⑷圖象的“面積 表示力作的功 【查看更多】

 

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一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖甲所示，任意很短時(shí)間△t內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以近似視為勻速運(yùn)動(dòng)，該時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移即為條形陰影區(qū)域的面積，經(jīng)過累積，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積即為質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移．利用這種微元累積法我們可以研究許多物理問題，圖乙是某物理量y隨時(shí)間變化的圖象，此圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積，下列說法中正確的是（ ）
A．如果y軸表示作用力，則面積大于該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的沖量
B．如果y軸表示力做功的功率，則面積小于該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)所做的功
C．如果y軸表示流過用電器的電流，則面積等于在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)流過該用電器的電量
D．如果y軸表示變化磁場(chǎng)在金屬線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，則面積等于該磁場(chǎng)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量

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（2013·北京門頭溝二模，20題）一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖象如圖甲所示，任意很短時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)可以近似視為勻速運(yùn)動(dòng)，該時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移即為條形陰影區(qū)域的面積，經(jīng)過累積，圖線與坐標(biāo)軸圍成的面積即為質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移。利用這種微元累積法我們可以研究許多物理問題，圖乙是某物理量隨時(shí)間變化的圖象，此圖線與坐標(biāo)軸所圍成的面積，下列說法中正確的是              

                      

             圖甲

A．如果y軸表示作用力，則面積大于該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的沖量

B．如果y軸表示力做功的功率，則面積小于該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)所做的功

C．如果y軸表示流過用電器的電流，則面積等于在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)流過該用電器的電量

D．如果y軸表示變化磁場(chǎng)在金屬線圈產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)，則面積等于該磁場(chǎng)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)磁感應(yīng)強(qiáng)度的變化量

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（選做題）（請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評(píng)分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．
（1）當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變，
則被封閉的空氣______
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇
C．分子的平均動(dòng)能增大
D．體積變小，壓強(qiáng)變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對(duì)空氣做了
0.6J的功，則空氣______（選填“吸收”或“放出”）了______J的熱量；當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時(shí)，則空氣的內(nèi)能______（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算該氣體分子的總個(gè)數(shù)（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是______
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導(dǎo)纖維傳播光信號(hào)利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=______cm；
②x=5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=______cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點(diǎn)，并
偏折到AB上的F點(diǎn)，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計(jì)算判斷光在F點(diǎn)能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是______
A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D．木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0 ），各個(gè)定態(tài)的能量值為En=E/n2（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為______；若有一群處于n=2能級(jí)的氫原子，發(fā)生躍遷時(shí)釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為______（結(jié)果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內(nèi)，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)612C核，已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，計(jì)算這個(gè)反應(yīng)中所釋放的核能（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

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（選做題）（請(qǐng)從A、B和C三小題中選定兩小題作答，并在答題卡相應(yīng)的答題區(qū)域內(nèi)作答，如都作答則按A、B兩小題評(píng)分）
A．（選修模塊3-3）
如圖所示，某種自動(dòng)洗衣機(jī)進(jìn)水時(shí)，洗衣機(jī)缸內(nèi)水位升高，與洗衣缸相連的細(xì)管中會(huì)封閉一定質(zhì)量的空氣，通過壓力傳感器感知管中的空氣壓力，從而控制進(jìn)水量．
（1）當(dāng)洗衣缸內(nèi)水位緩慢升高時(shí)，設(shè)細(xì)管內(nèi)空氣溫度不變，
則被封閉的空氣______
A．分子間的引力和斥力都增大
B．分子的熱運(yùn)動(dòng)加劇
C．分子的平均動(dòng)能增大
D．體積變小，壓強(qiáng)變大
（2）若密閉的空氣可視為理想氣體，在上述（1）中空氣體積變化的過程中，外界對(duì)空氣做了
0.6J的功，則空氣______（選填“吸收”或“放出”）了______J的熱量；當(dāng)洗完衣服缸內(nèi)
水位迅速降低時(shí)，則空氣的內(nèi)能______（選填“增加”或“減小”）．
（3）若密閉的空氣體積V=1L，密度ρ=1.29kg/m3，平均摩爾質(zhì)量M=0.029kg/mol，阿伏加德羅常數(shù)NA=6.02×1023mol-1，試估算該氣體分子的總個(gè)數(shù)（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．
B．（選修模塊3-4）
（1）下列說法正確的是______
A．光的偏振現(xiàn)象說明光是縱波
B．全息照相利用了激光相干性好的特性
C．光導(dǎo)纖維傳播光信號(hào)利用了光的全反射原理
D．光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)中，若僅將入射光從紅光改為紫光，則相鄰亮條紋間距一定變大
（2）如圖1所示是一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形圖，波的傳播速度v=2m/s，試回答下列問題：
①x=4m處質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)函數(shù)表達(dá)式y(tǒng)=______cm；
②x=5m處質(zhì)點(diǎn)在0～4.5s內(nèi)通過的路程s=______cm．
（3）如圖2所示，直角三角形ABC為一三棱鏡的橫截面，
∠A=30°．一束單色光從空氣射向BC上的E點(diǎn)，并
偏折到AB上的F點(diǎn)，光線EF平行于底邊AC．已
知入射方向與BC的夾角為θ=30°．試通過計(jì)算判斷光在F點(diǎn)能否發(fā)生全反射．
C．（選修模塊3-5）
（1）如圖所示，小車與木箱緊挨著靜放在光滑的水平冰面上，現(xiàn)有一男孩站在小車上用力向右迅速推出木箱，關(guān)于上述過程，下列說法中正確的是______
A．男孩和木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B．小車與木箱組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
C．男孩、小車與木箱三者組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒
D．木箱的動(dòng)量增量與男孩、小車的總動(dòng)量增量相同
（2）若氫原子的基態(tài)能量為E（E＜0），各個(gè)定態(tài)的能量值為En=E/n2（n=1，2，3…），則為使一處于基態(tài)的氫原子核外電子脫離原子核的束縛，所需的最小能量為______；若有一群處于n=2能級(jí)的氫原子，發(fā)生躍遷時(shí)釋放的光子照射某金屬能產(chǎn)生光電效應(yīng)現(xiàn)象，則該金屬的逸出功至多為______（結(jié)果均用字母表示）．
（3）在某些恒星內(nèi)，3個(gè)α粒子可以結(jié)合成一個(gè)612C核，已知612C核的質(zhì)量為1.99502×10-26kg，α粒子的質(zhì)量為6.64672×10-27kg，真空中的光速c=3×108m/s，計(jì)算這個(gè)反應(yīng)中所釋放的核能（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）．

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（1）“探究動(dòng)能定理”的實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示，當(dāng)小車在兩條橡皮筋作用下彈出時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為W．當(dāng)用4條、6條、8條…完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次、第4次…實(shí)驗(yàn)時(shí)，橡皮筋對(duì)小車做的功記為2W、3W、4W…，每次實(shí)驗(yàn)中由靜止彈出的小車獲得的最大速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

①關(guān)于該實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是______．
A．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用直流電源供電，電壓為4～6V
B．實(shí)驗(yàn)中使用的若干根橡皮筋的原長(zhǎng)可以不相等
C．每次實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車從同一位置由靜止彈出
D．利用每次測(cè)出的小車最大速度vm和橡皮筋做的功W，依次做出W-vm、W-vm2、W-vm3、W2-vm、W3-vm…的圖象，得出合力做功與物體速度變化的關(guān)系．
②圖2給出了某次在正確操作情況下打出的紙帶，從中截取了測(cè)量物體最大速度所用的一段紙帶，測(cè)得O點(diǎn)到A、B、C、D、E各點(diǎn)的距離分別為OA=5.65cm，OB=7.12cm，OC=8.78cm，OD=10.40cm，OE=11.91cm，．已知相鄰兩點(diǎn)打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，則小車獲得的最大速度vm=______m/s．
（2）有一根細(xì)長(zhǎng)而均勻的金屬管線樣品，長(zhǎng)約為60cm，電阻大約為6Ω．橫截面如圖3所示．
①用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬管線的外徑，示數(shù)如圖4所示，金屬管線的外徑為______mm；
②現(xiàn)有如下器材
A．電流表（量程0.6A，內(nèi)阻約0.1Ω）
B．電流表（量程3A，內(nèi)阻約0.03Ω）
C．電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3kΩ）
D．滑動(dòng)變阻器（1750Ω，0.3A）
E．滑動(dòng)變阻器（15Ω，3A）
F．蓄電池（6V，內(nèi)阻很�。�
G．開關(guān)一個(gè)，帶夾子的導(dǎo)線若干
要進(jìn)一步精確測(cè)量金屬管線樣品的阻值，電流表應(yīng)選______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______．（只填代號(hào)字母）．
③請(qǐng)將圖5所示的實(shí)際測(cè)量電路補(bǔ)充完整．
④已知金屬管線樣品材料的電阻率為ρ，通過多次測(cè)量得出金屬管線的電阻為R，金屬管線的外徑為d，要想求得金屬管線內(nèi)形狀不規(guī)則的中空部分的截面積S，在前面實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還需要測(cè)量的物理量是______．計(jì)算中空部分截面積的表達(dá)式為S=______．

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