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专题一图象分析很多物理问题常与图象相结合,通过问题与图形两种信息的转换可有效解答图象类综合计算题,这类题多年来都是中考物理命题的一大热点。解决这类问题的具体思路是:明确图象中纵坐标、横坐标所表示的物理量;明确图象所表达的物理意义及过程;分析图象变化的特点,确定特殊点和特殊线段;读出图象中纵坐标、横坐标所表示的物理量的值。所谓图象信息题,就是根据实际问题所表现出来的图象,要求考生依据所给的信息,运用所学的知识对其进行整理、分析、加工和处理。“巧用图象”解题,常常可达到化难为易、化繁为简,使有些看似复杂的问题迎刃而解。综观近几年全国中考物理试题,物理图象信息题也成为中考命题的热点之一。121.理解图象的物理含义例1(2017安徽中考)物理学中,常用图象来表示一些物理量间的变化关系,下列图象表示正确的是()A.汽车做匀速直线运动时其速度与运动时间之间的关系B.通过恒定电阻的电流与其两端电压之间的关系C.同种液体内部的压强与其深度之间的关系D.凸透镜成实像时像距v随物距u变化的关系12解析:汽车做匀速直线运动时其速度不随运动时间发生变化,是一条平行时间轴的线,A项不正确。通过恒定电阻的电流与其两端电压成正比,是一条从原点出发的射线,B项不正确。液体的压强与液体的密度和深度有关,对于同种液体内部的压强与深度成正比,是一条从原点出发的射线,C项正确。凸透镜成实像时像距v随物距u变化的关系是“物近像远像变大”,D项不正确。答案:C方法归纳图象法是反映物理量之间规律和关系的常用方法。要看清图象中的横坐标、纵坐标代表的物理量;再根据图象形状反映的物理规律,结合选项中物理量的含义来解答。122.利用图象进行分析与计算例2(2018·湖北荆门中考)一辆质量2t的汽车,在平直公路上以额定功率80kW从静止开始运动,经15s运动200m恰好达到最大速度,接着匀速运动25s关闭发动机,滑行100m停下。其v-t图象如图所示。已知汽车在运动过程中受到的阻力恰为车重的0.2,求:(1)整个过程中发动机做的功;(2)汽车的最大速度vm;(3)全程中汽车的平均速度v。12解析:(1)由题意可知,整个过程中发动机的工作时间:t=15s+25s=40s,由P=𝑊𝑡可得,整个过程中发动机做的功:W=Pt=80×103W×40s=3.2×106J;(2)汽车的重力:G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N,由题意和图象可知,15~40s汽车的速度最大且做匀速直线运动,根据二力平衡条件和题意可得,汽车匀速运动时的牵引力:F=Ff=0.2G=0.2×2×104N=4000N。由P=𝑊𝑡=𝐹𝑠𝑡=Fv可得,汽车的最大速度:vm=𝑃𝐹=80000W4000N=20m/s;(3)由v=𝑠𝑡可得,匀速运动的路程:s2=vmt2=20m/s×25s=500m。由图象可知,滑行100m用的时间t3=10s,则全程中汽车的平均速度:v=𝑠总𝑡总=𝑠1+𝑠2+𝑠3𝑡1+𝑡2+𝑡3=200m+500m+100m15s+25s+10s=16m/s。答案:(1)3.2×106J(2)20m/s(3)16m/s12方法归纳此题主要考查的是学生对功率、重力、速度计算公式的理解和掌握,读懂图象知道平均速度的计算方法是解决此题的关键。12345671.(2016江苏镇江中考)乘客随自动扶梯由底端匀速上升至顶端的过程中,乘客的重力势能,机械能。为了节能,在扶梯底端前1.5m安装了图甲所示红外系统,乘客通过时,红外传感开关被触发,扶梯启动,同时计时器开始计时,若在设定时间t内无乘客通过,扶梯将停止运行。已知扶梯长10m,从启动到匀速运行的v-t图象如图乙所示,若乘客步行速度在0.5~1.5m/s之间,为确保安全,设定时间t应至少为s。1234567答案:增大增大23解析:乘客乘自动扶梯匀速上升的过程中,乘客的质量不变,速度不变,动能不变;高度增大,重力势能增大;机械能=动能+重力势能,动能不变,重力势能增大,所以机械能增大。扶梯底端前1.5m安装了题图1所示红外系统,为确保安全,速度最慢的人也能安全乘坐扶梯到顶端;人步行的最小速度是0.5m/s,此时人从红外杆走到扶梯所用的时间t1=𝑠1𝑣小=1.5m0.5m/s=3s,据题图2可知,1s后扶梯匀速运动的速度是0.5m/s,由题图1可知扶梯的长度为10m,故人上扶梯后,扶梯匀速运动的时间为t2=𝑠2𝑣匀=10m0.5m/s=20s;故整个过程的总时间t=t1+t2=3s+20s=23s;即设定时间t应至少为23s。12345672.(2017江苏南通中考)如图所示,D为电子元件,能起稳压作用,即在一定条件下可保持其两端的电压UD不变,R为定值电阻,E为电压可调的电源。当D起稳压作用时,下列描述电路中的电流I、R消耗的电功率P随电源电压U总变化关系的图线中,可能正确的是()答案解析解析关闭(1)根据串联电路电压的规律,R的电压为UR=U总-UD,根据欧姆定律,通过R的电流,即电路中的电流I=𝑈总-𝑈𝐷𝑅=𝑈总𝑅−𝑈𝐷𝑅=1𝑅·U总-𝑈𝐷𝑅上式为I随U总的变化关系式,因R和UD为定值,可知,I与U总的变化关系为一次函数关系,A错误;且I随U总的变大而变大,故B错误。(2)R消耗的电功率P=URI=(𝑈总-𝑈𝐷)2𝑅=1𝑅𝑈总2−2𝑈𝐷𝑅U总+𝑈𝐷2𝑅此式为R消耗的电功率P随电源总电压U总变化的关系式,为二次函数关系,由数学知识知,图象为抛物线,故C错误,D正确。答案解析关闭D12345673.(2016福建泉州中考)如图甲所示的电路中,电源电压保持不变,R0为定值电阻,R为滑动变阻器。闭合开关S后,在移动滑片P的过程中,电流表的示数I与R的阻值关系如图乙所示,电压表的示数U与R的阻值关系如图丙所示,则R0的阻值为Ω,电源电压为V。答案解析解析关闭由电路图可知,R与R0串联,电压表测R0两端的电压,电流表测电路中的电流。由题图乙可知,滑动变阻器接入电路中的阻值R1=20Ω时,电路中的电流I1=0.4A,因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,所以,由I=𝑈𝑅可得,电源的电压U=I1(R0+R1)=0.4A×(R0+20Ω)。由题图丙可知,滑动变阻器接入电路中的电阻R2=30Ω时,电压表的示数U0=3V,因串联电路中各处的电流相等,所以,电路中的电流I2=𝑈0𝑅0=3V𝑅0,电源的电压U=I2(R0+R2)=3V𝑅0×(R0+30Ω),因电源的电压不变,所以0.4A×(R0+20Ω)=3V𝑅0×(R0+30Ω),整理可得2𝑅02+25Ω×R0-(450Ω)2=0,解得R0=10Ω,R0=-22.5Ω舍去,电源的电压U=I1(R0+R1)=0.4A×(10Ω+20Ω)=12V。答案解析关闭101212345674.(2017湖南衡阳中考)物理研究中常用图象来表示两个量(x,y)之间的关系,以使研究的问题变得直观明了,下列两个物理量之间的关系符合如图表示的是()A.物质的密度和质量的关系B.物体受到的重力与质量的关系C.匀速直线运动物体的速度与时间的关系D.定值电阻的阻值与其两端电压的关系答案解析解析关闭A.物质的密度是本身的一种属性,与质量和体积无关,不是成正比关系;B.在地球表面物体质量越大,所受的重力越大,即重力与质量成正比,或者说重力与所对应质量比值是一个定值;C.匀速直线运动,速度不发生改变,不受时间的影响;D.电阻是导体本身的一种属性,与电压和电流无关,与导体的长度、横截面积、材料、温度有关系。答案解析关闭B12345675.(2016福建福州中考)将一个重力为G的鸡蛋放进盛有浓盐水的杯中,鸡蛋漂浮,然后逐渐向杯中加入清水,当鸡蛋下沉至杯底静止时停止加水。下列图象能够粗略描述这个过程中浮力随时间变化的关系是()答案解析解析关闭当鸡蛋在浓盐水中漂浮时,此时鸡蛋所受浮力等于鸡蛋的重力;当给浓盐水中缓慢加入清水时,混合液的密度开始减小,此时混合液的密度仍大于鸡蛋的密度,虽然鸡蛋开始缓慢下沉,不过鸡蛋仍处于漂浮状态,所以此时鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当混合液的密度逐渐减小到等于鸡蛋的密度时,此时鸡蛋在液体中处于悬浮状态,鸡蛋受到的浮力仍等于鸡蛋的重力;当加入的清水越来越多而使混合液的密度比鸡蛋密度小的时候,此时鸡蛋受到的浮力就会小于重力,鸡蛋开始下沉直至沉到杯子的底部。由此可知,鸡蛋受到的浮力是先不变,然后减小,所以选项C符合题意。答案解析关闭C12345676.(2016四川攀枝花中考)如图甲所示电路,电源电压保持不变,当闭合开关S,调节滑动变阻器阻值从最大变化到最小,两个电阻的U-I关系图象如图乙所示。则下列判断正确的是()A.电源电压为10VB.定值电阻R1的阻值为20ΩC.滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~10ΩD.变阻器滑片在中点时,电路消耗的总功率为1.8W答案解析解析关闭当滑动变阻器的阻值最大时,两电阻串联,干路电流最小;由题图乙可知,此时电路中的电流I=0.2A,电阻R1的电压U1=2V,滑动变阻器两端的电压U2=4V;串联电路总电压等于各支路电压之和,电源电压为U=U1+U2=2V+4V=6V,故A错误;根据欧姆定律可得,定值电阻R1的阻值为R1=𝑈1𝐼=2V0.2A=10Ω,故B错误;滑动变阻器的阻值最大为R2=𝑈2𝐼=4V0.2A=20Ω,即滑动变阻器R2的阻值变化范围为0~20Ω,故C错误;串联电路中总电阻等于各分电阻之和,变阻器滑片在中点时,电流表示数I中=𝑈𝑅1+𝑅22=6V10Ω+20Ω2=0.3A,电路消耗的功率P=UI中=6V×0.3A=1.8W,故D正确。答案解析关闭D12345677.(2017湖北鄂州中考)已知A灯标着“6V3W”,B灯标着“6V6W”,滑动变阻器R规格为“50Ω2A”。A灯和B灯中电流随两端电压变化关系的图象如图甲所示。则:(1)将A、B两灯并联接在6V电源两端,求30min内电路消耗的电能。(2)将A、B两灯串联接在某电源两端,使A灯恰好正常发光,求此时B灯电阻。(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端,如图乙所示。调节滑动变阻器,当滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍时,求滑动变阻器的功率。甲乙1234567答案:(1)1.62×104J(2)4Ω(3)3.2W解析:(1)将A、B并联接在6V电源两端时,因并联电路中各支路两端的电压相等,所以,两灯泡两端的电压均为额定电压6V,实际功率和额定功率相等,即PA=3W,PB=6W,电路的总功率P总=PA+PB=3W+6W=9W,由P=𝑊𝑡可得,30min内电路消耗的电能W总=P总t=9W×30×60s=1.62×104J。(2)将A、B两灯串联接在某电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且A灯恰好正常发光,所以,由题图可知,电路中的电流I=IA=0.5A,由题图甲可知,B灯泡两端的电压UB=2V,由I=𝑈𝑅可知,此时B灯电阻RB=𝑈B𝐼=2V0.5A=4Ω。1234567(3)将A灯与滑动变阻器R串联接在12V电源两端时,因串联电路中各处的电流相等,且滑动变阻器的功率是A灯功率的2倍,所以,由P=UI可知,U滑=2UA',因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以,电源的电压U=U滑+UA'=2UA'+UA'=3UA'=12V,解得UA'=4V,U滑=2UA'=2×4V=8V,由题图可知,此时电路中的电流I=0.4A,则滑动变阻器的功率P滑=U滑I=8V×0.4A=3.2W。