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1、专题训练 三 图像 1 长沙考什么 一 专题点拨在物理学中 常采用数学中的函数图像 将某些物理量之间的关系表示出来 因此图像实际上反映了物理变化过程的特点以及物理量之间的变化关系 能形象 直观地表示一个物理量随另一个物理量变化的情况 将物理过程和物理量之间的关系在图像上呈现出来 可使物理过程形象 直观 使解题过程优化 往往会收到事半功倍的效果 近年来 长沙市中考命题中通过图像来考查同学们的相关能力已是一种常态 知识与图像的结合 形成了整卷稍难题的题点 2014年4分 2015年8分 细细分析可知长沙市中考图像试题喜欢选择在力电综合 特别喜欢在电学中考查 二 解答图像题的一般步骤图像题是一个立体
2、的信息库 解读时最好将图像与实际物理过程相结合 将图像中获取信息记录在草稿纸上 1 解题过程中 首先要审清两个坐标轴分别表示什么物理量 初步理清图像所表达的物理意义或物理过程 2 其次要抓住图中的特殊点 如 端点 中点 与坐标轴的交点 线 如 过不过原点 平行 来理解图像中隐含的物理知识 3 最后综合分析图像信息 找规律解题 2 长沙怎么考 1 2014 长沙 如图甲所示电路中 R0为定值电阻 R1为滑动变阻器 图乙是该滑动变阻器消耗的电功率与电流关系的图像 则该滑动变阻器的最大阻值是 电源电压是V 50 12 2 2015 长沙 如图甲所示 电源电压恒为18V 灯泡L上标有 10V5W 字样
3、 电流表量程为0 0 6A 电压表量程为0 15V 滑动变阻器R的最大阻值为200 当只闭合S和S1 移动滑动变阻器的滑片P时 它两端的电压与其接入电路的电阻关系如图乙所示 当滑动变阻器接入电路的阻值由R1增大到4R1时 定值电阻R0的电功率变化了5 4W 求 1 灯泡L正常发光时通过的电流 2 只闭合S和S2 且滑动变阻器的滑片P置于中点位置时 灯泡的实际功率 3 只闭合S和S1 在保证电路安全的情况下 当电阻R0消耗电功率最小时 滑动变阻器R消耗的电功率 图像题是考查学生观察 获取信息 分析处理数据能力以及灵活应用综合知识能力的一种好题型 实际生活中 有很多东西是通过图像表达的 需要人们能
4、从图像中获取信息 这类题目的解题过程就是从图像上解读信息的过程 培养学生从图像获取信息的能力 近年长沙市中考试题 图像题主要集中在实验探究题 基础 填空题 稍难 综合运用题 压轴 因此加强图像题的针对训练是很有必要的 课堂变式练 3 1 质量相同的甲 乙两种物质从固态开始加热 它们在相同时间内吸收的热量相等 加热时间都为6分钟 它们的温度随时间变化的图像如图所示 下列说法正确的是 A 甲在3 6min内是液态B 甲是晶体 乙是非晶体C 在4 6min内 甲的内能保持不变D 在固态时 甲的比热容小于乙的比热容 D 2 两台完全相同的电动小车 在水平路面上由同一地点同时向东做直线运动 他们的路程随
5、时间变化的图像 如图所示 根据图像做出的下列判断 其中正确的是 A 两车运动的速度大小相等B 通过30m的路程 乙车所用的时间比甲车的长C 第6s时 甲车的动能比乙车的动能大D 若以乙车为参照物 甲车是向西运动的 D 3 分别由甲 乙两种物质组成的不同物体 其质量与体积的关系如图所示 分析图像可知 两种物质的密度之比 甲 乙为 A 8 1B 4 1C 2 1D 1 2 A 4 如图甲所示 静止在水平面上的物块 受水平拉力F作用 F随时间t的变化关系如图乙所示 从t 10s开始 小兵每隔2s记录的物块位置和时刻如图丙所示 下列说法正确的是 A 0 4s内 物块受到的摩擦力为4NB 8 10s内
6、物块受到的摩擦力为6NC t 10s时 物块的速度一定小于5m sD 若16s时撤去F 物块将做匀速直线运动 C 5 如图甲所示 小球从某高度处静止下落到竖直放置的轻弹簧上并压缩弹簧 从小球刚接触到弹簧到将弹簧压缩最短的过程中 得到小球的速度v和弹簧被压缩的长度 L之间的关系 如图乙所示 其中b为曲线最高点 不计空气阻力 弹簧在整个过程中始终发生弹性形变 则小球 A 受到的弹力始终不变B 运动过程动能一直增大C 运动过程机械能不变D 在b点时重力等于弹力 D 6 如图为灯L1 L2的U I图像 根据图像可知 A 通过L2的电流为0 2A时 L2两端的电压为100VB 电压为160V时 通过L1
7、的电流较大C 电压为160V时 L1的电阻较大D 把两灯并联接入220V的电路中 L1较亮 C 7 小灯泡L的额定电压为3V 它的I U图像如图甲所示 把小灯泡接入如图乙所示的电路中 先将滑动变阻器的滑片P移至B端 闭合开关S 电压表示数为1 5V 再将滑片P向左移动直到电压表示数为3V 已知电源电压恒定 滑动变阻器的铭牌标有 10 2A 下列说法中错误的是 A 电源电压为4 5VB 小灯泡的额定功率为1 5WC 小灯泡正常发光时 滑动变阻器消耗的电功率为1 25WD 小灯泡正常发光时 滑动变阻器接入电路的阻值为3 C 8 如图所示电路 电源电压保持不变 闭合开关S 当滑动变阻器的滑片P从a端
8、滑到b端的过程中 R1 R2的U I关系图像如图所示 则下列判断正确的是 图线甲是电阻R1的 U I 关系图像电源电压为12V电阻R1的最小电功率为2 7W 滑动变阻器R2的最大阻值为30 A 只有 正确B 只有 正确C 只有 正确D 只有 正确 C 9 标有 6V4 8W 的小灯泡L和标有 6V3 6W 的小型电加热器R 它们电流与电压变化的关系如图甲所示 现将它们连入图乙所示电路中 闭合开关S 其中一用电器正常工作 下列说法正确的是 A 灯泡的电阻与电压和电流有关B 电源电压为10 5VC 如果电源电压减小5V时 电压表与电流表示数的比值变小D 如果电源电压减小5V时 通过灯泡的电流为0
9、3A D 10 如图甲所示的电路 在滑动变阻器R2的滑片P从B向A滑动的过程中 电压表与电流表示数的变化关系如图乙所示 则下列说法中正确的是 A R1的阻值是20 B 当电流表的示数是0 4A时 R2接入电路的阻值是30 C 电源电压是16VD 该电路的最大电功率为7 2W A 11 如图甲是灯泡L和电阻R的I U关系图像 灯丝电阻受温度的影响 温度越高电阻越大 将L和R以两种不同的方式接在同一电源上 如图乙和丙 若图乙中U1 U2 m 图丙中I1 I2 n 则下列关系式中正确的是 A m nB m 1 nC m 1 nD m 1 n C 12 如图甲所示 放在水平地面上的物体 受到方向不变的
10、水平推力F的作用 F的大小与时间t的关系和物体运动速度v与时间t的关系如图乙所示 由图像可知当t 1s时 物体处于状态 t 5s时 物体受到的摩擦力为N 静止 4 13 在水平地面上有一长方体木箱 小林用水平推力F把木箱向前推动 如图甲所示 此过程中 推力F随时间t的变化情况如图乙所示 木块前进的速度v的大小随时间t的变化情况如图丙所示 则从3s至5s内 推力对木块所做的功J 第2秒木块受到的合力为N 400 100 14 小夏在探究 物质的放热能力与哪些因素有关 时 分别用质量相等的水和另一种液体进行了实验 并用图像对实验数据进行了处理 如图所示 实验中 水和另一种液体在相同时间内放出的热量
11、相等 分析图像可以得出 物质为水 另一种液体的比热容为J kg 甲 2 1 103 15 定值电阻甲和乙中的电流与其两端的电压关系如图所示 由图像可得 甲的电阻为 当通过乙的电流为0 5A时 其消耗的电功率为W 若将甲和乙并联后接在电压为2V的电源两端 则干路中的电流为A 16 如图甲所示 电源电压一定 闭合开关S 滑动变阻器滑片P从最上端滑至最下端的过程中 电流表示数I与滑动变阻器接入电路的阻值R之间的关系如图乙所示 已知定值电阻R0 20 则电源电压U V 图乙中坐标值I1 A 当电流表示数I 0 4A时 R0与R消耗的电功率之比为 10 1 25 0 6 12 0 2 2 1 17 如图
12、甲所示 电源电压恒为6V 滑动变阻器的最大阻值为50 电流在0 1 0 4A之间时电子元件均能正常工作 若通过此电子元件的电流与其两端电压的关系如图乙所示 为使电子元件处于正常工作状态 滑动变阻器接入电路的最大阻值为 在电子元件处于正常工作状态下 电路消耗的最大功率为W 在电子元件处于正常工作状态下且电路消耗的功率最大时 滑动变阻器每分钟发热J 40 2 4 48 18 如图甲所示的电路中 电源电压不变 R0为定值电阻 R为电阻箱 闭合开关S后 调节电阻箱R的阻值 得到电压表示数U与电阻箱阻值R的变化关系如图乙所示 则可求出电源电压为V R0的阻值为 12 10 19 小明同学在探究 冰熔化时
13、温度的变化规律 时 画出了冰熔化时温度随时间变化的图像 如图甲所示 1 由图甲可知 冰的熔点为 2 如果某时刻温度如图乙所示 此时温度计读数为 3 相同时间吸热相同 从图甲中可以判断冰的比热容 选填 大于 小于 或 等于 水的比热容 0 6 小于 20 小华同学用下列器材做 测量小灯泡正常发光时的电阻 实验 已知小灯泡的额定电压为2V 1 请你用笔画线代替导线在图甲中完成该实验的电路连接 2 开关闭合前 滑动变阻器滑片P置于端 3 开关闭合后 小华发现 无论怎样移动滑片P 灯泡总是不亮且电压表 电流表均无示数 如果电路中只有一处故障 则不可能是造成的 答一种情况即可 4 故障排除后 小华将实验
14、数据在坐标上描点连线如图乙所示 则小灯泡正常发光时 灯丝的电阻为 左 灯泡断路 灯泡短路 电压表断路 电压表短路 滑动变阻器短路 电流表短路 开关短路等 4 21 电梯的简化模型如图甲所示 考虑安全 舒适 省时等因素 电梯速度要经过增大 不变和减小的过程 这一过程是通过改变拉力大小来实现的 某次上升过程中电梯所受拉力F随上升高度h变化的图像如图乙所示 这个过程用时1分钟 求这个过程中 1 电梯上升的平均速度 2 拉力做的功 3 拉力做功的功率 解 1 电梯上升的高度h 48m 所用时间t 60s 则电梯上升的平均速度v 48m 60s 0 8m s 2 拉力在0 4m做的功W1 F1h1 2
15、5 104N 4m 1 0 105J 拉力在4 44m做的功W2 F2h2 2 0 104N 40m 8 0 105J 拉力在44 48m做的功W3 F3h3 1 5 104N 4m 0 6 105J 所以 上升过程拉力做的功W W1 W2 W3 1 0 105J 8 0 105J 0 6 105J 9 6 105J 3 拉力做功的功率P 9 6 105J 60s 1 6 104W 22 某兴趣小组制作了一个测量质量的电子秤 其原理如图甲所示 它主要由四部分构成 托板 压力杠杆OAB 压敏电阻R 电阻值会随所受压力大小发生变化的可变电阻 和显示重力大小的仪表A 实质是量程为0 0 6A的电流表
16、 其中OA长5cm AB长20cm 电源电压恒为9V 压敏电阻R的阻值与所受压力的关系如图乙所示 托板和杠杆组件的质量可以忽略不计 g取10N kg 求 1 托板上放某一重物时 电流表示数为0 2A 电子秤在1min内消耗的电能 2 托板上没有放置物体时 电路中的电流 3 为保护电流表不被损坏 电子秤能测量的最大质量 解 1 电路中总电压U 9V 电流I 0 2A 电子秤在1min内消耗的电能W UIt 9V 0 2A 1 60s 108J 2 由图乙可知 托板上没有放置物体即压敏电阻受到的压力为0时 压敏电阻的阻值R 100 此时电流中电流I U R 9V 100 0 09A 3 电路中允许的最大电流Imax 0 6A 压敏电阻的最小阻值R U Imax 9V 0 6A 15 由图像可知压敏电阻所受最大压力F 150N 由杠杆平衡条件 F OB FA OA 即 150N 20cm FA 5cm 解得托板对A点的最大压力FA 600N 电子秤测量的最大质量m G g FA g 600N 10N kg 60kg
