高三物理第二轮复习专题.doc

科目：物理 年级：高三

编稿老师：广东实验中学 余 乃 明

高三物理第二轮复习专题(六)

物 理 图 象

［知识要点］：

物理图象是一种很特别的函数图象。由于用图象可以简明准确、直观形象地表达物理规律，便于有效深入地研究物理问题，而且在科学实践中常常先于公式被发现和记录。所以，学好和纯熟地应用图象，实在很重要。

物理图象反映两个特定物理量之间的对应关系，纵坐标表示的量(结果、函数)通常随横坐标表示的量(原因自变量)而变化。要注意，坐标轴都有单位，横坐标的量都需有一定取值范围(定义域)中，应熟悉图线斜率，图线下的面积、图线在坐标轴上的截距，图形的相似和全等，两条图线的交点或切点，图线纵坐标量的最大值最小值，等等，这些都有确切的特定的物理意义。

应用物理图象有两个层次的要求：①看懂给出的图象，从中归纳出物理现象的特点，物理过程的细节，正确总结出物理规律。②给出的题未要求用图象解决，但图象明显地能令解决问题大大简便，或有助于我们理解过程细节，我们能根据题意正确作出图象，运用图象解决问题或检验解题结果。

用图象记录和处理实验结果，分析实验误差，求解待测量平均值，验证或推演物理公式，更是物理学习的基本功。

例1：测得竖直上抛的物体两次经过抛出点上方h高处的时间间隔为Δt，求上抛物速度υ0。

1

解：作出竖上抛的υ-t图象，依题意标出Δt与h，h是个梯形面积h= 2 (上底+下底)×高 υ υ0 11υ01

即h= 2 (υ0+g2 Δt)(g - 2 Δt)解出υ0

Δ02υ0h ggt g22 得υ0=29h + 4 Δt

Δt

例2：两个质量相等的物体，分别由于平拉力F1与F2(F1＞F2)，沿水平粗糙面无初速起动，运行一段距离后光后撤消F1与F2，两物体最后都停下来，已知两

物体的全程位移相等，试比较两个拉力的冲量I1和I2，哪个大？

解：作出两个物体运动的υ-t图象，线I的斜率比线Ⅱ大，撤消F后两条线是平行线(a=Mg)，两个三角形的面积相等，很明显，t1＜t2。Ⅰ2=F1t1，Ⅰ2=F2t2，不能依据冲量定义式来比较冲量大小，根据动量定理ΔP=mV未mV初=F合Δt=IfΔt=IF-MmgT，由于两个

υ F1F2t1 t2 T1 T2 Ⅰ Ⅱ t

物体都是V未=V初=0，ΔP=0，∴IF=MmgT，∵T2＞T1，∴Ⅰ2＞Ⅰ1。

例3打单击中放在水平光滑水平面上的静止木块并穿出，试论证：木块获得的速度跟子弹入射初速度υ0成什么关系？

解：以子弹刚进入木块为零时刻，作子弹和木块运动的V-t图象，假定彼此相互作用力是恒力，所以作得的是直线，梯形υ0abo面积表示木块的长度，是一个恒量。可以很直观地看到，子弹初速υ0越大，子弹未速越大，木块获得的速度越小。穿过木块所用时间越短。

例4 已知一机械波在t=3秒时刻的波形形如左图，波向x轴正方向传播υ=6米/秒，求作波源的和距波源X=12米处质点的振动图象。

x

解：先得振动周期T= υ =4秒t=3秒，波源在平衡

Y(米) 位置向下运动，X=12米的p点也在平衡位置但向上运动。那么，此前的t=2秒时刻，波源应在波峰P点应在波谷，再前的t=o秒时刻，波源应在波谷P点应在波峰，因此，可先完成O≤t≤3秒的振动图，再完成t=3秒之后的曲线。

Y( 米) - 5 υ υ0 子弹 a b 0 木 块 T=3秒 P 12 24 36 X (米)

υ 1

2 3 4 5 6 7 t(秒) Y(米) t(秒) X=0的波源 X=12米的质点

1

例5 某气缸中8.31 mol的理想气体的体积V随热力学温度T变化图象见(a)图中A、B、C、D表示4个状态，AB、BC、CD表示三个变化过程，箭头表示过程方向，试作等效的P-V图和P-T图。

V(升) 解：根据克拉帕龙方程PV=nRT，可得状态A的3 nRTA5B PA=VA =1×10帕。A→B是等温膨胀减压过程，由2 25

PAVA=PBVB得PB= 3 ×10帕，B→C是等容升温升压过程，

D 1 TcPc5

= 得Pc=2×10帕，C→D是等压降温压缩过程，TBPB

0 2 PD=PC。

P(X105(帕) P(X105(帕) P-V图见（b），P-T

图见（C），过程中压强出2 D C D 2 2

现的范围是3 ×105帕到2

1 1 5A 2×10帕，取好坐标轴上的2A B 3(b) 3 V(升) 刻度，就可作图。 B C (a) 4 6 T(102K)

C (C) +(10K) 弓 1 2 3 例6、直线OAC是某直流电源总功率P总随电流I变化的图线，抛物线OBC是同一直流电源内部热功率Pr随电流I变化的图线，A、B的横坐标都是2安，则线段AB表示什么？I=2A对应的外阻多大？

解：直线OAC方程是P总=KI，∴K=E=3伏，抛物线9 OBC的方程是Pr=2I2，2=r=1欧，线段AB表示当I=2安时，6 EI-I2r=P出=2瓦，此时的外电阻为R。∵2瓦

1

22R，∴R=2 欧。

3 1 B 2 I(安) 3 P(瓦) A 例7、在身强不在场中水平放金属平行光滑导轨，且与大螺线管接通，磁力线与平行导轨垂直，大螺线管B内同轴放置小螺线管A，A跟一个正弦交流电e=EmSinwt连接，开始时棒静止，0

交流电接通后跨放在平行导轨

I(安) 上的导体棒MN如何运动？

1 T 说明：iA产生不在场B4时，BociA，B与IA同相，iB= iA产顺时针为正 生的△eAEBSB△BB，B = ∝ ,IB

RBRB△t△t变化X X 产生正比于eA-t曲线的斜率。

速度周期与eA周期相iB,M

N棒2π向右 等，都是10 ,所以MN棒做受力，向左 MN棒101向左 向左 频率为2π 的振动，以4 T和速度

T 23 T 4逆时针为负 T · · t 向右 向右 向左 向右

4

T时所在位置为平衡位置。 3

U(向右为正) t 1 T 41 T 23 T 4T 例8，在x-y坐标系里有一系列曲线，其横纵坐标各代表的物理量见下表，请指出表中各量的函数关系分别属于哪一种曲线。用字母代号填在空白栏中：

y C F ABD E x

1 2 3 4 5 6 7 8 9 y 一定质量气体在一定温度下的压强 一定质量气体在一定压强下的体积 光在真空中的速度 恒定电压下平行板电容器中的场强 一定质量物体的加速度 在一定地点的单提的周期 电压一定时用电器的电功率 光电被应中的反向截止电压 x 气体体积 气体温度℃ 光频率 板间距离 作用力 提长 用电器电阻 入射光频率 空白栏 E A D E B C E F C F 以不变额定功率牵引，无初速起动的汽车速度 时间 10 小车质量不变的验证牛二律实验，因斜度倾角过小沙桶重量 的加速度

[模拟试题]

1、物体自由下落、相对于地面的重力势能Er和下落速度V的关系，应是以下图象中的那一个？

Er 0 Er Er Er

-(A)

V V 0 (B)

0 (C)

V 0 (D)

V

2、物体以某一初速Vo沿斜面向上滑，其速度V随时间t的变化关系图线如图所示，其中不可能发生的是：

V t Vo 0 Vo V Vo t V Vo t V 0 (A)

0 (C) 0 (C) t (B) 3、一个质量在m的物体在水平面上受拉力作用运动，设水平向右为加速度a的正方向，测得物体加速度a和拉力F之间关系图线如图，可知：物体质量是多少？物体与水平面间磨擦系数是多少？

m F 正 -30 -20 -10 0 a(米/秒2) 4 2 F(牛)

10 20 30 4、M=1.5千克，L=1米，左端有竖直挡板的木板B，以Vo=4米/秒初速在光滑水平面向右运动，把一个m=0.5千克的质点轻放于B右端，结果质点跟左端挡板发生碰撞而最后恰好滑到B右端相对静止。碰撞无机械能损失，碰撞时间可忽略。求作木板B运动的V-t图象，求M与B之间的滑动摩擦系数。

5、M=2千克的平板小车后端放m=3千克的小铁块，两者滑动摩擦系数u=0.5，开始两者共同以Vo=3米/秒速度在光滑水平面上向右运动，车与竖直墙发生无机械能损失的碰撞，且碰撞时间不计，本身足够长，小铁块始终无碰墙，g取10米/秒2，小车与墙第一次碰后小车所运行的总路程是多少？

6、一定质量理想气体经历如图所示abcd的状态变化过程，有可能向外放热的是过程的哪些阶级？

-273 a 0 C d t0C P b m V0 M V0m M B L 5 V(米/秒) 4 3 2 1 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.1t 秒

7、水平固定的气缸活塞面积分别是SA=20㎝2,SB=10㎝2,由一根细绳相连，B通过水平细绳跨过理想定滑轮跟质量为m的重物连接，静止时缸中气压P=1.2P，大气压为Po，初温T=600K，两气柱长度都是ρ，不计摩擦，g=10米/秒，（1）求m。（2）如果温度缓慢降低，试在P-T图标出缸中封闭空气状态变化过程，指出图线拐点处的温度。

8、甲图所示电路中不计电表内阻景响，改变滑线电阻值，给出电压表V1与V2随电流表A示数变化的两条图线，其中 线表示电压表V1随电流表A变化的关系，由图象可求出电池内阻r是多少？

V3 V2 V1 乙 I1 V(伏) 2

e SA e SB m

a b I(安)

V2 A V1 I2 甲

9、真空中足够的两个相互平行的金属板a与b距离为d，板间电压Uab以周期T随时间周期性变化，t=0时

V 刻一个带正电粒子仅在电场力

作用下从a板无初速向b板运动，并于t=nT（n为正整数）时

a b O 刻恰好到达b板，求如果粒子在2T T t 1

t=6 T时刻才开始从a板运动，V （1）经nT时间粒子离a板多远？

10、图形线圈开口处接一个平行板电容器，线圈一部分置于周期性变化的匀

×的磁力线变示磁场正方强碰场中，设○

向，开始时一电子静止在下板附近，t=0之后在磁场变化的一个周期内电子都没有碰到上板，试描绘电子在一个周期中的运动。

[模拟试题解答]:

O B × × t · × × × × 11

1、选（c）；设初始高度为H，由机械能守恒mgH=Er+2 mV2,∴Er=mgH-2 mV2=a-kV2,这就是曲线（c）的方程。

2、选（c）；直线斜率表示加速度，（A）是光滑斜面，（B）是粗糙斜面，向上滑时的a比向下滑时大；（D）是摩擦很大的斜面，速度为0后不再下滑。 3、根据图象中F=0时,a=4米/秒2向右。说明物体速度向左，摩擦力向右，一

a4

直在减速。F=0时，f=umg=ma得a=Mg,u= = 。F=-30牛向左时，a=0即

g10

30

30=umg，m=ug =7.5千克。

MVo

4、全程有：MV0=（M+m）V共，得V共= M+m =3

V(米/秒) 114 米/秒，2 MV02-2 （M+m）V共2=umg2L得u=0.3，半

3 1112.3 程有：MVo=MV1+mu1, 2 MV02=2 MV12+2

2 6+26-2

mu12+umgL，解出V1= 2 米/秒=3.7米/秒，U1=2 1 t 米/秒=2.3米/秒，由MV1-MVo=-umgt1得：t1=0.3秒，0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1111

MV1+mu1=MV2+mu2, 2 MV12+2 mu12=2 MV22+2

6-2

mu22,求得V2=2 米/秒=2.3米/秒，MV共-MV2=umgtz，得tz=0.7秒。

5、图象中打斜线的面积之和代表小车运动总路程，横轴下方的梯形面积=对

m-M

应的横轴上方三角形面积。∵mVo-MVo=（m+M）V共，∴V共=m+M Vo=0.6米/面积S1Vo秒， =（ ）2=25，S总

面积S2V共=2S1+2S2+2S3+2S4+……………

S1S1S1…=2×(S1+25 + 252 + 253 +…………)，S总=2×0.6×

111(1+25 +252 +253 1

+………………)=1.2×1 1-25 255

=1.2×24 = 4 米。

V向左为正 V0

M Umg斜率= MU共 S2 T(秒)

=7.5米/秒2S1 0.4 M -V0 斜率=mg=5米/秒2 6、看图线，依据△E=W+Q。a→b等容升温，W=0，△E>0，∴Q>0吸热。b→c等温减压膨胀，△E=0，W<0，∴Q>0吸热。c→d，等压升温膨胀，△E>0，W<0，∴Q>0，也是吸热。结论：无一阶级放热。

7、气缸内细绳假定有张力，隔离两活塞做受力分1.2 析：PoSA+T=P1SA，PoSB+T=mg+P1SB，消去T得mg=（P1-Po）（SA-SB），∴m=2千克。T缓慢下降时，气体压强不变，活塞右移，气体体积变小，移动最大距离ρ，0.4 0 800 3200 400 T(K) 600 0.8 P（X105帕）

T3SBρ2

体积从3SBρ变为2SBρ，由 = 得T’= T=400K之后体积不变，P1变少，

T'2SBρ3∴T变小，直至线顶力变为零，气压变为P2,考察B活塞（这时A活塞受到向左T'P12800”

的未知压力），得P2SB=PoSB-mg,得P2=0.8P。 = 得T= T’= 2

T\"P33 K.之后再

2

降温，线松驰，气压不变，活塞B向左移，体积变小。 U3-U28、a线，a线的斜率表示电池内阻，r =I-I

21

1T2n2

9、题意为：d=2n· a（ ）= aT·a为定值，

224

1

如果在t=6 T时刻粒子才起动则：nT时刻距离a

1T

板=2n×面积S1-（2n-1）×面积S2=2n·2 a（3 ）

aTa6n+1d12

-（2n-1）2 （6 ）2=2 T236 =3 (1+6n )，n越大离a板越近。

10 B X 方向 ○1 方向 ○Vc相性 上正下负 上负下正 上负下正 上正下负 大小 电子加速度 向上 电子速度 向上 向上 向上 向上 向上 向上 向上 T 6S1 电压 T 2T 速度 1T a( )2 223 T 22T t Πxx=a T 速度 t 2T T S2 2T t

说明：Vc极性由楞次定律判

t 定，Vc=E=△φ△B△B

=S ∝ ，△t△t△t

gVca=md ∝Vc，a与V同向则V ,a1

与V异向则V ,电子以4 T所处位置做平衡位置振动。