2025年下學(xué)期高中物理圖像分析試卷一、選擇題（共6小題，每題5分）1.運(yùn)動(dòng)學(xué)圖像基礎(chǔ)分析某質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖1所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.0-2s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2B.2-4s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為8m，方向與初速度方向相反C.0-6s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的平均速度大小為1m/sD.t=5s時(shí)質(zhì)點(diǎn)的加速度方向與t=1s時(shí)相反解析：選項(xiàng)A：0-2s內(nèi)v-t圖像斜率為1m/s2（Δv=2m/s，Δt=2s），加速度應(yīng)為1m/s2，A錯(cuò)誤；選項(xiàng)B：2-4s內(nèi)圖像與時(shí)間軸圍成的面積為正方向位移（4m/s×2s=8m），方向與初速度方向相同，B錯(cuò)誤；選項(xiàng)C：0-6s內(nèi)總位移為0-2s的三角形面積（2m）+2-4s的矩形面積（8m）+4-6s的三角形面積（-2m），總位移6m，平均速度=6m/6s=1m/s，C正確；選項(xiàng)D：t=1s時(shí)斜率為正，t=5s時(shí)斜率為負(fù)，加速度方向相反，D正確。答案：CD2.動(dòng)力學(xué)圖像與牛頓定律結(jié)合質(zhì)量為2kg的物塊在水平拉力F作用下沿粗糙水平面運(yùn)動(dòng)，其a-F圖像如圖2所示（a為加速度，F(xiàn)為拉力），重力加速度g=10m/s2，下列說(shuō)法正確的是（）A.物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2B.當(dāng)F=10N時(shí)，物塊的加速度為3m/s2C.圖像縱軸截距的絕對(duì)值表示滑動(dòng)摩擦力大小D.圖像斜率的倒數(shù)等于物塊質(zhì)量解析：根據(jù)牛頓第二定律：F-μmg=ma，整理得a=F/m-μg。圖像斜率k=1/m=0.5kg?1，縱軸截距b=-μg=-2m/s2，解得μ=0.2，m=2kg，A正確；當(dāng)F=10N時(shí)，a=10/2-2=3m/s2，B正確；縱軸截距絕對(duì)值為μg=2m/s2，滑動(dòng)摩擦力f=μmg=4N，C錯(cuò)誤；斜率倒數(shù)為m=2kg，D正確。答案：ABD3.電磁學(xué)圖像綜合應(yīng)用某閉合線圈在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)e-t圖像如圖3所示，下列說(shuō)法正確的是（）A.該交流電的頻率為0.5HzB.t=0.1s時(shí)穿過(guò)線圈的磁通量最大C.線圈轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中磁通量變化率的最大值為20VD.將該交流電接入匝數(shù)比為1:2的理想變壓器原線圈，副線圈輸出電壓的有效值為20√2V解析：由圖像知周期T=0.4s，頻率f=1/T=2.5Hz，A錯(cuò)誤；t=0.1s時(shí)e=0，此時(shí)磁通量最大，B正確；磁通量變化率最大值等于電動(dòng)勢(shì)最大值E?=20V，C正確；原線圈電壓有效值U?=20/√2=10√2V，副線圈電壓U?=2U?=20√2V，D正確。答案：BCD二、實(shí)驗(yàn)題（共2小題，共20分）4.探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系（10分）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖4所示裝置探究“加速度與力的關(guān)系”，實(shí)驗(yàn)步驟如下：（1）平衡摩擦力時(shí)，應(yīng)將木板右端墊高，輕推小車，使小車在______（選填“有”或“無(wú)”）拉力作用下做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（2）實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力代替小車所受拉力，需滿足的條件是______；（3）某次實(shí)驗(yàn)得到的a-F圖像如圖5所示，圖線末端發(fā)生彎曲的原因是______。答案：（1）無(wú)（2分）（2）砂和砂桶總質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量（3分）（3）砂和砂桶總質(zhì)量不再遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量，拉力不再近似等于砂和砂桶總重力（5分）5.描繪小燈泡的伏安特性曲線（10分）某同學(xué)用如圖6所示電路描繪額定電壓為3.8V的小燈泡的伏安特性曲線，電源電動(dòng)勢(shì)為4.5V，內(nèi)阻不計(jì)。（1）實(shí)驗(yàn)中滑動(dòng)變阻器應(yīng)采用______（選填“分壓式”或“限流式”）接法；（2）某次測(cè)量時(shí)電流表讀數(shù)為0.3A，電壓表讀數(shù)為2.4V，此時(shí)小燈泡的電阻為______Ω；（3）將該小燈泡與阻值為10Ω的定值電阻串聯(lián)后接入3V電源，通過(guò)計(jì)算或作圖法求出電路中的電流為______A（結(jié)果保留兩位小數(shù)）。答案：（1）分壓式（3分）（2）8（3分）（3）0.18（4分，提示：作出小燈泡U-I曲線與U=3-10I的交點(diǎn)）三、計(jì)算題（共2小題，共30分）6.力學(xué)圖像與能量綜合（14分）如圖7所示，質(zhì)量m=1kg的物塊從光滑斜面頂端由靜止釋放，下滑至水平傳送帶左端A點(diǎn)時(shí)速度v?=4m/s，傳送帶以v=2m/s的速度順時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，物塊與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，傳送帶長(zhǎng)度L=6m，重力加速度g=10m/s2。（1）畫出物塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的v-t圖像（取向右為正方向）；（2）求物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到傳送帶右端B點(diǎn)所用的時(shí)間。解析：（1）物塊在傳送帶上先做勻減速運(yùn)動(dòng)，加速度a=-μg=-2m/s2，減速至v=2m/s時(shí)位移x=(v2-v?2)/(2a)=(4-16)/(-4)=3m＜6m，之后勻速運(yùn)動(dòng)。減速時(shí)間t?=(v-v?)/a=(2-4)/(-2)=1s，勻速時(shí)間t?=(L-x)/v=(6-3)/2=1.5s，v-t圖像如圖所示（略）。（2）總時(shí)間t=t?+t?=2.5s。答案：（2）2.5s7.電磁感應(yīng)與圖像結(jié)合（16分）如圖8所示，足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬導(dǎo)軌水平放置，間距L=0.5m，左端接有阻值R=1Ω的電阻，導(dǎo)軌間存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)B=2T。質(zhì)量m=0.1kg的導(dǎo)體棒ab垂直導(dǎo)軌放置，在水平拉力F作用下由靜止開始向右運(yùn)動(dòng)，其v-t圖像如圖9所示，圖像中OA段為傾斜直線，AB段為水平直線。（1）求t=1s時(shí)導(dǎo)體棒的加速度大??；（2）求AB段導(dǎo)體棒的速度大小v?；（3）求在0-3s內(nèi)電阻R產(chǎn)生的焦耳熱Q。解析：（1）OA段斜率表示加速度a=Δv/Δt=4/2=2m/s2；（2）AB段勻速運(yùn)動(dòng)，F(xiàn)=F安=BIL=B2L2v?/R，由圖像知F為恒力，OA段F-F安=ma，t=2s時(shí)v=4m/s，F(xiàn)安=B2L2v/R=(4×0.25×4)/1=4N，F(xiàn)=ma+F安=0.1×2+4=4.2N，AB段v?=FR/B2L2=4.2×1/(4×0.25)=4.2m/s；（3）0-2s內(nèi)位移x?=4m（面積），2-3s內(nèi)位移x?=4.2m，總焦耳熱Q=W安=F安?x?+F安?x?=4×4+4.2×4.2≈33.64J。答案：（1）2m/s2；（2）4.2m/s；（3）33.64J四、選考題（共10分，任選一題作答）8.熱學(xué)圖像分析一定質(zhì)量的理想氣體經(jīng)歷如圖10所示的狀態(tài)變化過(guò)程，其中ab為等壓過(guò)程，bc為等容過(guò)程，已知T?=300K，V?=2L，V?=4L，求：（1）氣體在狀態(tài)b的溫度T?；（2）比較氣體在a、c兩狀態(tài)的壓強(qiáng)大小關(guān)系。答案：（1）由蓋-呂薩克定律V?/T?=V?/T?，得T?=600K；（2）由查理定律p?/T?=p_c/T_c，T_c=T?=300K，故p_c=p?/2＜p?（p?=p?）。9.近代物理圖像應(yīng)用氫原子能級(jí)如圖11所示，一群處于n=4能級(jí)的氫原子向低能級(jí)躍遷時(shí)，輻射的光子照射到逸出功為2.25eV的金屬鈉上：（1）輻射光子的最小頻率為______Hz（h=6.63×10?3?J·s）；（2）逸出光電子的最大初動(dòng)能為______eV。答案：（1）1.6×101?（躍遷4→3，ΔE=0.66eV，ν=ΔE/h≈1.6×101?Hz）；（2）10.5eV（躍遷4→1，ΔE=12.75eV，E?=12.75-2.25=10.5eV）。命題說(shuō)明：本試卷嚴(yán)格依