2005年高考上海卷丰富多彩的图像题解析，本文主要内容关键词为：题解论文,丰富多彩论文,图像论文,上海卷论文，此文献不代表本站观点，内容供学术参考，文章仅供参考阅读下载。
物理图像能形象地表达物理规律，能直观地描述物理过程，能鲜明地表示物理量之间的关系，因此图像在中学物理中有广泛的应用。而2005年高考上海卷加强了对利用图像解决问题的考查，涉及图像的试题很多。例如第5,8,11,13,15,18,21,23题等。概括起来，高考对图像题的要求是：会读，会画，会比较，会推导判断。
1.会读
“会读”就是根据题目给出的物理图像，读出图像所表达的物理意义，发掘其隐含在图像中的有用信息，明确图像所描述的物理过程、物理状态及物理量的关系，从而运用图像求解问题。
例1 （2005年上海卷第5题）图1中图线①表示某电池组的输出电压一电流关系，图线②表示其输出功率—电流关系。该电池组的内阻为_____Ω。当电池组的输出功率为120W时，电池组的输出电压是______V。
附图
图1
解析 该题与正常的图像不同，将U-I图像与P-I图像合二为一。从图中读出有用信息，可得电池组的内阻数值上等于图线①的斜率＝5Ω，图线②可得电池组的输出电压U=P/I=30V。
例2 （2005上海卷第23题）一水平放置的圆盘绕竖直固定轴转动，在圆盘上沿半径开有一条宽度为2mm的均匀狭缝。将激光器与传感器上下对准，使二者间连线与转轴平行，分别置于圆盘的上下两侧，且可以同步地沿圆盘半径方向匀速移动，激光器连续向下发射激光束。在圆盘转动过程中，当狭缝经过激光器与传感器之间，传感器接收到一个激光信号，并将其输入计算机，经处理后画出相应图线。图2(a)为该装置示意图，图(b)为所接收的光信号随时间变化的图线，横坐标表示时间，纵坐标表示接收到的激光信号强度，图中
。
(1)利用图2(b)中的数据求1s时圆盘转动的角速度；
(2)说明激光器和传感器沿半径移动的方向；
(3)求图2(b)中第三个激光信号的宽度
。
解析 该题为压轴题，但信息绝大部分隐藏在图中，(1)由图线读得，转盘的转动周期T=0.8s，角速度
附图
(2)由图线读得脉冲宽度在逐渐变窄，表明光信号能通过狭缝的时间逐渐减少，即圆盘上对应探测器所在位置的线速度逐渐增加，因此激光器和探测器沿半径由中心向边缘移动。
附图
图2
(3)设狭缝宽度为d，探测器接收到第i个脉冲时距转轴的距离为
，第i个脉冲的宽度为
，激光器和探测器沿半径的运动速度为v。
附图
2.会画
“会画”就是依据所给条件正确画出物理函数图像，或将物理过程的变化规律用图像表示出来。处理此类问题时，首先必须分析物理过程所给条件或物理表达式的物理意义，再由此构建与物理图像的联系，从而画出图。
例3 （2005年上海卷第21题）内壁光滑的导热气缸竖直浸放在盛有冰水混合物的水槽中，用不计质量的活塞封闭压强为
、体积为
的理想气体。现在活塞上方缓缓倒上沙子，使封闭气体的体积变为原来的一半，然后将气缸移出水槽，缓慢加热，使气体温度变为127℃。(1)求气缸内气体的最终体积；(2)在p-V图上画出整个过程中气缸内气体的状态变化。（大气压强为）
解析 (1)在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变
附图
(2)由题可知：首先在活塞上方倒沙的过程中温度保持不变，是一个等温变化过程。然后再缓慢加热到127℃的过程中压强保持不变，是个等压变化过程，再由计算出来的数据就可画出图像：
附图
图3
3.会比较
“会比较”就是根据所给的物理图像读懂其中的含义，由图线的细微差别从而比较出不同图像间的异同。
例4 （2005年上海卷第18题）科学探究活动通常包括以下环节：提出问题，做出假设，制定计划，搜集证据，评估交流等。一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系”的探究过程如下：
A.有同学认为：运动物体受空气阻力可能与其运动速度有关。
B.他们计划利用一些“小纸杯”作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量“小纸杯”在空中直线下落时的下落距离、速度随时间变化的规律，以验证假设。
附图
图4
C.在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只“小纸杯”在空中下落过程中不同时刻的下落距离，将数据填入表1中，图4(a)是对应的位移一时间图线。然后将不同数量的“小纸杯”叠放在一起从空中下落，分别测出它们的速度一时间图线，如图4(b)中图线1、2、3、4、5所示。
D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设。回答下列提问：
(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是____，____。
(2)图(a)中的AB段反映了运动物体在做____运动，表中x处的值为____。
(3)图(b)中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做____运动，最后“小纸杯”做____运动。
(4)比较图(b)中的图线1和5，指出在1.0～1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差异：________。
表1
时间(s)
下落距离(m)
0.00.000
0.40.036
0.80.479
1.20.957
1.61.447
2.0 x
解析 由题可得(1)的答案为做出假设、搜集证据。
(2)由s-t图像可看出AB段斜率不变，因而为匀速运动，从而由表可推出x处的值为1.937。
(3)由v-t图像可看出各图线的速度随时间的变化逐渐变大，最后恒定，而各图线的斜率减小，最终变为0。所以“小纸杯”在下落的开始阶段做加速度逐渐减小的加速运动，最后“小纸杯”做匀速运动。
(4)比较图(b)中的图线1和5，在1.0～1.5s时间段内，图线1与t轴平行，反映速度不随时间变化，所以图线1反映纸杯做匀速运动。图线5的速度随时间的变化逐渐变大，反映速度随时间继续增大，而图线的斜率减小，所以纸杯依然在做加速度减小的加速运动。
4.会推导判断
“会推导判断”就是根据所给的条件，运用物理知识来推导出正确的图像。
例5 （2005年上海卷第11题）如图5所示，A是长直密绕通电螺线管。小线圈B与电流表连接，并沿A的轴线Ox从O点自左向右匀速穿过螺线管A。能正确反映通过电流表中电流I随x变化规律的是
解析 我们由题意可推导出当小线圈B进入螺线管中时，由于螺线管中存在的磁场为匀强磁场，穿过小线圈B的磁通量不发生变化，因而小线圈B中不会产生感应电动势，电流表中电流I为0，所以小线圈B在螺线管中运动过程中，电流表中电流I一直为0。那么我们就可以排除选项A,B。然后再由楞次定律可推导出，小线圈B从左向右运动到要进入螺线管前的过程中和离开螺线管后的过程中产生的感应电流方向相反。我们就很容易排除选项D，从而答案为C。
附图
图5
启示 综上所述，物理图像题在今年的上海高考卷中所占的比重很大，因此我们平时要重视物理图像的复习，要在加强理解图像的物理意义，掌握图像的基本应用上下功夫。注重研究高考命题对图像考查的能力要求，做到会读，会画，会比较，会推导判断，从而达到活用图像信息解决物理问题，提高学科综合能力的目的。