中考物理复习专题——图像题

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中考物理复习专题——图像题

‎2009年中考物理复习专题——图像题 图像法能形象、直观地表示一个物理量随另一个物理量变化的情况,描述某些物理现象和物理规律,从而帮助我们了解和分析一些物质的特性。此文着重以力学、热学和电学的部分知识点,就图像题作以剖析,如物体温度随时间的关系图像;质量与体积的图像;电流电压电阻之间关系的图像等。旨在引导同学们掌握此类考题的知识精髓和解题技巧。‎ 一、物态变化图像 ‎【知识精髓】如图1所示,为物态变化中的吸热、放热全过程的图像。其各段的物理意义是:‎ AB段:是晶体的受热、升温过程。此过程中,由于晶体的温度还没有到达熔点,所以没有熔化,物质仍全部处于固态。‎ 图1‎ BC段:是晶体的熔化过程。从B点开始,晶体达到熔点开始熔化,直到C点全部熔化成液态。则BC之间是固液共存状态。BC段与时间轴平行,即表示:虽然继续吸热,但温度保持不变。‎ CD段:是液体的物质继续吸热升温的过程。继续吸热,温度不断升高。‎ DE段:是液体的沸腾过程。从D点开始温度达到沸点而沸腾。在此过程中,液体继续吸热,但温度保持不变。‎ EF段:是气体物质继续吸热升温的过程。‎ FE/段:当气态物质不再受热时,温度不断降低。当降到E/点时开始出现液化现象。‎ E/D/段:液体继续放热,气体处于液化过程,直到D/点全部液化成液体。则E/D/之间是液气共存状态。E/D/段与时间轴平行,即表示:虽然继续放热,但温度保持不变。‎ D/C/段:是液体物质继续放热降温的过程。‎ C/B/段:液体继续放热,液体处于凝固过程,直到B/点全部凝固成固态。则C/B/之间是固液共存状态。C/B/段与时间轴平行,即表示:虽然继续放热,但温度保持不变。‎ B/A/段:是固体物质继续放热降温的过程。‎ ‎【解题方略】‎ ‎1、掌握物态变化过程中放热、吸热过程的图像走势:吸热过程呈现上升趋势,而放热过程呈现下降趋势。‎ ‎2、明确图像上特殊点的物理意义。如晶体的熔点、凝固点,以及液体的沸点等。图1中,都有“水平段”,即与横坐标平行的段。它们分别代表:虽然继续放热(或吸热),但温度保持不变。此水平段所示温度是一种特殊的点,即为熔点、凝固点或者是沸点。‎ ‎【中考真题】‎ 例题1.(2007年梅州)当室内温度为‎20℃‎时,用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,图1中哪幅图基本反映了温度计的读数随时间的变化 ( )‎ 图1‎ 解析:用浸有少量酒精的棉花裹在温度计的玻璃泡上,随着酒精的迅速蒸发,会带走热量,从而导致温度计的示数降低,当少量酒精蒸发完后,不再带走热量,此时的温度又将恢复到室内温度。‎ 答案:C。‎ 点拨:解题关键有二:一是酒精蒸发吸热会带走热量;二是“少量”酒精,故温度很快恢复到室温。‎ 例题2.(2007年恩施州)如图2,这是某种物质在熔化时温度随时间变化的图像。下列关于图中信息的解读,错误的是( ):‎ A.这是一种晶体,其熔点大约是‎50℃‎ B.第1~3分钟物质从外界吸收热量,第4~6分钟则没有吸热 C.第8~9分钟物质处于液态,且正在吸热升温 图2‎ D.在第4分钟时,可观察到既有固态成份,又有液态成份,但固态的要多些 解析:从图像中可以看出此种物质在熔化过程中,在50℃时温度不变,故可以确定此物质为晶体,其熔点为50℃。在物质熔化的全过程中,均为吸热过程;1-3分钟时,物体处于固态,3-7分钟内为固液共存状态,7分钟以后,处于液体状态。‎ 答案:B。‎ 点拨:晶体的熔化为吸热过程,在整个图像中,有“水平段”。‎ 例题3.(2007年河南理化综合)如图3所示是某固态物质在加热过程中温度随时间变化关系的图象,由图可以判断( )‎ A.这种物质的熔点是‎190℃‎ 图3‎ B.这种物质在CD段已变成气体 C.这种物质熔化过程用了12min D.这种物质在BC段处于固液共存状态 解析:从图像中可以看出,此种物质的熔点为210℃;在CD段已经由固液共存状态全部变为液态;其熔化过程从第4分钟开始至10分钟结束,共用了6分钟。‎ 答案:D。‎ 点拨:掌握不同阶段物质所处状态和温度变化特点,是解题的要害。‎ 例题4.(2007年莆田市)如图4所示是某种物质熔化时温度随时间变化的图像。根据这个图像,你能获得的合理信息有:‎ 信息一:_____________________‎ 图4‎ 信息二:______________________‎ 解析:此题是一道开放性较强的考题,其答案不定,从图像中可以挖掘出与题意相关的物理规律或物理原理等。如从图像中有水平段可以得出该物质是晶体等。‎ 答案:该物质是晶体;该物质的初温是20℃;在第6min时,该物质处于固态;在第20-30min时,该物质处于固液共存状态;该物质的熔点是80℃等。‎ 点拨:解答此类考题的关键有二:一是紧扣题意,不要答非所问;二是要善于视图和观察,以充分发现期隐藏信息。‎ 例题5.(2007年广元市)某物理兴趣小组的同学用如图5甲所示的装置来研究水的沸腾.从点燃酒精灯加热开始计时,当液体中有气泡上升时,每隔1min记录水的温度如下表所示:‎ 时间/min ‎…… ‎ ‎1l ‎12‎ ‎13‎ ‎14‎ ‎15‎ ‎16‎ ‎17‎ ‎18‎ ‎19‎ ‎20‎ ‎…… ‎ 温度/℃‎ ‎…… ‎ ‎95‎ ‎96‎ ‎97‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎95‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎98‎ ‎…… ‎ ‎(1)从记录的数据看出,在某一次观察记录中明显错误的是第________分钟时的数据;‎ ‎(2)从记录数据可得出的结论是:此时水沸腾的温度为________℃,水在沸腾过程中温度________(选填“升高”、“不变”或“降低”);‎ ‎(3)在图5乙中以时间为横轴,以温度为纵轴,根据表格中的数据作出水的沸腾图像. ‎ 图5‎ 图6‎ 解析:当水沸腾后,温度将保持不变,故17分钟时的记录是错误的。此时水的温度应为98℃。‎ 答案:(1)17;(2)98,不变;(3)如图6所示。‎ 例题6.(2007年浙江金华)如图7所示,是某种物质的熔化图像,根据图像判断下列说法错误的是( )‎ A.该物质是一种晶体 B.该物质的熔点为‎50℃‎ C.图像中的BC段表示该物质的熔化过程 图7‎ D.在第10分钟时该物质的状态为液态 解析:此题题设中已经明确为物质的熔化图像,从图像中有 “水平段”这一特点,可以确定此种物质为晶体;既然是晶体,就有熔化时的一定温度,即熔点,从图像中也很明显的看到其熔点为‎50℃‎;图像中的AB段是吸收热量,不断升温的过程,此段处于固态;即第10分钟时该物质仍是固态;水平段BC是继续吸热,而温度保持不变的过程,属于固态和液态共存;CD段表示该晶体完全熔化成液体后,继续吸热升温的过程。‎ 答案:D。‎ 点拨:此题的解题关键是明确图像中水平段的含义及其特点。‎ 例题7.(2007年广西桂林市)小明同学在探究固体熔化的活动中,作出了如图8所示的图像。从图像可知,这种固体是     (填“晶体”或“非晶体”),它的凝固点是 。‎ 图8‎ 解析:从图像中可知,在‎0℃‎时固态温度保持不变,即图像有水平段,即可判定此固体为晶体;凝固点为‎0℃‎。‎ 答案:晶体,‎0℃‎。 ‎ 点拨:解题根据是晶体的特点,即有一定的熔点。‎ ‎【预测题】‎ ‎1、如图9是某种晶体的熔化与凝固图像,试看图完成以下填空:‎ ‎(1)表示晶体处于固态的线段是      ;‎ 图9‎ ‎(2)表示晶体处于液态的线段是      ;‎ ‎(3)表示晶体处于固、液共存的线段是      ;‎ ‎(4)表示晶体处于吸热过程的线段是      ;‎ ‎(5)表示晶体处于放热状态的线段是      ;‎ ‎(6)表示晶体处于温度不变的线段是      ;‎ 答案:(1)AB段和FG段;(2)CD段和DE段;(3)BC段和EF段;‎ ‎(4)AB,BC和CD三段;(5)DE,EF和FG三段;(6)BC段和EF段.‎ ‎2、在图10所示的四个图像中,分别表示什么物态变化?‎ A:    B:    C:    D:     ‎ 图10‎ 答案:非晶体凝固,晶体的凝固,非晶体的熔化,晶体的熔化。‎ 图11‎ ‎3、萘加热时温度随时间变化的图线如图11所示,根据图像可知萘的熔点是______℃,加热_______min后,萘开始熔化,加热6min时,物质状态是___________,熔化过程要_________min.‎ 答案:80,3,固液混合态,6 。‎ ‎4、在加热条件完全相同的情况下,甲、乙、丙三种物质温度随时间变化的情况如图12所示。则以下说法正确的是(  )‎ A.甲和乙可能是同种物质 B.乙和丙可能是同种物质 C.甲的质量一定比乙的质量大 D.乙的质量一定比甲的质量大 图12‎ 答案:A、D。‎ 二、质量和密度图像 ‎【知识精髓】由同种物质构成的体积相同的不同物体,质量相同;由不同种物质构成的体积相同的不同物体,质量一般不同.单位体积的物质质量反映了物质的某种特性,物理学中用密度表示物质的这一特性.某种物质单位体积的质量叫做这种物质的密度.密度公式ρ=m/V。当液体体积V增大时,液体质量m一定增大,即m和V为正比关系。‎ ‎【解题方略】‎ 对于此类考题,其解题关键有二:‎ ‎1、要特别注意横坐标和纵坐标所表示的物理量,即要看懂图像的物理意义:一般情况下,图像中横轴表示体积,单位是cm3,纵轴是质量,单位是g,整个图像表示了质量随体积的变化;‎ ‎2、要较好的运用控制变量法。在三个物理量中对某一个物理量进行大小比较,必须控制另外一个物理量相同,方可进行讨论。‎ ‎【中考真题】‎ 例题8、( 2007年广东韶关市)为了研究物质的某种性质,小刚用水和酒精进行了实验探究.实验时,他用天平和量筒分别测出了两种物质的质量和体积,数据如下所示.‎ 表1 表2‎ 物质 实验 次数 体积 ‎(cm3)‎ 质量 ‎(g)‎ 物质 实验 次数 体积 ‎(cm3)‎ 质量 ‎(g)‎ 水 ‎1‎ ‎10‎ ‎10‎ 酒精 ‎1‎ ‎10‎ ‎8‎ ‎2‎ ‎20‎ ‎20‎ ‎2‎ ‎20‎ ‎16‎ ‎3‎ ‎30‎ ‎30‎ ‎3‎ ‎30‎ ‎24‎ ‎(1)小刚同学已经在坐标纸上画出了酒精的质量随体积变化的图像,如图13所示.请在图上画出水的质量随体积变化的图像.‎ ‎(2)小刚仔细地分析了两种物质的质量与体积的比值关系,归纳出了以下的结论:‎ ①分析表1或表2中的数据,可以归纳出结论:同种物质,______________________.‎ 图13‎ ②分析表1和表2中的数据,可以归纳出结论:不同物质,___________________.‎ 解析:通过描点连线即可画出水的质量随体积变化的图像.同种物质的质量与体积的比值相同,不同物质的质量与体积的比值不同。‎ 答案:(1)见图14所示。 ‎ ‎(2)① 密度相同(或质量与体积的比值相同)‎ 图14‎ ‎② 密度不同(或质量与体积的比值不同)‎ 例题9、(2007年吉林)图15是在探究甲、乙两种物质质量跟体积关系时作出的图像。以下分析正确的是A A. 不同物质的质量跟体积的比值是不同的 B. 甲物质的质量跟体积的比值比乙物质小 C. 若V甲 = V乙 则m甲V乙 图15‎ 解析:质量跟体积的比值即为物质的密度。同种物质的密度是相同的。据图像可知,V甲 = V乙时,有m甲>m乙,m甲 = m乙时,有V甲<V乙,据此可得甲物质的密度比乙物质大。‎ 答案:A。‎ 点拨:不同物质的密度一般不同,但也不乏特殊情况,如酒精和没有的密度就相同,这些特殊值需加强特殊记忆。‎ 例题10、(2007年福建省莆田市)某研究性学习小组做“水的体积随温度变化”的研究,得到如图16所示的图像.从图中可知,水温度从8℃降低至2℃的过程中,其密度 ( ) ‎ 图16‎ A.先变大后变小 B.先变小后变大 C.一直变大 D.保持不变 解析:水的温度从8℃降低至2℃的过程中,体积由大变小再变大,从图像中可以明显的看出,在4℃的时候,水的体积是最小的,故据据密度公式=m/v可知,此时的密度是最大的。‎ 答案:A 。‎ 点拨:热胀冷缩是人们熟知的自然规律。但也有例外,实验证明,对‎0℃‎的水加热到‎4℃‎时,其体积不但不增大,反而缩小。当水的温度高于‎4℃‎时,它的体积才会随着温度的升高而膨胀。因此,水在‎4℃‎时的体积最小,密度最大。‎ ‎【预测题】‎ ‎1、A、B、C三种物质的质量m与体积V的关系图像,如图17所示.由图可知,A、B、C三种物质的密度A、B、C和水密度水之间的关系是(  )‎ A.A>B>C,且A>水 B.A>B>C,且A<水 C.A<B<C,且A>水 图17‎ D.A<B<C,且A>水 答案:A。‎ ‎2、在测定液体密度的实验中,液体的体积(V)及液体和容器的总质量(m总)可分别由量筒和天平测得,某同学通过改变液体的体积得到几组数据,画出有关的图像,在图18中能正确反映液体和容器的总质量跟液体的体积关系的是(  )‎ 图18‎ 答案:B。‎ ‎3、根据图19所示的是一木块m—V关系图像,回答下列问题:‎ ‎(1)体积是‎4厘米3的木块质量是多少克?‎ ‎(2)木块的密度是多少千克/米3?‎ 图19‎ 答案:‎2克,0.5×‎103千克/米3。‎ 三、电流、电压、电阻的图像 例题11、(2007 年福建省宁德市)如图20所示的是通过某两个电阻R1、R2的电流随电压变化的图像,从中可知电阻R2的阻值为____Ω,从图像可知,电阻R1______ R2(填“大于”、“等于”或“小于”)。‎ 图20‎ 解析:据R2的电流随电压变化的图像,我们可以找出一组特殊的U、I值(如U=4V,I=‎0.2A),据欧姆定律R=U/I可知,R2=U2/I2=4 V /‎0.2A=20Ω;在I1=I2时,U1>U2,故有R1>R2.‎ 答案:20,大于。‎ 点拨:由坐标图像解答某导体的电阻值时,应该取一组特殊值进行计算。‎ 例题12、(2007年桂林市)在某一温度下,连接在电路中的两段导体A和B中的电流与其两端电压的关系如图21所示。由图中信息可知(  )‎ A.A导体的电阻为10Ω B.B导体的电阻为10Ω C.A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为‎0.3A D.B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为‎0.6A 图21‎ 解析:据A、B两段导体的电流随电压变化的图像,我们可以分别找出一组特殊的U、I值,如(如UA=0.5V,IA=‎0.1A;UB=1.0V,IB=‎0.1A;),据欧姆定律R=U/I可知,RA=UA/IA=0.5V/‎0.1A=5Ω;RB=UB/IB=1.0V/‎0.1A=10Ω;A导体两端电压为3V时,通过A导体的电流为‎0.6A;B导体两端电压为3V时,通过B导体的电流为‎0.3A。‎ 答案:B。‎ 点拨:运用欧姆定律计算时,注意是对同一段导体的U、I值,即注意欧姆定律的“同一段电路”。‎ 例题13、(2007年红塔区)张华同学在探究通过导体的电流与其两端的电压的关系时,将记录的实验数据通过整理作出了如图22所示的图像,根据图像,下列说法错误的是( )‎ A.通过导体a的电流与其两端的电压成正比 B.导体a的电阻大于导体b的电阻 C.当在导体b的两端加上1V的电压时,通过导体b的电流为‎0.1A 图22‎ D.将a、b两导体串联后接到电压为3V的电源上时,通过导体的电流为‎0.2A 解析:对于导体a而言,其电阻值R一定,故运用控制变量法可知,通过导体a的电流与其两端的电压成正比;当U=2.0V时,Ia>Ib,所以据欧姆定律R=U/I可知,Ra<Rb;对于选项C,一是可以由作图法判定;二是可以先从图像的特殊值求出b的电阻值,再进行计算得知。选项D中,需先求出Ra=5Ω,Rb=10Ω,则有I总=U/R总=3V/(5+10)Ω=0.2A。‎ 答案:B。‎ 点拨:此题是要求选择错误的选项,应特别注意看清题设后选择备选答案。否则容易看到A正确就选择了A作为最终答案了。‎ 图23‎ 例题14、(2007年黄石市)如图23(甲)所示电路中,R为滑动变阻器,R0为定值电阻,电源两端的电压不变,改变R的滑片位置,电压表示数随电流变化的图线画在图23(乙)的坐标系中,则根据以上条件可知R0的阻值为________Ω,电源电压为________V。‎ 解析:R0、R串联,电压表测R两端电压。从乙图中可知:‎ 当I=1A时,UR=9V,则有R连入电路的电阻为9Ω,则总电压为:U总=1A(R0+9)―――①‎ 当I=9A时,UR=1V,则有R连入电路的电阻为1/9Ω,则总电压为:U总=9A(R0+1/9)―――②‎ 由①=②得R0=1Ω,U总=10V。‎ 答案:1,10。‎ 点拨:物理计算题中,若采用分步解决的方法解题,有时会比较繁琐。特别是未知量较多,或遇到未知量相互制约的题目时,更是无从下手。此时用列方程组的思路解答,是一种简单而易行的方法. ‎ ‎【预测题】‎ ‎1、某实验小组的同学探究电流与电压的关系时,用到如下器材:电源1个,电流表、电压表各1只,定值电阻(5Ω、10Ω、15Ω各1只),滑动变阻器1只,开关1个,导线若干;设计的电路如图24所示。‎ 下面是他们获取的一组实验数据:‎ 电压U/V ‎2‎ ‎4‎ ‎6‎ ‎8‎ ‎10‎ 电流I/A ‎0.39‎ ‎0.79‎ ‎1.20‎ ‎1.58‎ ‎2.00‎ 甲 乙 丙 ‎ 图24‎ ‎(1)实验中他们选用的定值电阻阻值为    Ω;‎ ‎(2)请在图24(乙)的坐标系上画出电流随电压变化的图像;‎ ‎(3)分析表中的数据或图像,你能得出的探究结论:    。‎ 答案:(1)5;(2)如图24(丙)所示;         ‎ ‎(3)电阻一定时,通过电阻的电流与加在电阻两端的电压成正比。 ‎ 图25‎ ‎2、两电阻a、b各自的电流与两端电压的关系图线如图25(甲)所示。(1)电阻a的阻值为 ;(2)如果把a、b两个电阻串联接成如图25(乙)所示的电路时,电流表的示数为‎0.2A,则电阻b的电功率为 。‎ 答案:10Ω,0.2W ‎3、用电器R1和R2上都标有“6V”字样,它们的电流随电压变化关系如图26所示。若把R1和R2串联在电源电压为6V的电路中工作,则用电器R2的实际功率是(   )‎ A. 1.8‎W    B. 0.2W C. 0.4W    D. 0.6W 图26‎ 答案:B。‎ ‎4、如图27所示,从下面的图像得到的信息中,不正确的是( )‎ 乙 t/s υ/(m/s)‎ O ‎5‎ m/kg G/N O 甲 I/A U/ V O 丙 t/min T/℃‎ O 丁 ‎ ‎ 图27‎ A.图甲说明物体所受的重力跟它的质量成正比 ‎ B.图乙表示物体在以‎5m/s的速度做匀速直线运动 ‎ C.图丙表示导体的电阻随电压增大而增大 ‎ D.图丁表示某种晶体的熔化曲线 答案:C。‎ 补充题 一、物态变化 ‎1、现代建筑出现一种新设计:在墙面装饰材料中均匀混入小颗粒状的小球,球内充入一种非晶体材料,当温度升高时,球内材料熔化吸热,当温度降低时,球内材料凝固放热,使建筑内温度基本保持不变.下面四个图象中,表示球内材料的熔化图象的是( )‎ 答案:C。‎ ‎2、高压锅是应用液体沸点会随着气压增大而升高的原理设计的。如图所示为水的沸点跟气压的关系图像。已知某同学家的高压锅盖出气孔的横截面积为‎12mm2,限压阀的质量为‎84g。请你通过计算并对照图像来判断:用该高压锅烧水,水温最高可以达到 摄氏度?(g取10N/kg,大气压值取1.0×105Pa)‎ 答案: 116℃ 。‎ 二、体积与质量 ‎1、如图10所示是某同学研究液体密度时,绘制的甲、乙两种液体的质量m与体积V的关系图像。由图像可知,甲液体的密度为_________;乙液体的密度为___________。汽油的质量与体积关系图像应在 区(“Ⅰ”或“Ⅱ”或“Ⅲ”)。‎ 答案1.5g/cm3,1g/cm3,“Ⅲ”。‎ ‎2、 在测定液体密度的实验中,液体的体积(V)及液体和容器的总质量(m总)可分别由量筒和天平测得,某同学通过改变液体的体积得到几组数据,画出有关的图线,下图中能正确反映液体和容器的总质量跟液体的体积关系的是( )‎ 答案:B ‎33 以下是某同学测定某种液体的密度的一些实验步骤:①用天平测出空矿泉水瓶的质量m0;②在矿泉水瓶中装满水,用天平测出它们的总质量m1;③用矿泉水瓶装满某种液体,用天平测出它们的总质量m2;④用量筒测出矿泉水里所装液体的体积V;⑤计算出这种液体的密度。这些步骤中可省去的步骤是____________。该同学为了验证测量的结果,他又用烧杯盛这种液体,测得液体体积V 和烧杯与液体总质量m的关系如图所示。根据图示可知:实验所用烧杯的质量是____________g;这种液体的密度是____________kg/m3。 ‎ 答案: ④ 10 1×103‎ 三、电学 ‎1、两定值电阻甲、乙中的电流与电压关系如图6所示,将甲和乙并联后接在电压为2.0V的电源两端,干路中的电流为 A 答案:0.06A。 ‎ ‎2、 一个研究性学习小组在探究“通过某种导电材料的电流与其两端电压的关系”时,得出电压U和电流I的数据如下表所示。‎ ‎(1)请在图3中画出I随U变化的图像。‎ ‎(2)从图像上可以看出I与U是什么关系?‎ ‎(3)从数据表中可以得出当U逐渐增大时,该导电材料的电阻是如何变化的?‎ 答案:(1)如图。‎ ‎(2)U增大时,I随之逐渐增大,即通过该导电材料的电流I随着其两端电压U的增大而逐渐增大。‎ ‎(3)当U增大时,R逐渐减小。‎
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