内容正文:
专题13 图像、图表信息题(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 3
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 光学图像
考点二 热学图像
考点三 力学图像
考点四 电磁学图像
04 测·预测闯关 26
命题透视
“图像与图表类题目”是近年中考物理试题的重要构成,每年均占有较大比例,题型覆盖选择题、填空题、实验与探究题、综合计算题等多种载体。图像分为两种:图像题(坐标曲线)、图表信息题(含数据表格、铭牌参数等)。
核心命题思路:图像题的核心特征在于通过形象的“坐标曲线”、“数据分布”等来考查学生的科学分析能力、观察能力和物理语言表述素养。在具体考查上,可分为五个层次:
1.利用图像比较物理量(如通过s-t图像比速度大小、通过I-U图像比电阻大小)
2.根据规律选择图像(要求学生对物理过程作出正确判断后选出对应的图像)
3.利用图像获取信息的定性判断
4.利用图像进行定量计算
5.根据实验数据绘制图像(从数据表格转绘为曲线,体现数形结合思维)
命题预测
1.力学板块、运动图像与动态受力图:s-t图像(路程—时间图像) 、v-t图像(速度—时间图像)、F-t与v-t结合的综合力学分析、物体出入水的拉力—深度图像、密度质量—体积(m-V)图像。
2.电学图像、欧姆定律与动态电路图像:定值电阻的I-U图像、滑动变阻器(或可变电阻)的I-U图像、灯泡I-U图像的特殊性。
3.热学图像 - 物态变化、比热容:晶体/非晶体熔化、凝固与沸腾图像辨析、温度-时间两图的斜率对比得出比热容的变更。
4.图表信息题:数据表格类题目、铭牌信息类(电器参数、物理器材)、组合数据类(各种图表混编)。
考点一 光学图像
1.(2025·黑龙江·中考真题)(多选)如图所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距
B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C.u=24cm时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D.8cm<u<16cm时,在光屏上成缩小的像
【答案】AC
【详解】A.当时,成倒立等大的实像,由图像可知,
因此焦距,故A正确;
B.物体从处向透镜靠近的过程中,在之前,物体在光屏上成实像,物近、像远、像变大,在之后,成虚像,光屏上不成像,故B错误;
C.时,物体在光屏上成倒立、缩小的实像,将透镜遮挡住一部分,光屏上还能成像,只是由于通过的光线变少,所处的像会变暗,故C正确;
D.当时,
由凸透镜成像规律可知,成倒立、放大的实像,故D错误;
故选AC。
2.(2025·山东潍坊·中考真题)(多选)某兴趣小组的同学用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,其中“F”形光源的高度为。调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心高度相同。将光源放在凸透镜左侧适当位置,调整右侧光屏到凸透镜的距离,使光屏上呈现清晰的像,进行多次实验,分别测出物距和像的高度,实验数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
6
物距
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
30.0
像高
6.0
4.8
4.0
3.4
3.0
2.7
A.该凸透镜的焦距为
B.第1次实验的成像特点与投影仪相同
C.第3次实验光屏上呈现“”形状的像
D.第4次实验的像距大于第6次实验的像距
【答案】ABD
【详解】A.根据凸透镜成像规律,当物距等于像距时,物体成等大倒立的实像,此时物距和像距都等于2倍焦距。由表格数据可知,第3次实验中物距为24.0cm 时,像高与物高相等(均为4.0cm),说明此时成等大倒立的实像,即物距u=2f=24.0cm
由此可计算出焦距f=12.0cm,故A正确;
B.第1次实验中物距为20.0cm,已知焦距f=12.0cm,此时物距在1倍焦距和2倍焦距之间(f<u<2f),根据凸透镜成像规律,此时成倒立、放大的实像,而投影仪正是利用这一成像特点工作的,故B正确;
C.凸透镜成实像时,所成的像与物体相比是倒立的,这里的倒立包括上下倒立和左右倒立。“F”形光源经过凸透镜成实像后,像的形状应该是上下、左右均倒立的,故C错误;
D.根据凸透镜成像规律,当物体成实像时,物距越大,像距越小。第4次实验的物距为26.0cm,第6次实验的物距为30.0cm,第4次实验的物距小于第6次实验的物距,所以第4次实验的像距大于第6次实验的像距,故D正确。
故选ABD。
3.(2025·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659THz
659-769THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散。
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射。
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光______(选填“属于”或“不属于”)三原色光。
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的?”。__________________
【答案】(1)属于
(2)见详解
【详解】(1)三原色光通常指红、绿、蓝三种色光。根据表格,红色光频率范围是384-482THz,绿色光频率范围是520-610THz,蓝色光频率范围是610-659THz。频率为450THz的光,其频率在红色光的频率范围内,而红、绿、蓝是三原色光,所以该光属于三原色光。
(2)太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射,光的频率越高,散射程度越大。蓝光和紫光频率高,易被散射。但相较于紫光,人眼更容易感受到蓝光,所以晴天时,散射的蓝光进入人眼,人看到天空是蓝色的。
知识1 光学图像
内容
知识
凸透镜成像规律图像
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
(1)u>2f时,成倒立、缩小、实像,像距2f>v>f。
(2)u=2f时,成倒立、等大、实像,像距v=2f。
(3)f<u<2f时,成倒立,放大、实像,像距v>2f。
(4)u=f时,不成像。
(5)u<f时,成正立、放大、虚像。
3.凸透镜成像时,物距、像距与焦距的关系。
根据v=u=2f=10cm求出凸透镜的焦距f=5cm。
考点二 热学图像
1.(2025·海南·中考真题)小南用如图所示装置探究水沸腾前后温度变化的特点,并根据实验数据作出水的温度随时间变化的图像。则得到的图像应该是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【详解】水沸腾前,持续吸热,温度升高;水沸腾时,持续吸热,温度不变。故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)图甲是探究“水沸腾规律”的实验装置,图乙是水的温度随加热时间变化的图像。由图像可知:水在沸腾过程中,温度___________。若烧杯中水的质量为0.1kg不变,根据乙图像计算出水在0~6min吸收的热量是___________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
【答案】 不变 4.2×103
【详解】[1]由图像可以看出,水沸腾前吸收热量,温度持续升高,达到沸点100℃,沸腾后吸收热量温度不变。
[2] 烧杯中水的质量为0.1kg不变,0~6min水的温度由90℃升高到100℃,升高了10℃,水吸收的热量
3.(2025·江苏无锡·中考真题)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量___________(选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为___________J/kg。酒精和花生米中,___________的热值大。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
【答案】 不相等 1.8×106 酒精
【详解】[1]质量相等的酒精和花生米充分燃烧,加热相同质量的水,水升高的温度不同,说明水吸收的热量不同,而水吸收的热量来自燃料燃烧放出的热量,所以质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量不相等。
[2]水升高的温度为
水吸收的热量为
因为花生米充分燃烧放出的热量等于水吸收的热量,花生米的质量5.6g=0.0056kg,根据热值公式
[3]质量相等的不同燃料完全燃烧,使相同质量的水升高的温度越高,说明燃料放出的热量越多,热值越大。酒精加热后水的温度升高得更多,所以酒精的热值大。
4.(2025·湖北武汉·中考真题)某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为________℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了________(填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是________段,可能是因为固态萘的比热容________液态萘的比热容。
【答案】(1) 80 15
(2) CD 小于
【详解】(1)[1][2]由图可知,BC段是萘的熔化过程,熔化的温度是80℃,萘的熔点为80℃,第10min到第25min是萘的熔化过程,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了25min-10min=15min
(2)[1][2]由图可知,AB段的时间是10min,升高的温度是80℃-50℃=30℃
CD段的时间是10min,升高的温度是100℃-80℃=20℃
所以CD段升温较慢,两段加热时间相同,即吸收的热量相同,质量相同,则液态萘的比热容较大。
5.(2025·江苏连云港·中考真题)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”,她将一杯的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间
0
2
4
6
8
10
12
温度
80
71
65
60
56
52
49
此过程是通过___________的方式改变水的内能,在前内,水的内能减少了___________。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点___________。
【答案】 热传递 先快后慢
【详解】[1]热水冷却过程向外放出热量,是通过热传递的方式改变水的内能。
[2]水的质量为
在前内,水的内能减少了
[3]根据表格数据分析可知,热水冷却过程中温度先降低的快,后降低的慢,即先快后慢。
6.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
【答案】A
【详解】A.由图可知,上面物质的凝固图像中,凝固为0℃,下面物质的凝固图像中,凝固为-4℃,所以上面物质是水,下面物质是液体M;由题意可知,单位时间内它们放出的热量相等,则,由图可知,0~t2时间内,它们放出的热量相等,水由20℃降温到4℃,液体M由20℃降温到-4℃,则
则水和某液体M的质量相等,则液体M的比热容为
故A正确;
B.由于水和某液体M的质量相等,单位时间内它们放出的热量相等,水的温度变化慢,所以水的放热能力强,故B错误;
C.由图可知,液体M在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,水在时间段处于凝固过程中,是固液共存状态,故C错误;
D.由图可知,从20℃刚好降到0℃时,水放热时间比液体M放热时间长,由于单位时间内它们放出的热量相等,所以水放出的热量大于M放出的热量,故D错误。
故选A。
知识1 热学图像
1. 熔化和凝固图像
(1)熔化图像
晶体熔化图像中,AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
(2)凝固图像
晶体的凝固图像中,EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
2. 水沸腾图像
由图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾。水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。
3. 比热容图像
(1)通过温度-时间图像判断两种物质的吸热能力大小:平缓的图像对应的物质吸热能力强
(2)温度-时间图像计算物质的比热容
根据加热时间相同,吸收热量相等可得:,, 。
拓展 晶体熔化和凝固图像
1.图甲是某物质温度随时间变化的图像。这种物质在时刻开始凝固,到时刻完全凝固。下列说法错误的是( )
A.该物质是晶体
B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体分子动能比时大
D.该物质在时刻的分子排列如图乙
【答案】B
【详解】A.该物质凝固过程()温度保持不变,有固定的凝固点,因此是晶体,故A正确,不符合题意;
B.到是凝固过程,物质持续向外放出热量,内能不断减小,因此时刻内能大于时刻内能,故B错误,符合题意;
C.分子动能和温度有关,同种分子,温度越高分子动能越大。由图可知时刻温度高于时刻,因此时刻物体分子动能更大,故C正确,不符合题意;
D.图乙为液态,图丙为固态,图丁为气态。时刻物质还未开始凝固,为液态,对应分子排列是图乙,故D正确,不符合题意。
故选B。
【方法技巧】晶体熔化和凝固图像分析技巧
1.判断图像类型
(1)熔化图像:温度随时间总体呈上升趋势,中间有一段水平线段(温度不变)。
(2)凝固图像:温度随时间总体呈下降趋势,中间有一段水平线段(温度不变)。
(3)若图像无水平线段,则为非晶体图像。
2.确定熔点或凝固点
水平线段对应的温度值即为晶体的熔点(熔化图像)或凝固点(凝固图像)。同一晶体的熔点和凝固点相同。
3.计算熔化或凝固时间
(1)熔化时间 = 熔化结束时刻 - 熔化开始时刻。
(2)凝固时间 = 凝固结束时刻 - 凝固开始时刻。
考点三 力学图像
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明乘坐高铁列车从北京南站到上海虹桥站,高铁列车利用的电能属于___________(选填“清洁型”或“污染型”)能源。如图是列车时刻表,计算该次列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是___________km/h。(为方便计算,数据做了适当调整)
站名
到站时间
开车时间
里程/千米
北京南
始发
14:45
0
济南西
16:25
16:27
406
南京南
18:24
18:26
1023
上海虹桥
19:45
终点
1350
【答案】 清洁型 270
【详解】[1]电能在使用时不产生污染,属于清洁型能源,所以高铁列车利用的电能属于清洁型能源。
[2]由图可知,列车从北京南站到上海虹桥站的时间为
列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是
2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)某物体运动的图像如图所示,OA段的平均速度______(选填“小于”“等于”或“大于”)BC段的平均速度;0~20s内的平均速度是______m/s。
【答案】 大于 0.2
【详解】[1]OA段的路程为2.5m,时间为5s,则OA段的平均速度
BC段的路程为
时间为
则BC段的平均速度
所以OA段的平均速度大于BC段的平均速度。
[2]0~20s内的路程为4m,则0~20s内的平均速度
3.(2025·四川凉山·中考真题)用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提升重物的机械效率为______%,动滑轮的重力为______N。
【答案】 90 100
【详解】[1]滑轮组提升重物所做的有用功W有用=Gh=900N×5m=4500J
货物以0.5m/s的速度匀速提升到5m的高度,由可知,运动的时间
由图乙可知,此时10s拉力做的总功是5000J,所以滑轮组提升重物的机械效率
[2]由图甲知通过动滑轮绳子段数n=2,所以绳子自由端移动的距离s=2h=2×5m=10m
由W总=Fs可得拉力
不计绳重和滑轮与轴的摩擦,分析动滑轮的受力情况可得,动滑轮的重力G动=2F-G=2×500N-900N=100N
4.(2025·山东东营·中考真题)如图甲所示,用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化,g取10N/kg),下列说法中正确的是( )
①圆柱体浸没时受到的浮力是2N
②圆柱体受到的重力是3N
③圆柱体的密度是
④圆柱体的底面积是
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
【答案】A
【详解】①②由图乙可知,当时,弹簧测力计示数为,且在提升圆柱体时示数保持不变,此过程中圆柱体完全浸没在水中;当时,弹簧测力计的示数为,且示数保持不变,此时圆柱体位于空中,由二力平衡条件可知,圆柱体的重力
圆柱体完全浸没时受到的浮力
故①正确,②错误;
③圆柱体的质量
圆柱体的体积等于完全浸没时排开水的体积
则圆柱体的密度
故③正确;
④由图乙可知,圆柱体从开始露出水面到完全离开水面,则圆柱体的高度
则圆柱体的底面积
故④错误;
综上所述,A正确,BCD错误。
故选A。
5.(2025·青海西宁·中考真题)如图甲所示,快递员用推力将重为800N的快递,先沿水平面推行一段距离,再推至长4m、高2m的斜面顶端,推力始终与快递运动方向相同;快递在整个运动过程中,路程与时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示(g取),下列分析正确的是( )
A.内快递所受的摩擦力为800N B.内推力的功率为800W
C.内快递克服重力做的功为3200J D.内快递受到的摩擦力为100N
【答案】D
【详解】A.根据题意,由图乙可知,0~4s内快递在水平面做匀速直线运动,则所受的摩擦力与推力是一对平衡力,由图丙可知,0~4s内快递所受的摩擦力f=F=200N,故A错误;
B.由图乙可知,0~4s内快递移动的距离为4m,则推力F的功率
故B错误;
C.4~12s,快递从斜面底端运动到顶端,快递克服重力做的功W有=Gh=800N×2m=1600J
故C错误;
D.由图乙可知,4~12s内快递在斜面上做匀速直线运动,由图丙可知,推力F'=500N,推力做的总功W总=F's'=500N×4m=2000J
克服快递重力做的有用功W有=1600J,则克服快递所受摩擦力做的额外功W额=W总-W有=2000J-1600J=400J
快递受到的摩擦力
故D正确。
故选D。
6.(2025·贵州·中考真题)(多选)设一雨滴从高空由静止竖直下落,从开始下落计时,一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系如图所示。整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,下列判断正确的是( )
A.0~t1时间内,雨滴所受空气阻力逐渐增大
B.t1时刻雨滴所受空气阻力大小为F2
C.0~t1时间内,雨滴的动能保持不变
D.0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小
【答案】AD
【详解】A.整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,重力竖直向下,阻力竖直向上,合力为,根据图像可知0~t1时间内合力逐渐减小,因为雨滴质量变化忽略不计,即雨滴重力不变,所以造成合力变小的原因是0~t1时间内雨滴所受空气阻力逐渐增大,故A正确;
B.t1时刻雨滴所受合力大小为F2,受到的空气阻力大小为,故B错误;
C.0~t1时间内,雨滴受到的空气阻力发生变化,速度也发生变化,所以雨滴的动能改变,故C错误;
D.力的方向与运动方向相反,克服空气阻力也做功,会消耗机械能,因此0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小,故D正确。
故选AD。
知识1 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;
(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),用进行计算;当图线过原点时,只需取图像上非零的一点,用进行计算。
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。
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
拓展 运动学图像
1.甲、乙两同学在同一地点同时开始晨跑,两人晨跑的轨迹为直线,他们的图像如图所示。由图像可知( )
A.在前6min,乙同学的平均速度为3m/s
B.两人跑步10min的平均速度相同
C.在6-8min甲同学的速度比乙同学速度快
D.甲同学的平均速度为1.8m/s
【答案】B
【详解】A.前6min,乙同学的平均速度,故A错误;
B.甲同学和乙同学10min的总路程相等,用时相等,根据可知,两人平均速度相同,故B正确;
C.由图像可知,甲同学自始至终速度保持不变,即
乙同学前6min保持一个较慢的速度,6-10min保持一个较快的速度
即在6-8min乙同学的速度为比甲同学的速度大,故C错误。
D.已求出甲同学的平均速度为,故D错误。
故选B。
【方法技巧】速度-时间和路程-时间图像分析技巧
1.先明确横纵坐标轴表示的物理量及单位,再结合图像形状、倾斜程度、面积等特征分析运动状态。
2.对于复杂图像,可分段分析,将曲线分解为多个直线段或简单曲线段,分别计算倾斜程度、面积等。
3.结合物理公式验证图像分析结果,确保逻辑一致。
考点四 电磁学图像
1.(2025·海南·中考真题)图甲电路中,电源电压保持不变,是定值电阻,通过的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表,闭合开关,时,表②的示数为,此时的电功率___________W;当①、②都是电流表,仅闭合开关时,表②的示数为1.6A,此时___________。
【答案】 1.5 3:5/
【详解】[1]由题意得当①、②都是电压表,闭合开关,时,和串联,②电压表并联在两端,测两端的电压,,由图乙得此时通过的电流为0.5A,的电功率
[2]分析两电阻串联时,两端电压为3V(这里可得电源电压大于3V)。
当①、②都是电流表,仅闭合开关时,电阻和并联,②电流表在干路,干路电流,①电流表串联在支路上,测支路上的电流。
并联时各支路两端电压相等且等于电源电压。故如图乙所示,假设两端电压为6V,即电源电压为6V,此时通过的电流,所以
验证:将代入到当①、②都是电压表,闭合开关,时的电路中,则通过的电流
满足题意,所以确定电源电压为6V,且,。
则
2.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图,压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/(×105N)
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
输出电压U/V
0
1
2
3
4
5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时,衔铁被吸合,受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号,则图中的电铃应接在___________(选填“A、B”或“C、D”)间。
(2)若希望在压力达到3×105 N时报警,则电阻箱R的电阻应调节为___________Ω,此时电阻箱两端的电压为___________V。
(3)若想让临界报警压力减小,则电阻箱R接入电路的阻值应调___________。
【答案】(1)C、D
(2) 100 2
(3)小
【详解】(1)当线圈中的电流I≥20mA时,衔铁被吸合,受控电路开始报警。此时衔铁与下方触点接触,所以电铃应接在C、D间,这样当衔铁吸合时,电铃所在电路接通,发出报警声。
(2)[1]由表格可知,当压力F=3×105N时,输出电压U=3V。线圈电阻R线=50Ω,报警时电流
根据欧姆定律,可得控制电路总电阻
所以电阻箱R的阻值
[2]电阻箱两端的电压
(3)临界报警压力减小,意味着压力传感器输出电压减小(由表格可知压力越小,输出电压越小)。根据,要使电流I≥20mA,当U减小时,应减小R的阻值,所以电阻箱R接入电路的阻值应调小。
3.(2025·湖北武汉·中考真题)如图所示是某电炖锅的简化电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能,、和均为加热电阻,且。电炖锅的部分参数如下表所示。下列结论正确的是( )
热效率
84%
保温功率
40W
快炖功率
800W
容量
5L
A.电阻的阻值为968Ω
B.电阻的阻值为60.5Ω
C.电炖锅的慢炖功率为400W
D.旋转开关在如图所示位置时,通过电阻的电流约为1.82A
【答案】A
【详解】AB.由图可知,当开关上端接到⑤⑥,下端接①②,R1、R2和R3串联,电路的总电阻最大,由可知电路的总功率最小,为保温挡,电路的总电阻
当开关上端接到③④,下端接⑦⑧,R1和R3并联,电路的总电阻最小,由可知电路的总功率最大,为快炖挡,电路的总电阻
因为R1=R3,所以
即R1=R3=121Ω
R2的阻值R2=R-R1-R3=1210Ω-121Ω-121Ω=968Ω
故A正确,B错误;
C.当开关上端接到②③,下端接⑥⑦,R1和R3串联,电路的总电阻较小,由可知电路的总功率较大,为慢炖挡,慢炖的功率
故C错误;
D.旋转开关在如图所示位置时,电路中出现断路,通过电阻的电流为零,故D错误。
故选A。
4.(2025·甘肃兰州·中考真题)在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为60Ω,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。O点是杠杆OAC的支点,托盘固定在A点,OA∶OC=1∶4,托盘及杠杆等组件的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.增大托盘里被测物体的质量,电压表的示数会变小
B.电子秤的0kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2V的刻度线处
C.若R0的阻值为120Ω,则电子秤能测量的最大质量为120kg
D.若只将托盘的固定点从A移至B,则电子秤的量程变大
【答案】C
【详解】A.增大托盘里被测物体的质量,F2变大,由杠杆的平衡条件F1l1=F2l 2可知,力臂不变的情况下,F1变大,即C端对压敏电阻的压力变大,由图乙可知,压敏电阻阻值R变小,由串联电路的分压规律可知,电压表示数U0变大,故A错误;
B.当电子秤的示数为0kg时,C点对压敏电阻的压力为0,此时压敏电阻的阻值为300Ω,由串联电路的电压分配规律可得
解得U0=1V
故B错误;
C.电子秤测量最大质量时,电压表示数最大,由串联电路的分压规律可得
解得R′=120Ω,由图乙可知此时电子秤受到的压力F1=300N,由杠杆的平衡条件可得物体的重力
所以此时称量的最大质量
故C正确;
D.由杠杆的平衡条件可知,在动力和动力臂的乘积不变时,将托盘的固定点从A移至B,将增大阻力臂l2,则阻力F2将变小,即称量的物体的重力变小,由公式可知质量变小,所以电子秤的量程将变小。
故D错误。
故选C。
5.(2025·四川遂宁·中考真题)某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关,将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动,直到灯泡电压达到额定值,记录了不同时刻三个电表的示数,并在同一坐标图中分别绘制了L和的图像如图乙。电源电压恒定不变,请分析:图乙中曲线______是滑动变阻器的图像;该电路的电源电压为______V;灯泡的额定电功率为______W。
【答案】 a 6 1.2
【详解】[1]如图L和串联,在串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和,即。电压表V1测量L的电压,电压表V2测量的电压。
当滑动变阻器的滑片向左滑动时,滑动变阻器接入电路的电阻变小,根据串联分压原理,其两端电压减小;根据,电路中的电流变大。观察图乙,曲线a随着电流的增大,电压减小,所以曲线a是滑动变阻器的U−I图像。
[2]由图乙可知,当滑动变阻器两端电压,灯泡两端电压时,二者电流相等,在串联电路中,总电压等于各部分电路电压之和,即电源电压
[3]由图乙可知,灯泡电压达到额定值,滑动变阻器两端电压为2V,灯泡额定电压为
此时电流为0.3A,故灯泡的额定电功率为
知识1 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:R1<R2。
(4)由图乙易知,对于定值电阻有。
2.I-R图像
拓展 电流-电压图像
1.如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中之间,电源电压保持不变,则闭合开关后电流表示数最大的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
【答案】C
【详解】由图甲可知,相同电压下,通过导体c的电流最大,由可得,导体a的电阻最小。把c接入MN之间时,电源电压不变,由可知,电路中电流最大,电流表示数最大,故选C。
【方法技巧】电流-电压图像分析技巧
1.明确坐标轴含义
确认横轴表示电流I(单位:安培A),纵轴表示电压U(单位:伏特V),理解图像中每个点(I,U)对应的物理状态。
2.判断图像类型
若图像为过原点的直线,表明该元件为定值电阻,遵循欧姆定律U=IR,电阻R为定值。
若图像为曲线,表明电阻随电压或电流变化(如小灯泡,灯丝电阻随温度升高而增大)。
3.计算电阻值
对于定值电阻,任取图像上一点,用公式R=U/I计算电阻。对于曲线图像,电阻是变化的。
4.分析电路关系
若图像对应串联电路中的某个元件,结合串联电路电流相等、电压相加的规律,分析各元件电压、电流关系。
若图像对应滑动变阻器,根据滑片移动方向判断电阻变化,进而分析电路中电流、电压的变化趋势。
5.求解特定物理量
根据题目要求,利用图像中的坐标点或斜率,结合欧姆定律、功率公式P=UI等,计算电阻、电压、电流、功率等物理量。
1.(2026·安徽芜湖·二模)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u与像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.实验中,蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
C.当时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.把物体从距凸透镜30cm处移动到20cm处的过程中,像逐渐变大
【答案】D
【详解】A.根据图像可知,当物距时,像距为,此时物距等于像距等于两倍焦距,即,所以,该凸透镜的焦距为,故A错误;
B.蜡烛燃烧变短向下移动,根据过光心的光线传播方向不变,光屏上像的位置会上升,故B错误;
C.当时,此时物体在一倍焦距和两倍焦距之间,即,根据凸透镜成像规律可知,此时成倒立、放大的实像,故C错误;
D.把物体从距凸透镜30cm处移动到20cm处的过程中,物距在变小,根据凸透镜成像规律可知,“物近像远像变大”物体在靠近凸透镜,像会远离凸透镜,像会变大,故D正确。
故选D。
2.(2025·安徽滁州·三模)如图甲所示是小徽做“探究凸透镜成像规律”的实验的情景,此时光屏上恰好能得到一个清晰的像,图乙中线段AB表示物距的倒数与像距的倒数的变化关系。下列说法中错误的是( )
A.图甲中光屏上的像是倒立、放大的实像
B.根据图乙可知,该凸透镜的焦距为10cm
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置互换可再次得到清晰的像
D.在蜡烛和凸透镜中间放一个近视镜,将光屏向左移动可得到清晰的像
【答案】D
【详解】A.图甲中,物距小于像距,光屏上所成的像是倒立放大的实像,故A正确,不符合题意;
B.由图乙可知,当物距与像距的倒数相等,都为5m-1时,物距等于像距等于二倍焦距,所以有
解得此凸透镜的焦距f=10cm,故B正确,不符合题意;
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置互换,根据光的可逆性原理,此时物距等于原来的像距,像距等于原来的物距,光屏上成倒立、缩小的实像,故C正确,不符合题意;
D.近视镜是凹透镜,对光线有发散作用,若在凸透镜和蜡烛中间放一个近视镜片,像的位置会向右移动,因此将光屏向右移动可得到清晰的像,故D错误,符合题意。
故选D。
3.(2026·山东青岛·一模)下列图像分析不正确的是( )
A.图A是物体的重力与质量的关系图像
B.图B是表示物体做匀速直线运动
C.图C是液体沸腾前后温度随时间变化的图像
D.图D是小灯泡的电流与电压的关系图像
【答案】B
【详解】A.根据重力公式,可知物体重力与质量成正比,则G-m图像为过原点的倾斜直线,故A正确;
B.由图可知,路程不随时间变化,说明物体处于静止状态,故B错误;
C.液体沸腾的特点是:先吸热升温,达到沸点后继续吸热但温度保持不变,故C正确;
D.小灯泡的灯丝电阻随温度升高而增大,由可知,电压越大,温度越高,电阻越大,电流增长越慢,因此I-U图像斜率逐渐减小,故D正确。
本题选不正确的,故选B。
4.(2026·青海西宁·一模)如图所示,是小华通过实验作出的图像,下列对各图像描述正确的是( )
A.图甲反映了导体中电流与电压的关系
B.图乙是探究水的沸腾实验得到的图像,由图可知,该地方气压低于标准大气压
C.图丙是小华记录并绘制的像距v和物距u之间关系的图像,该凸透镜焦距为20cm
D.图丁是将10g的冰加热,得到的其体积和温度关系的图像,水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐减小
【答案】B
【详解】A.根据欧姆定律,电阻一定时,导体中的电流与电压成正比,图像应为过原点的直线。图甲中存在时电流不为0的图线,不符合电流与电压的关系,故A错误;
B.标准大气压下水的沸点为,且气压越低,液体沸点越低。由图乙可知,该实验中水的沸点为,低于,说明当地气压低于标准大气压,故B正确;
C.凸透镜成像规律中,当物距时,成倒立等大的实像。由图丙可知
因此,可得焦距,故C错误;
D.冰熔化成水后质量不变,由图丁可知,水从上升到的过程中体积逐渐减小,根据,质量不变、体积减小时,密度逐渐增大,故D错误。
故选B。
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)兴趣小组的同学利用图甲装置对防冻液的效果进行检测。烧杯中装有适量防冻液,置于制冷剂中,用温度传感器每隔1min记录一次防冻液的温度,绘制温度随时间变化的图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,该防冻液为非晶体
B.14~20min内防冻液正在熔化,防冻液的温度保持不变
C.该防冻液能在最低气温为-25℃的地区使用
D.装制冷剂的容器外壁出现霜,是空气凝固形成的
【答案】C
【详解】A.由图乙可知,该防冻液在固定的温度下凝固,即由凝固点,是晶体,故A错误;
B.14~20min内防冻液正在凝固,防冻液的温度保持不变,故B错误;
C.由图乙可知:该防冻液的凝固点是-35℃,由于该地区最低气温为-25℃该防冻液能在该地区使用,故C正确;
D.装制冷剂的容器外壁出现霜,是空气中的水蒸气凝华形成的,故D错误。
故选C。
6.(2026·安徽合肥·一模)如图甲所示是“探究某固体的熔化”实验装置,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,(不计热量和质量损失)下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定温度计的高度
B.温度为48℃时物质处于固液共存状态
C.该物质固、液态的比热容之比是1∶2
D.B、C两点温度相同,内能也相同
【答案】C
【详解】A.酒精灯需用外焰加热,所以要先放好酒精灯,再固定铁圈的高度;而温度计的玻璃泡要全部浸没到液体中,且不能碰到容器壁和容器底,所以放好烧杯后,再调节温度计的高度,因此必须按照自下而上的顺序进行,最后才固定温度计的高度,故A错误;
B.由图乙图像可知,48℃为该物质的熔点,温度为48℃时物质可能处于固液共存状态,也可能刚开始熔化处于固态、刚熔化完成处于液态,故B错误;
C.由图乙图像可知,AB段该物质为固态,处于吸热升温的过程,经历时间为3min,CD段该物质为液态,处于吸热升温的过程,经历时间为12min-9min=3min
同一个热源加热相同的时间,物质吸收的热量相同。根据可知,当质量和吸收的热量都相同时,比热容与升高的温度成反比,所以,故C正确;
D.整个过程物质一直吸收热量,物体吸收热量时内能增加,B、C两点温度相同,但C点加热时间更长,内能更大,故D错误。
故选C。
7.(2026·安徽阜阳·二模)如图所示是某物质熔化后再凝固的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质的熔点和凝固点都是
B.该物质的熔化过程用了6min,且不断吸热
C.AB段该物质的状态为固态,吸收热量,温度保持不变
D.EF段该物质的状态为固液共存态,放出热量
【答案】D
【详解】A.据图可知,BC段和EF段分别表示物质的熔化和凝固过程,可知,熔点和凝固点的温度是0℃,故A错误;
B.BC段熔化过程所用的时间为
且物质在熔化过程中需要不断的吸收热量,故B错误;
C.AB段物质处于熔化前为固态,该过程中吸收热量,温度升高,故C错误;
D.EF段该物质处于凝固过程,物质状态为固液共存,且需要放出热量,故D正确。
故选D。
8.(2026·山东济南·一模)实心物体甲、乙分别由两种物质组成,它们的质量和体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【详解】根据密度公式,从图像中读取数据计算。当体积时,甲的质量,乙的质量,代入公式得
已知水的密度,因此密度关系为
故选D。
9.(2026·四川绵阳·一模)a、b是同一直线上相距9米的两点,甲、乙两辆小车分别从a、b两点同时出发相向而行,两车运动的路程随时间变化的图像如图所示。由图像可知( )
A.经过4秒,甲车与乙车相遇
B.4秒末,甲车的速度等于乙车的速度
C.6秒末,甲、乙两车相距11米
D.在2-6秒内,甲车做速度为8米/秒的匀速直线运动
【答案】C
【详解】甲车:内做匀速直线运动,2s后路程不变,保持静止。甲车速度
2s后速度为0。
乙车:路程随时间均匀变化,全程做匀速直线运动,速度
已知、相距,甲乙相向而行,逐个分析选项:
A.4s时,甲一共走了,乙走了
两车路程和为
远大于初始距离,早已相遇,故A错误;
B.4s末甲静止,速度为0,乙速度为,速度不相等,故B错误;
C.6s末,甲一共走了,乙一共走了,路程和为
初始相距,因此相遇后两车相距
故C正确;
D.2~6秒内,甲车路程不变,处于静止状态,不是匀速运动,故D错误。
故选C。
10.(2026·安徽宣城·二模)如图甲所示,小华在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0-1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
C.1s-2s内木箱受到的合力大小为10N
D.如果3s后人突然用60N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动
【答案】C
【详解】A.0~1s木箱静止,静止属于平衡状态,故A错误;
B.3s后停止用力,木箱只受向左的滑动摩擦力,受力不平衡,会做减速直线运动,故B错误;
C.1~2s内,推力为50N,滑动摩擦力为40N,方向相反,则合力大小为
故C正确;
D.3s后向左拉箱子时,箱子由于惯性仍保持向右的运动速度,不会立刻向左运动,只会先向右减速,故D错误。
故选C。
11.(2026·北京丰台·一模)(多选)如图甲所示,工人站在水平台面上通过某滑轮组提升货物,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示,在20 s内绳子自由端竖直匀速移动25 m,货物竖直匀速上升5 m。已知工人重600 N,货物重720 N,动滑轮总重30 N。关于货物匀速上升的过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为200 W B.绳子自由端拉力的大小为150 N
C.工人对水平台面的压力为760 N D.滑轮组的机械效率为96%
【答案】AC
【详解】由图乙,20s内拉力做功
绳子自由端移动距离,货物上升高度,则绳子段数
工人重力,货物重力 ,动滑轮总重。绳子自由端拉力的功率
绳子自由端拉力的大小
图中绳子自由端方向向上,因此绳子对工人的拉力方向向下。工人对水平台面的压力
克服货物重力做的有用功
滑轮组的机械效率
故选AC。
12.(2026·北京丰台·一模)某同学做电学实验,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,并测量记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是下面电路中的( )
U/V
0.9
1.1
1.3
1.4
1.5
1.7
I/A
0.18
0.22
0.26
0.28
0.30
0.34
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】分析表格数据,,电流I与电压U成正比,说明电压表测量的是定值电阻两端的电压。改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,电压表和电流表的示数均发生变化,说明变阻器与定值电阻串联。
A.电压表并联在定值电阻 R1 两端,故A符合题意;
B.电压表并联在滑动变阻器 R2 两端,故B不符合题意;
CD.电压表并联在电源两端,故CD不符合题意。
故选A。
13.(2026·山西·模拟预测)图甲所示是某小组为测量仰卧起坐的次数设计的模拟电路,电源电压恒为6V,定值电阻为10Ω,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当身体坐起时,射向的红外线被遮挡,两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测量过程中,电流表示数与时间的关系图像如图乙所示。当身体坐起时( )
A.电路中的总电阻减小 B.电路中的电流增大
C.电路总功率为1.8W D.两端电压为5V
【答案】D
【详解】AB.图甲中,与串联,电流表测电路中的电流,当身体坐起时,红外线被遮挡,光照强度减小,阻值增大,,总电阻增大,根据可知,电流减小,故AB错误。
C.由图乙可知,身体坐起时电流,电路的总功率,故C错误。
D.两端电压,两端电压, 故D正确。
故选D。
14.(2026·重庆渝中·一模)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器的铭牌为“ 0.5A”。当S1闭合、S2断开时,保证电路安全,将滑动变阻器的滑片最大范围移动过程中,电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图像所示。图乙中的B图像为小灯泡的I-U图像,小灯泡的额定电压为2.5V。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V,灯泡正常发光时的电阻为5
B.当S1闭合、S2断开时,保证电路安全,定值电阻R1功率的最大值和最小值的比为
C.当S2闭合、S1断开时,为保证电路中的各元件都不会损坏,R2连入的阻值范围为4~7.5
D.保证电路安全,任意闭合或断开开关,移动滑片P,灯泡电功率的最大变化量为1.15W
【答案】C
【分析】结合电路图和图像联立方程组解得电源电压;根据电路中的电流取值范围求得变阻器的阻值调节范围和灯泡的功率变化范围。
【详解】A.当S1闭合、S2断开时,滑动变阻器和定值电阻串联,电压表测电压,电流表测电路中电流。由图乙中的A图像可知,电压表示数为1.5V时,电流表示数为0.4A,则电源电压为 ①
电压表示数为3V时,电流表示数为0.2A,则电源电压为 ②
联立①②,解得电源电压,定值电阻。
由图乙中的B图像可知,灯泡电压为2.5V时,电流为0.5A,则灯泡正常发光时的电阻为,故A错误;
B.当S1闭合、S2断开时,由图乙中的A图像可知,电路中电流最大为0.5A,最小为0.2A,根据,定值电阻R1功率的最大值和最小值的比为,故B错误;
C.当S2闭合、S1断开时,滑动变阻器和灯泡L串联,电压表测电压,电流表测电路中电流。电流表的量程为0~0.6A,滑动变阻器的铭牌为“ 0.5A”,灯泡的额定电流为0.5A,则电路中电流最大为0.5A,则变阻器阻值最小为
电压表的量程为0~3V,根据串联分压原理,电压表示数最大为3V时,变阻器阻值最大。根据串联电压规律,此时灯泡电压为
由图乙中的B图像可知,此时灯泡电流为0.4A,则电路中电流最小为0.4A,则变阻器阻值最大为
所以为保证电路中的各元件都不会损坏,R2连入的阻值范围为4~7.5,故C正确;
D.当S2闭合、S1断开时,滑动变阻器和灯泡L串联,此时灯泡可以正常发光,则灯泡电功率最大为
电路中电流最小为0.4A,则灯泡电功率最小为
所以保证电路安全,任意闭合或断开开关,移动滑片P,灯泡电功率的最大变化量为,故D错误。
故选C。
15.(2026·湖北黄冈·模拟预测)在跨学科实践活动中:
(1)如图是热学组小王同学制作的“酒精炮”:他在矿泉水瓶(无盖)的侧壁打了一个小孔,从瓶口喷入少量酒精并盖上一次性纸杯,在小孔边点燃点火器,纸杯即刻向上飞出。此过程酒精燃烧产生的___________能转化为纸杯的___________能,相似于汽油机的___________冲程。
(2)光学小组的同学用两个凸透镜和其它辅助器材制作了一个望远镜。他们了解到,望远镜“放大倍率”(物镜与目镜的焦距之比)为2~3倍且物镜的口径比目镜略大一些时成像效果较好。下表是他们找到的几种凸透镜的规格。若选F作为目镜,则选___________(选填序号)作物镜效果最佳。远处物体通过物镜成倒立、___________的实像。
序号
A
B
C
D
E
F
直径/cm
5
4
5
4
5
4
焦距/cm
20
20
15
15
10
10
【答案】(1) 内 机械 做功
(2) A 缩小
【详解】(1)[1][2][3]酒精燃烧是化学能转化为内能的过程。酒精燃烧后,瓶内气体温度升高,压强增大,具有大量的内能。当气体膨胀时,对纸杯做功,将纸杯推出,这个过程是气体的内能转化为纸杯的机械能。这与汽油机的做功冲程原理相似,都是将内能转化为机械能。
(2)[1]根据题意,望远镜的放大倍率是物镜与目镜的焦距之比,即 ,其值在2~3倍时效果较好。
若选F作为目镜,其焦距 。则物镜的焦距 应满足
解得
查阅表格,只有透镜A和B的焦距为20cm,符合要求。还要求物镜的口径(直径)比目镜略大。目镜F的直径为4cm。透镜A的直径为5cm,透镜B的直径为4cm。因此,选择A作为物镜,其口径比目镜F大,符合要求。
[2]望远镜的物镜相当于一个照相机镜头,它将远处的物体(物距远大于二倍焦距)成像。根据凸透镜成像规律,此时成的是一个倒立、缩小的实像。
16.(2026·陕西西安·模拟预测)如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,R0为定值电阻,RF为力敏电阻,RF置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空,装置气密性良好、该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V,R0=30Ω,RF的阻值与压力大小F的关系为RF=1030-2.5F,电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A。活塞横截面积为4×10-3m2,忽略摩擦,不计活塞质量。查阅资料,大气压p与海拔h的关系如下表。
海拔h/m
0
100
200
300
400
500
…
1000
2000
…
大气压p/×103Pa
101
100
99
98
97
96
…
90
80
…
(1)求h=0时活塞受到的压力为______N;通过R0的电流为______;
(2)求该装置能测量的最高海拔是______m。
【答案】(1) 404 0.12
(2)100
【详解】(1)由题意查表得,h=0时,大气压,活塞横截面积,根据压强公式得,活塞受到的压力
当时,力敏电阻的阻值
串联电路电流处处相等,所以
(2)海拔越高,大气压越小,活塞受到的压力越小,力敏电阻阻值越大,两端电压越大,即电压表示数越大,当电压表示数达到量程最大值,即 时,测量的海拔最高。此时定值电阻两端电压
串联电路电流相等,即
因为
所以
将代入
得
此时大气压
查表得,大气压为时,海拔为,因此该装置能测量的最高海拔为。
17.(2026·湖南株洲·一模)直流充电桩给某电动汽车电池充电过程中,充电功率P与储能比D(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图。已知充电电压为400 V,电池容量150 A·h。
(1)在图中①②③④四段充电过程中,充电电流最大的过程是___________;
(2)充满电后电池储存的电能是 ___________;(设电池电压等于充电电压)
(3)该电动汽车从储能比80%充电至100%需要的时间是 ___________h。
【答案】(1)②
(2)60
(3)0.8
【详解】(1)根据功率公式 ,充电电压保持不变,功率越大,电流越大。由图像可知,②过程功率最大,因此充电电流最大。
(2)充电电压,充满电后电池储存的电能
(3)从储能比充电至,需要补充的电能为
由图可知,该过程(④段)充电功率保持不变,根据,充电需要的时间
18.(2026·广西河池·一模)某石材厂有均匀、实心的石材构件A和B,A为底面积(、高5m的柱状体,B为边长为1m的正方体,它们静止在水平地面,如图甲。工人沿水平方向截取不同高度的构件A,并平稳叠放在构件B正上方,测得A、B对地面的压强随截取的高度h的变化如图乙所示,则______,______。
【答案】 4:5 3:5
【分析】根据题意判断AB的压强随截取的高度h的变化的图像,根据压强的公式得到A与B的密度之比;由图可知,A截取高度为h1时,A剩余部分对地面的压强与叠加后B对地面的压强相等,根据此关系列出关系式得到h1的值,进一步计算h1:h2。
【详解】[1]当沿水平方向截取不同高度的A物体,并平稳的放在B物体上时,A剩余的质量减小,对地面的压力减小,受力面积不变,由可知,A对地面的压强减小,B对地面的压强增大,由图乙可知,p随h的增大而减小的图像,为A的压强随截取的高度h的变化的关系,p随h的增大而增大的图像,为B的压强随截取的高度h的变化的关系。根据
可知A与B的密度之比为
[2]由图可知,A截取高度为h1时,A剩余部分对地面的压强与叠加后B对地面的压强相等,则有
即
化简得
已知,解得
就是A的高度为5m,则
19.(2026·陕西西安·三模)如图甲所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表与电压表示数变化关系的图像如图乙所示,电流表与滑动变阻器R连入电阻关系的图像如图丙所示。该电路的电源电压为_________V,灯泡正常发光时电阻为_________,电路的最小功率为_________W。
【答案】 9 17 1.8
【详解】由图甲可知,闭合开关S,灯泡L与滑动变阻器R串联,电压表测灯泡L两端的电压,电压表测滑动变阻器两端的电压,电流表测电路中的电流。
由图丙可知,变阻器接入电路的电阻最大为40Ω时,电路中的电流最小为0.2A,由图乙可知,电路中的电流最小时,灯泡两端电压为1V;由欧姆定律可得,此时滑动变阻器两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以电源电压为
由题意和图像可知,当电路中电流最大为0.5A时,灯泡正常发光,由图丙可知此时变阻器接入电路的电阻为
由欧姆定律可得,此时滑动变阻器两端的电压为
因串联电路中总电压等于各分电压之和,则灯泡正常发光时的电压为
所以灯泡正常发光的电阻为
当电路中的电流最小为0.2A时,电路的总功率最小,则电路的最小功率为
20.(2026·江苏宿迁·一模)小明同学为帮助大家加强体重管理,设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计,A、B为语音提示器,大家可以根据自身情况设置语音提示,如图甲所示。当控制电路中电流I≥0.2A时,衔铁被电磁铁吸引,断开A接通B,控制电路的电源电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。
(1)压敏电阻R的阻值随着压力的减小而____(选填“增大”或“减小”)。
(2)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是____极(选填“N”或“S”)。
(3)小明同学想将触发B的最小质量设置为60kg,此时控制电路的总电阻为____Ω,应调节滑动变阻器的阻值为____Ω。
(4)能触发B的最小质量是____kg。
【答案】(1)增大
(2)N
(3) 30 14
(4)25
【详解】(1)由图乙可知,压敏电阻的阻值随压力增大而减小,因此压力减小时,压敏电阻阻值增大。
(2)由图可知,在控制电路中,闭合开关,电流从电磁铁的下端流入,上端流出,根据安培定则,大拇指指向上端,因此电磁铁上端为N极。
(3)触发B时的最小质量为60kg,此时压力为
由图乙可知,此时压敏电阻的阻值为,控制电路中,闭合开关,滑动变阻器与定值电阻串联,电流表测电路中电流,由欧姆定律可知,电路总电阻为
根据串联电路电阻的特点可知,应调节滑动变阻器的阻值为
(4)滑动变阻器接入电路的阻值为0时,压敏电阻的阻值为30Ω,由图乙可知,压力大小为250N,故能触发B的最小质量为
21.(2026·黑龙江绥化·一模)如图甲所示,弹簧测力计下面挂一实心长方体,将长方体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行,此过程无水溢出),使其逐渐浸没在水中某一深度处,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与长方体下降高度h变化关系的图像。已知容器的重力为10N,底面积,,g取10N/kg,求:
(1)长方体浸没时受到的浮力。
(2)长方体的密度。
(3)刚浸没水中时,长方体底部受到水的压强。
(4)浸没后相对于浸入前容器对水平面的压强的变化量。
【答案】(1)8N
(2)
(3)600Pa
(4)200Pa
【详解】(1)由图乙可知,当时,物体为悬空状态,即
当拉力时,长方体浸没。由题意可知,长方体浸没受到的浮力为其重力与弹簧测力计的示数之差,则
(2)浸没时,由阿基米德原理得:
长方体质量
长方体密度
(3)由图乙可知,当弹簧测力计开始减小时,即长方体刚浸没水中,长方体开始接触水面时下降高度,完全浸没时下降高度,因此长方体下降高度
水面上升高度为
由液体压强公式得
(4)长方体浸没后,根据力的作用是相互的,容器对水平面增加的压力等于长方体受到的浮力,即
容器底面积
由压强公式得
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专题13 图像、图表信息题(复习讲义)
目 录
01 析·考情目标 1
02 筑·专题框架 2
03 攻·重难考点 3
真题动向 核心提炼 拓展提升
考点一 光学图像
考点二 热学图像
考点三 力学图像
考点四 电磁学图像
04 测·预测闯关 18
命题透视
“图像与图表类题目”是近年中考物理试题的重要构成,每年均占有较大比例,题型覆盖选择题、填空题、实验与探究题、综合计算题等多种载体。图像分为两种:图像题(坐标曲线)、图表信息题(含数据表格、铭牌参数等)。
核心命题思路:图像题的核心特征在于通过形象的“坐标曲线”、“数据分布”等来考查学生的科学分析能力、观察能力和物理语言表述素养。在具体考查上,可分为五个层次:
1.利用图像比较物理量(如通过s-t图像比速度大小、通过I-U图像比电阻大小)
2.根据规律选择图像(要求学生对物理过程作出正确判断后选出对应的图像)
3.利用图像获取信息的定性判断
4.利用图像进行定量计算
5.根据实验数据绘制图像(从数据表格转绘为曲线,体现数形结合思维)
命题预测
1.力学板块、运动图像与动态受力图:s-t图像(路程—时间图像) 、v-t图像(速度—时间图像)、F-t与v-t结合的综合力学分析、物体出入水的拉力—深度图像、密度质量—体积(m-V)图像。
2.电学图像、欧姆定律与动态电路图像:定值电阻的I-U图像、滑动变阻器(或可变电阻)的I-U图像、灯泡I-U图像的特殊性。
3.热学图像 - 物态变化、比热容:晶体/非晶体熔化、凝固与沸腾图像辨析、温度-时间两图的斜率对比得出比热容的变更。
4.图表信息题:数据表格类题目、铭牌信息类(电器参数、物理器材)、组合数据类(各种图表混编)。
考点一 光学图像
1.(2025·黑龙江·中考真题)(多选)如图所示,轩轩同学在做“探究凸透镜成像的规律”实验中,记录并绘制了像到凸透镜的距离v与物体到凸透镜的距离u的关系图像,下列说法中正确的是( )
A.该凸透镜的焦距
B.物体从u=32cm处向透镜靠近的过程中,光屏上的像先变大后变小
C.u=24cm时,将透镜遮挡住一部分,光屏上的像会变暗
D.8cm<u<16cm时,在光屏上成缩小的像
2.(2025·山东潍坊·中考真题)(多选)某兴趣小组的同学用如图所示的装置探究凸透镜成像的规律,其中“F”形光源的高度为。调节光源、凸透镜和光屏,使它们的中心高度相同。将光源放在凸透镜左侧适当位置,调整右侧光屏到凸透镜的距离,使光屏上呈现清晰的像,进行多次实验,分别测出物距和像的高度,实验数据如下表。下列说法正确的是( )
实验次数
1
2
3
4
5
6
物距
20.0
22.0
24.0
26.0
28.0
30.0
像高
6.0
4.8
4.0
3.4
3.0
2.7
A.该凸透镜的焦距为
B.第1次实验的成像特点与投影仪相同
C.第3次实验光屏上呈现“”形状的像
D.第4次实验的像距大于第6次实验的像距
3.(2025·上海·中考真题)万里无云的晴天时,我们看到天空是蓝色的,现已知以下信息:
①光是一种电磁波,不同色光的频率如下表所示:
红色
橙色
黄色
绿色
青色
蓝色
紫色
384-482THz
482-503THz
503-520THz
520-610THz
620-659THz
610-659THz
659-769THz
②光的频率越高,经氮气、氧气分子散射的程度越大,向各个方向发散。
③太阳光在空气中主要通过氮气、氧气分子散射。
④“靛”是蓝紫或深蓝,晴天时,相较于紫色光,人眼更容易感受到蓝色光。
(1)频率为450THz的光______(选填“属于”或“不属于”)三原色光。
(2)结合以上信息,请解释“晴天时,人看天空为什么是蓝色的?”。__________________
知识1 光学图像
内容
知识
凸透镜成像规律图像
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
(1)u>2f时,成倒立、缩小、实像,像距2f>v>f。
(2)u=2f时,成倒立、等大、实像,像距v=2f。
(3)f<u<2f时,成倒立,放大、实像,像距v>2f。
(4)u=f时,不成像。
(5)u<f时,成正立、放大、虚像。
3.凸透镜成像时,物距、像距与焦距的关系。
根据v=u=2f=10cm求出凸透镜的焦距f=5cm。
考点二 热学图像
1.(2025·海南·中考真题)小南用如图所示装置探究水沸腾前后温度变化的特点,并根据实验数据作出水的温度随时间变化的图像。则得到的图像应该是( )
A. B. C. D.
2.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)图甲是探究“水沸腾规律”的实验装置,图乙是水的温度随加热时间变化的图像。由图像可知:水在沸腾过程中,温度___________。若烧杯中水的质量为0.1kg不变,根据乙图像计算出水在0~6min吸收的热量是___________J。[c水=4.2×103J/(kg·℃)]
3.(2025·江苏无锡·中考真题)取5.6g酒精和5.6g花生米,点燃后分别对80g的水加热,直至充分燃烧。数据记录在表中,可见质量相等的酒精和花生米充分燃烧所放出的热量___________(选填“相等”或“不相等”),所测的花生米的热值为___________J/kg。酒精和花生米中,___________的热值大。
燃料
加热前的水温/℃
加热后的水温/℃
5.6g酒精
22
70
5.6g花生米
22
52
4.(2025·湖北武汉·中考真题)某小组在探究萘熔化过程温度的变化规律时,每隔1min记录一次温度,得到如图所示的温度随时间变化的图象。分析图象可知:
(1)萘的熔点为________℃,从萘开始熔化到所有萘完全熔化大约持续了________(填“10”“15”“25”或“35”)min;
(2)萘在AB段和CD段升温较慢的是________段,可能是因为固态萘的比热容________液态萘的比热容。
5.(2025·江苏连云港·中考真题)小华想“探究热水冷却过程温度变化的特点”,她将一杯的热水放在室温下自然冷却,记录的热水温度变化情况如下表所示。[]
时间
0
2
4
6
8
10
12
温度
80
71
65
60
56
52
49
此过程是通过___________的方式改变水的内能,在前内,水的内能减少了___________。请你归纳出热水冷却过程温度变化的特点___________。
6.(2025·四川成都·中考真题)小雨探究液体的凝固特点:先在两个相同容器中分别装入初温为20℃、质量为100g的水和某液体M,再各放入一个温度传感器,然后使它们冷却凝固。若单位时间内它们放出的热量相等,用测得的数据绘出两种物质温度随时间变化的图像,如图所示。已知,实验在标准大气压下进行,下列说法正确的是( )
A.液体M的比热容为
B.液体M放热能力比水放热能力强
C.在时间段两种物质都是固液共存状态
D.从20℃刚好降到0℃时,水放出的热量小于M放出的热量
知识1 热学图像
1. 熔化和凝固图像
(1)熔化图像
晶体熔化图像中,AB段所对应的时间内物质是固态,吸热升温;在B点时,物质开始熔化,到C点熔化结束;BC段表示熔化过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;CD段所对应的时间内物质是液态,吸热升温。
(2)凝固图像
晶体的凝固图像中,EF段所对应的时间内物质是液态,放热降温;在F点物质开始凝固,到G点凝固结束;FG段表示凝固过程,物质处于固液共存态,温度保持不变;GH段所对应的时间内物质是固态,放热降温。
2. 水沸腾图像
由图像可知,水沸腾前,不断对水加热,水的温度不断升高,达到某一温度时,水开始沸腾。水沸腾后,虽然继续加热,但水的温度不变。
3. 比热容图像
(1)通过温度-时间图像判断两种物质的吸热能力大小:平缓的图像对应的物质吸热能力强
(2)温度-时间图像计算物质的比热容
根据加热时间相同,吸收热量相等可得:,, 。
拓展 晶体熔化和凝固图像
1.图甲是某物质温度随时间变化的图像。这种物质在时刻开始凝固,到时刻完全凝固。下列说法错误的是( )
A.该物质是晶体
B.、时刻物体内能相等
C.时刻物体分子动能比时大
D.该物质在时刻的分子排列如图乙
【方法技巧】晶体熔化和凝固图像分析技巧
1.判断图像类型
(1)熔化图像:温度随时间总体呈上升趋势,中间有一段水平线段(温度不变)。
(2)凝固图像:温度随时间总体呈下降趋势,中间有一段水平线段(温度不变)。
(3)若图像无水平线段,则为非晶体图像。
2.确定熔点或凝固点
水平线段对应的温度值即为晶体的熔点(熔化图像)或凝固点(凝固图像)。同一晶体的熔点和凝固点相同。
3.计算熔化或凝固时间
(1)熔化时间 = 熔化结束时刻 - 熔化开始时刻。
(2)凝固时间 = 凝固结束时刻 - 凝固开始时刻。
考点三 力学图像
1.(2025·黑龙江哈尔滨·中考真题)小明乘坐高铁列车从北京南站到上海虹桥站,高铁列车利用的电能属于___________(选填“清洁型”或“污染型”)能源。如图是列车时刻表,计算该次列车从北京南站到上海虹桥站的平均速度是___________km/h。(为方便计算,数据做了适当调整)
站名
到站时间
开车时间
里程/千米
北京南
始发
14:45
0
济南西
16:25
16:27
406
南京南
18:24
18:26
1023
上海虹桥
19:45
终点
1350
2.(2025·黑龙江齐齐哈尔·中考真题)某物体运动的图像如图所示,OA段的平均速度______(选填“小于”“等于”或“大于”)BC段的平均速度;0~20s内的平均速度是______m/s。
3.(2025·四川凉山·中考真题)用如图甲所示的滑轮组提升物体A。已知被提升物体A的重力为900N,卷扬机施加在绳子自由端的拉力F将物体A以0.5m/s的速度匀速提高了5m。拉力F做的功随时间的变化图象如图乙所示(不计绳重和滑轮与轴的摩擦)。此过程滑轮组提升重物的机械效率为______%,动滑轮的重力为______N。
4.(2025·山东东营·中考真题)如图甲所示,用弹簧测力计将圆柱体从盛水的容器中缓慢提出水面,该过程中弹簧测力计读数F随圆柱体上升高度h的关系如图乙所示(忽略液面的变化,g取10N/kg),下列说法中正确的是( )
①圆柱体浸没时受到的浮力是2N
②圆柱体受到的重力是3N
③圆柱体的密度是
④圆柱体的底面积是
A.①③ B.①④ C.②③ D.②④
5.(2025·青海西宁·中考真题)如图甲所示,快递员用推力将重为800N的快递,先沿水平面推行一段距离,再推至长4m、高2m的斜面顶端,推力始终与快递运动方向相同;快递在整个运动过程中,路程与时间变化关系和推力与时间变化关系分别如图乙、丙所示(g取),下列分析正确的是( )
A.内快递所受的摩擦力为800N B.内推力的功率为800W
C.内快递克服重力做的功为3200J D.内快递受到的摩擦力为100N
6.(2025·贵州·中考真题)(多选)设一雨滴从高空由静止竖直下落,从开始下落计时,一段时间内雨滴所受合力随时间变化的关系如图所示。整个过程仅考虑雨滴受重力和空气阻力作用,忽略雨滴质量变化,下列判断正确的是( )
A.0~t1时间内,雨滴所受空气阻力逐渐增大
B.t1时刻雨滴所受空气阻力大小为F2
C.0~t1时间内,雨滴的动能保持不变
D.0~t1时间内,雨滴的机械能逐渐减小
知识1 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;
(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),用进行计算;当图线过原点时,只需取图像上非零的一点,用进行计算。
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。
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
拓展 运动学图像
1.甲、乙两同学在同一地点同时开始晨跑,两人晨跑的轨迹为直线,他们的图像如图所示。由图像可知( )
A.在前6min,乙同学的平均速度为3m/s
B.两人跑步10min的平均速度相同
C.在6-8min甲同学的速度比乙同学速度快
D.甲同学的平均速度为1.8m/s
【方法技巧】速度-时间和路程-时间图像分析技巧
1.先明确横纵坐标轴表示的物理量及单位,再结合图像形状、倾斜程度、面积等特征分析运动状态。
2.对于复杂图像,可分段分析,将曲线分解为多个直线段或简单曲线段,分别计算倾斜程度、面积等。
3.结合物理公式验证图像分析结果,确保逻辑一致。
考点四 电磁学图像
1.(2025·海南·中考真题)图甲电路中,电源电压保持不变,是定值电阻,通过的电流与其两端的电压关系如图乙所示。当①、②都是电压表,闭合开关,时,表②的示数为,此时的电功率___________W;当①、②都是电流表,仅闭合开关时,表②的示数为1.6A,此时___________。
2.(2025·江苏淮安·中考真题)如图所示是兴趣小组设计的监测汽车超载报警装置原理简图,压力传感器输出电压与所受压力的关系如下表所示 。
压力F/(×105N)
0
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
输出电压U/V
0
1
2
3
4
5
压力传感器输出电压U是控制电路的工作电压。电磁继电器线圈的电阻是50Ω。当线圈中的电流I≥20mA时,衔铁被吸合,受控电路开始报警。
(1)该装置以电铃声为报警信号,则图中的电铃应接在___________(选填“A、B”或“C、D”)间。
(2)若希望在压力达到3×105 N时报警,则电阻箱R的电阻应调节为___________Ω,此时电阻箱两端的电压为___________V。
(3)若想让临界报警压力减小,则电阻箱R接入电路的阻值应调___________。
3.(2025·湖北武汉·中考真题)如图所示是某电炖锅的简化电路图,旋转开关内有一块绝缘圆盘,在圆盘边缘有8个金属触点,绕中心轴转动的绝缘旋钮两端各有一个金属片,转动旋钮可将相邻金属触点连通。电炖锅通过旋转开关可以实现快炖、慢炖和保温功能,、和均为加热电阻,且。电炖锅的部分参数如下表所示。下列结论正确的是( )
热效率
84%
保温功率
40W
快炖功率
800W
容量
5L
A.电阻的阻值为968Ω
B.电阻的阻值为60.5Ω
C.电炖锅的慢炖功率为400W
D.旋转开关在如图所示位置时,通过电阻的电流约为1.82A
4.(2025·甘肃兰州·中考真题)在课外实践制作活动中,小红将量程为0~3V的电压表改装成一个测量质量的电子秤,原理如图甲所示。电源电压恒为6V,定值电阻R0的阻值为60Ω,压敏电阻R的阻值随压力的变化关系如图乙所示。O点是杠杆OAC的支点,托盘固定在A点,OA∶OC=1∶4,托盘及杠杆等组件的质量忽略不计。下列说法正确的是( )
A.增大托盘里被测物体的质量,电压表的示数会变小
B.电子秤的0kg刻度线应标注在电压表刻度盘1.2V的刻度线处
C.若R0的阻值为120Ω,则电子秤能测量的最大质量为120kg
D.若只将托盘的固定点从A移至B,则电子秤的量程变大
5.(2025·四川遂宁·中考真题)某同学用图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率。他闭合开关,将滑动变阻器滑片从最右端向左滑动,直到灯泡电压达到额定值,记录了不同时刻三个电表的示数,并在同一坐标图中分别绘制了L和的图像如图乙。电源电压恒定不变,请分析:图乙中曲线______是滑动变阻器的图像;该电路的电源电压为______V;灯泡的额定电功率为______W。
知识1 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:R1<R2。
(4)由图乙易知,对于定值电阻有。
2.I-R图像
拓展 电流-电压图像
1.如图甲是导体a、b、c的图像,现把它们分别接入图乙中之间,电源电压保持不变,则闭合开关后电流表示数最大的是( )
A.导体a B.导体b C.导体c D.一样大
【方法技巧】电流-电压图像分析技巧
1.明确坐标轴含义
确认横轴表示电流I(单位:安培A),纵轴表示电压U(单位:伏特V),理解图像中每个点(I,U)对应的物理状态。
2.判断图像类型
若图像为过原点的直线,表明该元件为定值电阻,遵循欧姆定律U=IR,电阻R为定值。
若图像为曲线,表明电阻随电压或电流变化(如小灯泡,灯丝电阻随温度升高而增大)。
3.计算电阻值
对于定值电阻,任取图像上一点,用公式R=U/I计算电阻。对于曲线图像,电阻是变化的。
4.分析电路关系
若图像对应串联电路中的某个元件,结合串联电路电流相等、电压相加的规律,分析各元件电压、电流关系。
若图像对应滑动变阻器,根据滑片移动方向判断电阻变化,进而分析电路中电流、电压的变化趋势。
5.求解特定物理量
根据题目要求,利用图像中的坐标点或斜率,结合欧姆定律、功率公式P=UI等,计算电阻、电压、电流、功率等物理量。
1.(2026·安徽芜湖·二模)某同学在“探究凸透镜成像规律”的实验中,记录并绘制了物体到凸透镜的距离u与像到凸透镜的距离v之间关系的图像,如图所示。下列判断正确的是( )
A.该凸透镜的焦距是20cm
B.实验中,蜡烛燃烧变短,屏上像的位置会下降
C.当时,在光屏上能得到一个缩小的像
D.把物体从距凸透镜30cm处移动到20cm处的过程中,像逐渐变大
2.(2025·安徽滁州·三模)如图甲所示是小徽做“探究凸透镜成像规律”的实验的情景,此时光屏上恰好能得到一个清晰的像,图乙中线段AB表示物距的倒数与像距的倒数的变化关系。下列说法中错误的是( )
A.图甲中光屏上的像是倒立、放大的实像
B.根据图乙可知,该凸透镜的焦距为10cm
C.保持凸透镜的位置不变,将蜡烛和光屏位置互换可再次得到清晰的像
D.在蜡烛和凸透镜中间放一个近视镜,将光屏向左移动可得到清晰的像
3.(2026·山东青岛·一模)下列图像分析不正确的是( )
A.图A是物体的重力与质量的关系图像
B.图B是表示物体做匀速直线运动
C.图C是液体沸腾前后温度随时间变化的图像
D.图D是小灯泡的电流与电压的关系图像
4.(2026·青海西宁·一模)如图所示,是小华通过实验作出的图像,下列对各图像描述正确的是( )
A.图甲反映了导体中电流与电压的关系
B.图乙是探究水的沸腾实验得到的图像,由图可知,该地方气压低于标准大气压
C.图丙是小华记录并绘制的像距v和物距u之间关系的图像,该凸透镜焦距为20cm
D.图丁是将10g的冰加热,得到的其体积和温度关系的图像,水从0℃上升到4℃的过程中,其密度逐渐减小
5.(2026·陕西榆林·模拟预测)兴趣小组的同学利用图甲装置对防冻液的效果进行检测。烧杯中装有适量防冻液,置于制冷剂中,用温度传感器每隔1min记录一次防冻液的温度,绘制温度随时间变化的图像如图乙。下列说法正确的是( )
A.由图乙可知,该防冻液为非晶体
B.14~20min内防冻液正在熔化,防冻液的温度保持不变
C.该防冻液能在最低气温为-25℃的地区使用
D.装制冷剂的容器外壁出现霜,是空气凝固形成的
6.(2026·安徽合肥·一模)如图甲所示是“探究某固体的熔化”实验装置,根据记录的实验数据绘制的温度与时间的关系图像如图乙所示,(不计热量和质量损失)下列说法中正确的是( )
A.组装器材时,先固定温度计的高度
B.温度为48℃时物质处于固液共存状态
C.该物质固、液态的比热容之比是1∶2
D.B、C两点温度相同,内能也相同
7.(2026·安徽阜阳·二模)如图所示是某物质熔化后再凝固的图像。下列说法正确的是( )
A.该物质的熔点和凝固点都是
B.该物质的熔化过程用了6min,且不断吸热
C.AB段该物质的状态为固态,吸收热量,温度保持不变
D.EF段该物质的状态为固液共存态,放出热量
8.(2026·山东济南·一模)实心物体甲、乙分别由两种物质组成,它们的质量和体积的关系如图所示,下列说法正确的是( )
A. B. C. D.
9.(2026·四川绵阳·一模)a、b是同一直线上相距9米的两点,甲、乙两辆小车分别从a、b两点同时出发相向而行,两车运动的路程随时间变化的图像如图所示。由图像可知( )
A.经过4秒,甲车与乙车相遇
B.4秒末,甲车的速度等于乙车的速度
C.6秒末,甲、乙两车相距11米
D.在2-6秒内,甲车做速度为8米/秒的匀速直线运动
10.(2026·安徽宣城·二模)如图甲所示,小华在水平地面上用力向右推木箱,推力随时间变化的图像如图乙所示,木箱速度随时间变化的图像如图丙所示,以下对于这一过程的分析中正确的是( )
A.0-1s内木箱没有动,所以此时不是平衡状态
B.如果3s后人停止用力,木箱将做匀速直线运动
C.1s-2s内木箱受到的合力大小为10N
D.如果3s后人突然用60N的力往回拉箱子,此时物体立刻向左加速运动
11.(2026·北京丰台·一模)(多选)如图甲所示,工人站在水平台面上通过某滑轮组提升货物,绳子自由端拉力做功随时间变化的关系如图乙所示,在20 s内绳子自由端竖直匀速移动25 m,货物竖直匀速上升5 m。已知工人重600 N,货物重720 N,动滑轮总重30 N。关于货物匀速上升的过程,下列说法正确的是( )
A.绳子自由端拉力的功率为200 W B.绳子自由端拉力的大小为150 N
C.工人对水平台面的压力为760 N D.滑轮组的机械效率为96%
12.(2026·北京丰台·一模)某同学做电学实验,改变滑动变阻器接入电路的电阻大小,并测量记录了多组电压表和电流表的示数,根据数据分析,连接的电路可能是下面电路中的( )
U/V
0.9
1.1
1.3
1.4
1.5
1.7
I/A
0.18
0.22
0.26
0.28
0.30
0.34
A. B.
C. D.
13.(2026·山西·模拟预测)图甲所示是某小组为测量仰卧起坐的次数设计的模拟电路,电源电压恒为6V,定值电阻为10Ω,为光敏电阻,其阻值随光照强度的减小而增大。当身体坐起时,射向的红外线被遮挡,两端的电压达到设定值,触发计数系统计数。测量过程中,电流表示数与时间的关系图像如图乙所示。当身体坐起时( )
A.电路中的总电阻减小 B.电路中的电流增大
C.电路总功率为1.8W D.两端电压为5V
14.(2026·重庆渝中·一模)如图甲所示的电路中,电源电压恒定不变,电流表的量程为0~0.6A,电压表的量程为0~3V,滑动变阻器的铭牌为“ 0.5A”。当S1闭合、S2断开时,保证电路安全,将滑动变阻器的滑片最大范围移动过程中,电流表随电压表示数变化的情况如图乙中的A图像所示。图乙中的B图像为小灯泡的I-U图像,小灯泡的额定电压为2.5V。下列说法中正确的是( )
A.电源电压为6V,灯泡正常发光时的电阻为5
B.当S1闭合、S2断开时,保证电路安全,定值电阻R1功率的最大值和最小值的比为
C.当S2闭合、S1断开时,为保证电路中的各元件都不会损坏,R2连入的阻值范围为4~7.5
D.保证电路安全,任意闭合或断开开关,移动滑片P,灯泡电功率的最大变化量为1.15W
15.(2026·湖北黄冈·模拟预测)在跨学科实践活动中:
(1)如图是热学组小王同学制作的“酒精炮”:他在矿泉水瓶(无盖)的侧壁打了一个小孔,从瓶口喷入少量酒精并盖上一次性纸杯,在小孔边点燃点火器,纸杯即刻向上飞出。此过程酒精燃烧产生的___________能转化为纸杯的___________能,相似于汽油机的___________冲程。
(2)光学小组的同学用两个凸透镜和其它辅助器材制作了一个望远镜。他们了解到,望远镜“放大倍率”(物镜与目镜的焦距之比)为2~3倍且物镜的口径比目镜略大一些时成像效果较好。下表是他们找到的几种凸透镜的规格。若选F作为目镜,则选___________(选填序号)作物镜效果最佳。远处物体通过物镜成倒立、___________的实像。
序号
A
B
C
D
E
F
直径/cm
5
4
5
4
5
4
焦距/cm
20
20
15
15
10
10
16.(2026·陕西西安·模拟预测)如图为科创小组测量大气压和海拔的简易装置原理图,R0为定值电阻,RF为力敏电阻,RF置于圆柱体容器底部,可自由滑动的活塞通过轻杆压在力敏电阻上。容器内抽成真空,装置气密性良好、该装置通过两电表示数分别转换测出大气压值和海拔,且示数均随测量值增大而增大。电源电压恒为6V,R0=30Ω,RF的阻值与压力大小F的关系为RF=1030-2.5F,电压表量程为0-3V,电流表量程为0-0.6A。活塞横截面积为4×10-3m2,忽略摩擦,不计活塞质量。查阅资料,大气压p与海拔h的关系如下表。
海拔h/m
0
100
200
300
400
500
…
1000
2000
…
大气压p/×103Pa
101
100
99
98
97
96
…
90
80
…
(1)求h=0时活塞受到的压力为______N;通过R0的电流为______;
(2)求该装置能测量的最高海拔是______m。
17.(2026·湖南株洲·一模)直流充电桩给某电动汽车电池充电过程中,充电功率P与储能比D(电池当前储能占充满状态储能的百分比)的关系如图。已知充电电压为400 V,电池容量150 A·h。
(1)在图中①②③④四段充电过程中,充电电流最大的过程是___________;
(2)充满电后电池储存的电能是 ___________;(设电池电压等于充电电压)
(3)该电动汽车从储能比80%充电至100%需要的时间是 ___________h。
18.(2026·广西河池·一模)某石材厂有均匀、实心的石材构件A和B,A为底面积(、高5m的柱状体,B为边长为1m的正方体,它们静止在水平地面,如图甲。工人沿水平方向截取不同高度的构件A,并平稳叠放在构件B正上方,测得A、B对地面的压强随截取的高度h的变化如图乙所示,则______,______。
19.(2026·陕西西安·三模)如图甲所示电路中,电源电压恒定,闭合开关S,调节滑动变阻器R的滑片从最右端滑至灯正常发光的位置,电流表与电压表示数变化关系的图像如图乙所示,电流表与滑动变阻器R连入电阻关系的图像如图丙所示。该电路的电源电压为_________V,灯泡正常发光时电阻为_________,电路的最小功率为_________W。
20.(2026·江苏宿迁·一模)小明同学为帮助大家加强体重管理,设计了一台由电流表改装的可设置语音提示的体重计,A、B为语音提示器,大家可以根据自身情况设置语音提示,如图甲所示。当控制电路中电流I≥0.2A时,衔铁被电磁铁吸引,断开A接通B,控制电路的电源电压为6V,滑动变阻器的最大阻值为20Ω,R为压敏电阻,其阻值与所受到的压力关系如图乙所示,电流表量程为0~0.6A,踏板重力不计,g取10N/kg。
(1)压敏电阻R的阻值随着压力的减小而____(选填“增大”或“减小”)。
(2)控制电路中,开关S闭合时,电磁铁的上端是____极(选填“N”或“S”)。
(3)小明同学想将触发B的最小质量设置为60kg,此时控制电路的总电阻为____Ω,应调节滑动变阻器的阻值为____Ω。
(4)能触发B的最小质量是____kg。
21.(2026·黑龙江绥化·一模)如图甲所示,弹簧测力计下面挂一实心长方体,将长方体从盛有水的容器上方离水面某一高度处缓缓下降(其底面始终与水面平行,此过程无水溢出),使其逐渐浸没在水中某一深度处,图乙是整个过程中弹簧测力计的示数F与长方体下降高度h变化关系的图像。已知容器的重力为10N,底面积,,g取10N/kg,求:
(1)长方体浸没时受到的浮力。
(2)长方体的密度。
(3)刚浸没水中时,长方体底部受到水的压强。
(4)浸没后相对于浸入前容器对水平面的压强的变化量。
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