专题3图像的数据点的应用-2025年高考物理冲刺解题方法与得分技巧（全国通用）

专题3 图像的数据点的应用 考点一 U-I图像求瞬时功率 2 考点二 P-V图像求温度和温度的变化 4 考点三 元件和电源的U-I图像求实际功率 6 考点四 电源外U-I图像求电源电动势 7 考点五 动量定理与v-t图象结合的问题 10 考点六 光电效应图像求截止频率和逸出功 12 考点一 U-I图像求瞬时功率 1．（24-25高二上·广东潮州·期中）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（    ） A．此电源的电动势为4V，内电阻为Ω B．此电源的短路电流为6A C．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W D．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将不变 2．（21-22高二上·重庆大渡口·期末）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如题图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L1的电阻为12 Ω B．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 W D．干路电流为0.45 A 3．（22-23高二上·宁夏吴忠·期末）如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的总功率为1.5W B．电源内阻为0.5Ω C．电源的效率为50% D．电阻R功率为2.5W 4．（23-24高三下·河北沧州·阶段练习）某实验小组利用电压表、电流表、滑动变阻器等元件，设计了如图甲或如图乙所示的电路来研究半导体二极管的伏安特性曲线。实验时，闭合开关，缓慢调节滑动变阻器滑动触头的位置，记录相对应的电压表读数U、电流表读数I，得到实验的I-U图线如图丙所示，回答下列问题： (1)本实验应选图 （填“甲”或“乙”）电路图来连接实物图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端。 (2)根据所选电路图，用笔画线代替导线，把图丁中的实物图连接完整。 (3)半导体二极管的I-U图线不是直线，这些电学元件称为非线性元件，欧姆定律 （填“适用”或“不适用”）于非线性元件，计算电阻的公式 （填“适用”或“不适用”）于非线性元件，从I-U图线是一条曲线看出半导体二极管的电阻不是一个常数，当半导体二极管的电流为0.5A时，其功率为 W。 5．（23-24高三下·重庆沙坪坝·阶段练习）兴趣小组用如图（a）所示的电路探究纯电阻原件X的电学特性。实验中的电表均可视为理想电表。 (1)闭合开关和，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，将电压表和电流表的读数描绘成图线，如图（b）中图线Ⅰ。由此可知实验中所用电源的电动势为 V（保留3位有效数字）。 (2)断开开关、闭合，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，将电压表和电流表的读数描绘成图线，如图（b）中图线Ⅱ。由此可知元件X的电阻随电流的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”）。当流过元件X的电流为时，该元件消耗的电功率为 W（保留3位有效数字）。 (3)在（2）问调节过程中，当滑动变阻器和电源内阻的发热功率相等时电流表的读数为 A（保留2位有效数字）。 考点二 P-V图像求温度和温度的变化 6．（23-24高二下·北京西城·期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，经历两个过程，先后到达状态和，、和三个状态的温度分别为、和，则（　　） A．， B．， C．状态到状态的过程中，气体内能增加 D．状态到状态的过程中，气体对外做功 7．（19-20高二下·广东茂名·开学考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，A、B和C、D为等温过程，B、C为等压过程，D、A为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是（    ） A．A、B过程中，气体放出热量 B．B、C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C、D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D．D、A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 8．（23-24高二下·河北邢台·阶段练习）一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。下列说法正确的是（    ） A．过程，气体分子平均动能增大 B．过程，气体向外界放热 C．过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数减少 D．过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数增多 9．（20-21高三上·云南昆明·阶段练习）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经状态B、C和D后回到状态A，图中曲线AB、CD为反比例函数图线，直线BC平行于V轴，直线DA平行于p轴。该理想气体经过的A→B、B→C、C→D、D→A四个过程中，气体吸热的过程有 ；外界对气体做功的过程有 ；气体内能减少的过程有 ；吸收热量等于气体对外界做功的过程有 。 10．（22-23高二下·浙江·期中）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C。已知状态A的温度为，求 （1）状态A与状态B的体积之比； （2）状态B的温度； （3）状态C的温度。 考点三 元件和电源的U-I图像求实际功率 11．（24-25高二上·北京·期中）在如图所示的U-I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系；现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（　　） A．该电阻的阻值为4.0Ω B．该电源的电动势为6.0V，内阻为0.5Ω C．该电源的路端电压为4.0V，输出功率为4.0W D．用比R电阻大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大 12．（23-24高二上·海南省直辖县级单位·期末）在如图所示的U­I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电阻R的阻值为 C．电源的效率为80% D．电源的输出功率为4W 13．（24-25高二上·山东枣庄·阶段练习）如图所示，规格为6V，0.5A的小灯泡U-I图像过（0.2，1）、（0.4，3）两坐标点，现将三个这样的小灯泡并联后接在一个内阻为2Ω、电动势为6V的电源两端，待电路稳定后（　　） A．此时每个小灯泡的功率均约为1.2W B．此时每个小灯泡的功率均约为1.5W C．此时每个小灯泡的电阻均约为5Ω D．此时每个小灯泡的电阻均约为12Ω 14．（24-25高二上·湖北·阶段练习）某品牌儿童玩具——电动发光遥控飞行水晶球，具有悬浮、红外感应避障、耐摔、防卡死自动断电保护等特点，造型精致可爱，放飞孩子们的童年，唤醒满满的童心，深受孩子们的喜爱。其电路可简化为如图甲所示的电路图。若电源电动势为8.0 V，内阻为3.0 Ω，电动机线圈的电阻为RM = 0.6 Ω。两盏小电珠L的规格均为“3.0 V，1.8 W”，其伏安特性曲线如图乙所示。开关S1、S2均闭合时， 电动机正常转动，电流表示数为1 A，则（　　） A．小电珠的电阻约为4.0 Ω B．电动机的额定功率约为3.6 W C．电动机的机械效率约为83% D．若开关S1闭合，S2断开， 两盏小电珠均能正常发光 考点四 电源外U-I图像求电源电动势 15．（24-25高二上·山东泰安·阶段练习）如图所示，直线I、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的图像。曲线Ⅲ与直线I、Ⅱ相交点的坐标分别为。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（   ） A．电源1与电源2的内阻之比是 B．电源1与电源2的电动势之比是 C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 16．（24-25高二上·广东佛山·期末）某学习小组利用以下器材测量新干电池的电动势和内阻： A．新干电池2节：每节电池电动势略大于，内阻约 B．电压表：量程，内阻约 C．电压表：量程，内阻约 D．电流表A：量程，内阻为 E．滑动变阻器：规格 F．不同规格的定值电阻若干、开关、导线。 (1)图为学习小组设计的电路图，为了使测量结果尽可能准确，应选用电压表 （选填“”或“”）。 (2)闭合开关前，甲同学先将滑动变阻器的滑片P移到最右端，请问甲同学的操作是否合理 ？请判断并说明理由： (3)将滑动变阻器的滑片置于合适位置后，闭合开关，开始测量。由于电池组的内阻较小，导致移动滑动变阻器的滑片时， （选填“电压表”或“电流表”）无法有效读取多个数据。 (4)学习小组对实验进行改进如图：将一个阻值为的定值电阻串联在电路中。闭合开关，记录数据，并描绘出图线（图）。由图线可得，一节干电池的电动势 ，内阻 Ω。（结果均保留2位小数） 17．（24-25高二上·四川德阳·阶段练习）某同学为了测定某电源的电动势和内电阻，设计了一个实验电路如图1所示，请回答下列问题： (1)现备有以下器材： A．干电池1个；B．滑动变阻器（0~50Ω）；C．滑动变阻器；D．电压表；E.电压表（0~6V）；F.电流表（0~0.6A）；G.电流表 其中滑动变阻器应选 ，电压表应选 ，电流表应选 。（填字母代号） (2)某学生用螺旋测微器测定滑动变阻器内部金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径为 mm。 (3)图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻 ，电动势 V。（结果保留两位有效数字） (4)该同学认为，如果考虑电表内阻对电路的影响，此实验存在误差，下列分析正确的是______。 A．电压表测量值是准确的 B．电流表测量值是准确的 C．电动势测量值大于真实值 D．内阻测量值小于真实值 考点五 动量定理与v-t图象结合的问题 18．（20-21高二上·北京·期中）如图(a)所示，质量为2kg的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用．小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是(    ) A．F2的大小为6N B．F1与F2大小的比值为3:5 C．t=2.5s时，小球经过界线MN D．小球向右运动的过程中，F1与F2的冲量相同 19．（20-21高三上·江西吉安·期中）如图甲所示，一物块在时刻，以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，时刻物块到达最高点，时刻物块又返回底端．由此可以确定（） A．物体冲上斜面的最大位移 B．物块返回底端时的速度 C．物块所受摩擦力大小 D．斜面倾角 20．（20-21高三·湖南长沙·阶段练习）水平面上有质量相等的a、b两个物体并排放置，水平推力F1、F2分别作用在物体a、b上,一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的v—t图线如图所示，图中，则整个运动过程中（　　） A．F1对a物体做的功等于F2对b物体做的功 B．F1对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量 C．t时刻a物体和b物体的速度方向相反 D．t时刻a物体和b物体位移相等 21．（2024·安徽合肥·模拟预测）现要测电阻R0阻值和某电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有：两个理想电压表、（量程均为3V），其中的内阻为，理想电流表A（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，被测电池，电键S及导线若干。某同学设计一个如图（a）所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻，已知，调节滑动变阻器，两电压表和电流表分别测得多组、、I的读数，并作出图（图线1）和图（图线2），描点作图见图（b）。 (1)由图可知得出电阻阻值为 Ω； (2)电池组E的电动势为 V，内阻为 Ω。 22．（19-20高三上·湖北·开学考试）如图甲所示，质量为的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t=0时，两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的图象如图乙所示，g取。 （1）小车在第1.0s内所受的合力为多大? （2）要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少? （3）假设A、B两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A、B在1.0s~3.0s时间内的图象。 考点六 光电效应图像求截止频率和逸出功 23．（23-24高二下·广东梅州·期末）光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应，某同学利用如图甲所示的电路研究某种金属的遏止电压与入射光的频率的关系，描绘出如图乙所示的图像，根据光电效应规律，结合图像分析，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向右移动，电流表示数会变大 B．仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能增大 C．由图像可知，该光电管的截止频率为 D．开关S断开时，若入射光的频率为，则电压表的示数为 24．（20-21高二下·广西钦州·期末）甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示。纵截距分别为：、，则下列判断正确的是（　　） A．甲金属的逸出功等于 B．甲金属产生的光电子初动能都比乙金属产生的光电子初动能大 C．Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，但与入射光和金属材料均有关 D．入射光的频率为时，甲金属产生的光电子的最大初动能为 25．（2024高三·全国·考点练习）从1907年起，密立根就开始测量金属的遏止电压与入射光的频率的关系，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，我们利用图甲所示装置进行实验，得到某金属的图像如图乙所示，电子的电荷量e、图中和均已知。求： （1）金属的逸出功； （2）普朗克常量h； （3）当入射光的频率为时，逸出光电子的初动能范围。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$ 考点3 图像的数据点的应用 考点一 U-I图像求瞬时功率 2 考点二 P-V图像求温度和温度的变化 8 考点三 元件和电源的U-I图像求实际功率 13 考点四 电源外U-I图像求电源电动势 19 考点五 动量定理与v-t图象结合的问题 24 考点六 光电效应图像求截止频率和逸出功 30 考点一 U-I图像求瞬时功率 1．（24-25高二上·广东潮州·期中）如图所示，直线A为某电源的图线，曲线B为某小灯泡L的图线的一部分，用该电源和小灯泡L串联起来组成闭合回路时灯泡L恰能正常发光，则下列说法中正确的是（    ） A．此电源的电动势为4V，内电阻为Ω B．此电源的短路电流为6A C．灯泡L的额定电压为3V，额定功率为6W D．把灯泡L换成阻值恒为1Ω的纯电阻，电源的输出功率将不变 【答案】C 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律，电路中路端电压与干路电流的关系为 结合题图，可得 故A错误； B．电路中的短路电流为 故B错误； C．由题意可知，灯泡L正常发光，可知此时灯泡两端的电压即为额定电压，所以灯泡L的额定电压为3V，额定功率为 故C正确； D．灯泡正常发光时的电阻为 若把灯泡L换成阻值为的纯电阻，电路中的总电阻减小，总电流增大。接灯泡L时，由C选项分析可知，此时电源的输出功率为。当换成阻值为的纯电阻时，电路中的总电流为 此时电源的输出功率为 即电源的输出功率变大，故D错误。 故选C。 2．（21-22高二上·重庆大渡口·期末）在如图甲所示的电路中，电源电动势为3.0 V，内阻不计，L1、L2、L3为3个相同规格的小灯泡，这种小灯泡的伏安特性曲线如题图乙所示。当开关闭合后，下列判断正确的是（　　） A．灯泡L1的电阻为12 Ω B．通过灯泡L1的电流为灯泡L2电流的2倍 C．灯泡L1消耗的电功率为0.75 W D．干路电流为0.45 A 【答案】ACD 【详解】AC．当开关闭合后，灯泡L1的电压 U1=3V 由图2读出其电流 I1=0.25A 则灯泡L1的电阻为 灯泡L1消耗的电功率为 P1=U1I1=0.75W 故AC正确； BD．灯泡L2、L3串联，电压 U2=U3=1.5V 由图读出其电流 I2=I3=0.20A 则 I1=1.25I2 干路电流为 故B错误，D正确； 故选ACD。 3．（22-23高二上·宁夏吴忠·期末）如图所示的图像中，直线Ⅰ为某电源的路端电压与电流的关系，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线，用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图像可知（　　） A．电源的总功率为1.5W B．电源内阻为0.5Ω C．电源的效率为50% D．电阻R功率为2.5W 【答案】C 【详解】AB．由闭合电路欧姆定律可知路端电压 图Ⅰ可知，电源的电动势为 E=3.0V 内阻 电源的总功率 故A错误，B错误； C．电源的效率 故C正确； D．由图Ⅱ可知 电阻R功率 D错误。 故选C。 4．（23-24高三下·河北沧州·阶段练习）某实验小组利用电压表、电流表、滑动变阻器等元件，设计了如图甲或如图乙所示的电路来研究半导体二极管的伏安特性曲线。实验时，闭合开关，缓慢调节滑动变阻器滑动触头的位置，记录相对应的电压表读数U、电流表读数I，得到实验的I-U图线如图丙所示，回答下列问题： (1)本实验应选图 （填“甲”或“乙”）电路图来连接实物图，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （填“a”或“b”）端。 (2)根据所选电路图，用笔画线代替导线，把图丁中的实物图连接完整。 (3)半导体二极管的I-U图线不是直线，这些电学元件称为非线性元件，欧姆定律 （填“适用”或“不适用”）于非线性元件，计算电阻的公式 （填“适用”或“不适用”）于非线性元件，从I-U图线是一条曲线看出半导体二极管的电阻不是一个常数，当半导体二极管的电流为0.5A时，其功率为 W。 【答案】(1) 乙 a (2) (3) 不适用 适用 1.5 【详解】（1）[1][2]为了让电压、电流从0开始连续变化，本实验应选乙图来连接实物图；为了保证电路的安全，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于a端。 （2）[3]实物连线如图所示 （3）[4][5][6]半导体二极管的I-U图线不是直线，这些电学元件称为非线性元件，虽然欧姆定律不适用于非线性元件，但计算电阻的公式适用于非线性元件。从I-U图线是一条曲线可以看出半导体二极管的电阻不是一个常数，当半导体二极管的电流为0.5A时，电压为3V，则功率 5．（23-24高三下·重庆沙坪坝·阶段练习）兴趣小组用如图（a）所示的电路探究纯电阻原件X的电学特性。实验中的电表均可视为理想电表。 (1)闭合开关和，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，将电压表和电流表的读数描绘成图线，如图（b）中图线Ⅰ。由此可知实验中所用电源的电动势为 V（保留3位有效数字）。 (2)断开开关、闭合，调节滑动变阻器R接入电路的阻值，将电压表和电流表的读数描绘成图线，如图（b）中图线Ⅱ。由此可知元件X的电阻随电流的增大而 （填“增大”“减小”或“不变”）。当流过元件X的电流为时，该元件消耗的电功率为 W（保留3位有效数字）。 (3)在（2）问调节过程中，当滑动变阻器和电源内阻的发热功率相等时电流表的读数为 A（保留2位有效数字）。 【答案】(1)1.43/1.44/1.45 (2) 增大 0.204（0.192~0.216） (3)0.77（0.74~0.80） 【详解】（1）图线Ⅰ可知元件X短路，根据图像的纵截距表示电动势，实验中所用电源的电动势为。 （2）[1]图线Ⅱ上某点与纵截距连线的斜率绝对值表示元件X和内阻的和，故知元件X的电阻随电流的增大而增大； [2]电流为时，由图线Ⅰ可知，则此时内阻上电压为 由图线Ⅱ可知，则此时内阻加元件X上电压为 该元件上电压为 消耗的电功率 （3）当滑动变阻器和电源内阻的发热功率相等时，二者的电压也相等，只需要电动势E与图线Ⅰ上纵坐标的差（表示内阻上电压）和图线Ⅱ上纵坐标（表示滑动变阻器上电压）相等，通过观察横坐标可知电流为满足条件。 考点二 P-V图像求温度和温度的变化 6．（23-24高二下·北京西城·期末）如图所示，一定质量的理想气体从状态开始，经历两个过程，先后到达状态和，、和三个状态的温度分别为、和，则（　　） A．， B．， C．状态到状态的过程中，气体内能增加 D．状态到状态的过程中，气体对外做功 【答案】C 【详解】AB．因AB两态压强相同，但是 根据 可知 BC两态体积相同，但是 则 选项AB错误； C．状态A到状态B的过程中气体温度升高，则气体内能增加，选项C正确； D．状态B到状态C的过程中气体的体积不变，气体不做功，选项D错误； 故选C。 7．（19-20高二下·广东茂名·开学考试）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经过状态B、C和D后再回到状态A，其中，A、B和C、D为等温过程，B、C为等压过程，D、A为等容过程，则在该循环过程中，下列说法正确的是（    ） A．A、B过程中，气体放出热量 B．B、C过程中，气体分子的平均动能增大 C．C、D过程中，单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少 D．D、A过程中，气体分子的速率分布曲线不发生变化 【答案】ABC 【详解】A．因为A、B为等温过程，压强变大，体积变小，故外界对气体做功，根据热力学第一定律有△U=W+Q，温度不变，则内能不变，故气体一定放出热量，选项A正确； B．B、C为等压过程，因为体积增大，由理想气体状态方程可知，气体温度升高，内能增加，故气体分子的平均动能增大，选项B正确； C．C、D为等温过程，压强变小，体积增大，因为温度不变，故气体分子的平均动能不变，压强变小说明单位时间内碰撞单位面积器壁的分子数减少，选项C正确； D．D、A为等容过程，体积不变，压强变小，由可知，温度降低，气体分子的平均动能减小，故气体分子的速率分布曲线会发生变化，选项D错误； 故选ABC。 8．（23-24高二下·河北邢台·阶段练习）一定质量的理想气体从状态A经过状态B和C又回到状态A。其压强p随体积V变化的图线如图所示，其中A到B为绝热过程，C到A为等温过程。下列说法正确的是（    ） A．过程，气体分子平均动能增大 B．过程，气体向外界放热 C．过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数减少 D．过程，单位时间内器壁单位面积受气体分子撞击次数增多 【答案】C 【详解】A．由图可知，过程，气体绝热膨胀，气体对外界做功，根据热力学第一定律可知气体内能减小，温度降低，气体分子的平均动能减小，故A错误； B．过程是等压变化，体积增大，则气体对外做功，即，由盖—吕萨克定律可知气体温度升高，故气体内能增大，根据热力学第一定律可知气体从外界吸热，故B错误； C D．过程是等压变化，体积增大，温度升高，分子平均动能增大，压强不变，则容器器壁在单位时间内单位面积上受到气体分子撞击的次数一定减少，故C正确，D错误。 故选C。 9．（20-21高三上·云南昆明·阶段练习）如图所示，一定质量的理想气体从状态A依次经状态B、C和D后回到状态A，图中曲线AB、CD为反比例函数图线，直线BC平行于V轴，直线DA平行于p轴。该理想气体经过的A→B、B→C、C→D、D→A四个过程中，气体吸热的过程有 ；外界对气体做功的过程有 ；气体内能减少的过程有 ；吸收热量等于气体对外界做功的过程有 。 【答案】 、 【详解】[1][2][3][4]从图象中确定气体各种状态参量变化的对应关系，再根据热力学第一定律和理想气体实验定律求解。 为等温变化，有 体积减小，外界对气体做功 根据热力学第一定律 得 气体对外放热。 为等压变化过程，温度T升高，内能增加 体积增大，气体对外界做功，即 根据热力学第一定律 气体从外界吸热。 为等温变化过程 体积增大，气体对外界做功，即 根据热力学第一定律 得 气体从外界吸热。 为等容变化过程，压强减小，根据查理定律 可知，温度T下降，内能减少，有 体积不变，气体不做功，即 据热力学第一定律 气体对外放热。 10．（22-23高二下·浙江·期中）如图所示，一定质量的理想气体从状态A开始，经历两个状态变化过程，先后到达状态B和C。已知状态A的温度为，求 （1）状态A与状态B的体积之比； （2）状态B的温度； （3）状态C的温度。 【答案】（1）；（2）；（3） 【详解】（1）设坐标纸的一小格分别为和，则由图可知 ， 所以 （2）由题图可知，状态为等压变化，由盖吕萨克定律得 由（1）已知 得 （3）由题图知，状态为等容变化过程，根据查理定律 又由图知， 得 考点三 元件和电源的U-I图像求实际功率 11．（24-25高二上·北京·期中）在如图所示的U-I图中，直线a为某电源的路端电压与电流的关系，直线b为某电阻R的电压与电流的关系；现用该电源直接与电阻R连接成闭合电路，由图可知（　　） A．该电阻的阻值为4.0Ω B．该电源的电动势为6.0V，内阻为0.5Ω C．该电源的路端电压为4.0V，输出功率为4.0W D．用比R电阻大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率可能增大 【答案】AC 【详解】A．由图像b可知，外电阻为 A正确； B．由图像a可知，电源电动势 短路电流为 则电源内阻为 B错误； C．由两图像的交点坐标，可知，路端电压为,干路电流为，故电源输出功率为 C正确； D．电源的内阻为，外电路电阻R为，由电源输出功率随外电阻的变化图像 可知，外电阻等于电源内阻时，电源输出功率最大，则用比R电阻大的电阻与该电源组成闭合回路，电源的输出功率一定减小，D错误。 故选AC。 12．（23-24高二上·海南省直辖县级单位·期末）在如图所示的U­I图像中，直线Ⅰ为某一电源的路端电压与电流的关系图像，直线Ⅱ为某一电阻R的伏安特性曲线。用该电源与电阻R组成闭合电路。由图像判断正确的是（　　） A．电源的内阻为 B．电阻R的阻值为 C．电源的效率为80% D．电源的输出功率为4W 【答案】BD 【详解】A．根据闭合电路欧姆定律得 当时，，由图像Ⅰ纵轴截距可读出电源的电动势，横轴截距可读出电源的短路电流，电源的内阻等于图线的斜率绝对值，则 A错误； B．根据图像Ⅱ可知，，，电阻R的阻值 B正确； C．电源的效率 C错误； D．两图线的交点表示该电源直接与电阻R相连组成闭合电路时的工作状态，则电源的输出功率为 D正确； 故选BD。 13．（24-25高二上·山东枣庄·阶段练习）如图所示，规格为6V，0.5A的小灯泡U-I图像过（0.2，1）、（0.4，3）两坐标点，现将三个这样的小灯泡并联后接在一个内阻为2Ω、电动势为6V的电源两端，待电路稳定后（　　） A．此时每个小灯泡的功率均约为1.2W B．此时每个小灯泡的功率均约为1.5W C．此时每个小灯泡的电阻均约为5Ω D．此时每个小灯泡的电阻均约为12Ω 【答案】B 【详解】电路稳定后，设每个小灯泡两端的电压均为U，通过每个小灯泡的电流均为I，则由闭合电路欧姆定律有 即 在题图中画出这个关系图像如图所示 两图像的交点坐标为（0.42,3.4），故每个小灯泡的电阻均为 每个小灯泡的功率均为 故选B。 14．（24-25高二上·湖北·阶段练习）某品牌儿童玩具——电动发光遥控飞行水晶球，具有悬浮、红外感应避障、耐摔、防卡死自动断电保护等特点，造型精致可爱，放飞孩子们的童年，唤醒满满的童心，深受孩子们的喜爱。其电路可简化为如图甲所示的电路图。若电源电动势为8.0 V，内阻为3.0 Ω，电动机线圈的电阻为RM = 0.6 Ω。两盏小电珠L的规格均为“3.0 V，1.8 W”，其伏安特性曲线如图乙所示。开关S1、S2均闭合时， 电动机正常转动，电流表示数为1 A，则（　　） A．小电珠的电阻约为4.0 Ω B．电动机的额定功率约为3.6 W C．电动机的机械效率约为83% D．若开关S1闭合，S2断开， 两盏小电珠均能正常发光 【答案】ABC 【详解】A．设每每盏灯两端的电压为U，电流为I，由闭合电路的欧姆定律可得 解得 此函数图像与伏安特性曲线的交点如图所示 此时电压 电流 故灯的电阻 故A正确； B．电动机的额定电压 故其额定功率 故B正确； C．电动机的输出功率 故电动机的效率 故C正确； D．开关S1闭合，S2断开，若两盏小电珠均正常发光，回路中的电流为0.6 A，则电源的电动势 故小电珠不能正常发光，故D错误。 故选ABC。 考点四 电源外U-I图像求电源电动势 15．（24-25高二上·山东泰安·阶段练习）如图所示，直线I、Ⅱ分别是电源1与电源2的路端电压随输出电流的变化的特性图线，曲线Ⅲ是一个小灯泡的图像。曲线Ⅲ与直线I、Ⅱ相交点的坐标分别为。如果把该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接，则下列说法正确的是（   ） A．电源1与电源2的内阻之比是 B．电源1与电源2的电动势之比是 C．在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 D．在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 【答案】AB 【详解】AB．由电源的图像可知， 图像的截距为电动势的大小，故电源1与电源2的电动势之比为 电源1与电源2的内阻为图线的斜率大小，即 AB正确； C．该小灯泡分别与电源1、电源2单独连接时，其图线的交点即为电路中干路电流和路端电压，有 所以在这两种连接状态下，小灯泡的电阻之比是 C错误； D．根据 可得在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率分别为 故在这两种连接状态下，小灯泡消耗的功率之比是 D错误。 故选AB。 16．（24-25高二上·广东佛山·期末）某学习小组利用以下器材测量新干电池的电动势和内阻： A．新干电池2节：每节电池电动势略大于，内阻约 B．电压表：量程，内阻约 C．电压表：量程，内阻约 D．电流表A：量程，内阻为 E．滑动变阻器：规格 F．不同规格的定值电阻若干、开关、导线。 (1)图为学习小组设计的电路图，为了使测量结果尽可能准确，应选用电压表 （选填“”或“”）。 (2)闭合开关前，甲同学先将滑动变阻器的滑片P移到最右端，请问甲同学的操作是否合理 ？请判断并说明理由： (3)将滑动变阻器的滑片置于合适位置后，闭合开关，开始测量。由于电池组的内阻较小，导致移动滑动变阻器的滑片时， （选填“电压表”或“电流表”）无法有效读取多个数据。 (4)学习小组对实验进行改进如图：将一个阻值为的定值电阻串联在电路中。闭合开关，记录数据，并描绘出图线（图）。由图线可得，一节干电池的电动势 ，内阻 Ω。（结果均保留2位小数） 【答案】(1) (2) 合理 为了保护电路，实验前应该把滑动变阻器阻值调到最大，即滑片P移到最右端。 (3)电压表 (4) 1.55 0.80 【详解】（1）题意知电源总电动势约为3V，为了使测量结果尽可能准确，应选用电压表。 （2）[1][2]合理，为了保护电路，实验前应该把滑动变阻器阻值调到最大，即滑片P移到最右端。 （3）由于电源内阻较小，所以电源内阻分压小，故路端电压变化幅度小，即电压表变化小，则电压表无法有效读取多个数据。 （4）[1][2]设一节干电池电动势、内阻分别为E、r，根据闭合电路欧姆定律得 补全图像如下。 从图像可得电动势 解得 图线斜率绝对值 代入题中数据，解得 17．（24-25高二上·四川德阳·阶段练习）某同学为了测定某电源的电动势和内电阻，设计了一个实验电路如图1所示，请回答下列问题： (1)现备有以下器材： A．干电池1个；B．滑动变阻器（0~50Ω）；C．滑动变阻器；D．电压表；E.电压表（0~6V）；F.电流表（0~0.6A）；G.电流表 其中滑动变阻器应选 ，电压表应选 ，电流表应选 。（填字母代号） (2)某学生用螺旋测微器测定滑动变阻器内部金属丝的直径时，测得的结果如图所示，则该金属丝的直径为 mm。 (3)图2是根据实验数据画出的图像。由此可知这个干电池的内阻 ，电动势 V。（结果保留两位有效数字） (4)该同学认为，如果考虑电表内阻对电路的影响，此实验存在误差，下列分析正确的是______。 A．电压表测量值是准确的 B．电流表测量值是准确的 C．电动势测量值大于真实值 D．内阻测量值小于真实值 【答案】(1) B D F (2) (3) (4)AD 【详解】（1）[1][2][3]因为电源是一节干电池，电压为1.5V，为减小误差电压表选量程为的D；由于电池内阻较小，为了路端电压变化明显，电路电流不能太小，所以选B滑动变阻器；电流表指针尽可能半偏，所以电流表选量程为的F。 （2）螺旋测微器的读数为 （3）[1][2]由闭合电路欧姆定律可知 则图像的截距为电动势，斜率为电源内阻，由图可知电源的电动势为 电源的内阻为 （4）A．电压表直接测量路端电压，所以电压表的测量值是准确的，A正确； B．由于电压表的分流作用，可知电流表所测电流不是流过电池的电流，电流表所测电流较流过电池的电流偏小，B错误； CD．由电路图可知，相对于电源电流表采用外接法，由于电压表分流，电流测量值小于真实值，外电路短路时，电流测量值等于真实值，电源的图像如图所示 电源的图像与纵轴交点坐标值是电源电动势，图像斜率的绝对值是电源内阻，由图像可知，电源电动势的测量值小于真实值，电源内阻测量值小于真实值，D正确，C错误。 故选AD。 考点五 动量定理与v-t图象结合的问题 18．（20-21高二上·北京·期中）如图(a)所示，质量为2kg的小球放在光滑水平面上，在界线MN的左方始终受到水平恒力F1作用，在MN的右方除受F1外还受到与F1在同一条直线上的水平恒力F2的作用．小球从A点由静止开始运动，运动的v-t图像如图(b)所示，由图可知，下列中说法正确的是(    ) A．F2的大小为6N B．F1与F2大小的比值为3:5 C．t=2.5s时，小球经过界线MN D．小球向右运动的过程中，F1与F2的冲量相同 【答案】B 【详解】A．因不知道的大小，因此本题F1和F2的大小求不出，故A错误； B．物体在0-2.5s内一直向右运动，在2.5-5s内向左运动，其中在4s的时候越过MN向左运动，最终5s时减速为0；取向右为正方向，在0-2.5s内对物体写动量定理有，故B正确； C．物体在MN左侧受到恒力F1的作用做匀加速直线运动，物体在MN的右侧受F1和F2共同的作用做匀变速运动因此加速度会变化，因此结合v-t图像可知物体在1s时越过的MN，故C错误； D．小球向右的过程中F1的冲量和F2的冲量大小相等，但方向不一样，故D错误． 19．（20-21高三上·江西吉安·期中）如图甲所示，一物块在时刻，以初速度从足够长的粗糙斜面底端向上滑行，物块速度随时间变化的图象如图乙所示，时刻物块到达最高点，时刻物块又返回底端．由此可以确定（） A．物体冲上斜面的最大位移 B．物块返回底端时的速度 C．物块所受摩擦力大小 D．斜面倾角 【答案】ABD 【详解】根据图线的“面积”可以求出物体冲上斜面的最大位移为，故A正确 由于下滑与上滑的位移大小相等，根据数学知识可以求出物块返回底端时的速度．设物块返回底端时的速度大小为v，则 ，得到，故B正确； 根据动量定理得：上滑过程：-（mgsinθ+μmgcosθ）•t0=0-mv0 ①，下滑过程：（mgsinθ-μmgcosθ）•2t0=m ②，由①②解得： ，由于质量m未知，则无法求出f．得到 ，可以求出斜面倾角θ故C错误，D正确．故选ABD 【点睛】本题抓住速度图象的“面积”等于位移分析位移和物体返回斜面底端的速度大小．也可以根据牛顿第二定律和运动学结合求解f和sinθ． 20．（20-21高三·湖南长沙·阶段练习）水平面上有质量相等的a、b两个物体并排放置，水平推力F1、F2分别作用在物体a、b上,一段时间后撤去推力，物体继续运动一段距离后停下，两物体的v—t图线如图所示，图中，则整个运动过程中（　　） A．F1对a物体做的功等于F2对b物体做的功 B．F1对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量 C．t时刻a物体和b物体的速度方向相反 D．t时刻a物体和b物体位移相等 【答案】B 【分析】由速度图象分析可知，水平推力撤去后，AB与CD平行，说明加速度相同，动摩擦因数相同，两物体的质量相等，说明摩擦力大小不相等。再由牛顿第二定律分析推力关系。根据功的公式分析克服摩擦力做功的关系。对整个过程，由动能定理分析推力做功关系。根据动量定理，研究整个过程，确定两个推力的冲量关系。 【详解】A．根据图象，由于AB与CD平行，撤去推力后物体的加速度相同，由知，可见两物体所受的摩擦力大小相同。图象与时间轴所围的面积表示位移，则知整个过程中a的位移比b的小，由知，a、b克服摩擦力做功。对整个过程，由动能定理得，则推力做功为，结合，得水平推力F1、F2所做的功。故A错误； B．根据可知，摩擦力对a物体的冲量小于摩擦力对b物体的冲量，根据动量定理，对整个过程研究得 由图看出 则有 即F1对a物体的冲量小于F2对b物体的冲量。故B正确； C．t时刻a物体和b物体图象相交，则可知，此时二者的速度大小相等，方向相同，故C错误； D．图象与时间轴围成的面积表示位移，则可知两物体的位移不相等，故D错误； 故选B。 21．（2024·安徽合肥·模拟预测）现要测电阻R0阻值和某电池组的电动势E及内阻r。给定的器材有：两个理想电压表、（量程均为3V），其中的内阻为，理想电流表A（量程为0.6A），滑动变阻器R，待测的电阻R0，被测电池，电键S及导线若干。某同学设计一个如图（a）所示的电路同时测电阻R0阻值和电池组的电动势及内阻，已知，调节滑动变阻器，两电压表和电流表分别测得多组、、I的读数，并作出图（图线1）和图（图线2），描点作图见图（b）。 (1)由图可知得出电阻阻值为 Ω； (2)电池组E的电动势为 V，内阻为 Ω。 【答案】(1)4.0 (2) 6.0 8.0 【详解】（1）根据电路结构，结合部分电路欧姆定律可得电阻的阻值为 则 由图线1求斜率可得 （2）由闭合电路欧姆定律可得 化简可得 由图线2可得电池组的电动势和内阻为 22．（19-20高三上·湖北·开学考试）如图甲所示，质量为的平板小车C静止在光滑的水平面上，在t=0时，两个质量均为1.0kg的小物体A和B同时从左右两端水平冲上小车，1.0s内它们的图象如图乙所示，g取。 （1）小车在第1.0s内所受的合力为多大? （2）要使A、B在整个运动过程中不会相碰，车的长度至少为多少? （3）假设A、B两物体在运动过程中不会相碰，试在图乙中画出A、B在1.0s~3.0s时间内的图象。 【答案】（1）0；（2）4.8m；（3） 【详解】（1）由图可知，在第1s内，A、B的加速度大小相等，为 a＝2m/s2 物体A、B所受的滑动摩擦力大小均为 f＝ma＝2N 物体A、B所受摩擦力方向相反。根据牛顿第三定律，车C受到A、B的摩擦力大小相等，方向相反，所以小车在第1.0s内所受的合力为零。 （2）设系统最终的速度为v，由系统动量守恒得 mvA＋mvB＝(2m＋M)v 代入数据，解得 v＝0.4m/s，方向向右 由系统能量守恒得 f(sA＋sB)＝－(2m＋M)v2 解得，A、B的相对小车C的位移，即车的最小长度为 s＝sA＋sB＝4.8m （3）1s后A继续向右减速滑行，小车与B一起向右加速运动，最终达到共同速度v。在该过程中，对A运用动量定理得 解得 即系统在t＝1.8s时达到共同速度，此后一起做匀速运动，所以在1.0s～3.0s时间内的v－t图象如下所示 考点六 光电效应图像求截止频率和逸出功 23．（23-24高二下·广东梅州·期末）光伏发电是提供清洁能源的方式之一，光伏发电的原理是光电效应，某同学利用如图甲所示的电路研究某种金属的遏止电压与入射光的频率的关系，描绘出如图乙所示的图像，根据光电效应规律，结合图像分析，下列说法正确的是（　　） A．滑片P向右移动，电流表示数会变大 B．仅增大入射光的强度，则光电子的最大初动能增大 C．由图像可知，该光电管的截止频率为 D．开关S断开时，若入射光的频率为，则电压表的示数为 【答案】C 【详解】A．滑动变阻器的滑片P向右移动过程中，两极间反向电压逐渐增大，反向电压越大，流过电流表的电流就越小，故A错误； B．根据光电效应方程 可知，光电子的最大初动能只与入射光的频率有关，与入射光的强度无关，因此增大入射光的强度，光电子的最大初动能不变，故B错误； C．根据 解得 当遏止电压为零时 故C正确； D．开关S断开时，光电管是电源，发生光电效应后，其电流强度与光照强度有关，无法判断电压表的示数大小，故D错误。 故选C。 24．（20-21高二下·广西钦州·期末）甲、乙两种金属发生光电效应时，光电子的最大初动能与入射光频率间的函数关系分别如图中的Ⅰ、Ⅱ所示。纵截距分别为：、，则下列判断正确的是（　　） A．甲金属的逸出功等于 B．甲金属产生的光电子初动能都比乙金属产生的光电子初动能大 C．Ⅰ、Ⅱ的斜率是定值，但与入射光和金属材料均有关 D．入射光的频率为时，甲金属产生的光电子的最大初动能为 【答案】A 【详解】AC．由爱因斯坦光电效应方程 知，Ek-v图像的纵截距为-W0，即-W0=-Ek，可见甲金属的逸出功W0=Ek1，Ek-v图像的斜率为普朗克常量h，与入射光和金属材料无关，故A正确，C错误； B．由图知，在相同的入射光照射时，即入射光的频率相同时，甲金属产生的光电子最大初动能比乙产生的光电子最大初动能大，但是不是所有甲金属产生的光电子的初动能都比乙金属产生的光电子初动能大，故B错误； D．由图像可知甲金属的截止频率为v1，入射光的频率为2v1时，甲金属产生的光电子的最大初动能为 而 解得 故D错误。 故选A。 25．（2024高三·全国·考点练习）从1907年起，密立根就开始测量金属的遏止电压与入射光的频率的关系，由此计算普朗克常量h，并与普朗克根据黑体辐射得出的h相比较，以检验爱因斯坦光电效应方程的正确性。按照密立根的方法，我们利用图甲所示装置进行实验，得到某金属的图像如图乙所示，电子的电荷量e、图中和均已知。求： （1）金属的逸出功； （2）普朗克常量h； （3）当入射光的频率为时，逸出光电子的初动能范围。 【答案】（1）；（2）；（3）[0，] 【详解】（1）根据光电效应方程可知 变形得 结合图像信息可知，当时，金属的逸出功为 （2）由图可得图像的斜率 代入得 （3）根据光电效应方程可知 当时，光电子的最大初动能 因此初动能范围为[0，]。 试卷第1页，共3页 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 学科网（北京）股份有限公司 $$