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图像专题练习

例1、2006年7月1日，世界上海拔最高、线路最长的青藏铁路全线通车。

青藏铁路安装的一种电磁装置可以向控制中心传输信号，以确定火车的位置和运动状态。

其原理如图甲所示（俯视图），当火车的第一节车厢（车厢下安装着能产生匀强磁场的磁铁）经过安放在两铁轨间的线圈时，线圈便产生一个电信号传输给控制中心。

线圈边长分别为l1和l2，匝数为n，线圈和传输线的电阻忽略不计，若火车通过线圈时，控制中心接收到线圈两端的电压信号“与时间t的关系如图乙所示（图中ab、cd均为直线），tl、t2、t3、t4是运动过程的四个时刻，则火车

A.在t1～t2时间内做匀加速直线运动B.在t3～t4时间内做匀减速直线运动

C.在tl-t2时间内加速度大小为

D.在t3～t4时间内平均速度的大小为

例2一水平放置的平行板电容器的两极板间距为d，极板分别与电池两极相连，上极板中心有一小孔（小孔对电场的影响可忽略不计）。

小孔正上方

处的P点有一带电粒子，该粒子从静止开始下落，经过小孔进入电容器，并在下极板处（未与极板接触）返回。

若将下极板向上平移

，则从P点开始下落的相同粒子将

A.打到下极板上B.在下极板处返回

C.在距上极板

处返回D.在距上极板

d处返回

1、力学图象

1、如图1-3-4甲、乙所示的位移（x）－时间（t）图象和速度（v）－时间（t）图象中给出四条图线，甲、乙、丙、丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（　　）．

图1-3-4

A．甲车做直线运动，乙车做曲线运动

B．0～t1时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程

C．0～t2时间内，丙、丁两车在t2时刻相距最远

D．0～t2时间内，丙、丁两车的平均速度相等

2、某物理兴趣小组用加速度传感器探究一质量为m的物体从静止开始做直线运动的情况，得到加速度随时间变化的关系如图1-3-5所示，则由图象可知（　　）

A．物体先做加速运动，再做减速运动，最后做匀速运动

B．物体在t＝1-4-s时速度为4.2m/s

C．物体在10～1-4-s内的平均速度为3.8m/s

D．物体在t＝2s与t＝8s时所受合外力大小相等，方向相反

3、甲、乙两车某时刻由同一地点，沿同一方向开始做直线运动，若以该时刻作为计时起点，得到两车的位移图象如图1-3-7所示，图象中的OC段与AB平行，CB段与OA平行，则下列说法中正确的是（　　）．

A．t1到t2时刻两车的距离越来越远

B．0～t3时间内甲车的平均速度大于乙车的平均速度

C．甲车的初速度等于乙车在t3时刻的速度

D．t3时刻甲车在乙车的前方

4、．图1-3-1-4-是甲、乙两物体做直线运动的vt图象，下列表述正确的是（　　）．

A．乙做匀加速直线运动

B．0～1s内甲和乙的位移相等

C．甲和乙的加速度方向相同

D．甲的加速度比乙的小

5．如图1所示，一个固定在水平面上的光滑物块，其左侧面是斜面AB，右侧面是曲面AC，已知AB

和AC的长度相同．两个小球p、q同时从A点分别沿AB和AC由静止开始下滑，比较它们到达水平面所用的时间（　　）．

A．p小球先到B．q小球先到

C．两小球同时到D．无法确定

6、木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与水平面的夹角α变大），另一端不动，如图2-1-9所示．则铁块受到的摩擦力Ff随角度α的变化图象可能正确的是下图中的（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力）（　　）．

7、一个物块置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F随时间t变化的关系如图3-3-5（a）所示，速度v随时间t变化的关系如图（b）所示．取g＝10m/s2，求：

（a）　　　　　　　　　　　　（b）

图3-3-5

（1）1s末物块所受摩擦力的大小Ff1；

（2）物块在前6s内的位移大小x；

（3）物块与水平地面间的动摩擦因数μ.

8、如图3-3-7所示，水平面上质量均为4kg的两木块A、B用一轻弹簧相连接，整个系统处于平衡状态．现用一竖直向上的力F拉动木块A，使木块A向上做加速度为5m/s2的匀加速直线运动．选定A的起始位置为坐标原点，g＝10m/s2，从力F刚作用在木块A的瞬间到B刚好离开地面这个过程中，力F与木块A的位移x之间关系图象正确的是（　　）．

9、（2012·江苏卷，4）将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a与时间t关系的图象，可能正确的是（　　）．

10、如图3-3-19（a）所示，用一水平外力F拉着一个静止在倾角为θ的光滑斜面上的物体，逐渐增大F，物体做变加速运动，其加速度a随外力F变化的图象如图（b）所示，若重力加速度g取10m/s2.根据图（b）中所提供的信息可以计算出（　　）

A．物体的质量

B．斜面的倾角

C．斜面的长度

D．加速度为6m/s2时物体的速度

11、如图9甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B（长木板足够长）的左端放着小物块A.某时刻，A受到水平向右的外力F作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即F＝kt，其中k为已知常数．若物体之间的滑动摩擦力Ff的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，则下列图中可以定性地描述长木板B运动的vt图象的是（　　）．

图9

三、功能关系

12、一物体在水平面上，受恒定的水平拉力和摩擦力作用沿直线运动，已知在第1秒内合力对物体做的功为45J，在第1秒末撤去拉力，其vt图象如图5-1-4所示，g取10m/s2，则（　　）

A．物体的质量为10kg

B．物体与水平面间的动摩擦因数为0.2

C．第1秒内摩擦力对物体做的功为60J

D．第1秒内拉力对物体做的功为60J

13、如图5-1-10所示为汽车在水平路面上启动过程中的速度图象，Oa为过原点的倾斜直线，ab段表示以额定功率行驶时的加速阶段，bc段是与ab段相切的水平直线，则下述说法中正确的是（　　）

A．0～t1时间内汽车做匀加速运动且功率恒定

B．t1～t2时间内汽车牵引力做功为

mv

－

mv

C．t1～t2时间内的平均速度为

（v1＋v2）

D．在全过程中t1时刻的牵引力及功率都是最大值，t2～t3时间内牵引力最小

14、如图5-1-13所示，在外力作用下某质点运动的vt图象为正弦曲线．从图中可以判断（　　）．

A．在0～t1时间内，外力做正功

B．在0～t1时间内，外力的功率逐渐增大

C．在t2时刻，外力的功率最大

D．在t1～t3时间内，外力做的总功为零

15、物体做自由落体运动，Ek代表动能，Ep代表势能，h代表下落的距离，以水平地面为零势能面．下列所示图象中，能正确反映各物理量之间关系的是（　　）．

2、电磁部分

3、16、如图6-3-19所示，A、B两金属板平行放置，在t＝0时将电子从A板附近由静止释放（电子的重力忽略不计）．分别在A、B两板间加上下列哪种电压时，有可能使电子到不了B板（　　）．

17、小灯泡通电后其电流I随所加电压U变化的图线如图7-1-4所示，P为图线上一点，PN为图线的切线，PQ为横轴的垂线，PM为纵轴的垂线．则下列说法中错误的是（　　）．

A．随着所加电压的增大，小灯泡的电阻增大

B．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

C．对应P点，小灯泡的电阻为R＝

D．对应P点，小灯泡的功率为图中矩形PQOM所围的面积

18、如图7-2-17所示，直线A为电源a的路端电压与电流的关系图象；直线B为电源b的路端电压与电流的关系图象；直线C为一个电阻R的两端电压与电流的关系图象．如果将这个电阻R分别接到a、b两电源上，那么有（　　）．

A．R接到a电源上，电源的效率较高

B．R接到b电源上，电源的输出功率较大

C．R接到a电源上，电源的输出功率较大，但电源效率较低

D．R接到b电源上，电阻的发热功率和电源的效率都较高

19、如图8-1-20所示，在竖直向下的匀强磁场中有两根竖直放置的平行粗糙导轨CD、EF，导轨上放有一金属棒MN.现从t＝0时刻起．给棒通以图示方向的电流且电流强度与时间成正比，即I＝kt，其中k为常量，金属棒与导轨始终垂直且接触良好．下列关于棒的速度v、加速度a随时间t变化的关系图象，可能正确的是（　　）

20、如图8-2-19甲所示是用来加速带电粒子的回旋加速器的示意图，其核心部分是两个D形金属盒．在加速带电粒子时，两金属盒置于匀强磁场中，两盒分别与高频电源相连．带电粒子在磁场中运动的动能Ek随时间t的变化规律如图乙所示，忽略带电粒子在电场中的加速时间，则下列判断正确的是

A．在Ekt图中应有t4－t3＝t3－t2＝t2－t1

B．高频电源的变化周期应该等于tn－tn－1

C．粒子加速次数越多，粒子最大动能一定越大

D．要想粒子获得的最大动能增大，可增加D形盒的半径

21、如图9-2-6所示，一带铁芯线圈置于竖直悬挂的闭合铝框右侧，与线圈相连的导线abcd内有水平向里变化的磁场．下列哪种变化磁场可使铝框向左偏离

22、在竖直方向的匀强磁场中，水平放置一个面积不变的单匝金属圆形线圈，规定线圈中感应电流的正方向如图9-2-12甲所示，取线圈中磁场方向向上为正，当磁感应强度B随时间t如图乙变化时，下列选项中能正确表示线圈中感应电流变化的是（　　）．

23、如图9-2-17所示，一个菱形的导体线框沿着自己的对角线匀速运动，穿过具有一定宽度的匀强磁场区域，已知对角线AC的长度为磁场宽度的两倍且与磁场边界垂直．下面对于线框中感应电流随时间变化的图象（电流以ABCD顺序流向为正方向，从C点进入磁场开始计时）正确的是（　　）．

24、如图9-2-18，EOF和E¡äO¡äF¡ä为空间一匀强磁场的边界，其中EO∥E¡äO¡ä，FO∥F¡äO¡ä，且EO⊥OF；OO¡ä为∠EOF的角平分线，OO¡ä间的距离为l；磁场方向垂直于纸面向里．一边长为l的正方形导线框沿O¡äO方向匀速通过磁场，t＝0时刻恰好位于图示位置．规定导线框中感应电流沿逆时针方向时为正，则感应电流i与时间t的关系图线可能正确的是（　　）．

25、如图9-3-2所示，MN和PQ是两根互相平行竖直放置的光滑金属导轨，已知导轨足够长，且电阻不计．有一垂直导轨平面向里的匀强磁场，磁感应强度为B，宽度为L，ab是一根不但与导轨垂直而且始终与导轨接触良好的金属杆．开始，将开关S断开，让ab由静止开始自由下落，过段时间后，再将S闭合，若从S闭合开始计时，则金属杆ab的速度v随时间t变化的图象可能是（　　）．

26、（2011·天津卷，4）在匀强磁场中，一矩形金属框绕与磁感线垂直的转轴匀速转动，如图10-1-3甲所示，产生的交变电动势的图象如图乙所示，则

A．t＝0.005s时线框的磁通量变化率为零

B．t＝0.01s时线框平面与中性面重合

C．线框产生的交变电动势有效值为311V

D．线框产生的交变电动势频率为100Hz

27、如图3所示，图线a是线圈在匀强磁场中匀速转动时所产生正弦交流电的图象，当调整线圈转速后，所产生正弦交流电的图象如图线b所示，以下关于这两个正弦交流电的说法正确的是（　　）．

A．在图中t＝0时刻穿过线圈的磁通量均为零

B．线圈先后两次转速之比为3∶2

C．交流电a的瞬时值为u＝10sin5πt（V）

D．交流电b的最大值为

V

三、实验

28、（201-2-·广东卷，34

（2））某同学探究弹力与弹簧伸长量的关系．

①将弹簧悬挂在铁架台上，将刻度尺固定在弹簧一侧．弹簧轴线和刻度尺都应在________方向（填¡°水平¡±或¡°竖直¡±）．

②弹簧自然悬挂，待弹簧________时，长度记为L0；弹簧下端挂上砝码盘时，长度记为Lx；在砝码盘中每次增加10g砝码，弹簧长度依次记为L1至L6.数据如下表.

代表符号

L0

Lx

L1

L2

L3

L4

L5

L6

数值（cm）

2-5-.35

27.35

29.35

31.30

33.4

35.35

37.40

39.30

表中有一个数值记录不规范，代表符号为________．由表可知所用刻度尺的最小分度为________．

③图2-4-1是该同学根据表中数据作的图，纵轴是砝码的质量，横轴是弹簧长度与________的差值（填“L0”或“Lx”）．

图2-4-1

④由图可知弹簧的劲度系数为________N/m；通过图和表可知砝码盘的质量为________g．（结果保留两位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）

29、（2012·大纲全国卷，23）

图3-4-1

如图3-4-1为验证牛顿第二定律的实验装置示意图．图中打点计时器的电源为50Hz的交流电源，打点的时间间隔用Δt表示．在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来探究¡°在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系¡±．

（1）完成下列实验步骤中的填空：

①平衡小车所受的阻力：

小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列________的点．

②按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码．

③打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点列的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m.

④按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤③.

⑤在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点．测量相邻计数点的间距s1，s2，¡.求出与不同m相对应的加速度a.

⑥以砝码的质量m为横坐标，

为纵坐标，在坐标纸上作出

m关系图线．若加速度与小车和砝码的总质量成反比，则

与m应成________关系（填¡°线性¡±或¡°非线性¡±）．

（2）完成下列填空：

①本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是__________________________________．

②设纸带上三个相邻计数点的间距分别为s1、s2和s3.a可用s1、s3和Δt表示为a＝________.图3-4-2为用米尺测量某一纸带上的s1、s3的情况，由图可读出s1＝________mm，s3＝________mm，由此求得加速度的大小a＝________m/s2.

图3-4-2

图3-4-3

③图3-4-3为所得实验图线的示意图．设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为________，小车的质量为________．

30、如图3-4-11，抬高长木板的左端，使小车从靠近光电门乙处由静止开始运动，读出测力计的示数F和小车在两光电门之间的运动时间t0，改变木板倾角，测得多组数据，得到的F－

的图线如图3-4-12所示．

图3-4-11　　　　　　　图3-4-12

实验中测得两光电门的距离L＝0.80m，砂和砂桶的总质量m1＝0.3-4-kg，重力加速度g取9.8m/s2，则图线的斜率为________（结果保留两位有效数字）；若小车与长木板间的摩擦不能忽略，测得的图线斜率将________（填¡°变大¡±、¡°变小¡±或¡°不变¡±）．

答案　

（1）小车与滑轮间的细绳与长木板平行　砂和砂桶的总质量远小于小车的质量　C

（2）0.54kg·m或0.54N·s2　不变

63、在《探究动能定理》的实验中，我们用1条、2条、3条¡¡同样的橡皮筋进行1次、2次、3次¡¡实验．实验中，如果橡皮筋拉伸的长度都相等，那么每次橡皮筋对小车做的功可记作W、2W、3W¡¡对每次打出的纸带进行处理，求出小车每次最后匀速运动时的速度v，记录数据如下.

功W

0

W

2W

3W

4W

5W

6W

v/（m·s－1）

0

1.00

1.41

1.73

2.00

2.24

2.45

（1）据以上数据，在图5-5-6中的坐标纸上作出Wv2图象．

（2）根据图象可以做出判断，力对小车所做的功与____________________．

31、某研究性学习小组采用如图7-5-16所示的电路测量某干电池的电动势E和内阻r，R为电阻箱，V为理想电压表，

图7-5-16

其量程略大于电池的电动势．实验中通过多次改变电阻箱的阻值R，从电压表上读出相应的示数U，该小组同学发现U与R不成线性关系，于是求出了相应的电阻与电压的倒数如下表所示.

序号

1

2

3

4

5

6

7

（Ω－1）

0.1

0.4

0.5

1.0

2.0

2.5

5.0

（V－1）

0.36

0.44

0.43

0.60

0.87

1.00

1.58

回答下列问题：

（1）根据表中的数据和实验原理，你认为第______（填序号）组数据是错误的，原因是________________________________________________________________________

________________________________________________________________________.

（2）根据实验数据，请在图7-5-17所给的坐标系中绘出

关系图线．

图7-5-17

（3）由图线可知，该干电池的电动势E＝________V，内阻r＝________Ω.（结果保留两位有效数字）