考点梳理 | 物理：图像题典例考点分析

将物理过程和物理量之间的关系在图像上呈现出来，可使物理过程形象、直观，使解题过程优化，往往会收到事半功倍的效果。因此，图像题是重点考察学生观察、获取信息、分析处理数据能力以及灵活综合应用知识能力的一种好题型。

一、晶体熔化图像

例1：如下图所示是某物质在熔化时温度随时间变化的图像。由图可知：该物质是________（填“晶体”或“非晶体”），其中BC段物质处于________状态（填“固体”“液体”或“固液共存态”）。

答案：晶体 固液共存态

解析：根据固体熔化时其温度与时间的变化规律不同，可将固体分为晶体和非晶体。晶体熔化时温度保持不变，但要继续吸热，内能增加，在坐标系里的特征图像表现为一条水平线段（BC段）；而非晶体却没有这样的特点。晶体熔化过程中吸热，但温度保持不变，此时物质处于固液共存态。

例2：炎热的夏天，小红从冰箱冷冻室中取出一些冰块放入可乐杯中，经过一段较长时间后，杯中的冰块全部变成了液态，下面的图像能正确反映冰块物态变化过程的是（ ）

答案：B

解析：冰块是晶体，由固态变成液态属于熔化过程，所以此图像应属于晶体的熔化图像；且冰的熔点是0℃。由此可以判断图像应是B。

二、物质的质量与体积图像

例3：分别由不同物质a、b、c组成的三个实心体，它们的体积和质量的关系如图所示，由图可知下列说法正确的是（ ）

A.a物质的密度最大

B.b物质的密度是1.0×10³kg/m³

C.c物质的密度是a的两倍

D.b、c的密度与它们的质量、体积有关

答案：B

解析：密度是物质本身的一种特性，只跟物质种类有关，与物质的质量和体积无关。图像中横轴表示质量，单位是kg，纵轴表示体积，单位是m³。我们可以假定体积都是2×10^-3m³，从图像中可以看出a．b．c三种物质对应的质量分别为1kg、2kg、4kg，根据密度公式可知ρ_a=0.5×10³kg/m³；ρ_b=1.0×10³kg/m³；ρ_c=2.0×10³kg/m³。可见物质c的密度最大，是物质a的4倍。

例4：如下图是小明探究甲、乙、丙三种物质质量与体积关系时所作图像。分析图像可知（ ）

A.ρ_甲>ρ_乙>ρ_丙

B.ρ_甲>ρ_丙>ρ_乙

C.ρ_丙>ρ_乙>ρ_甲

D.ρ_乙>ρ_甲>ρ_丙

答案：A

解析：图像中横轴表示体积，单位是cm³，纵轴表示质量，单位是g，整个图像表示质量随体积的变化。我们可以假定体积都是500，从图像中可以看出甲、乙、丙三种物质对应的质量关系为m_甲>m_乙>m_丙，根据密度公式可知ρ_甲>ρ_乙>ρ_丙。

三、简单的运动图像

例5：某同学的爸爸携全家驾车去太湖渔人码头游玩，在途经太湖路时，路边蹿出一只小猫，他紧急刹车才没撞到它。如下图为紧急刹车前后汽车行驶的时间──速度图像，根据图像分析不正确的是（ ）

A.紧急刹车发生在8：27

B.在8：23～8：27时间段内他驾车匀速前进

C.在8：20～8：30时间段内他驾车的最大速度为60千米/时

D.在8：20～8：30时间段内他驾车的平均速度为60千米/时

答案：D

解析：本题图像是s-t关系图像，从图像中可以发现，汽车从8：20～8：23处于加速运动状态；从8：23～8：27处于匀速运动状态；从8：27紧急刹车之后又做加速运动。在整个运动过程中的最大速度是60Km/h。

例6：某学习小组对一辆平直公路上做直线运动的小车进行观察研究。他们记录了小车在某段时间内通过的路程与所用的时间，并根据记录的数据绘制了路程与时间的关系图像如下图所示。根据图像可知，2至5s内，小车的平均速度是_____；若小车受到的牵引力为200N，5至7s内小车牵引力的功率是_____。

答案：0m/s 400W

解析：此图像是s-t关系图像，横轴表示时间，纵轴表示路程。从图像中可以看出小车在第2至5s内处于静止状态，速度是0，所以小车在这段时间内的平均速度是0；小车在第5至7s内运动的路程，从图像中可以看出是4m，所以这段时间内做功为=200N×4m=800J，则小车牵引力的功率为=400W。

四、导体的电流与电压图像

U-I图像是最经典的电学图像。根据图像巧妙确定元件在电路中的工作点，进而由工作点的坐标即可知元件的实际工作状态下的电流、电压为求解电阻、电功率等问题创造条件。当在U-I图像里表现为过原点的一条直线时，其表示的物理规律是：在电阻不变时电流与电压成正比。

例7：通过定值电阻甲、乙的电流与其两端电压关系图像如下图所示。现将甲和乙并联后接在电压为3V的电源两端。下列分析正确的是（ ）

A.R_甲：R_乙=2：1

B.U_甲：U_乙=2：1

C.I_甲：I_乙=2：1

D.I_乙：I_甲=2：1

答案：C

解析：此题是U-I关系图像，考查的是电流、电压和电阻之间的关系，定值电阻甲、乙并联后接在电压为3V的电源两端，由并联电路特点可知U_甲：U_乙=1:1；由图像可知当甲、乙两电阻两端电压是3V时，通过它们的电流分别是0.6A、0.3A，所以I_甲：I_乙=2:1；由欧姆定律公式可知：R_甲=5Ω，R_乙=10Ω，所以R_甲:R_乙=1:2。

例8：某导体中的电流与它两端电压的关系如下图所示，下列分析正确的是（ ）

A.当导体两端的电压为0V时，电阻为0Ω

B.该导体的电阻随电压的增大而减小

C.当导体两端的电压为0V时，电流为0A

D.当导体两端的电压为2V时，电流为0.6A

答案：C

解析：电阻是导体本身的一种性质，它不随导体两端的电压和通过导体电流的变化而变化。从图像可知，当导体两端的电压为0V时，电流为0A；当导体两端的电压为2V时，通过导体的电流是0.4A。

五、其他类型的图像问题

例9：《刑法修正案（八）》对“饮酒驾车”和“醉酒驾车”制定了严格的界定标准，如下所示。

饮酒驾车：血液中的酒精含量< 80mg/100mL

醉酒驾车：血液中的酒精含量＞80mg/100mL

①交警在某次安全行车检查中，检测到某驾驶员100mL的血液中酒精含量为66mg，那么，该驾驶员属于_____。

②如下左图所示，是酒精检测仪的简化电路。其中，定值电阻R₀=10Ω，电源电压为3V；R为气敏电阻，它的阻值与酒精气体含量的关系如下右图所示。如果通过检测仪检测到驾驶员的血液中酒精含量为12%时，电流表的示数为 ______ A。

答案：饮酒驾车 0.25

解析：驾驶员血液中的酒精含量为66mg/100mL，介于20mg/100mL—80mg/100mL 之间，所以属于饮酒驾车；观察右图可以发现，当驾驶员的血液中酒精含量为12%时，气敏电阻R的阻值是2Ω，根据欧姆定律可知电流为0.25A。

例10：小阳设计一个天然气泄漏检测电路，如下左图所示，R为气敏电阻，其阻值随天然气浓度变化曲线如下右图所示，R₀为定值电阻，电源电压恒定不变。则下列说法正确的是（ ）

A.天然气浓度增大，电压表示数变小

B.天然气浓度减小，电流表示数变大

C.天然气浓度增大，电路消耗的总功率变小

D.天然气浓度减小，电压表与电流表示数的比值变大

答案：B

解析：从右图中可以发现，气敏电阻R的阻值随天然气浓度的增加而减小。从左图电路图可以看出，当天然气浓度增加气敏电阻R减小时，使电路中的电流增大，由公式可知：电路消耗的总功率变大；根据欧姆定律可知：定值电阻R₀两端的电压增大。由于R₀是定值电阻，所以它两端的电压与通过的电流之比是常数，比值恒定不变。

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