1、专题五物理图象问题第卷(选择题，共48分)一、选择题(本题共12小题，每小题4分，共48分。在每小题给出的四个选项中，第17题只有一项符合题目要求，第812题有多项符合题目要求。全部选对的得4分，选对但不全的得2分，有选错的得0分)1(2019黑龙江齐齐哈尔一模)物块在1 N合外力作用下沿x轴做匀变速直线运动，图示为其位置坐标和速率的二次方的关系图线，则关于该物块有关物理量大小的判断正确的是()A质量为1 kg B初速度为2 m/sC初动量为2 kgm/s D加速度为0.5 m/s2答案D解析由图根据数学知识可得xv22，根据匀变速直线运动的速度位移关系v2v2ax，整理得x，对比可得1，解得
2、a0.5 m/s2,2，解得初速度的大小v0 m/s，B错误，D正确；由牛顿第二定律Fma可得，m2 kg，初动量p0mv02 kgm/s，A、C错误。2(2019云南昆明4月质检)汽车在限速为40 km/h的道路上匀速行驶，驾驶员发现前方斑马线上有行人，于是减速礼让，汽车到达斑马线处时行人已通过斑马线，驾驶员便加速前进，监控系统绘制出该汽车的速度v随时间t变化的图象如图所示，下列说法正确的是()A减速前该车已超速B汽车在加速阶段的加速度大小为3 m/s2C驾驶员开始减速时距斑马线18 mD汽车在加速阶段发动机的输出功率保持不变答案B解析由图象可知，汽车减速前的行驶速度为v010 m/s36
3、km/h，未超速，A错误；汽车在加速阶段的加速度大小为：a m/s23 m/s2，B正确；由速度时间图象不能精确求解汽车开始减速时距斑马线的距离，C错误；加速阶段，汽车做匀加速直线运动，由牛顿第二定律Ffma知，牵引力F恒定，速度增加，据PFv知，功率P增加，D错误。3. (2019山东泰安一模)如图，在光滑的斜面上，轻弹簧的下端固定在挡板上，上端放有物块Q，系统处于静止状态。现用一沿斜面向上的力F作用在Q上，使其沿斜面向上做匀加速直线运动，以x表示Q离开静止位置的位移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图象可能正确的是()答案A解析开始时，Q静止，有mgsinkx0(为斜面倾角)；当
4、用一沿斜面向上的力F作用在Q上时，Q做匀加速直线运动，当Q离开静止位置的位移为x时，根据牛顿第二定律可得，Fk(x0x)mgsinma，解得Fkxma，A正确。4. (2019北京朝阳一模)某物理兴趣小组利用如图所示的电路给一个原来不带电的电容器充电。在充电过程中，电路中的电流为i，电容器所带的电荷量为q，两极板间的电势差为u，电容器储存的能量为E电。下面的四幅示意图分别表示i、q、u和E电随时间t的变化关系，其中可能正确的是()答案B解析电容器最终充电结束，电流为0，所以电路中电流逐渐减小，A错误；qt图象斜率代表电流大小，电流逐渐变小，斜率变小，而充电过程电荷量q增加，B正确；由qCu可得
5、，u与q的图形相似，C错误；充电过程电容器储存的能量应增大得越来越慢，充电结束，E电达到最大，D错误。5(2019江苏南京、盐城二模)将一小球竖直向上抛出，取向上为正方向，设小球在抛出点的重力势能为零，小球所受空气阻力大小恒定，则上升过程中，小球的加速度a、速度v、机械能E、动能Ek与小球离抛出点高度h的关系错误的是()答案B解析小球所受空气阻力大小恒定，上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，根据牛顿第二定律有：(mgf)ma，a大小恒定，方向向下，A正确；上升阶段是匀减速直线运动，取向上为正方向，有v2v2ah，v与h不是线性关系，B错误；机械能E与小球离抛出点高度h的关系为：EE0fh
6、，C正确；动能Ek与小球离抛出点高度h的关系为：EkEk0(mgf)h，D正确。6(2019山东临沂十九中高三上学期第六次调研)空间有一沿x轴对称分布的电场，其电场强度E随x变化的图象如图所示。下列说法正确的是()AO点的电势最高Bx2点的电势最高Cx1和x1两点的电势相等Dx1和x3两点的电势相等答案C解析根据Ex图象画出电场线如图a或图b，沿电场线方向电势降低，图a中O点的电势最高，而图b中O点电势最低，A错误；x2点是场强正向最大的位置，电势不是最高，B错误；将电荷从x1移到x1可由题图知电场力做功为零，故两点电势相等，而把电荷从x1移到x3电场力做功不为零，x1和x3两点的电势不相等，
7、C正确，D错误。7. (2019江苏七市二模)如图所示，光滑水平杆上套一导体圆环，条形磁铁平行于水平杆固定放置，t0时刻，导体环在磁铁左侧O点获得一个向右的初速度，经过t0时间停在磁铁右侧O1点，O、O1两点间距离为x0，且两点关于磁铁左右对称。上述过程中，下列描述穿过导体环的磁通量、导体环所受安培力F随位移x变化的关系图线，以及速度v、电流i随时间t变化的关系图线可能正确的是()答案D解析根据条形磁铁磁场的对称性，导体环在O和O1的磁通量是一样的，等大同向，A错误；根据楞次定律，导体环受到的安培力一直与速度方向相反，故所受安培力一直向左，不存在力反向的情况，B错误；导体环在OO1中点的磁通量
8、变化率为0，产生的感应电流为0，故在该点所受安培力大小为0，加速度为0，C图vt图象中无斜率为0点，C错误；开始时导体环靠近磁极磁通量增加，磁通量变化率可能会增加，电流增大，之后磁通量变化率变小，电流会减小；导体环过了OO1中点后磁通量减小，产生反向电流，磁通量变化率可能继续增加，故电流反向增大，靠近O1时随着速度减小磁通量变化率逐渐减至0，电流也逐渐减小到0，D正确。8. (2019济南高三模拟)质量为1 kg的物体从足够高处由静止开始下落，其加速度a随时间t变化的关系图象如图所示，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是()A2 s末物体所受阻力的大小为10 NB在02 s内，物体所
9、受阻力随时间均匀减小C在02 s内，物体的动能增大了100 JD在01 s内，物体所受阻力的冲量大小为2.5 Ns答案AD解析2 s末物体的加速度为零，此时物体所受阻力等于重力，即所受阻力的大小为10 N，A正确；在02 s内，物体的加速度随时间均匀减小，根据mgfma可知，所受阻力随时间均匀增大，B错误；在02 s内，物体的速度增加了v210 m/s10 m/s，则动能的增加量EkEk末Ek初m(v0)201102 J50 J，C错误；在01 s内，物体速度的增量：v1(510)1 m7.5 m/s，根据动量定理mgtIfmv1，解得If2.5 Ns，D正确。9(2019宁夏吴忠高三上学期期
10、末)如图a，在同一平面内固定有一长直导线PQ和一圆形导线框R，R在PQ的右侧。导线PQ中通有正弦交流电i，i的变化如图b所示，规定从Q到P为电流正方向。导线框R中的感应电动势()A在t时最大B在t时最大C在t时，沿顺时针方向D在tT时，沿顺时针方向答案BC解析由图b知，在t时，PQ中的电流最大，电流的变化率为0，在R中产生的磁通量的变化率为0，R中的电动势为0，A错误；在t时，PQ中的电流为0，电流的变化率最大，在R中产生的磁通量的变化率最大，感应电动势最大，B正确；在t时，R中的磁通量向里减小或向外增大，根据楞次定律知感应电动势沿顺时针方向，C正确；在tT时，R中的磁通量向外减小或向里增大，
11、根据楞次定律知感应电动势沿逆时针方向，D错误。10(2019全国卷)从地面竖直向上抛出一物体，其机械能E总等于动能Ek与重力势能Ep之和。取地面为重力势能零点，该物体的E总和Ep随它离开地面的高度h的变化如图所示。重力加速度取10 m/s2。由图中数据可得()A物体的质量为2 kgBh0时，物体的速率为20 m/sCh2 m时，物体的动能Ek40 JD从地面至h4 m，物体的动能减少100 J答案AD解析由于Epmgh，所以Ep与h成正比，Eph图线斜率kmg，由图象得k20 N，因此m2 kg，A正确；当h0时，Ep0，E总Ekmv，因此v010 m/s，B错误；由图象知h2 m时，E总90
12、 J，Ep40 J，由E总EkEp得Ek50 J，C错误；h4 m时，E总Ep80 J，即此时Ek0，即从地面至h4 m，动能减少100 J，D正确。11(2019沈阳郊联体高三一模)两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点，两电荷连线上各点电势随x变化的关系如图所示，其中A、N两点的电势均为零，ND段中的C点电势最高，不计重力，则()AA、N点的电场强度大小为零BN、C间场强方向沿x轴正方向C将一正点电荷静止放在x轴负半轴，它将一直做加速运动D将一负点电荷从N点移动到D点，电场力先做正功后做负功答案CD解析x图象的斜率等于电场强度E，图线在A、N两点处的斜率都不等于0，故A、N
13、两点的场强均不为零，A错误；由图可知：从N到C，电势升高，根据沿着电场线方向电势降低可知，N、C间电场强度方向沿x轴负方向，B错误；根据图象，结合矢量的叠加可知，x轴负半轴的电场强度方向指向x轴的负方向，所以若将一正点电荷静止放在x轴负半轴，则电场力指向x轴负方向，正点电荷将一直做加速运动，C正确；ND段中，电势先升高后降低，所以将一负点电荷从N点移到D点，电场力先做正功后做负功，D正确。12(2019湖南衡阳二模)在冰壶比赛中，球员手持毛刷擦刷冰面，可以改变冰壶滑行时受到的阻力。如图a所示，蓝壶静止在圆形区域内，运动员用等质量的红壶撞击蓝壶，两壶发生正碰，若碰撞前后两壶的vt图象如图b所示。
14、关于冰壶的运动，下列说法正确的是()A两壶发生了弹性碰撞B蓝壶运动了4 s停下C撞后两壶相距的最远距离为1.275 mD碰撞后蓝壶的加速度大小为0.3 m/s2答案CD解析设碰后蓝壶的速度为v，碰前红壶的速度为v01.2 m/s，碰后红壶的速度为v00.3 m/s，取碰撞前红壶的速度方向为正方向，由动量守恒可得：mv0mv0mv，解得：v0.9 m/s，碰撞前两壶的总动能为Ek1mv0.72m，碰撞后两壶的总动能为Ek2mv2mv020.45mG，PQ向下做减速运动，直至静止，以后PQ受静摩擦力作用，f静G。画出ft图象如图：18(2019云南昆明4月质检)(14分)如图甲所示，ACD是固定在
15、水平面上的半径为2r，圆心为O的金属半圆弧导轨，EF是半径为r、圆心也为O的半圆弧，在半圆弧EF与导轨ACD之间的半圆环区域内存在垂直导轨平面向外的匀强磁场，磁感应强度大小为B，B随时间t变化的图象如图乙所示。OA间接有电阻P，金属杆OM可绕O点转动，M端与轨道接触良好，金属杆OM与电阻P的阻值均为R，其余电阻不计。(1)0t0时间内，OM杆固定在与OA夹角为1的位置不动，求这段时间内通过电阻P的感应电流大小和方向；(2)t02t0时间内，OM杆在外力作用下以恒定的角速度逆时针转动，2t0时转过角度2到OC位置，求电阻P在这段时间内产生的焦耳热Q；(3)2t03t0时间内，OM杆仍在外力作用下
16、以恒定的角速度逆时针转动，3t0时转到OD位置，若2t0时匀强磁场开始变化，使得2t03t0时间内回路中始终无感应电流，求B随时间t变化的关系式，并在图乙中补画出这段时间内的大致图象。答案(1)感应电流方向为：AO(2)(3)图见解析解析(1)0t0时间内：，产生的感应电动势E1S1，S1(2r)2r2，回路AMO中的感应电流I1，解得：I1，由安培定则和楞次定律可知，通过电阻P的感应电流方向为：AO。(2)t02t0时间内，OM转动的角速度为，产生的感应电动势为：E2B0r，回路中的感应电流I2，这段时间内P产生的焦耳热QI2Rt0，得Q。(3)2t03t0时间内，回路中无感应电流，磁通量不变，则B0r2B得B，图象如图所示：