新教材2024届高考物理二轮复习增分练3图像应用含答案

这是一份新教材2024届高考物理二轮复习增分练3图像应用含答案，共18页。
1．[2023·甘肃张掖模拟]一辆汽车在平直公路上做匀加速直线运动，若从某时刻起，汽车在运动过程的平均速度与时间的变化关系如图所示，下列说法正确的是( )
A．汽车加速度大小为1m/s2
B．汽车在t＝3s时的速度大小为8m/s
C．汽车运动前3s的位移为21m
D．汽车第2s内的位移为6m
2．[2023·河南开封模拟]如图甲所示，运动员在进行蹦床比赛，取向上为正方向，运动员离开蹦床后的v2­x图像如图乙所示，且计运动员离开蹦床瞬间t＝0，运动员可视为质点，重力加速度大小g取10m/s2，则下列叙述正确的是( )
A.运动员离开蹦床后做竖直上抛运动
B．运动员在第1s末时的速度大小为3m/s
C．运动员在空中上升运动的时间为1.5s
D．运动员在离开点与最高点的中点位置的时刻可能是t0＝eq \f(3,5)(2－eq \r(2))s
3．在“用单摆测定重力加速度”的实验中：甲同学用标准的实验器材和正确的实验方法测量出几组不同摆长L和周期T的数值，画出如图T2­L图像中的实线OM；乙同学也进行了与甲同学同样的实验，但实验后他发现测量摆长时忘了加上摆球的半径，则该同学作出的T2­L图像为( )
A．虚线①，不平行实线OM
B．虚线②，平行实线OM
C．虚线③，平行实线OM
D．虚线④，不平行实线OM
4．[2023·河南南阳模拟]从1907年起，美国物理学家密立根就开始以精湛的技术测量光电效应中几个重要的物理量．他通过如图甲所示的实验装置测量某金属的遏止电压Uc与入射光频率υ，作出图乙所示的Uc­υ图像，由此算出普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射测出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性．已知电子的电荷量为e，则下列普朗克常量h的表达式正确的是( )
A．h＝eq \f(e（Uc2－Uc1）,υ2－υ1)B.h＝eq \f(Uc2－Uc1,e（υ2－υ1）)
C.h＝eq \f(υ2－υ1,e（Uc2－Uc1）)D.h＝eq \f(e（υ2－υ1）,Uc2－Uc1)
5．[2023·贵州黔西模拟](多选)如图1所示，在光滑绝缘水平地面上建立Ox轴，x轴正方向水平向右，O点右侧两竖直虚线中间区域存在平行x轴方向的电场，电势φ随x位置的变化情况如图2所示．一带电物块以某一初速度向右由O点进入电场区域，物块在该电场区域运动中的动能Ek随x位置变化的图像可能正确的是( )
6．(多选)一物块在平行于斜面向下的拉力F作用下沿粗糙的斜面向下做匀加速直线运动，如图甲所示，斜面倾角为37°，物体运动的加速度a随拉力F的变化图像如图乙所示，重力加速度g取10m/s2，sin37°＝0.6，cs37°＝0.8，则( )
A．如果增大斜面的倾角θ，则图线的斜率变大
B．如果增大物块的质量，则图线的斜率变小
C．物块的质量m＝0.5kg
D．物体和斜面之间的动摩擦因数μ＝0.8
7．(多选)为了减少二氧化碳的排放，我国城市公交推出新型节能环保电动车，在检测某款电动车性能的实验中，质量为8×102kg的电动车由静止开始沿平直公路行驶，达到的最大速度为30m/s，利用传感器测得此过程中不同时刻电动车的牵引力F与对应的速度v，并描绘出F­eq \f(1,v)图像(图中AB、BC均为直线), 若电动车行驶过程中所受的阻力恒定，则( )
A．在全过程中，电动车在B点时速度最大
B．AB过程电动车做匀加速运动
C．BC过程电动车做减速运动
D．BC过程电动车的牵引力的功率恒定
【2.利用图像点与原点连线的斜率】
8．[2023·浙江宁波模拟](多选)某同学在一次实验中描绘出三个电阻的U­I图像如图所示，下列关于三个电阻的说法中正确的是( )
A．RaRc，A错误；串联电路中电流相等，则将三个电阻串联，每个电阻的电压之比为4∶2∶1，B错误；并联电路中电压相等，则将三个电阻并联，通过每个电阻的电流之比为1∶2∶4，C正确；将三个电阻直接串联总阻值为Ra＋Rb＋Rc＝35Ω，三个并联eq \f(1,R)＝eq \f(1,Ra)＋eq \f(1,Rb)＋eq \f(1,Rc)得R＝eq \f(20,7)Ω，Ra、Rb并联后与Rc串联，R＝eq \f(RaRb,Ra＋Rb)＋Rc＝eq \f(35,3)Ω，Ra、Rc并联后与Rb串联，R＝eq \f(RaRc,Ra＋Rc)＋Rb＝14Ω，Rc、Rb并联后与Ra串联R＝eq \f(RcRb,Rc＋Rb)＋Ra＝26Ω，Ra、Rb串联后与Rc并联R＝eq \f(（Ra＋Rb）Rc,Ra＋Rb＋Rc)＝eq \f(30,7)Ω，Ra、Rc串联后与Rb并联，R＝eq \f(（Ra＋Rc）Rb,Ra＋Rb＋Rc)＝eq \f(50,7)Ω，Rb、Rc串联后与Ra并联R＝eq \f(（Rb＋Rc）Ra,Ra＋Rb＋Rc)＝eq \f(60,7)Ω，任意连接电路中的等效电阻有8种情况，D正确．
答案：CD
9．解析：由题意可知，气体由状态A至状态B为等压变化，体积增大，外界对气体做负功，A正确；气体由状态B变化至状态C为等容变化，气体对外界不做功，B错误；由状态A变化至状态B为等压变化，由eq \f(VA,TA)＝eq \f(VB,TB)，解得TA＝200K，由题意可知eq \f(U,TA)＝eq \f(UB,TB)＝eq \f(UC,TC)，解得UB＝1.5U，UC＝2U，气体由状态A变化至状态B，外界对气体做负功，根据热力学第一定律可知，气体吸收的热量大于eq \f(U,2)，C正确；由状态C变化至状态A，外界对气体做正功，根据热力学第一定律可知，气体释放的热量大于U，D错误．
答案：AC
10．解析：I­U图像中，图线上的某一点与坐标原点连线的斜率表示电阻的倒数，根据图像可知，随灯泡两端的电压升高，图线上的点与坐标原点连线的斜率逐渐变小，表明小灯泡的电阻逐渐变大，A、B错误；当灯泡两端的电压为2V时，根据上述可知，小灯泡的电阻为R1＝eq \f(2,2)Ω＝1Ω，C正确；当灯泡两端的电压为4V时，根据上述可知，小灯泡的电阻为R2＝eq \f(4,3)Ω，在灯泡两端的电压由2V变化到4V的过程中，灯泡的电阻改变了eq \f(4,3)Ω－1Ω＝eq \f(1,3)Ω，D错误．
答案：C
11．解析：B点的电阻为RB＝eq \f(U,I)＝eq \f(6,1.5×10－1)Ω＝40Ω，A错误，B正确；A点的电阻为RA＝eq \f(3,1.0×10－1)Ω＝30Ω，则两点间的电阻改变了ΔR＝(40－30) Ω＝10Ω，C、D错误．
答案：B
12．解析：x­t图像的斜率表示速度，则t1时刻，质点的速率为v1＝eq \f(x1－x2,t1)，A错误，B正确；根据图像可知，t＝0时刻，初速度不为零，根据a＝eq \f(v－v0,t)得加速度a＝eq \f(\f(x1－x2,t1)－v0,t1)≠eq \f(x1－x2,t eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(1)) )，C错误；0～t1时间内，质点的平均速度大小为eq \(v,\s\up6(－))＝eq \f(x1,t1)，D错误．
答案：B
13．解析：由图可知，0～2s内汽车的加速度增大，不是匀加速运动，A错误；加速度变化率为加速度变化量与时间的比值，则单位为eq \f(m/s2,s)＝m/s3，B错误；a­t图像中面积表示速度的变化量，则0～3s内汽车速度的变化量为Δv＝eq \f(1,2)×(1＋3)×5＝10m/s，则第3s末，汽车速度达到10m/s，C正确；由题意可知，加速度的变化率越小，乘客舒适感越好，由图可知，0～2s内比2～3s内的加速度的变化率大，则2～3s内更舒适，D错误．
答案：C
14．解析：根据F­x图像的面积表示功，则物体从0运动到7m过程拉力做的功为W＝3×4J＋eq \f(4＋10,2)×4J＝40J，由动能定理W＝eq \f(1,2)mv2－0，解得v＝2eq \r(10)m/s，A正确．
答案：A
15．解析：0～2s内，力的方向不变，故加速度方向不变，物体做加速运动；2～4s内，力的方向相反，故加速度方向相反，物体做减速运动；且0～2s和2～4s内加速度大小变化是相等的，方向相反，则到4s末时速度为零，整个过程速度方向不变，A错误；F­t图像与t轴围成的面积表示力的冲量，在t＝1s时，质点的动量p＝I＝eq \f(1×1,2)kg·m/s＝0.5kg·m/s，B错误；由A分析知，当t＝2s时，动能最大，C错误；由图可知，在t＝1s到t＝3s这段时间内，F­t图像与t轴围成的面积上下相等，故力F的总冲量为零，D正确．
答案：D
16．解析：根据图像可知电流的最大值为Im＝0.6eq \r(2)V，则可得此时电流的有效值为I有效＝0.6eq \r(2)×eq \f(\r(2),2)V＝0.6V，A错误；在t＝0.01s时产生的感应电流为0，此时线圈和磁场垂直，此时线框的磁通量最大，B错误；图线与横轴围成的面积根据Q＝It可表示为通过整个电路的总电荷量，则图线与横轴围成的面积与所对应的时间的比值为eq \(I,\s\up6(－))＝eq \f(Q,Δt)，即为电流的平均值，C正确，D错误．
答案：C
17．解析：该气体从状态A到状态B为等容变化，则eq \f(PA,TA)＝eq \f(PB,TB)，TA＝300K，解得TB＝200K，该气体从状态B到状态C为等压变化，则eq \f(VB,TB)＝eq \f(VC,TC)，解得TC＝300K，A错误；气体从状态A到状态B过程中，气体体积不变，气体不做功，D错误；整个过程中，从状态B到状态C气体对外做功W＝－PΔV＝－200J，根据热力学第一定律ΔU＝Q＋W，状态A与状态C温度相同，则ΔU＝0，所以Q＝－W＝200J，B正确，C错误．
答案：B
18．解析：0～6s内拉力做的功为P­t图线下所围的面积W＝eq \f(1,2)×2×60J＋20×4J＝140J，A错误；在0～2s内拉力恒定不变，在2s末，拉力的功率为60W，而运动速度为10m/s，根据P＝Fv可得拉力大小F＝6N，B错误；在2～6s内物体匀速运动，因此f＝F＝eq \f(P,v)＝2N，由滑动摩擦力公式f＝μN得μ＝0.25，C正确；由于在2～6s内物体匀速运动，合外力做功为0，因此合外力在0～6s内做的功与0～2s内做的功相等，D错误．
答案：C
19．解析：由图知，x2～x4处场强方向沿x轴正方向，根据沿着电场线方向电势降低，x2处电势高于x4处电势，x3处电势不是零，A、B错误；由U＝Ed可知，E­x图线与x轴所围的面积表示电势差，则x1、x2两点之间的电势差小于x3、x4两点之间的电势差，C正确；负点电荷由x1运动到x4的过程中，受电场力方向沿x轴负方向，则电场力做负功，D错误．
答案：C
20．解析：根据U＝E－Ir可知当路端电压为零时，此时电流为短路电流，由图像可知，短路电流为b.当电路的电流为零时，路端电压大小等于电源电动势，由图像可知，电源电动势为a，A错误，B错误；根据两图线交点处的状态，可知将该电池和定值电阻组成闭合回路时路端电压为交点P的纵轴坐标，电流为P点的横轴坐标．根据r＝eq \f(E－U,I)，电池的内阻可用aP两点连线斜率的绝对值表示，C正确；根据两图线交点处的状态，可知定值电阻电压为交点P的纵轴坐标，电流为P点的横轴坐标．由P＝UI知，定值电阻消耗的功率为横纵坐标与坐标轴围成的矩形面积，D错误．
答案：C
21．解析：由爱因斯坦光电效应方程Ek＝hυ－W0知，Ek­v图像的纵截距为－W0，即－W0＝－Ek，可见甲金属的逸出功W0＝Ek1，Ek­v图像的斜率为普朗克常量h，与入射光和金属材料无关，A正确，C错误；由图知，在相同的入射光照射时，即入射光的频率相同时，甲金属产生的光电子最大初动能比乙产生的光电子最大初动能大，但是不是所有甲金属产生的光电子的初动能都比乙金属产生的光电子初动能大，B错误；由图像可知甲金属的截止频率为υ1，入射光的频率为2υ1时，甲金属产生的光电子的最大初动能为Ekm＝2hυ1－W0，而W0＝Ek1＝hυ1，解得Ekm＝Ek1，D错误．
答案：A
22．解析：由图可知，两图线遏止电压相同，据光电效应方程eUc＝eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ，eq \f(1,2)mv eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(m)) ＝hυ－W0，a光的频率等于b光的频率，A错误，B正确；入射光越强，饱和光电流越大，a图线对应的饱和光电流较大，可知a光的强度大于b光的强度，C、D错误．
答案：B
23．解析：图乙中AB延长线交U轴于20V处，此为断路电压，所以电源的电动势为E＝20V，A正确；图乙中AB延长线交I轴于1.0A处，此为短路电流，根据闭合电路欧姆定律公式得r＝eq \f(E,I)＝20Ω，B错误；经分析，当滑片P滑到R3的右端时，电路参数对应图乙中的B点，R1被短路，外电路总电阻为R2，即U2＝4V，I2＝0.8A，由部分电路欧姆定律得R2＝eq \f(U2,I2)＝5Ω，C错误；当滑片P滑到R3的左端时，外电路阻值最大，对应图乙中的A点，此时U外＝16V，I总＝0.2A，根据部分电路欧姆定律得R外＝eq \f(U外,I总)＝80Ω，又因为R外＝eq \f(R1R3,R1＋R3)＋R2，代入数据得滑动变阻器的最大阻值为300Ω，D正确．
答案：AD
24．解析：由振动的位移时间图像的切线斜率表示速度，可知在t＝0.2s时振子的速度是负值，速度方向向左，A正确；由图乙可知，t＝0.3s时振子的位移是负值，由a＝－eq \f(kx,m)，可知加速度为正值，方向向右，B错误；t＝0.4s时振子在负方向的最大位移处，由a＝－eq \f(kx,m)可知，此时刻振子的加速度最大，C正确；由图乙可知，在t＝0.6s至t＝0.7s的时间内，振子位移逐渐增大，由a＝－eq \f(kx,m)可知，振子加速度大小逐渐增大，D错误．
答案：AC
25．解析：由题图可知，波沿x轴正方向传播，C点向y轴的负方向运动，其受力方向沿y轴正方向，所以加速度方向向上，A正确；在t＝0时刻，A点位于平衡位置，由简谐运动可知，在平衡位置加速度是零，B错误；在t＝0时刻，B点位于最低点，距平衡位置2cm，则说明振幅是2cm，由于t＝4s，A点位移是2cm，位移是正值，A点沿y轴正方向运动，则有B点在t＝4s时运动到平衡位置，即B点的位移是2cm，C错误；由于t＝4s时，A点沿y轴正方向位移是2cm，则有nT＋eq \f(1,4)T＝4s(n＝0，1，2…)，T＝eq \f(16,4n＋1)s，波速v的表达式v＝eq \f(λ,T)＝eq \f(4n＋1,2)m/s，D错误．
答案：A
26．解析：设dc边的电阻是r，ab边的电阻是2r，由于下落高度不确定，dc边进入磁场后，线框可能做匀速直线运动、加速度减小的加速直线运动或加速度减小的减速直线运动．dc边进入磁场时电动势为E＝BLv，ab两点之间的电势差为Uab＝eq \f(E,3r)·2r，dc边出磁场后当线框的加速度为0后，线框做匀速运动，a、b两点之间的电势差为Uab＝eq \f(E,3r)·r，B、C、D正确．
答案：BCD题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
答案
题号
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
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26
答案