邵阳市物理中考模拟试卷检测题含答案

邵阳市物理中考模拟试卷检测题含答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．水平升降台面上有一个足够深、底面积为 40cm 2的柱形容器，容器中水深 20cm 则水对容器底部的压强为_____Pa ，现将底面积为 10cm 2、高 20cm 的圆柱体 A 悬挂在用绳固定的轻质弹簧测力计下端，使 A 浸入水中，稳定后，A 的下表面距水面 4cm ，弹簧测力计的示数为0.8N ，则物块的密度为_____kg/m 3，如图所示，然后使升降台上升 7cm ，再次稳定后，A 所受的浮力为_____N （已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ）（取 g =10N/kg ，ρ水=1×103kg/m 3）
【答案】2000 30.610⨯ 1.2 【解析】 【分析】 【详解】
[1]水对容器底部的压强：
33=1.010kg m 10N kg 0.2m=2000Pa p gh ρ=⨯⨯⨯水；
[2]物体A 下表面距水面4cm 时受到的浮力：
33-63=1.010kg m 10N kg 41010m =0.4N F gV ρ=⨯⨯⨯⨯⨯浮水排；
根据力的平衡，物体的重力：
=0.4N+0.8N=1.2N G F F =+浮弹；
物体的质量：
1.2N =0.12kg=120g 10N kg
G m g =
=； 物体的密度：
333
3120g 0.6g cm =0.610kg m 1020cm
m V ρ=
==⨯⨯； [3]如图所示，然后使升降台上升7cm ，再次稳定后，可等效为将容器下部切去7cm ，将切去的7cm 水再倒入，则加入水的体积： V 加＝7cm ×40cm 2＝280cm 3；
而V 加＝△h 弹S 容+△h 浸（S 容﹣S 柱）；（△h 浸为圆柱体在水中增加的深度，弹簧缩短的量为△h 弹）
代入已知量：280cm 3＝△h 弹×40cm 2+△h 浸×（40cm 2﹣10cm 2）﹣﹣﹣﹣﹣﹣①
因浮力的变化量等于弹簧弹力的变化量，△F 浮＝△F 弹，即 ρ水g △h 浸S 物＝k △h 弹 代入已知量：
1.0×103kg/m 3×10N/kg ×△h 浸×10×10﹣4 m 2＝100×△h 弹 △h 浸＝10△h 弹﹣﹣﹣﹣﹣② 由①②得：
△h 弹≈0.82cm ，已知弹簧受到的拉力每减小1N ，弹簧的长度就缩短1cm ，故增加的浮力为0.82N ，
原来弹簧测力计的示数为0.8N ，弹簧伸长0.8cm ； 因0.82cm ＞0.8cm ；故物体漂浮， 故F ′浮＝G ＝1.2N 。

2．在水平桌面上放有一柱形容器，底面积为 500cm 2，里面装有深度为 20cm 的水；一个重力为 2.4N 的开口玻璃杯A ，其底部与一个体积为50cm 3，重力为 4N 的实心铁块 B 用细线相连（细线的质量体积忽略不计），然后放入水中，但在放入过程中由于不小心，容器中有少量的水流入了玻璃杯中，最后A 、B 两物体在水中处于静止，如图所示，此时玻璃杯A 排开水的体积为 640cm 3。

则没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强为_______Pa ；若细线突然断开，A 、B 两物体再一次静止后（这个过程中玻璃杯A 开口始终向上），水对容器底部的压强为_____Pa 。

【答案】3210⨯； 667.9。

【解析】 【详解】
[1]没有放入玻璃杯和铁块时水对容器底部的压强：
333
11g =1.010kg m 10N kg 0.2m=210Pa P h ρ=⨯⨯⨯⨯；
[2]B 受到的浮力：
33-63B =g =g =1.010kg m 10N kg 5010m =0.5N F V V ρρ⨯⨯⨯⨯浮排；
=3.9N-0.5N=3.4N F G F =-浮拉；
容器内水的体积：
-4231=50010m 0.2m=0.01m V Sh =⨯⨯水；
玻璃杯A 受到的浮力：
33-63=1.010kg m 10N kg 64010m =6.4N F gV ρ''=⨯⨯⨯⨯浮
排； 设进入玻璃杯中水的重力为G 则：
A B ==6.4N+0.5N-2.4N-4N=0.5N G F F G G '+--浮浮
进水； 根据==G mg Vg ρ得：
33
-53
0.5=
=
=110kg m 10N kg
510m G N V g
ρ⨯⨯⨯进水
进水； 杯外水的体积:
3-53-33=0.01m -510m =9.9510m V V V '=-⨯⨯水
水进水； 玻璃杯A 最终漂浮，此时的浮力：
A 2=2.4N+0.5N=2.9N F G G =+浮进水；
设此时A 排开水的体积为3V 排，由浮力公式有：
33233==1.010kg m 10N kg =2.9N F gV V ρ⨯⨯⨯浮排排；
解得-4
3
3=2.910m V ⨯排
绳断后，两物体A 、B 再一次静止时水深：
334363
B 3242
9.9510m 2.910m 5010m =0.06679m 50010m
V V V h S ----'++⨯+⨯+⨯=
=⨯水
排 则水对容器底部的压强：
3322==1.010kg m 10N kg 0.06679m=667.9Pa P gh ρ⨯⨯⨯。

3．某课外科技小组的同学对自动冲水装置进行了研究（如图所示）．该装置主要由水箱、浮球B 、盖板C 和一个可以绕O 点自由转动的硬杆OB 构成，AC 为连接硬杆与盖板的细绳随着水位的上升，盖板C 所受的压力和浮球B 所受的浮力均逐渐增加，当浮球B 刚好浸没到水中时，硬杆OB 处于水平状态，盖板C 恰好被打开，水箱中的水通过排水管排出。

经测量浮球B 的体积为1×10﹣3m 3，盖板的横截面积为6×10﹣3m 2，O 点到浮球球心的距离为O 点到A 点距离的3倍。

不计硬杆、盖板以及浮球所受的重力以及盖板的厚度。

求：（g =10N/kg ）
(1)水箱内所能注入水的最大深度；
(2)在你以上的计算中忽略了硬杆、盖板以及浮球的重力，如果考虑它们的重力，你认为设计时应采取哪些措拖可保证自动冲水装置正常工作？（写出一种措施即可）
【答案】(1) 0.5m ；(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的OB 段比OA 段更长一些”） 【解析】
【分析】 【详解】
(1)当浮球B 刚好浸没到水中时，排开水的体积和自身的体积相等，则浮球B 受到的浮力
F 浮=ρgV 排=ρgV B =1.0×103kg/m 3×10N/kg×1×10﹣3m 3=10N
此时硬杆OB 处于水平状态，由杠杆的平衡条件可得
A F OA F O
B =⨯⨯浮
则盖板受到绳子的拉力
310N 30N A OA
F B
F O =⨯==
⨯浮 盖板C 恰好被打开时，处于平衡状态，受到绳子的拉力和液体对盖板的压力是一对平衡力，所以，水对盖板的压力
F 压=F A =30N
由F
p S
=
可得，盖板受到水的压强 32
30N 5000Pa 610m A F p S -=
==⨯ 由p =ρgh 可得，水箱内所能注入水的最大深度
335000Pa 0.5m g 1.010kg /m 10N /kg
p h ρ=
==⨯⨯ (2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，绳子对盖板的拉力减小，根据杠杆的平衡条件可知，要使盖板被打开，应增大绳子的拉力，可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的OB 段比OA 段更长一些”）。

答：(1)水箱内所能注入水的最大深度为0.5m ；
(2)考虑硬杆、盖板以及浮球的重力时，保证自动冲水装置正常工作可以增大浮球体积增大浮力的大小（或“使杠杆的OB 段比OA 段更长一些”）。

4．阅读短文，回答问题： 核潜艇
庆祝中国人民解放军海军成立70周年海上阅兵活动在青岛附近海域举行，图甲中为093改进型攻击核潜艇公开亮相并进行了战略巡航。

我国某核潜艇H 最大潜深350m ，完全下潜到海面下后的排水量为8.24×103t ．潜艇内部有水舱，通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮．已知海水密度ρ海为1.03×103kg/m 3，江水密度ρ江为1.0×103kg/m 3，取g ＝10N/kg ，不考虑潜艇的体积变化。

(1)下列关于核潜艇的说法中，正确的是（ ） A ．核潜艇的外壳用硬度小的特种钢材制成的 B ．核潜艇是通过改变自身体积达到浮沉的 C ．核潜艇悬浮和漂浮时所受的浮力相等
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后所受的浮力变小
(2)核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层（海水密度突然变小）时，核潜艇将会________，将给核潜艇带来安全隐患．为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是___________________（选填“向水舱中充水”或“从水舱中向外排水”）。

(3)该核潜艇H 悬浮在海面下时，螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，说明
_________________；核潜艇H 所受的海水阻力与航速的关系如图乙，当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力为_________N 。

(4)该核潜艇H 浮出海面处于漂浮时，露出海面的体积为1.0×103m 3，此时核潜艇H 的总重量是多少?（请写出计算过程）
(5)该核潜艇H 在深海某区域内以某一速度匀速下降，在到达一定深度后从水舱中向外排出6t 的海水，经过一段时间，核潜艇H 以相同的速度匀速上升。

若该区域内海水的密度保持不变，核潜艇H 所受阻力仅与速度有关。

则核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为_________N 。

【答案】(1)D ；(2)下沉；从水舱中向外排水；(3)力的作用是相互的；1.92×106；(4)7.21×107N ；(5)3×104N 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]A ．由于核潜艇要下潜到水中，会受到水的压力，这压力较大，不能用硬度小的钢材制成，A 错误；
B ．核潜艇自身体积不能改变，它是通过向水舱中充水或从水舱中向外排水来改变潜艇的自重，从而控制其下沉或上浮，B 错误；
C ．核潜艇悬浮和漂浮时排开液体的体积不同，根据阿基米德原理F gV ρ=浮液排，那么所受的浮力也不相等，C 错误；
D ．核潜艇由东海海面下潜行进入长江后，液体的密度变小，根据阿基米德原理
F gV ρ=浮液排，排开液体的体积不变，所受的浮力变小，D 正确。

故选D 。

(2)[2]核潜艇在海面下水平匀速巡航时，突然进入密度跃层，海水密度突然变小，根据阿基
米德原理F gV ρ=浮液排，排开海水的体积不变，那么所受的浮力变小，在重力作用下，核潜艇将会下沉。

[3]为确保核潜艇安全，应立即采取的措施是从水舱中向外排水，这样核潜艇的重力变小，不会下沉。

(3)[4]螺旋桨将海水推向后方获得向前的推力，螺旋桨对海水向后的力，而海水对螺旋桨向前的力，这说明力的作用是相互的。

[5]从图乙可以看到，所受的海水阻力与航速的关系可设为
2f kv =
由图乙中的数据可得到k 的大小是4310⨯，那么当核潜艇H 航速为8m/s 时，核潜艇H 所受的海水阻力是
()222
4
6
2
N s 3108m/s 1.9210N m
f kv ⋅==⨯⨯=⨯ 核潜艇H 所受的海水阻力是61.9210N ⨯。

(4)由于完全下潜到海面下后的排水量为38.2410t ⨯，那么排开这些海水的体积是
633338.2410kg 810m 1.0310kg/m
m V ρ⨯=
==⨯⨯海
海海
核潜艇的体积是
33810m V V ==⨯海核
由于露出海面的体积为331.010m ⨯，那么核潜艇排开海水的体积是
333333-8.010m -1.010m 7.010m V V V ==⨯⨯=⨯排核
这时核潜艇受到的浮力是
333371.0310kg/m 10N/kg 7.010m 7.2110N F gV ρ==⨯⨯⨯⨯=⨯浮海排
处于漂浮时，受到的重力大小等于浮力，即
77.2110N G F ==⨯重浮
此时核潜艇H 的总重量是77.2110N ⨯。

(5)[6]设核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为f ，由题意可知匀速下降时
G f F =+浮
以相同的速度匀速上升时
3-610kg 10N/kg G f F ⨯⨯+=浮
由上面两式解得4
310N f =⨯，核潜艇H 在匀速下降时所受阻力的大小为4310N ⨯。

5．阅读短文，回答问题
“鲲龙”AG600
2018 年10月20日，国产大型水陆两栖飞机“鲲龙”AG600成功实现水上起降，如左图所示。

“鲲龙”AG600是国家为满足森林灭火和水上救援的迫切需要，研制的大型特种用途
民用飞机，既能在陆地上起降，又能在水面上起降，是一艘会飞的船。

AG600可以在20秒内一次汲水12吨，单次投水救火面积可达4000余平方米，还可以在2米高海浪的复杂气象条件下实施水面救援行动，水上应急救援一次可救护50名遇险人员。

“鲲龙”AG600 除了像普通飞机在陆上起降外，在任何江河湖泊，只要给它一片长1500米、宽200米、深2.5米的水域，它都能“说走就走”。

最大巡航速度500公里/小时，最大航程4500公里，可从中国最北端黑龙江漠河直飞海南三亚，更可以从三亚往返中国最南端的曾母暗沙。

“鲲龙”AG600作为当今世界最大一款水陆两栖飞机，AG600飞机的机身长37米、翼展达38.8米，个头儿与波音737相当，采用单船身、悬臂上单翼和前三点可收放式起落架布局，选装4台涡桨发动机。

飞机发动机的热效率和推进效率是反映飞机性能的重要指标。

发动机的热效率是指发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，推进效率是指发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与获得的机械能之比。

飞机的部分参数如下表所示：
WJ6发动机数量4台M最大起飞质量
53.5t
最大巡航速度
500km/h 发动机巡航推力
4.6×104 N
发动机的热效率
40%发动机的推进效率
……
（1）如左图所示，机身下部制成“V”形，除了能减小阻力外，这样设计的目的还有
______________；机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，机翼上方空气速度大，压强________；
（2）“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，重力势能________，动能________（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
（3）若“鲲龙”AG600某次执行任务时该飞机的总质量为48t，总体积约5×103m3。

该飞机停在水平地面时，起落架的触地总面积是1.2m2，对地面的压强_________Pa；停在水面上时，排开水的体积是_________m3；（g=10N/kg，ρ水=1×103kg/ m3）
（4）若“鲲龙”AG600空载时质量为40t，在水面滑行测试中，“鲲龙”AG600蓄一定质量的水，发动机牵引力的实际总功率为2500kW，飞机在水面上以36km/h的速度匀速滑行了1min，滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则飞机受到的阻力为_________N，所蓄水的质量为__________t；
（5）“鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h，消耗燃油5000kg，燃油完全燃烧获得的内
能是_________J ，此过程中发动机的推进效率为__________。

（燃油的热值q =4.6×107J/kg ）
【答案】降低重心，更稳定 小 减小 减小 5410⨯ 48 52.510⨯ 10 112.310⨯ 50% 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]机身下部制成“V ”形，除了能减小阻力外，还可以降低飞机的重心，使其落在水面使更稳定。

[2]机翼设计成如图所示的截面图，当飞机水平飞行时，在相同时间内，机翼上方空气通过的路程比下方大，则速度大，压强小。

(2)[3][4]“鲲龙”AG600在水面降落的过程中，质量不变，高度降低、速度减小，故重力势能减小，动能减小。

(3)[5]飞机停在水平地面时，对地面的压力等于本身的重力，即
454.810kg 10N/kg 4.810N F G mg ===⨯⨯=⨯
则对地面的压强
552
4.810N 410Pa 1.2m
F P S ⨯===⨯ [6]停在水面上时，处于漂浮状态，受到的浮力等于本身的重力，即
54.810N F G ==⨯浮
根据F gV ρ=浮液排可得排开水的体积
5333
4.810N
48m 1.010kg/m 10N/kg
F V g ρ⨯===⨯⨯浮排水 (4)[7][8]由题可知发动机牵引力的实际总功率为
62500kW 2.510W P ==⨯
飞机在水面上匀速滑行的速度
36km/h 10m/s v ==
由于飞机匀速滑行，受到的阻力等于发动机牵引力，由W Fs P Fv t t
===可得滑行过程中所受阻力
652.510W
2.510N 10m/s
P f F v ⨯====⨯牵
又滑行过程中所受阻力为总重的0.5倍，则蓄水时飞机重力为
552.510N 510N 0.50.5
f G ⨯'===⨯
则由G=mg 可得蓄水时的总质量
54510N 510kg 50t 10N/kg
G m g '⨯===⨯=总
已知飞机空载的质量，则所蓄水的质量
50t 40t 10t m m m '=-=-=水总
(5)[9]燃油完全燃烧获得的内能
7115000kg 4.610J/kg 2.310J Q m q ==⨯⨯=⨯油放
[10]由表格中数据可知发动机的热效率为40%，由100%E
Q η=
⨯放
可得获得的机械能 111040% 2.310J 40%=9.210J E Q =⨯=⨯⨯⨯放
“鲲龙”AG600 以最大速度满载巡航2h ，由s
v t
=
可得巡航路程 6500km/h 2h 1000km 110m s v t ==⨯==⨯最大
则发动机巡航推力做功
46104.610N 110m 4.610J W F s ==⨯⨯⨯=⨯推
则发动机的推进效率
10104.610J 100%100%50%9.210J
W E η⨯=⨯=⨯=⨯
6．把图1中的塑料吸盘(吸盘及挂钩的总质量为100g)，轻放在水平桌面上，与桌面的接触面积是图中的阴影部分，其中0是圆心，外圆半径R =3cm ，内圆半径 r =2.5cm ，π=3，g 取10N/kg
(1)求吸盘对桌面的压强____________； (2)紧压吸盘，把吸盘内的空气全部挤出；
①吸盘对水平桌面的压力有何变化____________？写出你的判断依据___________。

②用杆秤竖直向上拉吸盘上的挂钩，提绳在手拉力作用下保持静止。

向右移动秤砣(质量为5kg)，当秤砣移到图2所示的位置时，吸盘刚好脱离桌面，求大气压强________。

(本小题忽略秤杆和吸盘的重力)
(3)把水倒在桌面上，使桌面有一层水膜，把吸盘压在桌面上，挤出吸盘内部分空气。

用弹簧测力计水平拉着吸盘向右匀速运动了0.8m ，如图3甲所示，其中弹簧测力计的示数如图乙所示。

①求拉力做的功______；
②若把吸盘内的空气挤出多一些，用较快的速度水平拉着吸盘向右匀速运动同样的距离，拉力做的功将如何变化_________？写出你的判断依据____________。

【答案】1.2×103Pa 增大 见解析 9.26×104Pa 9.6J 增大 见解析 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]吸盘对水平桌面的压力
F 压=
G =mg =0.1kg×10N/kg=1N
吸盘与桌面的接触面积
S =S 大-S 小=πR 2-πr 2=3×(3cm)2-3×(2.5cm)2=8.25cm 2=8.25×10-4m 2
吸盘对桌面的压强
p =
42
1N
8.2510m
F S -=⨯压≈1.2×103Pa (2)①[2][3]紧压吸盘，把吸盘内的空气全部挤出，吸盘受到大气压力的作用，所以吸盘对桌面的压力增大。

②[4]秤砣对杠杆的作用力
F =
G 砣=5kg×10N/kg=50N
设杆秤一格为l ，根据杠杆的平衡条件得到
F 拉×3l = F ×15l F 拉=5F =5×50N=250N
因为
S 大=πR 2=3×(3cm)2=27cm 2=2.7×10-3m 2
大气压
p =32250N ==2.710m
F F S S -⨯大拉大大≈9.26×104Pa (3)①[5]由图可知，弹簧测力计的示数
F 弹=12N
拉力做的功
W =F 弹s =12N×0.8m=9.6J
②[6][7]多挤出空气时，吸盘对桌面的压力增大，在同一接触面上，压力增大，所受的摩擦力增大，则匀速直线运动时，拉力增大，根据W =Fs 可知，在s 不变时，拉力F 越大，所做的功将增大。

7．如图所示是某电子秤的原理图，AO ∶BO =5∶1，压力传感器 R 表面能承受的最大压强为 2×106Pa ，压力传感器 R 的电阻与压力的关系如下表所示，踏板与杠杆组件的质量可忽略不计，电源电压为 6V ：（g 取 10N/kg ）
压力 F /N
0 50 100 150 200 250 300 … 电阻 R /Ω 300 270 240 210 180 150 120 …
(1)该电子秤空载时电流表的示数为______A ；
(2)当电流表的示数为 25mA 时，所称量物体的质量是______kg ；
(3)若压杆与压力传感器之间的最大接触面积为 2cm 2，则该电子秤的最大称量值是______kg ；
(4)若增大电子秤的量程，可将 B 点的踏板向______移动。

【答案】0.02 50 200 右
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]电子秤空载时压力传感器电阻R =300Ω，此时电流表示数为
6V =0.02A 300Ω
U I R == (2)[2]电流示数为25mA ，即0.025A ，此时压力传感器的电阻为
6V 240Ω0.025A
U R I === 由表可知，此时压力传感器所受的压力为100N ，设重物重力为G ，根据杠杆平衡原理可得
AO F BO G ⨯=⨯ 所以物体重力为
5100N=500N 1AO G F BO =
⨯=⨯ 重物的质量为 500N 50kg 10N/kg G m g =
== (3)[3]压力传感器表面能承受的最大压强为2×106Pa ，压杆与压力传感器之间的最大接触面积为 2cm 2，即42210m -⨯，根据压强公式可得，能承受的最大压力为
642max max 210P N 210m 40a 0F p S -=⨯=⨯=⨯
根据杠杆平衡原理可得
max max AO F BO G ⨯=⨯
所以物体重力为
max max 5400N=2000N 1
AO G F BO =
⨯=⨯ 最大称量值为 max max 2000N 200kg 10N/kg G m g =
== (4)[4]压力传感器表面能承受的最大压力为2000N 不变，根据杠杆平衡原理可得
max max AO F BO m g ⨯=⨯
化简得max max AO F m BO g
⨯=⨯，所以可以通过向右移动踏板，减小BO 的长度的方式来增大电子秤的量程。

8．阅读短文，回答文后的问题.
无人机
无人驾驶飞机简称“无人机”（“UAV ”），是利用无线电遥控设备和自备的程序控制装置操纵的不载人飞行器。

与载人飞机相比，它具有体积小、造价低、使用方便、对作战环境要求低、战场生存能力较强等优点，由于无人驾驶飞机对未来空战有着重要的意义，世界各主要军事国家都在加紧无人驾驶飞机的研制工作，目前，我国在此领域处于领先地位，如图所示的无人机质量为3kg ，具有4个旋翼，可通过无线电进行操控。

无人驾驶飞机在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。

（g =10N/kg ）
（1）无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作，从电路设计的角度上看，旋翼电动机和相机是______联的；
（2）若该无人机在30s 内匀速竖直上升120m 进行空中拍摄，则此过程中动能_____。

（选填“变大”、“变小”或“不变”）无人机克服自身重力做功的功率是____W 。

（3）该无人机电池提供最大的电能为52.510⨯J ，若电能的90%用于飞行，飞行时的功率为90W ，则该机最多能飞行的时间是________________s 。

【答案】并 不变 120 2500
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]无人机上的旋翼电动机与相机根据需要可以独自工作，因此它们是并联的。

(2)[2]无人机在匀速竖直上升的过程中，质量不变，速度不变，所以动能不变。

[3]无人机的重力
G =mg =3kg×10N/kg=30N
无人机克服重力做的功
W =Gh =30N×120m=3600J
则无人机克服自身重力做功的功率
3600J 120W 30s W P t =
== (3)[4]由100%机械
电η=⨯W W 得，用于飞行的能量
W 机械=W 电η=2.5×105J×90%=2.25×105J
由W P t
=得，最多能飞行的时间 52.2510J 2500s 90W W t P ⨯===机械
9．阅读短文，回答问题
无砟（zhǎ）轨道的高速列车
无砟轨道（如图甲）的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上，这可减少维护、降低粉尘等。

沪宁城际高速铁路将建成投入运营，标志着我省进入了高速铁路时代。

高速列车在无砟轨道上运行时如子弹头般穿梭而过，时速可达 350 千米（如图乙）。

传统铁路的钢轨是固定在枕木上，之下为小碎石铺成的路砟 如图丙。

(1)列车设计为子弹头型，目的是：_____。

(2)列车在匀速行驶过程中，列车的动力_____阻力（填“> ”、“ <”或“=”），快到站点
时，列车鸣笛声是通过_____传入人耳的。

(3)传统的铁路轨道路砟和枕木的作用是_____。

①增大受力面，防止铁轨因压力太大而下陷到泥土里；
②可以减少噪声和列车振动；
③可以减少维护、降低粉尘；
④可以吸热、增加透水性。

A ．①②③
B ．①②④
C ．①③④
D ．②③④
(4)沪宁两地高速铁路线长是 297km ，若列车从南京到上海用时 54min ，则它行驶的平均速度是_____km/h 。

(5)乘客在站台边候车时，为什么站在离轨道一定距离的地方才能确保人身安全？ 答：_____。

【答案】减少汽车的迎风面积，来减小空气的阻力作用 = 空气 B 330 高速列车驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，人外侧的大气压会把人推向火车
【解析】
【详解】
(1)[1]列车设计成子弹头型是通过减少汽车的迎风面积，来减小空气的阻力作用；
(2)[2]列车在匀速行驶，处于平衡状态，由二力平衡条件可知列车的动力等于所受阻力；
[3]快到站点时，列车鸣笛声是通过空气传入人耳的；
(3)[4]传统的铁轨都铺在枕木上，是在压力一定时，增大受力面积来减小压强，来保护路基。

传统的路基都有碎石，碎石能增加透气和透水性，能减小噪音和减小列车的振动。

无砟轨道的路基不用碎石，铁轨和轨枕直接铺在混凝土上。

这可减少维护、降低粉尘等。

这也是无砟轨道和传统轨道的重要区别。

故选B ；
(4)[5]列车行驶的时间：
=54min=0.96h t ,
它行驶的平均速度是：
297km ==330km h 0.9h
s v t ； (5)[6]高速列车驶过时，列车附近的空气流速变大，压强变小，外侧的大气压会把人推向火车。

10．阅读短文，回答问题。

“无人机”多功能飞行器可通过无线电进行操控，其在拍摄调查、无人配送等方面具有广阔的前景。

如图甲为某品牌“无人机”，由锂电池供电，采用4个电机带动旋翼转动，对下方空气施力的同时获得升力。

该无人机设有一键起降和返航、空中悬停等功能，其携带的摄像机可以进行高清拍摄并实时把信号传到遥控器显示器。

下表是该无人机的部分参数：
最大水平速度15m/s每个电动机最大输出功率50W 最大上升速度时受
9N电动机的能量转化效率95%到的空气阻力
（1）当“无人机”携带摄像机飞行在空中进行拍摄地面图象时，下列说法中错误的是
______
A.“无人机”升空时，获得升力的施力物体是空气
B．“无人机”中的电动机是将电能主要转化为机械能
C．“无人机”在拍摄地面图象时增加悬停高度可以使所成的像变大
D．“无人机”升空过程中所受到大气压变小
（2）为了保证电动机正常工作，通过电子调速器简称电调来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，每一个电动机连接一个电调，那么电动机和电调的连接方式是_________（选填“并联”或“串联”）。

（3）已知“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比。

该“无人机”携带摄像机参与某次火情的勘测时，“无人机”以4m/s的速度从地面匀速竖直升空至100m高处，然后悬停观测（整个过程四个电动机同时工作）。

此时，“无人机”上升时受到的空气阻力为______N，“无人机”上升过程中电动机做的功为________J，消耗的电能为
____________J。

（4）该“无人机”携带的微型摄像机带有自动拍摄功能，未出现火情时处于待机状态，等到火情来临产生一定强度的红外线，摄像机将自主启动进入工作状态。

小明利用红外探测器设计了一个“模拟自启系统”，如图乙所示。

该系统由“自启电路”、“控制电路”等组成。

其中电源由“无人机”的锂电池提供，R是电阻箱，R P是红外探测器，可视为可变电阻，它的阻值与红外线强度变化的对应关系如下表所示。

（E为红外线强度，cd表示其单位）
E/cd 1.0 2.0 3.0 4.0 6.0
R P/Ω1896 4.53
若a 、b 两端电压必须等于或大于9V 时，控制电路才能启动摄像机进入工作状态。

小明设定红外线强度为4cd 时启动摄像机工作，电阻箱的阻值至少应调到______Ω，为了能使控制电路在红外线强度较弱时就能启动摄像机进入工作状态，最简单的方法是将电阻箱R 的阻值_________（填“调大”或“调小”）。

【答案】C 串 4 1900J 2000J 13.5 调大
【解析】
【详解】
(1)[1]A ．四旋翼无人机，当电机带动旋翼（螺旋桨）转动时，对下方空气施加向下的作用力，根据物体间力的作用是相互的，空气对它施加向上的反作用力（即为升力），所以获得升力的施力物体是空气，故A 正确，不符合题意；
B ．无人机”中的电动机工作原理通电线圈在磁场中受力而转动（或磁场对电流的作用），将电能转化为机械能，故B 正确，不符合题意；
C ．摄像机的镜头是凸透镜，成倒立缩小的实像，在拍摄地面图象时增加悬停高度，即物距增大，像距变小，所成的像也变小，故C 错误，符合题意；
D ．大气压随高度的升高而减小，即“无人机”升空过程中所受到大气压变小，故D 正确，不符合题意。

(2)[2]由题意知，每一个电动机连接一个电调，通过电子调速器（简称电调）来控制电动机的电流从而改变电动机的功率，故电动机和电调的连接方式是串联；
(3)[3]由表格数据可知，无人机的最大上升速度为6m/s ，此时受到的空气阻力为9N ，由题意知，“无人机”上升时受到的空气阻力与上升速度的平方成正比，即：f =kv 2，所以：
12f f =212
2v v 即：
29N f =()()22
6m /s 4m /s 解得：
f 2=4N ；
[4]由于“无人机”以4m/s 的速度从地面匀速竖直升空，根据力的平衡条件可知，“无人机”获得的升力：
F =f 2+
G = f 2+mg =4N+1.5kg ×10N/kg=19N
则升力做的功：
W 机械=Fs =19N ×100m=1900J ；
[5]由η=W W 机械
电得，“无人机”上升过程中电动机消耗的电能：
W 电=W η机械=1900J 95%
=2000J ；
(4)[6]表格数据可知，小明设定红外线强度为4cd 时，R
p=4.5Ω，由题知，启动摄像机工作时，a 、b 两端的最小电压（即电阻箱的最小电压）U R =9V ，则R P 两端的电压：
U P =U -U R =12V-9V=3V
电路中的电流：
I =
P P U R =3V 4.5Ω=23A 由I =U R
得，电阻箱的最小阻值： R =R U I =9V 2A 3
=13.5Ω； [7]在红外线强度较弱时，红外探测器R P 的阻值较大，其两端的电压将增大，为了保证a 、b 两端电压必须等于或大于9V 不变，根据串联电路电压之比等于电阻之比，最简单的方法是将电阻箱R 的阻值调大。

二、中考物理电学问题 易错压轴题提优（难）
11．阅读短文，回答问题
热电效应
1821年，德国物理学家塞贝克发现在两种不同的金属所组成的闭合回路中，当两接触处的温度不同时，回路中会产生电流，称为“塞贝克效应”。

其基本情况可用如图甲所示热电偶电路实验来描述：把1根铁丝的两端分别与2根铜丝相连接，再与一只小量程的电流表串联成闭合电路，然后把铜、铁丝的一个接点D 放在盛有冰水混合物的杯中，另一个接点G 用火焰加热时，发现电流表的指针会发生偏转，闭合电路中会产生电流。

1834年，法国实验科学家珀尔帖又发现了它的相反情况：两种不同的金属构成闭合回路，当回路中通有直流电流时，两个接头的温度不同，一个接头温度会升高，另一个接头温度会降低，从而产生温差，称为“珀尔帖效应”。

1837年，俄国物理学家愣次又发现，改变电流方向后，原来温度升高的接头变成温度降低，而温度降低的接点变成升温。

根据上述原理可以制作出一种电子制冷箱，其结构可简化为：将P 型半导体与N 型半导体用铜板连接，再用导线连成一个回路，铜板和导线只起导电作用，为了取得更好的效果，。