文档内容
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模块四 热点专题
专题 13 图像、图表题
01考情透视·目标导航
02知识导图·思维引航
03核心精讲·题型突破
考点一 光学
【真题研析】
►考法01 光学图像
【核心精讲】
►知识点一 光学图像
【命题预测】
考点二 热学
【真题研析】
►考法01 热学图像
【核心精讲】
►知识点一 热学图像
【命题预测】
考点三 力学
【真题研析】
►考法01 力学图像
【核心精讲】
►知识点一 力学图像
【命题预测】
考点四 电磁学
【真题研析】
►考法01 电磁学图像
【核心精讲】
►知识点一 电磁学图像
【命题预测】
考点要求 命题预测
题型特点
光学 图像直观地反映一个量随另一个量的变化关系。由于物理学中经常要研究一
个物理量随另一个物理量的变化情况。因此图象在物理中有着广泛的应用。在物
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理学中,常采用数学中的函数图像,将物理量之间的关系表示出来。因此图像实
际上反映了物理过程和物理量的关系。运用图像知识来解物理试题的方法,叫
“图像法”。
图像类型
1.直线型图像:图像为一条直线。
2.折线型图像:图像可以分成几段,直线的交点称为拐点。
热学
3.曲线型图像:图像为曲线。
解题策略
1.看轴:看直角坐标系上横轴、纵轴各表示什么物理量,以便了解物理图像
反映的是哪两个物理量之间的相互变化关系,
2.看点:看图像上的端点、顶点及拐点等各代表什么物理含义。物理图像中
力学
每一个点都对应着一个物理状态,其中拐点又具有特殊的物理意义,它是两种不
同情况的交界,是物理量发生突变的点。
3.看线:看图像中的直线、折线及曲线各表达什么物理过程和规律。
4.看斜率:看在物理图像中斜率表示的是哪个物理量,斜率越大(斜线段的倾
斜角度越大),其表示的物理量就越大。
5.看面积:看某物理量的图像与横、纵坐标轴围成图形的面积,它常表示一
电磁学
个新的物理量。如:
(1)v−t 图像中围成图形的面积表示在对应时间内通过的路程;
(2)P−t图像中围成图形的面积表示物体在对应时间内所做的功;
(3)I−R图像中围成图形的面积表示定值电阻两端的电压。
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考点一 光学
考法 01 光学图像
1.(2023·黑龙江·中考真题)某学习小组用图甲探究“凸透镜成像规律”,通过实验,绘制了像距v随物
距u变化图像如图乙所示,此凸透镜的焦距是 cm。当蜡烛放在如图甲所示位置时,调节光屏位
置,直到光屏上得到清晰的像,若此时在蜡烛与凸透镜之间靠近凸透镜处放一个近视眼镜,若想在光屏上
还能得到清晰的像,应该将光屏向 (选填“靠近”或“远离”)凸透镜方向移动。
2.(2023·山东泰安·中考真题)小芳利用如图所示的装置“探究凸透镜成像的规律”。将蜡烛放在凸透镜
左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验
数据如表所示。下列说法中( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
①该凸透镜的焦距为20cm
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②第1次实验的成像规律与照相机成像原理相同
③从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
④当 时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
A.只有①④正确 B.只有②③正确 C.只有①②正确 D.只有②③④正确
3.(2022·河北·中考真题)(多选)小明利用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律。将蜡烛放在凸透镜
左侧适当位置,调整光屏到凸透镜的距离,使烛焰在光屏上成清晰的像,分别测出物距u和像距v,实验
数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5
物距u/cm 60 30 20 15 12
像距v/cm 12 15 20 30 60
A.该凸透镜的焦距为20cm
B.从第1次实验到第5次实验,成在光屏上的像越来越大
C.当u=45cm时,移动光屏,可在光屏上成倒立、缩小的清晰实像
D.第5次实验后,在贴近凸透镜左侧放一眼镜片,向右移动光屏,能在光屏上成清晰的像,则眼镜片
对光起会聚作用
4.(2024·四川自贡·中考真题)在“探究凸透镜成像规律”的实验中,进行了如下操作:
(1)实验前,调整凸透镜、烛焰和光屏,使三者的中心在 ;
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像如图甲所示,则该凸透镜的焦距是
cm,当烛焰、凸透镜和光屏三者间位置调节到如乙图所示时,光屏上出现了倒立、 (选填“放
大”“缩小”或“等大”)的烛焰的像。
5.(2022·四川眉山·中考真题)在一次物理实验探究课上,某学习小组在“探究凸透镜成像的规律实验中,
进行了如下操作:
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(1)安装并调节烛焰、凸透镜和光屏的位置,使它们三者中心大致在 ,目的是 。
(2)通过探究,记录并绘制了像距v与物距u之间的关系图像,如图甲所标,则该凸透镜的焦距是
cm。
(3)当蜡烛在如图乙所标位置时,调节光屏的位置可在光屏上得到一个倒立、放大的实像,生活中的
(选填“照相机”、“投影仪”或“放大镜”)就是利用该成像原理工作的。
(4)在图乙中,小明借来物理老师的眼镜,将其放在蜡烛和凸透镜之间,发现光屏上原本清晰的像变模
糊了,向右移动光屏,光屏上的像又变清晰了,说明该物理老师的眼镜是 (选填“近视”或“远
视”)眼镜。
(5)学生发现蜡烛燃烧产生的异味令人难受,经讨论大家认为可利用LED灯替代蜡烛作为光源,其好处
是 。
知识点一 光学图像
内容 知识
1.根据像距v随物距u变化的图象计算焦距首先找出物
距与像距相等的交点,该点物距等于像距,凸透镜成倒
立等大的实像,根据v=u=2f求出凸透镜的焦距。
2.根据凸透镜成像规律进行分析
凸透镜 (1)u>2f时,成倒立、缩小、实像,像距2f>v>f。
成像规 (2)u=2f时,成倒立、等大、实像,像距v=2f。
律图像 (3)f2f。
(4)u=f时,不成像。
根据v=u=2f=10cm求出凸透镜的焦
(5)u”、“<”或“=”),ρ = kg/m3。
乙 丙
3.(2024·上海·中考真题)一个小车往斜坡向上运动时,它的s-t图,如下图所示。它在30s内通过的路程
为 米,在此过程,小车的动能 (选填“变大”或“不变”或“变小”)的。若小车突然
急刹车,则它的惯性 (选填“变大”或“不变”或“变小”)。
4.(2024·山东枣庄·中考真题)如图甲所示,使圆柱体缓慢下降,直至其全部没入水中,整个过程中弹簧
测力计示数F与圆柱体下降高度h变化关系的图像如乙所示。则圆柱体受到的重力是 N,圆柱体刚好全
部浸没时,下表面受到水的压强是 Pa,圆柱体受到的最大浮力是 N。(g取10N/kg,忽略圆柱
体下降过程中液面高度的变化)
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5.(2024·江苏宿迁·中考真题)甲、乙两车同时、同地、向同一方向行驶, 图像如图所示,以下说法
正确的是( )
A.甲车速度大于乙车速度 B.乙车速度大于甲车速度
C.以甲车为参照物,乙车是静止的 D.以乙车为参照物,甲车是向后运动的
6.(2024·四川南充·中考真题)小洋研究液体密度时,用两个完全相同的容器分别装入甲、乙两种液体,
并绘制出总质量 与液体体积 的关系如图所示,由图像可知( )
A.容器的质量 B.甲液体密度是
C.乙液体密度 D.密度为 的液体的 图像应位于Ⅲ区域
7.(2024·青海西宁·中考真题)小宁同学两次水平拉动同一物体,使它们在同一水平面上做匀速直线运动,
两次物体运动的s-t图像如图所示。下列说法正确的是( )
A.物体第一次运动速度为1m/s,第二次运动速度为2m/s
B.物体第一次所受的摩擦力大于第二次所受的摩擦力
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C.0~8s拉力第一次做的功等于第二次的2倍
D.0~8s拉力第二次做功的功率等于第一次的2倍
8.(2024·四川眉山·中考真题)如图甲,粗糙程度不变的水平地面上,物体受到水平向右拉力。拉力大小
随时间变化的关系如图乙所示,物体运动速度随时间变化的关系如图丙所示。下列说法正确的是( )
A.4~6s,物体运动路程为18m B.4~6s,拉力F的功率为12W
C. 时,物体受到摩擦力大于2N D.拉力为6N时,物体做匀速直线运动
9.(2024·山东德州·中考真题)如图甲所示,虚线框内是两个滑轮连成的滑轮组,工人利用该滑轮组,用
200N竖直向上的拉力F,将物体匀速提高3m,物体和绳子自由端的运动情况如图乙所示,已知动滑轮重
120N,不计绳重和摩擦,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端移动的速度为0.5m/s B.工人做的有用功为360J
C.该滑轮组的机械效率为80% D.拉力F的功率为100W
10.(2024·四川达州·中考真题)如图甲所示,悬挂在弹簧测力计下的实心圆柱体A浸没在水中,将其缓
慢拉出水面(忽略物体带出的水),弹簧测力计的示数F与物体上升的高度h之间的变化图像如图乙所示。
然后将体积为2000 的实心物体B用细线和A连接在一起,如图丙所示放入水中,A、B刚好悬浮。细
线的重力和体积忽略不计, ,g取10N/kg,下列说法正确的是( )
A.A浸没在水中所受浮力为10N B.A的底面积为50
C.B的重力为20N D.B的密度为
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知识点一 力学图像
1.m-V的图像问题
(1)注意横、纵坐标分别代表的参数;
若纵坐标为质量m,横坐标为体积v。那么在过原点的直线中,斜率代表密度,倾斜程度越大,则密度
越大;
Δm
(2)根据m-V图像计算密度,只需在图线上取两点(尽量取能准确读出数值的点),用ρ= 进行计算;
ΔV
m
当图线过原点时,只需取图像上非零的一点,用ρ= 进行计算。
V
2.s-t图像和v-t图像
(1) (路程-时间)图像:路程随时间的变化图像叫路程时间图像,纵坐标表示路程(s),横
坐标表示时间(t),图像表示路程随时间变化的规律,如图所示。
如果图像是一条直线,表示物体做匀速直线运动;直线的倾斜度越大,表示物体运动的速度越大。如
果图像是一条平行横轴的直线,表示物体静止。
由图可以看出甲比乙在相同时间内经过的路程长,甲、乙均做匀速直线运动,但甲的速度大,乙的速
度小。
(2) (速度-时间)图像:速度随时间的变化图像叫速度时间图像,纵坐标表示速度(v),横
坐标表示时间(t),图像表示速度随时间变化的规律,如图所示。
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甲图像是一条平行于横轴的直线,表示物体做匀速直线运动;如果不是水平直线,表示物体做变速运
动,乙物体的速度越来越大(加速运动),丙物体的速度越来越小(减速运动)。
3.G-m图像
图线是一条过原点的直线,说明物体所受的重力跟它的质量成正比。
4.浮力与深度的关系、力与时间的关系、机械效率与物重的关系
1.在“探究影响滑动摩擦力大小因素”的实验中,刚开始做第1次实验时控制不好力度,拉力随时间变化
的图象如图甲所示,木块的速度随时间变化的图象如图乙所示,则木块在第7s时的摩擦力为 N,在
第1s时受到的合力为 N。
2.如图所示是甲和乙两种物质的质量和体积关系图象,下列说法正确的是( )
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A.体积为 的乙物质的质量为
B.质量为 的甲物质的体积为
C.当甲和乙两物质的体积相同时,甲、乙两物质的质量之比为
D.当甲和乙两物质的质量相同时,乙物质的体积较大
3.物体在同一水平面上做匀速直线运动,当物体运动的路程与时间的关系图象如图甲时,受到的水平推
力为F;当物体运动的速度与时间的关系图象如图乙时,受到的水平推力为F。两次推力的功率分别为
1 2
P、P,则F∶F 和P∶P 分别为( )
1 2 1 2 1 2
A.3∶5 9∶25 B.3∶5 1∶1 C.3∶5 3∶5 D.1∶1 3∶5
4.一定质量的物体在水平拉力的作用下沿同一水平面做直线运动,其 关系如图所示,下列正确的是(
)
A.0~12s物体所受的摩擦力大于12s~24s物体所受的摩擦力
B.0~12s与12s~24s物体运动的速度之比为
C.0~12s拉力做的功大于12s~24s拉力做的功
D.0~12s拉力做功的功率小于12s~24s拉力做功的功率
5.如图甲所示的滑轮组移动重为100N的物体,已知拉力F为20N。物体和绳子自由端的运动情况如图乙
所示,已知滑轮组的机械效率 ,下列说法不正确的是( )
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A.反映物体运动的图线是B B.2s内拉力F的功率为30W
C.2s拉力F的有用功为48J D.物体与地面间的滑动摩擦力为20N
6.弹簧测力计下挂一圆柱体,从离水面某高度缓慢浸入水中。如图是弹簧测力计示数F与圆柱体下降高
度h变化关系的图像。(此过程中水面上升的高度可忽略不计)下列说法正确的是( )
A.圆柱体受到的重力是8N
B.圆柱体受到的最大浮力是12N
C.当圆柱体刚好全部浸没时,下表面受到水的压强为296Pa
D.圆柱体的密度是1.5×103kg/m3
7.如图,将圆柱体缓慢浸入水中直至完全浸没(g取10N/kg,ρ =1×103kg/m3),以下正确的是( )
水
A.G =6N
物
B.F =3N
浮max
C.圆柱体密度ρ=1.5×103kg/m3
D.当圆柱体全部浸没时下表面受到水的压强为800Pa
8.如图所示,在水平桌面上有两个相同的柱形容器,其高度为40cm,现将两个完全相同的正方体物块放
入其中。甲图中的物块与容器底部之间用少量蜡密封(不计蜡的质量),乙图中的物块直接置于容器底部,
丙图为向乙图中容器加水时物块对容器底部压力F随容器中液面高度h变化的图像,下列说法正确的是(
)
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A.物块的密度为1.5×103kg/m3
B.乙容器中,物块受到的最大浮力为120N
C.未加液体时,物块对容器底部的压强是3×105Pa
D.向甲容器内加水到液面高度为10cm,此时物块所受的浮力为0.1N
9.(多选)如图为甲、乙两种物质的质量m与体积V的关系图像。下列说法正确的是( )
A.甲物质的密度与质量成正比
B.甲、乙两种物质的密度之比是
C.甲、乙质量相同时,乙的体积是甲的2倍
D.甲、乙体积相同时,甲的质量是乙的0.5倍
10.(多选) 两辆小车同时从同一地点出发沿直线向南运动,图甲是a车运动的 图像,图乙是b
车运动的 图像,下列说法正确的是( )
A. 内,a车和b车都做匀速直线运动 B. 内,a车的平均速度是
C.a车在 的速度小于在 的速度 D. 内,以a车为参照物,b车向北运动
11.(多选)小明和小红同时从甲地出发,去往距离1500m的乙地,图中是二人运动的路程﹣时间图象,
以下说法正确的是( )
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A.从甲地到乙地,小红始终做匀速直线运动
B.前6min,小明的平均速度比小红的平均速度大
C.小明到达乙地之前,一共和小红相遇两次
D.从甲地到乙地,小明的平均速度比小红的平均速度大
12.用如图甲所示的装置探究滑轮组的机械效率 与动滑轮重G 的关系。(忽略绳重和摩擦)
动
(1)实验时,应 (选填“匀速”“加速”或“减速”)竖直向下拉动弹簧测力计;
(2)改变动滑轮重,提升同一物体进行多次实验,获得数据并绘制出如图乙所示的图像。分析图像可知:
被提升物体重力相同时,动滑轮越重,滑轮组的机械效率 (选填“越高”或“越低”)。滑
轮组的效率与物体上升的高度 (选填“有关”或“无关”);
(3)分析图像中的A点可知,被提升物体所受的重力为 N。若用不同滑轮组提升同一物体的
效率分别为50%和90%,则两次滑轮组中的动滑轮重力之比为 。
考点四 电磁学
考法 01 电磁学图像
1.(2024·青海西宁·中考真题)如图所示是 和 两个定值电阻的U-I图像,由图像可知
;若将 和 串联接在6V的电源两端,电路中的电流为 A;若将 和 并联接在6V的电源两端,
通电10s电路产生的热量为 J。
2.(2023·山东烟台·中考真题)如图甲所示,电源电压恒定不变, 的阻值为 ,图乙是小灯泡L的电
流与电压关系的图像。当只闭合 时,电压表示数为 ,通过小灯泡的电流为 A,电源电压为
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V;当只闭合 时,电压表示数为 ,电路在 内消耗的电能为 J。
3.(2023·辽宁抚顺·中考真题)如图甲所示的电路,电源电压不变,电流表量程为0~0.6A,电压表量程为
0~15V。闭合开关S、 ,断开 ,滑动变阻器的滑片P从最右端向左移动,直至灯泡正常发光,电流表
示数和电压表示数关系图像如图乙所示,灯泡正常发光时,某块电表的示数恰好达到最大值;再断开 ,
闭合 ,将滑片P调回至最右端,电压表示数和滑动变阻器连入电路的阻值关系图像如图丙所示。则电源
电压为 V,变化过程中,灯泡的最小电阻为 ,灯泡的额定功率为
W。
4.(2023·海南·中考真题)如图甲所示电路中,电源电压不变,灯泡L标有“6V0.3A”,滑动变阻器R标
有“20Ω 2A”,电路工作时不考虑灯丝电阻变化,并保证电路安全。只闭合开关S时电路的最小总功率为
,开关S、 均闭合时的最小总功率为 ,两种情况下,移动滑片,得到电流表示数I随滑动变阻
器阻值R变化的关系如图乙。则电源电压U= V, P: P= 。
1 2
5.(2023·湖北·中考真题)课后服务时间,老师和物理兴趣小组同学用一个热敏电阻与其它电学元件组成
了如图甲电路。电源电压恒定不变, 是定值电阻,R是热敏电阻,其阻值R与温度t的关系如图乙所示。
开关S闭合,热敏电阻温度升高时,下列说法正确的是( )
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A.电压表V的示数减小
B.电流表 的示数减小
C.电流表 与 示数之差不变
D.电压表V与电流表 示数之比增大
6.(2023·山东济宁·中考真题)图是灯泡L的I-U图像,结合图像分析,下列选项正确的是( )
A.通过灯泡L的电流与其两端的电压成正比
B.当通过灯泡L的电流为0.3A时,其实际功率为0.72W
C.将两个完全相同的灯泡L串联在2.4V的电源两端,电路的总功率为0.24W
D.将灯泡L和18Ω的定值电阻并联在3.6V的电源两端,电路的总电阻为6Ω
7.(2024·四川巴中·中考真题)如图甲所示电路,电源电压不变,图乙是小灯泡L和定值电阻R的电流与
电压关系图像。闭合S时,电压表的示数为2V,下列判断正确的是( )
A.电源电压为6V B.R的电阻为5Ω
C.闭合S时,R消耗的电功率为3.6W D.闭合S时,电路的总功率为6W
8.(2024·西藏·中考真题)如图(甲)所示电路,电源电压保持不变。闭合开关S,将滑动变阻器的滑片
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由最右端向左端移动的过程中,电压表与电流表示数的变化关系如图(乙)所示。下列选项正确的是(
)
A.电源电压为12V
B.电路的最小功率为1.4W
C.电压表与电流表对应的示数之比变大
D.电路中,电流的最大值与最小值之比为5∶1
9.(2023·山东德州·中考真题)如图甲所示,电源电压保持不变。电流表A的量程为 ,电压表 、
的量程均为 ,滑动变阻器 的规格为“ ”,小灯泡的额定电压为 。滑动变阻器的滑
片P在某点时,小灯泡正常发光,此时电压表 的示数为 。在保证电路各元件安全的最大范围内调节
滑片P,其中一只电压表与电流表示数的变化图象如图乙所示。下列说法正确的是( )
A.电源电压为 B.电压表 的示数变化范围为
C.滑动变阻器的取值范围是 D.小灯泡的功率范围为
10.(2023·湖北荆州·中考真题)如图甲所示的电路中,电源电压恒定,闭合开关S,将滑动变阻器的滑片
P从最右端滑至灯泡正常发光的位置,两电压表示数与电流表示数变化的关系图像如图乙所示,则下列说
法正确的是( )
A.a曲线表示电压表V 示数与电流表示数变化的关系图像
1
B.电源电压为8V
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C.灯泡正常发光时滑动变阻器连入电路的阻值为40Ω
D.灯泡的额定功率为3.5W
知识点一 电磁学图像
1.I-U图像
(1)I-U图像表示电流随电压变化的规律,图像中,横轴表示电压U,单位一般是V;纵轴表示电流
I,单位一般是A。也有横轴表示电流I,纵轴表示电压U的。
(2)如图甲,图线b和c中的电流值与电压值成正比说明电阻不变,这是定值电阻的I-U图线;图线
a随电压的增大有向下弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值变大,即电阻变大,小灯泡灯丝的
I-U图像一般是这种形式的;图线d随电压的增大有向上弯曲的趋势,说明随着电压的增大,U与I的比值
变小,即电阻变小。
(3)如图甲,根据图像比较定值电阻的大小时,可以比较同一电压下的电流,电流大的电阻小;也
可以比较同一电流下的电压,电压大的电阻大;还可以比较图线的倾斜程度,图线越陡,说明U与I的比
值越小,即电阻越小。例如:R