安徽省合肥市第八中学2021年高考物理二轮专题汇编：8图像专题

图象专题
1．某物体做直线运动的v -t 图象如图甲所示，据此推断图乙（F 表示物体所受合力，x 表示物体的位移）四个选项中正确的是（ ）
答案：B
2．两带电量分别为q 和－q 的点电荷放在x 轴上，相距为L ，能正确反映两电荷连线上场强大小E 与x 关系的是图（ ）
【答案】A
3．两物体甲和乙在同始终线上运动，它们在0～0.4s 时间内的v -t 图象如图所示。

若仅在两物体之间存在相互作用，则物体甲与乙的
质量之比和图中时间t 1分别为
A ．1
3和0.30s B ．3和0.30s C ．1
3和0.28s D ．3和0.28s 【解析】B 。

4．如图所示，两质量相等的物块A 、B 通过一轻质弹簧连接，B 足够
长、放置在水平面上，全部接触面均光滑。

弹簧开头时处于原长，运动过程中始终处在弹性限度内。

在物块A 上施加一个水平恒力，A 、B 从静止开头运动到第一次速度相等的过程中，下列说法中不正确的
是（ ） A ．当A 、B 加速度相等时，系统的机械能最大 B ．当A 、B 加速度相等时，A 、B 的速度差最大
C ．当A 、B 的速度相等时，A 的速度达到最大
D ．当A 、B 的速度相等时，弹簧弹性势能最大 【解析】答案：A 。

5．（多选）空间某一静电场的电势ϕ在x 轴上分布如图所示，x 轴上两点B 、C
点电场强度在x 方向上的重量分别是Bx
E 、
Cx
E ，下列说法中正确的有
A ．E
B x 的大小大于E
C x 的大小 B ．E B x 的方向沿x 轴正方向
C ．电荷在O 点受到的电场力在x 方向上的重量最大
D ．负电荷沿x 轴从B 移到C 的过程中，电场力先做正功，后做负功 答案：AD 。

6．（多选）一物体在外力的作用下从静止开头做直线运动，合外力方向
不变，大小随时间的变化如图所示。

设该物体在t 0和2t 0时刻相对于动身点的
位移分别是x 1和x 2，速度分别是v 1和v 2，合外力从开头至t 0时刻做的功是W 1，
从t 0至2t 0时刻做的功是W 2，则
A ．21
5x x =
21
3v v = B ．1221
9 5x x v v ==
C ．
21215 8x x W W == D ．
2 1 21
39v v W W ==
答案：AC
7．如图所示，物体受到水平推力F 的作用在粗糙水平面上做直线运动。

通过力传感器和速度传感器监测到推力F 、物体速度v 随时间t 变化的规律如图所示，取g= 10m/s 2。

则
（ CD ）
A ．物体的质量m = 1.0 kg
B ．物体与水平面间的动摩擦因数μ=0.20
C ．第2s 内物体克服摩擦力做的功W= 2.0 J
D ．前2s 内推力F 做功的平均功率P = 1.5 W
8．将一个力电传感器接到计算机上，可以测量快速变化的力。

用这种方法测得的某单摆摇摆过程中悬线上拉力大小随时间变化的曲线如图5所示。

由此图线供应的信息做出下列推断，其中正确的是（ ）
A 、t ＝0.2s 时刻摆球正经过最低点
B 、t ＝1.1s 时摆球正处于最高点
C 、摆球摇摆过程中机械能时而增大时而减小
D 、摆球摇摆的周期约是T ＝0.6s 【解析】答案A 、B
A
B C D
v/ms -1 t/s
t 1
1 2 3 4 0
0.40
乙
甲
•
A F
B
•
F
F 1 v t
t 2
t 1
v 1
v 2
v A B
t
F
2F 0
F 0 O
t 0
2t 0
9．一台小型发电机产生的电动势随时间变化的正弦规律图象如图甲所示。

已知发电机线圈内阻为5.0Ω，则外接一只电阻为95.0Ω的灯泡，如图乙所示，则A.电压表
○
v 的示数为220v B.电路中的电流方向每秒钟转变50次
C.灯泡实际消耗的功率为484W
D.发电机线圈内阻每秒钟产生的焦耳热为24.2J
答案D
10．某争辩性学习小组用加速度传感器探究物体从静止开头做直线运动的规律，得到了质量为1.0kg 的物体运动的加速度随时间变化的关系图线，如图9所示。

由图可以得出
( D) A ．从 t ＝4.0s 到t ＝6.0s 的时间内物体做匀减速直线运动
B ．物体在t ＝10.0s 时的速度大小约为5.8m/s
C ．物体在10.0s 内所受合外力的冲量大小约为50 N ·s
D ．从t ＝10.0s 到t ＝12.0s 的时间内合外力对物体做的
功约为7.3J
11．如图所示，一导体圆环位于纸面内，O 为圆心。

环内两
个圆心角为90°的扇形区域内分别有匀强磁场，两磁场
磁感应强度的大小相等，方向相反且均与纸面垂直。

导体杆OM
可绕O 转动，M 端通过滑动触点与圆环良好接触。

在圆心和圆环间连有电阻R 。

杆OM 以匀角速度ω逆时针转动，t=0时恰好在图示位置。

规定从a 到b 流经电阻R 的电流方向为正，圆环和导体杆的电阻忽视不计，则杆从t=0开头转动一周的过程中，电流随
t ω变化的图象是
答案C
12．如图5（甲）所示，一个“∠”型导轨垂直于磁场固定在磁感应强度为
B 的匀
强磁场中，a 是与导轨相同的导体棒，导体棒与导轨接触良好。

在外力作用下，导体棒以恒定速度v 向右运动，以导体棒在图5（甲）所示位置的时刻作为计时起点，下列物理量随时间变化的图像可能正确的是 ( D )
13．一颗速度较大的子弹，水平击穿原来静止在光滑水平面上的木块，设木块对子弹的阻力恒定，则当子弹入射速度增大时，下列说法正确的是
A.木块获得的动能变大
B.木块获得的动能变小
C.子弹穿过木块的时间变长
D.子弹穿过木块的时间变短
14．如图甲所示，静止在水平地面上的物块A ，受到水平向右的拉力F 作用，F
与作用时间t 的关系如图乙所示，设物块与地面间的静摩擦力最大值f m 与滑动摩擦力大小相等，则( )
A ．0～t 1时间内F 的功率渐渐增大
B ．t 2时刻物块A 的加速度最大
C ．t 2时刻后物块A 做反向运动
D ．t 3时刻物块A 的动能最大
15．质量为m 的物体静止在光滑水平面上，从t=0时刻开头受到水平力的
作用。

力的大小F 与时间t 的关系如图所示，力的方向保持不变，则
A ．03t
时刻的瞬时功率为m t
F 0
205 B ．03t
时刻的瞬时功率为m t F 0
2015
C ．在0=t 到03t
这段时间内，水平力的平均功率为m t F 4230
20 D ．在0=t 到03t
这段时间内，水平力的平均功率为m t F 6250
20
16．P 、Q 是某电场中一条电场线上的两点，一点电荷仅在电场力作用下，沿电场线
从P 点运动到Q 点，过此两点的速度大小分别为v P 和v Q ，其速度随位移变化的图象如
图4所示。

P 、Q 两点电场强度分别为E P 和E Q ；该点电荷在这两点的电势能分别为
εP >εQ ，则下列推断正确的是 ( )
A ．E P >E Q , εP <εQ
B ．E P >E Q , εP >εQ V
乙
t/×10-2
e/V
甲
O
1 2 2202
2202
-O
O /
t
F F 0 3F 0
O
t 0
2t 0
3t 0 v x
图4
v P
v Q
t /s
a/m ∙s -2
2.0
4.0
6.0
8.0 10.0 0.2 0.4 0.8
0.6
图9 1.0
12.0 a
B
v
图5（甲）
金属棒所受安培力大小随时间变化关系 C 0 t I 0 0 t E
0 回路的感应电动势随时间变化关系 A t F 感应电流随 时间变化关系 B t P
电流产生的热功率 随时间变化关系 D 图5（乙）
C ．E P <E Q , εP <εQ
D ．
E P <E Q , εP >εQ
17．如图（a ），质量m ＝1kg 的物体沿倾角θ＝37︒的固定粗糙斜面由静止开头向下运动，风对物体的作用力沿水平方向向右，其大小与风速v 成正比，比例系数用k 表示，物体加速度
a 与风速v 的关系如图（
b ）所示。

求： （1）物体与斜面间的动摩擦因数μ； （2）比例系数k 。

（sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s 2） 【解析】
（1）对初始时刻：mg sin θ－μmg cos θ＝ma 0 ①，
由右图读出a 0=4 m/s 2 代入①式，
解得：μ＝g sin θ－ma 0
g cos θ
＝0.25；
（2）对末时刻加速度为零：mg sin θ－μN －kv cos θ＝0 ②，又N ＝mg cos θ＋kv sin θ ③，
由右图得出此时v =5 m/s 代入②③式解得：k ＝mg （sin θ－μcos θ）
v （μsin θ＋cos θ ＝0.84kg/s 。

18．如图甲所示，建立Oxy 坐标系，两平行极板P 、Q 垂直于y 轴且关于x 轴对称，极板长度和板间距均为l ，第一、四象限有磁场，方向垂直于Oxy 平面对里。

位于极板左侧的粒子源沿x 轴间右连接放射质量为m 、电量为+q 、速度相同、重力不计的带电粒子在0~3t 0时间内两板间加上如图乙所示的电压（不考虑极边缘的影响）。

已知t =0时刻进入两板间的带电粒子恰好在t 0时刻经极板边缘射入磁场。

上述m 、q 、l 、t 0、B 为已知量。

（不考虑粒子间相互影响及返回板间的状况） （1）求电压U 的大小。

（2）求0
2t 时刻进入两板间的带电粒子在磁场中做圆周运动的半径。

（3）何时进入两板间的带电粒子在磁场中的运动时间最短？试求此最短时间。

答案：（1）
2020ml U qt =（2）052ml R qBt =（3）min 2m t qB π=
19．如图（甲）所示， 足够长的光滑平行金属导轨MN 、PQ 固定在同一水平面上，两导轨间距L =0.30m 。

导轨电阻忽视不计，其间连接有定值电阻R =0.40Ω。

导轨上静置一质量m =0.10kg 、电阻r =0.20Ω的金属杆ab ，整个装置处于磁感应强度B =0.50T 的匀强磁场中，磁场方向竖直向下。

用一外力F 沿水平方向拉金属杆
ab ，使它由静止开头运动（金属杆与导轨接触良好并保持与导轨垂直），电流传感器 (传感器的电阻很小，可忽视不计)可随时测出通过R 的电流并输入计
算机，获得电流I 随时间t 变化的关系如图（乙）所
示。

求金属杆开头运动2.0s 时：
（1）金属杆ab 受到安培力的大小和方向； （2）金属杆的速率；
（3）对图像分析表明，金属杆在外力作用下做的是匀加速直线运动，加速度大小a =0.40m/s 2，计算2.0s 时外力做功的功率。

答案：（1）F 安= 3.0×10-2N ,方向水平向左；（2）v 1=0.80m/s ；（3）P=5.6×10-2W
20．如图1所示，真空中相距d ＝5cm 的两块平行金属板A 、B 与电源连接（图中未画出），其中B 板接地（电势为零），A 板电势变化的规律如图2所示。

将一个质量m=2.0×10-27kg ，电量q ＝+1.6×10-19 C 的带电粒子从紧临B 板处释放，不计重力。

求
（1）在t ＝0时刻释放该带电粒子，释放瞬间粒子加速度的大小；
（2）若A 板电势变化周期T ＝1.0×10-5 s ，在t ＝0时将带电粒子从紧临B 板处无初速释放，粒子达到A 板时动量的大小；
（3）A 板电势变化频率多大时，在t ＝4T 到t ＝2T
时间内从紧临B 板处无初速释放该带电粒子，粒子不
能到达A 板。

20．解：（1）电场强度
d U
E =
（甲） a M b Q N
F R
P
电流传
感器 接计算机
图 t/s I/A 0 0.5 1.0 1.5 2.0 0.1 0.2 （乙） 0
v
图甲
图乙
/ms －2 （b ）
m 4 θ
（a ） －
1
带电粒子所受电场力
ma F d Uq qE F ==
=,29/100.4s m dm Uq a ⨯==
（2）粒子在0~2T 时间内走过的距离为
m
T a 22100.5)
2(21-⨯=
故带电粒子在t=2T
时，恰好到达A 板
依据动量定理，此时粒子动量
s m kg Ft p /100.423
⋅⨯==- （3）带电粒子在
4T t =
~t=2T 向A 板做匀加速运动，在2T t =
~t=43T
向A 板做匀减速运动，速度减为零后
将返回。

粒子向A 板运动可能的最大位移
22161
)4(212aT T a s =⨯
=
要求粒子不能到达A 板，有s ＜d
由f=T 1
，电势变化频率应满足
4
102516⨯=>
d a
f Hz。