阻i=Ek-Eo,下行sin ah阶段：mg" F阻t=&E/ , C错，D对；上行阶段：Ep=mgh下行阶段：Ep=mghsin aA错误.1t对调练3.如图4所示，A B为两个等量正点电荷，O为A B连线的中点.以 O为坐标原点、垂直AB向右为正方向建立 Ox轴.下列四幅图分别反映了在 x轴上各点的电势。（取无穷远处电势为零）和电场强度E的大小随坐标x的变化关系，其中正确的是XDC答案 C解析 在两个等量正点电荷连线的垂直平分线上，O点电势最高，由于

13、为非匀强电场，选项A、B关于电势的图线错误. O点电场强度为零，无穷远处电场强度为零，中间有 一点电场强度最大，所以电场强度 E的大小随坐标x的变化关系正确的是 C.题型3图象变换问题例3如图5甲所示，在圆形线框区域内存在匀强磁场，磁场的方向垂直于纸面向里.若磁场的磁感应强度 B按照图乙所示规律变化，则线框中的感应电流1(取逆时针方向的电流为正)随时间t的变化图线是()CD解析 圆形线框内，从t=0时刻起磁感应强度均匀增大，根据法拉第电磁感应定律和闭合电路欧姆定律可知， 此过程产生恒定的感应电动势和感应电流，磁感应强度增大到最大后开始均匀减小， 产生与前面过程中方向相反的恒定的感应电动势和感应

14、电流；由楞次定律可知，在前半段时间产生的感应电流方向为逆时针方向，为正值；后半段时间产生的感应电流方向为顺时针方向，为负值，所以感应电流I随时间t的变化图线是A.答案 A【以题说法】 对于图象变换问题，应注意划分不同的时间段或者运动过程，逐个过程画出与之对应的图象.有时图象间具有某种关系，如本题中B-1图象的斜率表示单位面积内感应电动势的大小，其与电流大小成正比，找到这个关系后就可以很容易的找到正确选项.料对调舔土 光滑水平面上静止的物体，受到一个水平拉力F作用开始运动，拉力随时间变化的图象如图6所示，用Ek、v、s、P分别表示物体的动能、速度、位移和水平拉力的功率，下列四个图象中分别定性描述

15、了这些物理量随时间变化的情况，正确的是答案BD解析图6物体在水平拉力 F作用下，做匀加速直线运动，选项 B正确；其位移s=2at2, 12 .选项C错误；由动能定理，Fs=F- 2at2=R,选项A错误；水平拉力的功率 P= Fv,选项D正确.题型4图象作图问题【例4】(18分)如图7所示，两根间距为li的平行导轨PQ 口 MNi于同一水平面内，左端连m的导体棒CD接一阻值为 R的电阻，导轨平面处于竖直向上的匀强磁场中.一质量为垂直于导轨放置，棒到导轨左端 PM的距离为l2,导体棒与导轨接触良好，不计导轨和导体棒的电阻.若CD棒固定，已知磁感应强度B的变化率A B- ,、，、，、，一， AB1

16、T随时间t的变化关系式为1T=丽cot,求回路中感应电流的有效值(2)若CD棒不固定，棒与导轨间最大静摩擦力为fm,磁感应强度B随时间t变化的关系式为B= kt.求从t = 0到CD棒刚要运动，电阻 R上产生的焦耳热 Q 若CD棒不固定，不计 CD棒与导轨间的摩擦；磁场不随时间变化，磁感应强度为B现对CD棒施加水平向右的外力 F,使CD棒由静止开始向右以加速度 a做匀加速直线运 动.请在图8中定性画出外力 F随时间t变化的图象.o图8解析（1）根据法拉第电磁感应定律 A.回路中的感应电动势 e= kl il 2sin w tA t所以，电动势的最大值Em= kill 2,Em kill 2由闭

17、合电路欧姆定律 "=石R R由于感应电流是正弦式交变电流，所以kl 1I22R（2）根据法拉第电磁感应定律，回路中的感应电动势E= I il 2kl il 2AtE kl il 2根据闭合电路欧姆定律，I ' = p=-B- R RCD干受到的安培力 F安=8li=k4R当CD干将要开始运动时，满 足：F安=3 fmR 由上式解得：CD棒刚要运动之前，产生电流的时间t=fR；所以，在时间t内回路中产生的焦耳热 Q= I' 2Rt=fnl2 分）（3） CD棒切割磁感线产生的感应电动势E' = Blivt时刻的感应电流 I = 詈=旦罂R RCD棒在加速过程中，

18、根据由牛顿第二定律F- BI li=ma“日B2l ia解得 F= zz-t + maR（2分）（2分）（2分）（2分）（2分）（2（I分）（2分）（I分）根据上式，可得到外力 F随时间变化的图象如图所示.(2分)答案(1) kJ (2) f油2 (3)见解析图 2R读题审题解题建建有秘诀13.图象与情景结合分析物理问题【审题示例】(14分)如图9甲所示，光滑水平面上的 O处有一质量为m 2 kg物体.物体同时受到两个水平力的作用，F =4 N,方向向右，F2的方向向左，大小如图乙所示，s为物体相对O的位移.物体从静止开始运动，问：(1)当位移为s=0.5 m时物体的加速度多大？(2)物体在s

19、=0至ij s=2 m内何位置物体的加速度最大？最大值为多少?(3)物体在s=0到s=2 m内何位置物体的速度最大？最大值为多少？【审题模板】X光滑水平面说明物体水平方向不受滑动摩擦力(从静止开始运动，说明初速度为0、加速度最大时，合力为最大俏,速度最大时，合力为口1牛顿第一定律尹=峰3、动能定理：岁a=白鼠'a图象中图线与£轴围成的面积表示广所做的功1把F,与F：合 合力为/.凡-丹=(2-用N一fFft/N作出的图象2.'根据图象观察出，当I 口 Z2孤或工=2 m时，/最大，即此时加速度最大；当elm时,产件为零，即此时速度坡大【答题模板】(1)由题图乙可知F2

20、与s的函数关系式为：E= (2 +2s) N(2当 s = 0.5 m 时，F2=(2 +2X0.5) N = 3 N分)Fi- F2= maFi F2a=m43Tm/s 2= 0.5 m/s(2分）（2）物体所受的合力为F合=Fi F2= 4 （2 + 2s） N=（2 -2s） N（1分）作出F合一s图象如图所示:/N从图中可以看出，当 s = 0时，物体有最大加速度 a0Fo= maa0= = - m/s 2= 1 m/s 2 m 2（2分）当s = 2 m时，物体也有最大加速度 a2.F2= maa2= =m/s 2= 1 m/s 2m 2负号表示加速度方向向左.（2分）(3)当物体的

21、加速度为零时速度最大.从上述图中可以看出，当s= 1 m 时，ai = 0,速度Vi最大.（1分）从s = 0至s=1 m合力所做的功为11W4= 一F 合s = -x2X1J = 1 J22（1分）根据动能定理，有l 12E<1 = Wkr= 2mv =1 J（2分）所以当s=1 m时，物体的速度最大，为x 1m/s = 1 m/s22日m答案（1）0.5 m/s速度 a2, a2= - 1（1分）2 (2) s= 0时有最大加速度 a0, a0= 1 m/s之；s= 2 m时，也有最大加m/s 2,负号表示加速度方向向左(3) s=1 m时，物体的速度最大，最大为1 m/s针对竭券3

22、.如图10甲所示，足够长的光滑平行金属导轨MN PQ竖直放置，其宽度 L=1 m, 一匀强磁场垂直穿过导轨平面，导轨的上端M与P之间连接阻值为 R= 0.40 Q 的电阻，质量为 m= 0.01 kg、电阻为r = 0.30 Q的金属棒ab紧贴在导轨上.现使金 属棒ab由静止开始下滑，下滑过程中ab始终保持水平，且与导轨接触良好，其下滑距 离s与时间t的关系如图乙所示，图象中的OA段为曲线，AB段为直线，导轨电阻不计, g= 10 m/s 2(忽略ab棒运动过程中对原磁场的影响 )，试求：甲乙图10当t = 1.5 s时，重力对金属棒 ab做功的功率；(2)金属棒ab从开始运动的1.5 s内，

23、电阻R上产生的热量；(3)磁感应强度B的大小.答案 (1)0.7 W (2)0.26 J (3)0.1 T解析(1)金属棒先做加速度减小的加速运动，t = 1.5 s后以速度vt匀速下落 .11.27.0由题图乙知 vt =m/s = 7 m/s2.1 1.5由功率定义得t=1.5 s时，重力对金属棒ab做功的功率 R= mgv=0.01 X10X7 W=0.7 W(2)在01.5 s ,以金属棒ab为研究对象，根据动能定理得12cmgh- Wh = 2mv- 0解得 Wfe = 0.455 J闭合回路中产生的总热量Q= Wfe= 0.455 JR电阻R上产生的热量Q=-Q= 0.26 Jr十

24、r(3)当金属棒匀速下落时，由共点力平衡条件得mg= BIL金属棒产生的感应电动势E= BLv则电路中的电流=59R+ r代入数据解得B= 0.1 T专题突破练(限时：45分钟)1.一质点自x轴原点O出发，沿正方向以加速度 a运动，经过t。时间速度变为v。，接着.,、 vcv0 ,.,、一以加速度-a运动，当速度变为一 万时，加速度又变为 a,直至速度变为z时，加速度再变为一a,直至速度变为一8,.其vt图象如图1所示，则下列说法中正确的是()A.质点运动方向一直沿 x轴正方向B.一， ，一，、 ，一 、v0t 0质点运动过程中离原点的最大距离为三C.质点运动过程中离原点的最大距离为v0t 0

25、D.质点最终静止时离开原点的距离一定大于V0t 0答案 C 解析 质点运动方向先沿 x轴正方向，2t 0时间后沿x轴负方向，再沿 x轴正方向，往返运动，选项A错误.质点运动过程中离原点的最大距离为v°t0,选项B错误，C正确.由题图结合数学知识可知，质点最终静止时离开原点的距离一定小于v0t %选项D错误.2.如图2所示，靠在竖直粗糙墙壁上的物块在t = 0时由无初速度释放，同时开始受到一随时间变化规律为 F=kt的水平力作用，用 a、v、Ff和以分别表示物块的加速度、速 度、物块所受的摩擦力、物块的动能，下列图象能正确描述上述物理量随时间变化规律的是答案 BC解析 根据题述，物块与

26、竖直墙壁之间的压力随时间增大，开始，物块从静止无初速度释放，所受摩擦力逐渐增大，物块做初速度为零、加速度逐渐减小的加速运动，达到最大速度后逐渐减小，选项 A错误.由mg- kt = ma选项B正确.物块运动时所受摩12 一，一，擦力Ff=科kt ,速度减为零后Ff = mg选项C正确.物块动能 Ek = 2mv,随时间增大,但不是均匀增大，达到最大速度后逐渐减小，但不是均匀减小，选项 D错误.3.如图3所示，一轻弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧正上方有一个小球自由下落.从小球接触弹簧上端 O点到将弹簧压缩到最短的过程中，小球的加速度a随时间t或者随距O点的距离s变化的关系图线是答案解析图3小球从

27、接触弹簧上端O点到将弹簧压缩到最短的过程中，所受弹力F=ks,由牛顿第二定律，mg- ks = ma.一 k .解得a=g-防，小球先做加速度减小的加速运动，后做加速度增大的减速运动，故选项B正确，A、C D错误.4. 一汽车沿直线由静止开始向右运动，汽车的速度和加速度方向始终向右.次方v2与汽车前进位移s的图象如图4所示，则下列说法正确的是汽车速度的二A.汽车从开始运动到前进B.汽车从开始运动到前进si过程中,汽车受到的合外力越来越大S1过程中,汽车受到的合外力越来越小C.汽车从开始运动到前进 si过程中，汽车的平均速度大于 2D.汽车从开始运动到前进si过程中，汽车的平均速度小于 2答案

28、AD解析 由v2E随位移s均匀减小，s = vt2(gsin 0 ) t ,选项A、B错误.6.如图6(a)所示，在竖直向上的匀强磁场中，水平放置一个不变形的铜圆环，规定从上 向下看时，铜环中的感应电流I沿顺时针方向为正方向.图 (b)表示铜环中的感应电流I随时间t变化的图象，则磁场 B随时间t变化的图象可能是下图中的=2as可知，若汽车速度的二次方 v2与汽车前进位移s的图象为直线，则汽车做匀加速运动.由汽车速度的二次方v2与汽车前进位移s的图象可知，汽车的加速度越来越大，汽车受到的合外力越来越大，选项 A正确，B错误;根据汽车做加速度逐渐增大的加速运动，可画出速度图象如图所示，根据速度图象

29、可得出，汽车从开始运动到前进Si过程中，汽车的平均速度小于V0，选项C错误，D正确.5.如图5所示，质量为 m的滑块以一定初速度滑上倾角为0的固定斜面，同时施加一沿斜面向上的恒力F= mgin 0 ;已知滑块与斜面间的动摩擦因数科=tan 0 ,取出发点为参考点，下列图象中能正确描述滑块运动到最高点过程中产生的热量Q滑块动能R、势能日、机械能E随时间t、位移s变化关系的是图5C答案 CD解析根据滑块与斜面间的动摩擦因数 向下的分力.施加一沿斜面向上的恒力=tan 0可知，滑动摩擦力等于重力沿斜面F=m§in 0 ,物体机械能保持不变，重力势能随位移s均匀增大，选项 C D正确.产生的

30、热量Q= Ffs,随位移均匀增大，滑块动能答案 B解析 由题图（b）可知，从1 s至IJ 3 s无感应电流产生，所以穿过圆环的磁通量不变， 所以排除C选项，对于A选项，从0到1 s,磁通量不变，感应电流也为零，所以可排 除；从电流的方向看，对于 B选项，从0到1 s,磁通量增大，由楞次定律可知感应电 流沿顺时针方向，对于 D选项，从0到1 s感应电流沿逆时针方向，故选项 B正确.7 .如图7甲所示，圆环形线圈 P用四根互相对称的轻绳吊在水平的天棚上，四根绳的结 点将环分成四等份，图中只画出平面图中的两根绳，每根绳都与天棚成30。角，圆环形线圈P静止且环面水平，其正下方固定一螺线管Q P和Q共轴

31、，Q中通有按正弦函数规律变化的电流，其it图象如图乙所示，线圈 P所受的重力为 mg每根绳受的拉 力用Ft表示.则（）A.在t = 1.5 s时，穿过线圈P的磁通量最大，感应电流最大B.在t = 1.5 s时，穿过线圈 P的磁通量最大，此时 Ft= 0.5 mgC.在t = 3 s时，穿过线圈P的磁通量的变化率为零D.在03 s内，线圈P受到的安培力先变大再变小答案 B解析 由题图可知，t = 1.5 s时螺线管中的电流最大，磁场最强，所以穿过P环的磁通量最大，但是此时磁通量的变化率为零，故P环中没有感应电动势即没有感应电流,也就不受安培力的作用，所以选项A错，B正确，同理可知，选项 C D错

32、误.8 .如图8,静止在光滑地面上的小车，由光滑的斜面AB和粗糙的平面 BC组成（它们在B处平滑连接），小车右侧与竖直墙壁之间连接着一个力传感器，当传感器受压时，其示数为正值，当传感器被拉时，其示数为负值.一个小滑块从小车 A点由静止开始下滑至C点的过程中，传感器记录到的力F与时间t的关系图中可能正确的是（）o io LZ；JICD答案 D解析 小滑块从小车 A点由静止开始沿斜面（斜面倾角为。）下滑时，对斜面压力等于 mgcos 0 ,该力在水平方向的分力mgcos 0 sin 0 ,方向水平向右；小滑块由B点滑动到C点的过程，BC面对小滑块有向右的摩擦力，滑块对BC面有向左的滑动摩擦力，所以

33、，传感器记录到的力 F随时间t的关系图中可能正确的是D.9 .如图9,在直角坐标系y轴上关于坐标原点对称的两点固定有两等量点电荷，若以无穷 远处为零电势点，则关于 x轴上各点电势 。随x坐标变化图线的说法正确的是（）rf图9A.若为等量异种点电荷，则为图线 B.若为等量异种点电荷，则为图线 C.若为等量正点电荷，则为图线 D.若为等量正点电荷，则为图线答案 AD解析 若为等量异种点电荷，X轴上各点电势 。相等，各点电势 4随x坐标变化的图则为图线，选项 A正确，B错误.若为等量正点电荷，坐标原点电势最高，沿x轴正方向和负方向电势逐渐降低，各点电势。随x坐标变化的图线则为图线，选项 C错误，D正

34、确.10.图10甲中的变压器为理想变压器，原线圈匝数ni与副线圈匝数 作之比为10： 1,变压器的原线圈接如图乙所示的正弦式交流电，电阻R=R=R=20 Q和电容器C连接成如图甲所示的电路，其中，电容器的击穿电压为8 V,电压表为理想交流电表，开关S处于断开状态，则（）图10A.电压表的读数约为7.07 VB.电流表®的读数约为0.05 AC.电阻R上消耗的功率为 2.5 WD.若闭合开关S,电容器会被击穿答案 AC20解析 由变压器变压公式，副线圈输出电压最大值为20 V,电压表的读数 为&=历20U2XZT7 V-7.07 V,选项 A正确；变压器输出功率为2=吐12=3

35、二62U 十 20R 十 R?2 0.035S, R和= 5.0 W U=200 V = 100啦V ,由P=UI1 = 5.0 叱得电流表的读数为 *P2A,选项B错误；电阻 R上消耗的功率为- = 2.5 W,选项C正确；若闭合开关R并联部分电压最大值为20 V<8 V ,电容器不会被击穿，选项D错误.311 .一滑块在水平地面上沿直线滑行，t=0时其速度为2.0 m/s.从此刻开始在滑块运动方向上再施加一水平拉力F,力F和滑块的速度v随时间t的变化规律分别如图11甲和乙所示.设在第1 s内、第2 s内、第3 s内力F对滑块做功的平土功率分别为Pi、B、R,则图11A. Pi>

36、F2>F3B. P1<F2<F3C. 02 s内力F对滑块彳功为4 JD. 02 s内摩擦力对滑块做功为4 J答案 BC解析 第1 s内力F对滑块做功的平均功率为Pi = F1 , v 1=1X1 WJ= 1 W;第 2 s 内力F对滑块做功的平均功率为P2= F2 - v 2 = 3X1 W= 3 W;第3 s内力F对滑块做功的平均功率分别为 R=F3-V3 = 2X2 W= 4 W 所以，P1<P2<P3,选项A错误，B正确；02 s 内力F对滑块彳功为 W= F1 - s1+F2 s2=1X1 J +3X1 . J =4 J ,选项C正确；滑块所 受摩擦力F

37、f= 2 N,02 s内滑块位移s= 2 m,摩擦力对滑块做功为 Ffscos 180° = - 4 J,选项D错误.12 .如图12甲，MN PQ两条平行的光滑金属轨道与水平面成。=30°角固定，M P之间接电阻箱R电阻箱的阻值范围为 04导轨所在空间存在匀强磁场，磁场方向垂直于轨道平面向上， 磁感应弓虽度为 B= 0.5 T.质量为m的金属杆ab水平放置在轨道上， 其接入电路的电阻值为 r.现从静止释放杆 ab,测得最大速度为vm.改变电阻箱的阻值 R 得到vm与R的关系如图乙所示.已知轨距为L= 2 m,重力加速度g=10 m/s2.轨道足够长且电阻不计.图12(1)当R= 0时，求杆ab匀速下滑过程中产生感应电动势E的大小及杆中的电流方向;(2)求金属杆的质量 m和阻值r;(3)求金属杆匀速下滑时电阻箱消耗电功率的最大值