2023年新高考二轮复习 解题方法专题 图像法 专题训练（含解析）

这是一份2023年新高考二轮复习 解题方法专题 图像法 专题训练（含解析），共14页。试卷主要包含了单选题，多选题，计算题，综合题等内容，欢迎下载使用。
2023年新高考二轮复习 解题方法专题 图像法 专题训练（含解析）学校:___________姓名：___________班级：___________考号：___________一、单选题1.  如图所示，物体沿斜面由静止滑下，在水平面上滑行一段距离后停止，物体与斜面和水平面间的动摩擦因数相同，斜面与水平面平滑连接，下图中、、和分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程，下图中正确的是(    )A.  B.
C.  D. 2.  如图甲所示，光滑绝缘水平面上有一带负电荷小滑块，在处以初速度沿轴正方向运动。小滑块的质量为、带电量为，可视为质点。整个区域存在沿水平方向的电场，图乙是滑块电势能随位置变化的部分图像，点是图线的最低点，虚线是图像在处的切线，并且经过和两点，。下列说法正确的是(    )A. 处的电场强度大小为
B. 滑块向右运动过程中，加速度先增大后减小
C. 滑块运动至处时，速度大小为
D. 若滑块恰好到达处，则该处的电势为3.  在甲、乙电场中，试探电荷具有的电势能沿方向的变化分别如图甲、乙所示，则下列说法正确的是(    )A. 图甲中，试探电荷在点受到的电场力为零
B. 图甲中，电场强度沿轴正方向
C. 图乙中，处的电场强度小于处的电场强度
D. 图乙中，处的电势高于处的电势4.  如图所示，金属棒垂直跨搁在位于水平面上的两条平行光滑金属导轨上，棒与导轨接触良好，棒和导轨电阻均忽略不计。导轨左端接有电阻，垂直于导轨平面的匀强磁场向下穿过平面。现以水平向右的恒定外力拉着棒从静止开始向右移动，秒末棒速度为，移动的距离为，且在秒内速度大小一直在变化，则下列判断正确的是(    )A. 秒内棒所受的安培力方向水平向左，大小保持不变
B. 秒内外力做的功等于电阻上产生的焦耳热
C. 秒内棒做匀加速运动
D. 秒末外力做功的功率小于5.  如图所示，一子弹水平射入放在光滑水平地面上静止的未块，子弹未穿透木块，假设子弹与本块之间的作用力大小恒定，若此过程中产生的内能为。则此过程中术块动能不可能增加了(    )A.  B.  C.  D. 6.  一对平行金属板长为，两板间距为，质量为，电荷量为的电子从平行板左侧以速度沿两板的中线不断进入平行板之间，两板间所加交变电压如图所示，交变电压的周期，已知所有电子都能穿过平行板，且最大偏距的粒子刚好从极板的边缘飞出，不计重力作用，则(    )    A. 所有电子都从右侧的同一点离开电场
B. 不同时刻进入的电子离开电场时速度不相同
C. 时刻进入电场的电子，离开电场时动能最大
D. 时刻进入电场的电子，在两板间运动时最大侧位移为7.  很多智能手机都有加速度传感器，能通过图像显示加速度情况。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向，重力加速度。由此可判断出(    )A. 手机可能离开过手掌
B. 手机在时刻运动到最高点
C. 手机在时刻改变运动方向
D. 手机在时间内，受到的支持力先减小再增大二、多选题8.  如图所示，电源由几个相同的干电池组成。合上开关，变阻器的滑片从端滑到端的过程中，电路中的一些物理量的变化，如图甲、乙、丙所示，图甲为电压表示数与电流表示数关系，图乙为干电池输出功率跟电压表示数关系，图丙为干电池输出电能的效率与变阻器接入电路电阻大小的关系，不计电表、导线对电路的影响，则下列说法正确的是(    ) A. 串联电池的总电阻为 B. 串联的干电池节数为节
C. 变阻器的总电阻为 D. 乙图上点的横坐标为三、计算题9.  如图所示，一光滑杆固定在底座上，构成支架，放置在水平地面上，光滑杆沿竖直方向，一轻弹簧套在光滑杆上．一圆环套在杆上，圆环从距弹簧上端处由静止释放，接触弹簧后，将弹簧压缩，弹簧的形变始终在弹性限度内．已知圆环的质量为，支架的质量为，弹簧的劲度系数为，重力加速度为，不计空气阻力．取圆环刚接触弹簧时的位置为坐标原点，竖直向下为正方向，建立轴．在圆环压缩弹簧的过程中，圆环所受合力为，请在图中画出随变化的示意图；借助图像可以确定合力做功的规律，在此基础上，求圆环在下落过程中最大速度的大小．试论证当圆环运动到最低点时，底座对地面的压力．10.  如图所示，有一倾角为，下端固定一挡板，挡板与斜面垂直，一长木板上表面的上部分粗糙，下部分光滑，上端放有一质量的小物块。现让长木板和小物块同时由静止释放，此时刻为计时起点，在第末，小物块刚好到达长木板的光滑部分，又经过一段时间，长木板停在挡板处，小物块刚好到达长木板的下端边缘。已知小物块与长木板的上部分的动摩擦因数，长木板与斜面间的动摩擦因数，长木板的质量。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取重力加速度大小求：在时间内长木板和小物块的加速度的大小；长木板距离挡板多远；长木板的长度。11.  电容器作为储能器件，在生产生活中有广泛的应用。按图甲所示连接电路，当开关闭合时，电源将使电容器两极板带上等量异种电荷，这一个过程叫做电容器充电。已知电容器的电容为，电源电动势大小为，内阻不计。求充电结束后电容器所带的电荷量；在图甲所示的充电电路中，通过改变电路中电阻箱接入电路的阻值，对同一电容器分别进行两次充电，电容器所带电荷量随时间变化的曲线分别如图乙中、所示。请问：哪条曲线对应电阻箱接入电路的阻值较大？并分析说明理由。电容器在充电过程中，两极板间的电压随所带电荷量增多而增大，储存的电能增大。请在图丙中画出电容器充电过程中的图像，并借助图像求出充电结束后电容器储存的电能；在电容器充电过程中，电源提供的能量一部分储存在电容器中，另外一部分以内能的形式损失。有同学认为，电阻箱接入不同的阻值时，充电电路中电流不同，所以充电过程中损失的能量不同。你同意该同学的说法吗？请说明理由。12.  舰载机电磁弹射是现在航母最先进的弹射技术，我国在这一领域已达到世界先进水平。某兴趣小组开展电磁弹射系统的设计研究，如图所示，用于推动模型飞机的动子图中未画出与线圈绝缘并固定，线圈带动动子，可在水平导轨上无摩擦滑动。线圈位于导轨间的辐向磁场中，其所在处的磁感应强度大小均为。开关与接通，恒流源与线圈连接，动子从静止开始推动飞机加速，飞机达到起飞速度时与动子脱离；此时掷向接通定值电阻，同时施加回撤力，在和磁场力作用下，动子恰好返回初始位置停下。若动子从静止开始至返回过程的图如图所示，在至时间内，时撤去。已知起飞速度，，线圈匝数匝，每匝周长，飞机的质量，动子和线圈的总质量，，，不计空气阻力和飞机起飞对动子运动速度的影响，求恒流源的电流；线圈电阻；时刻。四、综合题（本大题共1小题，共12.0分）13.  一种探测气体放电过程的装置如图甲所示，充满氖气的电离室中有两电极与长直导线连接，并通过两水平长导线与高压电源相连在与长直导线垂直的平面内，以导线为对称轴安装一个用阻值的细导线绕制、匝数的圆环形螺线管，细导线的始末两端、与阻值的电阻连接螺线管的横截面是半径的圆，其中心与长直导线的距离，气体被电离后在长直导线回路中产生顺时针方向的电流，其图像如图乙所示为便于计算，螺线管内各处的磁感应强度大小均可视为，其中。

求内通过长直导线横截面的电荷量；
求时，通过螺线管某一匝线圈的磁通量；
若规定为电流的正方向，在不考虑线圈自感的情况下，通过计算，在答题纸上画出通过电阻的图像；
若规定为电流的正方向，考虑线圈自感，在答题纸上定性画出通过电阻的图像。
 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.根据受力及弹力的变化可知：在圆环压缩弹簧的过程中，随变化的示意图如图所示     在运动过程中当合力为零时，圆环的速度有最大值，设圆环速度最大时弹簧的形变量为，根据牛顿第二定律有：
在此过程中，根据图线与轴围成的面积可求得圆环所受合力做的功：从圆环开始下落到圆环速度达到最大的过程中，根据动能定理有：所以：  ；     当圆环运动到最低点时圆环速度为零，弹簧的弹力最大设为，底座对地面的压力最大．设从平衡位置到最低点的过程中，圆环所受合力做的功为．根据动能定理，从接触弹簧到平衡位置的过程中有：从平衡位置到最低点的过程中有：   根据公式可知： ，即   结合图像可知，，即设地面对底座的支持力大小为取底座为研究对象，根据牛顿第二定律有：所以：根据牛顿第三定律，底座对地面的压力大小，所以：。 10.在时间内，和的受力分析，其中、是与之间的摩擦力和正压力的大小，、是与斜面之间的摩擦力和正压力的大小，，，规定沿斜面向下为正，设和的加速度分别为和，由牛顿第二定律得，联立得在时，设和的速度分别为和，则时，设和的加速度分别为和此时与之间摩擦力为零，同理可得对：，对：，即做减速运动，设经过时间，的速度减为零，则有联立得
画出长木板与小物块运动的图像如图在时间内，距离挡板的距离为长木板图像与横轴围成的面积，即长木板的长度就是相对于运动的距离，即长木板与小物块图像与横轴围成的面积差，则 11.充电结束后，电容器两端电压等于电动势，即所以图像对应电阻箱接入电路的阻值较大；因电阻较大时，电流较小，则充电时图像的斜率较小，充电完成时间较长；根据以上电容的定义可知画出图象如图，由图象可知，稳定后电容器储存的能量为图线与横轴之间的面积代入得该说法不正确；因无论电阻箱接入多大电阻，但是通过电阻的电量是一定的，根据可知，电流通过电阻时做功相同，产生的内能相同。 12.接通恒流源时安培力动子和线圈在时间段内做匀加速直线运动，运动的加速度为根据牛顿第二定律，解得当掷向接通定值电阻时，感应电流为此时安培力为所以此时根据牛顿第二定律有由图可知在至期间加速度恒定，则有，即，解得，根据图像可知故；在时间段内的位移而根据法拉第电磁感应定律电荷量的定义式，可得从时刻到最后返回初始位置停下的时间段内通过回路的电荷量，根据动量定理有联立可得解得 13.解：图象与坐标轴围成的面积表示通过长直导线横截面的电荷量，所以通过长直导线横截面的电荷量为：；
时，根据磁通量的计算公式可得通过螺线管某一匝线圈的磁通量，
可解得：；
根据法拉第电磁感应定律可得通电螺线管产生的感应电动势
感应电流，代入数据解得：，
内，长直导线回路中的电流逐渐增大，即通过螺线管内顺时针方向的磁感应强度增大，根据楞次定律可以判断螺线管中产生的感应磁场方向为逆时针，则感应电流方向为，电流为正值；
相反，时间内，感应电流的方向为，电流为负值；
时间内，长直导线中的电流大小不变，没有产生感应磁场，感应电流为。
由此可得图像如图所示：

；
考虑线圈自感，则在通电一段时间后，线圈中的感应电流才会达到稳定值，后的小段时间内，线圈中仍有电流，最后逐渐减为；内同理，由此可得图像如图所示：
。