專題33-圖像法(電學與熱學圖像線下面積的應用)(原卷版)

2023年高三物理二輪常見模型與方法強化專訓專練專題33圖像法（電學與熱學圖像線下面積的應用）特訓目標特訓內容目標1E-x圖像線下面積的應用（1T—3T）目標2U-q圖像線下面積的應用（4T—6T）目標3I-t圖像線下面積的應用（7T—9T）目標4P-V圖像線下面積的應用（10T—12T）【特訓典例】E-x圖像線下面積的應用1．半徑為R、均勻帶正電荷的球體在空間產生球對稱的電場，電場強度大小沿半徑分布如圖所示，圖中已知。過球心同一直線上的A、B兩點離球心的距離分別為2R、3R。下列說法中正確的是（）A．A、B兩點的電場強度大小之比是B．把一正試探電荷從A點移到B點電勢能增加C．從球面到A點的電勢差小于A、B兩點間的電勢差D．從球心到球面，電勢降低2．空間有一沿x軸對稱分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖像如圖所示，x軸正方向為電場強度的正方向，帶電粒子在此空間只受電場力作用。下列說法中正確的是（）A．此空間電場一定是由一對等量同種正點電荷產生的B．帶正電的粒子在x1處和-x1處的電勢能相等C．電子以一定的速度由-x1處沿x軸正方向運動的過程中，電場力先做負功后做正功D．質子沿x軸由x1處運動到-x1處，在O點電勢能最小3．空間有一沿x軸正方向分布的電場，其電場強度E隨x變化的圖像如圖所示，一質量為m、帶電量為的粒子靜止在原點O處，由于受到微小的擾動，粒子僅在電場力作用下沿x軸正向運動，下列說法正確的是（）A．從O點到處，帶電粒子的電勢能逐漸減小B．粒子運動到處時的加速度大小為C．若取O點電勢為零，則處的電勢為D．粒子在段的動能變化量小于在段的動能變化量U-q圖像線下面積的應用4．利用一個電動勢為E的電源對一電容器（電容為C）充電，充電過程中，電容器兩端的電壓U和電容器所帶電荷量Q的函數(shù)關系如圖所示，若圖中ΔQ取得盡可能小，則陰影部分的面積可以表示對電荷量為ΔQ的電荷所做的功，即電容器所帶電荷量增加ΔQ時儲存的能量，則（）A．圖象的斜率等于電容C的大小B．圖象斜率的倒數(shù)等于電容C的大小C．充電完畢電容器儲存的能量為CE2D．充電完畢電容器儲存的能量為CE25．隨著科技的發(fā)展，一種新型的儲能器件越來越被廣泛使用，即用電容器儲能，現(xiàn)對給定電容為的電容器充電，充電時兩極板間的電勢差隨電荷量的變化圖象如圖所示，類比直線運動中由圖象求位移的方法，可以求兩極板間電壓為時電容器所儲存的電能等于（）A． B． C． D．6．電容器在生產生活中有廣泛的應用。用如圖甲所示的電路給電容器充電，其中C表示電容器的電容，R表示電阻的阻值，E表示電源的電動勢（電源內阻可忽略）。改變電路中元件的參數(shù)對同一電容器進行三次充電，三次充電對應的電容器電荷量q隨時間t變化的圖像分別如圖乙中①②③所示。第一次充電時電容器兩端的電壓u隨電荷量q變化的圖像如圖丙所示。下列說法中正確的是（）A．①②兩條曲線不同是E的不同造成的B．②③兩條曲線不同是R的不同造成的C．改變R或者改變E，電容器兩端的電壓隨電荷量變化的u-q圖像都如圖丙所示D．類比直線運動中由v-t圖像求位移的方法，由圖丙所示u-q圖像可求得電容器兩極間電壓為U時電容器所儲存的電能I-t圖像線下面積的應用7．NPO電容器是一種最常用的具有溫度補償特性的單片陶瓷電容器，某興趣小組利用電路圖甲研究該電容器的放電規(guī)律，先將開關S接通1，待電路穩(wěn)定后接通2，用電流傳感器和計算機測得電容器某次放電時電流隨時間的變化圖像如圖乙所示。下列說法正確的是（

）A．流過R0的電流方向豎直向上B．圖乙中圖線與坐標軸圍起來的面積表示電容器電容的大小C．若增大R0的阻值，則放電時間減少D．若增大R0的阻值，圖線與坐標軸圍起來的面積不變8．把電容器、電流傳感器、電阻、電源、單刀雙擲開關按圖甲所示連接。先使開關S與1端相連，電源向電容器充電；然后把開關S擲向2端，電容器放電。電流傳感器中的電流i隨時間t變化的關系如圖乙所示。下列說法正確的是（）A．在t1~t2時間內，電容器兩極板間電壓逐漸增大B．在t3~t4時間內，電容器的電容逐漸減小C．曲線1與橫軸所圍面積等于曲線2與橫軸所圍面積D．S接1端，只要時間足夠長，電容器兩極板間的電壓就能大于電源電動勢E9．如圖（a）所示電路中，定值電阻R1=R2=5Ω，電容器電容C=500μF，電源電動勢E=3.0V，內阻不計。開始時，單刀雙擲開關S斷開，電容器不帶電。圖（b）和圖（c）分別為電容器兩極間電壓UC、電容器支路中電流IC隨時間t變化的關系圖線，規(guī)定電容器支路中電流方向向左為正方向，下列說法正確的是（）A．圖（b）是開關S先置于1時的圖像，圖（c）是開關S置于1足夠長時間后再置于2后的圖像B．圖（b）中a=3.0V，圖（c）中圖線與坐標軸圍成的面積等于1.5×10-3CC．圖（b）中的t1和圖（c）中的t2相等D．若開關S先置于1足夠長時間后再置于2，經過0.1s電容器放電完畢，則流過定值電阻R2的平均電流為15mAP-V圖像線下面積的應用10．如圖所示，一定質量的理想氣體從狀態(tài)A依次經過狀態(tài)B、C和D后再回到狀態(tài)A，其中A→B和C→D為等溫過程，B→C和D→A為絕熱過程，這就是熱機的“卡諾循環(huán)”，則（）A．B→C過程氣體壓強減小僅是因為氣體分子的數(shù)密度減小B．B→C過程速率大的分子比例在增加C．B→C過程氣體對外做功大于D→A過程外界對氣體做功D．C→D過程放出的熱量小于A→B過程吸收的熱量11．如圖所示，一定質量的理想氣體經歷A→B-→C→A的過程，已知氣體在狀態(tài)A時的溫度為300K，且1atm=1.0×105Pa，下列說法正確的是（）A．在狀態(tài)B，氣體的溫度為300KB．在狀態(tài)C，氣體的內能最大C．過程A→B，氣體對外做功7.5×104JD．過程C→A，單位時間撞出容器壁上單位面積的分子數(shù)可能不變12．一定質量的理想氣體從狀態(tài)a開始，經a→b、b→c、c→a三個過程后回到初始狀態(tài)a，其p—V圖像如圖所示。已知三個狀態(tài)的坐標分別為a（V0，p0）、b（3V0，p0）、c（3V0，5p0），下列說法正確