2022年高考物理 專題物理圖象的應(yīng)用沖關(guān)訓(xùn)練（含解析）

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1、2022年高考物理 專題物理圖象的應(yīng)用沖關(guān)訓(xùn)練（含解析） 一、選擇題 1．如圖10－10所示，是某同學(xué)站在壓力傳感器上，做下蹲－起立的動(dòng)作時(shí)記錄的力隨時(shí)間變化的圖線．由圖線可知，該同學(xué)的體重約為650 N，除此以外，還可以得到以下信息(　　) 圖10－10 A．該同學(xué)做了兩次下蹲－起立的動(dòng)作 B．該同學(xué)做了一次下蹲－起立的動(dòng)作，且下蹲后約2 s起立 C．下蹲過程中人一直處于失重狀態(tài) D．下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài) 解析：由圖可知該同學(xué)做了一次下蹲－起立的動(dòng)作，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確．下蹲過程中，人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤． 答案：B

2、2．(xx·云南檢測)一物塊從t＝0時(shí)刻開始受外力作用從靜止開始做直線運(yùn)動(dòng)，其所受的合外力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖10－11所示．則在0～5 s內(nèi)物塊(　　) 圖10－11 A．2 s末速度最大　　　B．3 s末離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn) C．4 s末回到出發(fā)點(diǎn) D．5 s末回到出發(fā)點(diǎn) 解析：根據(jù)牛頓第二定律和F—t圖象知，物塊在2 s后的加速度是物體在2 s前加速度的2倍，根據(jù)速度—時(shí)間公式v＝v0＋at知物塊在3 s末速度減為零，前3 s內(nèi)物塊一直沿正方向運(yùn)動(dòng)，3 s后物塊將反向運(yùn)動(dòng)，故3 s末物塊離出發(fā)點(diǎn)最遠(yuǎn)，A錯(cuò)誤，B正確；根據(jù)位移—時(shí)間公式s＝v0t＋at2，設(shè)3 s后物塊經(jīng)過時(shí)間t回到

3、出發(fā)點(diǎn)，有×a×22＋×2a×12＝×2a×t2，解得t＝ s，故回到原位置的時(shí)刻為(3＋) s，CD錯(cuò)誤． 答案：B 圖10－12 3．(xx·吉林質(zhì)監(jiān))如圖10－12所示，一個(gè)半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)，有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場，其左側(cè)有一個(gè)用金屬絲制成的半徑也為R的圓形線框，線框以水平速度v勻速通過整個(gè)勻強(qiáng)磁場區(qū)域，設(shè)電流逆時(shí)針方向?yàn)檎畡t線框從進(jìn)入磁場開始計(jì)時(shí)，到完全通過磁場的過程中，線框中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的規(guī)律可能正確的是(　　) 　　　　　　 A 　　　　　　　　　　B 　　　　　　 C 　　　　　　　　　　D 圖10－13 解析：如圖10－13所示，

4、設(shè)從線框剛進(jìn)入磁場開始，線框向前移動(dòng)的距離l(l

5、0～t1時(shí)間內(nèi)圖線的斜率在逐漸減小，即物體的加速度在減小，由牛頓第二定律可知F－f＝ma，即物體所受的拉力在減小，所以A正確；0～t1時(shí)間內(nèi)物體的速度在增大，由動(dòng)能定理知拉力做正功，所以B錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)物體的位移不等于零，拉力做功的功率也不等于零，應(yīng)該為Fv，所以C錯(cuò)誤；在t1～t2時(shí)間內(nèi)物體速度變化為零，由動(dòng)能定理可知合外力做功為零，所以D錯(cuò)誤． 答案：A 5．如圖10－15所示，一水平傳送帶以恒定的速度v0勻速運(yùn)動(dòng)，通過傳送帶把靜止于其左端A處的工件運(yùn)送到右端B處．已知A、B之間的距離為L，工件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為常數(shù)，工件經(jīng)過時(shí)間t0從A處運(yùn)動(dòng)到B處，則下列關(guān)于工件

6、的速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象中，可能的是(　　) 圖10－15 A　　　　　B　　　 　　C　　　　　D 解析：工件由靜止開始在傳動(dòng)帶上受到向右的摩擦力而做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，如果未到達(dá)B處工件的速度便和傳送帶的速度相等，則以后不受摩擦力，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，C正確；如果工件加速到最后仍未達(dá)到傳送帶的速度，則D正確． 答案：CD 6．甲、乙兩輛汽車從同一點(diǎn)出發(fā)，向同一方向行駛，它們的v－t圖象如圖10－16所示．下列判斷正確的是(　　) 圖10－16 A．在t1時(shí)刻以前，乙車始終在甲車的前面 B．在t1時(shí)刻以前，乙車的速度始終比甲車的大 C．在t1時(shí)刻以前，乙車的速度始終比

7、甲車增加的快 D．在t1時(shí)刻兩車第一次相遇 解析： 圖10－17 甲、乙兩車從同一點(diǎn)出發(fā)，同向運(yùn)動(dòng)，由圖可知：在t1時(shí)刻以前，乙車的速度始終比甲車快，運(yùn)動(dòng)的位移大，故乙車總在甲車的前面，選項(xiàng)AB正確；到t1時(shí)刻，兩車的位移不等，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；在v－t圖象中，圖線的斜率大小等于物體運(yùn)動(dòng)的加速度，如圖10－17所示，做t1時(shí)刻前甲圖線的平行線交乙圖線時(shí)的時(shí)刻為t′，即t′時(shí)刻前，乙汽車的速度變化比甲汽車的速度變化快；t′時(shí)刻后，乙汽車的速度變化比甲汽車的速度變化慢，選項(xiàng)C錯(cuò)誤． 答案：AB 7. 圖10－18 甲、乙兩車某時(shí)刻由同一地點(diǎn)，沿同一方向開始做直線運(yùn)動(dòng)，若以該時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起

8、點(diǎn)，得到兩車的位移圖象如圖10－18所示，圖象中的OC段與AB平行，CB段與OA平行，則下列說法中正確的是(　　) A．t1到t2時(shí)刻兩車的距離越來越遠(yuǎn) B．0～t3時(shí)間內(nèi)甲車的平均速度大于乙車的平均速度 C．甲車的初速度等于乙車在t3時(shí)刻的速度 D．t3時(shí)刻甲車在乙車的前方 解析：由位移時(shí)間圖象可以看出，t1到t2時(shí)刻兩車的距離沒有發(fā)生變化，選項(xiàng)A錯(cuò)誤；0到t3時(shí)間內(nèi)甲乙的位移相同，因此平均速度相同，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；圖線斜率表示速度，可知甲車的初速度等于乙車在t3時(shí)刻的速度，選項(xiàng)C正確；t3時(shí)刻甲乙走到了同一位置，選項(xiàng)D錯(cuò)誤．因此答案選C. 答案：C 8．如圖10－19所示，勻強(qiáng)磁

9、場中有兩條水平放置的電阻可忽略的光滑平行金屬軌道，軌道左端接一個(gè)阻值為R的電阻，R兩端與電壓傳感器相連．一根導(dǎo)體棒(電阻為r)垂直軌道放置，從t＝0時(shí)刻起對(duì)其施加一向右的水平恒力F，使其由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)．用電壓傳感器實(shí)時(shí)采集電阻R兩端的電壓U，并用計(jì)算機(jī)繪制出U－t圖象．若施加在導(dǎo)體棒上的水平恒力持續(xù)作用一段時(shí)間后撤去，那么計(jì)算機(jī)繪制的圖象可能是(　　) 圖10－19 　　　A　 　　　B　　　　　C　　　　D 解析：設(shè)路端電壓為U，導(dǎo)體棒的運(yùn)動(dòng)速度為v，則感應(yīng)電動(dòng)勢E＝Blv，通過電阻R的電流I＝，電阻R兩端的電壓U＝IR＝，即U∝v，由牛頓第二定律F－F安＝ma可知，在恒力

10、F作用下，導(dǎo)體棒做加速度逐漸減小的變加速運(yùn)動(dòng)，撤去恒力F后導(dǎo)體棒的加速度隨著速度的減小而減小，選項(xiàng)A正確． 答案：A 9．(xx·蘭州考試)如圖10－20所示，有一等腰直角三角形的區(qū)域，其斜邊長為2L，高為L.在該區(qū)域內(nèi)分布著如圖所示的磁場，左側(cè)磁場方向垂直紙面向外，右側(cè)磁場方向垂直紙面向里，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小均為B.一邊長為L、總電阻為R的正方形導(dǎo)線框abcd，從圖示位置開始沿x軸正方向以速度v勻速穿過磁場區(qū)域．取沿順時(shí)針的感應(yīng)電流方向?yàn)檎?，下圖中表示線框中電流i隨bc邊的位置坐標(biāo)x變化的圖象正確的是(　　) 圖10－20 　　　　　　 A 　　　　　　　　　　B 　　　　　　

11、 C 　　　　　　　　　　D 解析：根據(jù)右手定則知，線框進(jìn)入磁場的過程中，電流方向先正后負(fù)再正，線框切割磁感線的有效長度先逐漸增大，兩邊完全在磁場中運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割磁感線的有效長度始終為L，出磁場時(shí)再逐漸減小，故D正確． 答案：D 二、非選擇題 10．(xx·合肥質(zhì)檢) 圖10－21 如圖10－21所示，質(zhì)量m＝1 kg、初速度v0＝10 m/s的物體沿粗糙水平面向右運(yùn)動(dòng)，物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，同時(shí)物體還受到一個(gè)方向向左、大小為F＝3 N的拉力作用，求經(jīng)過3 s物體位移s的大?。?g＝10 m/s2) 解析：物體先做減速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a1有 F＋μmg＝ma1

12、　得a1＝5 m/s2 設(shè)經(jīng)過時(shí)間t1物體速度減到零，向右的位移大小為s1，則有0＝v0－a1t1 得t1＝2 s s1＝t1＝10 m t＝2 s至t＝3 s時(shí)間內(nèi)，物體向左做加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a2，，末速度為v，位移為s2，則有 加速時(shí)間為t2＝3 s－2 s＝1 s F－μmg＝ma2　得a2＝1 m/s2 v＝a2t2＝1 m/s s2＝t2＝0.5 m 總位移s＝s1－s2＝(10－0.5) m＝9.5 m. 答案：9.5 m 11．(xx·濟(jì)南模擬)如圖10－22所示，是一種電子擴(kuò)束裝置的原理示意圖．直角坐標(biāo)系原點(diǎn)O處有一電子發(fā)生器，朝xOy平面內(nèi)x≥0

13、區(qū)域任意方向發(fā)射電子，電子的速率均為v0，已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m.在0≤x≤d的區(qū)域內(nèi)分布著沿x軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場，場強(qiáng)大小E＝，在x>d區(qū)域內(nèi)分布著足夠大且垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場，勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝.ab為一塊很大的平面感光板，在磁場內(nèi)平行于y軸放置，電子打到板上時(shí)會(huì)在板上形成一條亮線．不計(jì)電子的重力和電子之間的相互作用． 圖10－22 (1)求電子進(jìn)入磁場時(shí)速度的大??； (2)當(dāng)感光板ab沿x軸方向移到某一位置時(shí)，恰好沒有電子打到板上，求感光板到y(tǒng)軸的距離x1； (3)保持(2)中感光板位置不動(dòng)，若使所有電子恰好都能打到感光板上，求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小以及電子

14、打到板上形成亮線的長度． 解析：(1)根據(jù)動(dòng)能定理eEd＝mv2－mv 得v＝2v0. 圖10－23 (2)由v0＝知，對(duì)于沿y軸負(fù)方向射出的電子進(jìn)入磁場時(shí)與邊界線夾角θ＝60°. 若此電子不能打到ab板上，則所有電子均不能打到ab板上． 當(dāng)此電子軌跡與ab板相切時(shí)，根據(jù)洛倫茲力提供向心力有evB＝m 又由B＝得r＝ 由幾何知識(shí)x1＝r(1＋cos60°)＋d 解得x1＝d. (3)易知沿y軸正方向射出的電子若能打到ab板上，則所有電子均能打到板上，其臨界情況就是此電子軌跡恰好與ab板相切 此時(shí)r′(1－cos60°)＝d 故r′＝d＝3r 由evB′＝m 解得B′＝ 圖10－24 此時(shí)，所有粒子恰好都能打到板上電子在電場中運(yùn)動(dòng)過程eE＝ma d＝at2 沿y軸正方向的位移 y1＝v0t＝d 電子在磁場中運(yùn)動(dòng)過程，沿y軸負(fù)方向的偏轉(zhuǎn)量 y2＝r′(1－sinθ) 沿y軸正方向的偏轉(zhuǎn)量 y3＝r′sinθ 電子打到板上形成亮線的長度 L＝2y1＋y2＋y3＝d＋d. 答案：(1)2v0　(2)d　(3)d＋d