2020版高考物理大三轮复习选择题热点巧练热点3物理图象问题（含答案）

这是一份2020版高考物理大三轮复习选择题热点巧练热点3物理图象问题（含答案），共6页。试卷主要包含了解析等内容，欢迎下载使用。

1．(2019·四川凉山州高三第三次诊断)A、B两物体同时同地从静止开始运动，其v－t图象如图所示，关于它们运动的描述正确的是( )
A．物体B在直线上做往返运动
B．物体A做加速度增大的曲线运动
C．A、B两物体在0～1 s运动过程中距离越来越近
D．B物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的平均速度大小之比为1∶3∶2
2．一个面积为S的圆形金属框置于水平桌面上，如图甲所示(俯视图)，金属框内有一与线框平面垂直的磁场，磁感应强度为B1，圆形金属框与两根水平的平行金属导轨(两导轨相距L、电阻不计)相连接，导轨间有垂直导轨平面竖直向上的匀强磁场，磁感应强度为B2，一电阻为r的导体棒垂直放在导轨上且与导轨良好接触，当磁感应强度B1随时间t按图乙所示规律变化时，导体棒在水平外力F的作用下始终不动，规定外力水平向右为正，磁场方向垂直纸面向里(竖直向下)为正，不计一切摩擦，则在0～5 s内外力F随时间t变化的图象正确的是( )
3．(2019·青岛模拟)已知雨滴在空中运动时所受空气阻力f＝kr2v2，其中k为比例系数，r为雨滴半径，v为运动速率．t＝0时，雨滴由静止开始沿竖直方向下落．落地前雨滴已做匀速运动且速率为vm，用a表示雨滴的加速度，下列图象不可能正确的是( )
4．(多选)(2019·湖南邵阳高三模拟)质量为M的足够长的木板B放在光滑水平地面上，一个质量为m的滑块A(可视为质点)放在木板上，设木块受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，如图甲所示．木板B受到随时间t变化的水平拉力F作用时，用传感器测出木板B的加速度a，得到如图乙所示的a－F图象，取g＝10 m/s2，则( )
A．滑块A的质量m＝1.5 kg
B．木板B的质量M＝1.5 kg
C．当F＝5 N时，木板B的加速度a＝4 m/s2
D．滑块A与木板B间的动摩擦因数为μ＝0.1
5．(多选)在某电场中沿x方向上，电势φ与x关系如图所示，假想有一电子在该电场中仅受电场力作用而移动，则下列关于电场和电子能量说法正确的是( )
A．x3到x4区域内沿x轴方向上的电场为匀强电场
B．若电子从电势为2 V的x1位置向右运动到电势为2 V的x7位置，因为电子电势能不变，电场力不做功，电子初动能大于零即可满足要求
C．x6到x7区域内沿x轴方向上的电场强度为零
D．若电子从电势为2 V的x1位置向右运动到电势为2 V的x7位置，为了通过x4处电势为3 V的位置，电子至少具有初动能1 eV
6．(多选)如图所示，电阻不计、间距为L的粗糙平行金属导轨水平放置于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中，导轨左端接一定值电阻R，质量为m、电阻为r的金属棒MN置于导轨上，受到垂直于金属棒的水平外力F的作用由静止开始运动，外力F与金属棒速度v的关系是F＝F0＋kv(F0、k是常量)，金属棒与导轨始终垂直且接触良好，金属棒与导轨间的动摩擦因数为μ.下列关于金属棒的速度v随时间t变化的图象和感应电流的功率P随v2变化的图象可能正确的是( )
7．(多选)如图甲所示，物块的质量m＝1 kg，初速度v0＝10 m/s，方向水平向右，在一水平向左的恒力F作用下从O点沿粗糙的水平面向右运动，某时刻后恒力F突然反向，整个过程中物块速度的平方随位置坐标变化的关系图象如图乙所示，g取10 m/s2.下列选项中正确的是( )
A．0～5 s内物块做匀减速运动
B．在t＝1 s时刻，恒力F反向
C．恒力F大小为10 N
D．物块与水平面间的动摩擦因数为0.3
8.(多选)(2019·潍坊模拟)如图所示，在水平向右的匀强电场中，t＝0时，带负电的物块以速度v0沿斜面向上滑动，然后滑回到原处．已知物块与斜面间的动摩擦因数不变，物块所带电荷量不变，用Ek表示物块的动能，x表示位移，Ep表示电势能，取斜面底端为零势能面，规定v0的方向为正方向，则下列选项中的图线正确的是( )
热点3 物理图象问题
1．解析：选D.在v－t图象中，纵坐标代表速度的大小和方向，斜率表示加速度，图线与时间轴围成的面积表示位移；由图可知，B先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动，速度一直为正值，为单向直线运动．物体A做加速度增大的直线运动；在0～1 s内，B物体在前，A物体在后，距离越来越远；由于图线与时间轴围成的面积表示位移，可求得B物体在第1 s内、第2 s内、第3 s内的位移比为1∶3∶2，由v＝eq \f(x,t)，可知平均速度大小之比为1∶3∶2.综上分析，D正确．
2．解析：选A.因导体棒在水平外力F的作用下始终不动，所以施加的水平外力与安培力始终等大反向，即F＝F安＝B2IL，由题图乙知0～1 s内eq \f(ΔB1,Δt)恒定，由楞次定律知回路中产生的感应电流为逆时针方向，由左手定则知导体棒所受安培力是水平向左的，即外力水平向右，排除B和C；又由法拉第电磁感应定律知I＝eq \f(E,R＋r)＝eq \f(ΔB1,Δt)·eq \f(S,R＋r)是恒定的，即水平外力大小恒定，由题图乙知在2～3 s内eq \f(ΔB1,Δt)是0～1 s内的2倍，所以由电流的表达式及安培力表达式得A正确，D错误．
3．解析：选D.根据牛顿第二定律可得mg－kr2v2＝ma，速度增大，加速度减小，当加速度减为零，雨滴做匀速直线运动，mg＝kr2veq \\al(2,m)，选项A、B正确；当最后匀速运动时，有kr2veq \\al(2,m)＝mg＝eq \f(4,3)πρgr3，可得最大速率与eq \r(r)成正比，故选项C正确，D错误．
4．解析：选AC.由题图乙知，当F＝4 N时，加速度为a＝2 m/s2，对整体分析：F＝(m＋M)a，解得m＋M＝2 kg，当F>4 N时，A、B发生相对滑动，对B有：a＝eq \f(F－μmg,M)＝eq \f(1,M)F－eq \f(μmg,M)，由题图乙可知，图线的斜率：k＝eq \f(1,M)＝eq \f(Δa,ΔF)＝2，解得M＝0.5 kg，滑块A的质量m＝1.5 kg，故A正确，B错误；A、B发生相对滑动后的图线反向延长与横轴交于点(3，0)，代入解得μ＝0.2，故D错误；根据F＝5 N>4 N 时，滑块与木板相对滑动，B的加速度为aB＝eq \f(1,M)F－μeq \f(m,M)g＝4 m/s2，故C正确．
5．解析：选AC.由x3到x4电势均匀增大，则电场为匀强电场，故A正确；由x6到x7电势不变，则沿x方向电场强度为零，故C正确；要电子能从x1运动到x7，对于x1到x2，电场力阻碍电子运动，电子的初动能要大于电场力做功的值，故B错误；电子只要能通过x2处，就可通过x4，则其具有的初动能至少为2 eV，故D错误．
6．解析：选ABD.由题意可知，感应电动势E＝BLv，回路电流I＝eq \f(BLv,R＋r)，故所受安培力F安＝BLI＝eq \f(B2L2v,R＋r)，方向水平向左，分析金属棒运动情况，由牛顿第二定律可得F0＋kv－μmg－eq \f(B2L2,R＋r)v＝ma，即(F0－μmg)＋eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\c1(k－\f(B2L2,R＋r)))v＝ma，因为金属棒从静止开始运动，所以F0>μmg，若k＝eq \f(B2L2,R＋r)，金属棒水平向右做匀加速直线运动，所以A正确；若k>eq \f(B2L2,R＋r)，加速度a随v增大而增大，说明金属棒在做加速度增大的加速运动，所以B正确；若k7．解析：选BD.物块做匀减速直线运动的加速度大小为a1＝eq \f(veq \\al(2,0),2x1)＝eq \f(100,10)m/s2＝10 m/s2
物块做匀加速直线运动的加速度大小为
a2＝eq \f(v2,2x2)＝eq \f(64,2×8) m/s2＝4 m/s2
根据牛顿第二定律得
F＋f＝ma1，F－f＝ma2
联立两式并代入数据解得F＝7 N，f＝3 N
则物块与水平面间的动摩擦因数为
μ＝eq \f(f,mg)＝eq \f(3 N,10 N)＝0.3
物块做匀减速直线运动的时间为
t1＝eq \f(v0,a1)＝eq \f(10,10) s＝1 s，即在0～1 s内物块做匀减速直线运动，1 s后恒力F反向，物块做匀加速直线运动．综上可知B、D项正确，A、C项错误．
8．解析：选ABD.物块先以速度v0沿斜面向上滑动，然后下滑回到原处的过程中，除摩擦力在上滑和下滑时方向相反外，受的其他力大小和方向均不变，故物块先做匀减速运动(加速度较大)，再做反向的匀加速运动(加速度较小)，A正确；对物块沿斜面上升过程由运动学公式有v2－veq \\al(2,0)＝－2ax，由数学知识可知B正确；沿斜面上升过程由动能定理有，－Fx＝Ek－Ek0(F为物块所受合外力，大小恒定)，图线应为直线，可知C错误；取斜面底端为零势能面，由于物块带负电，且沿斜面向上电势逐渐降低，故物块的电势能随位移的增大而增大，D正确．