【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷试卷(word版含答案)

【压轴难题】九年级物理模拟考试测试卷试卷（word 版含答案）
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．边长为10cm 的立方体物块（ρρ<物水）放入圆柱形容器底部，如图1所示。

逐渐向容器内倒入水（水未溢出），测量容器内水的深度h ，分别计算出该物块对应受到的浮力F 浮，并绘制了如图2（实线）所示的图像。

（g 取10N/kg ）
(1)在水中，h =12cm 时，物块处于______状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），物块重为______N 。

(2)未倒水前物块对容器底部的压强为______Pa ，物体的密度为______kg/m 3。

(3)更换一种液体重复上述实验，绘制了如图2（虚线）所示的图像。

h =12cm 时，物块处于______状态（选填“漂浮”、“悬浮”、“沉底”），液体的密度为______kg/m 3。

如果圆柱形容器中水和液体的深度均为12cm ，则水中物块的重力势能______液体中物块的重力势能。

（选填“>”、“<”或“=”）
【答案】漂浮 8 800 0.8×103 沉底 0.7×103 ＞ 【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由图2可知，在水中，当h =8cm 时，浮力就不再增大，物块排开水的体积也不再增大，结合ρρ<物水可知，当h =12cm 时，物块在水中处于漂浮状态。

[2]此时，物块受到的浮力为8N ，对物块进行受力分析可知，它在重力和浮力两个力的作用下处于平衡状态，根据二力平衡的条件可知，物块的重力等于它受到的浮力，为8N 。

(2)[3]未倒水前，物块对容器底的压强
8N 800Pa 0.1m 0.1m
F G p S S =
===⨯ [4]物体的质量 8N 0.8kg 10N /kg
G m g =
== 物体的密度 330.8kg 0.810kg /m 0.1m 0.1m 0.1m
m V ρ===⨯⨯⨯ (3)[5]由图2可知，在另一种液体中，当h =12cm 时，物块浸没在液体中，所受浮力为7N ，浮力小于重力，所以物体处于沉底状态。

[6]根据阿基米德原理可得，液体的密度
()3337N 0.710kg /m 0.1m 10N /kg
F V g ρ===⨯⨯浮液排 [7]物块在水中处于漂浮状态，在另一液体中处于沉底状态，它在水中的位置高于在液体中的位置，所以它在水中的重力势能大于在液体中的重力势能。

2．放入电场中的电荷要受到电场力的作用。

在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。

但电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值是一定的，叫做该点的电场强度，简称场强，用字母E 表示，定义式为_________。

若在间距为d 两平行板上所加的电压为U ，两板间电场强度的计算公式为U E d
=。

如图，给两块等大、正对、靠近的平行金属板加上电压，两板之间就有了电场。

若让电荷量为e 的电子沿着平行于两板的中线方向（如图）入射到电场中，电子由于惯性在水平方向做匀速直线运动，同时由于受到电场力的作用要在竖直方向做加速运动。

电子的运动实际是水平方向的匀速运动和竖直方向的加速运动的合运动（如图虚线表示）。

若两板间距为d ，板长为L ，所加的电压为U ，电子的质量为m ，入射初速度为v 0，请你推
导证明：电子离开此电场时偏移的距离为2
20
2=eUL y dmv _____。

【答案】F E q =
见解析 【解析】
【分析】
【详解】
(1)放入电场中的电荷受电场力的作用。

在电场中某一点受力大小与电荷的带电量有关。

但电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值是一定的，叫做该点的电场强度，简称场强E ，定义式为F E q
= (2)由场强定义式F E q =
可得电子e 在电场中受到的电场力为 F qE eE ==
已知两板间电场强度的计算公式为U E d
=带入电场力表达式得 eU F eE d
== 电子在水平方向上做匀速直线运动，由s v t
=得电子在平行板中运动的时间为0L t v =竖直方向上电子做初速度为零的匀加速直线运动，由牛顿第二定律得竖直方向的加速度F eU a m dm
==故电子离开此电场时偏移的距离 2
222001222eU L eUL y at dm v dmv ⎛⎫==⨯= ⎪⎝⎭ 答：(1)电场强度定义式为F E q
=。

(2)电子离开此电场时偏移的距离为2
20
2=eUL y dmv ，证明如上。

3．港珠澳大桥海底隧道是世界上最长的公路沉管隧道，全长5.6km ，由33节沉管和一个“最终接头”组成。

如图所示，是吊装机吊着“最终接头”人海前的情景，当吊装起重机吊着“最终接头”完全浸没海水后，吊装起重机的吊钩拉力为2×107N ，如果“最终接头”的质量为6×106kg ，吊入海底后，“最终接头”上表面离海面28m ，求：
(1)“最终接头”完全浸没海水后。

随着吊入深度增加，“最终接头”受到浮力将______（选填“增大”、“减小”或“不变”）；
(2) “最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强？（海水密度取1.0×103kg/m 3）；（________）
(3)若“最终接头”的内空体积以1600m 3计算，则“最终接头”混泥土的平均密度？（________）
【答案】不变 2.8×105Pa 2.5×103kg/m 3
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]“最终接头”完全浸没海水后，随着吊入深度增加，排开水的体积不变，水的密度不变，由F 浮=ρ水V 排g 可知“最终接头”受到的浮力不变。

(2)[2]“最终接头”吊入海底后上表面的深度h =28m ，则“海斗一号”上表面受到的海水压强
p =ρ水gh =1.0×103kg/m 3×10N/kg×28m=2.8×105Pa
(3)[3]“最终接头”的重力
G =mg =6×106kg×10N/kg=6×107N
则受到的浮力
F 浮=
G -F =6×107N-2×107N=4×107N
由于“最终接头”处于浸没状态，由F 浮=ρ水V 排g 可得
73333410N 410m 1.010kg/m 10N/kg
g F V V ρ====⨯⨯⨯⨯浮总水 “最终接头”实心部分体积
V 实=V 总-V 空=4×103m 3-1.6×103m 3=2.4×103m 3 则混泥土的密度
63333
610kg 2.510kg/m 2.410m m V ρ⨯===⨯⨯实 答：(1)不变。

(2)“最终接头”吊入海底后上表面受到海水的压强为2.8×105Pa ；
(3)“最终接头”混泥土的平均密度为2.5×103kg/m 3。

4．阅读《桔槔和辘轳》，回答问题。

桔槔和辘轳
中国古代五大农书之首《齐民要术》中清楚的记载着：“井深用辘轳，井浅用桔槔。

”桔槔是人类最早发明的简单汲水工具，如图甲所示，在其横长杆的中间由竖木支撑或悬吊起来，横杆的一端用一根绳与汲器相连，另一端绑上或悬上一块重石头。

这个石头不能太重，也不能太轻，太重落桶时费力，太轻提水时费力。

石头到底多重呢？假设落桶与提水时人施加在绳上的力的大小均为F ，只不过落桶时F 方向向下，提水时F 方向向上，不计桶本身重力，利用杠杆平衡条件，我们可以计算出对于等臂的桔槔，石头重12
G G =
石水，也就是石头的重力是所汲水重的一半。

桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，极大限制了农业发展。

辘轳的出现，弥补了桔槔的功能缺陷，既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求（如图乙所示）。

辘轳是典型的轮轴，其结构如图丙所示，半径较大的是轮，半径较小的是轴，轮轴是能够连续转动的杠杆，支点就在转轴线上。

R 为轮半径，r 为轴半径，1F 为作用在轮上的力，2F 为作用在轴上的力，当轮轴匀速转动时，有12F R F r =，且R r >，所以12F F <，因而辘轳能够省力，同时可以根据井深确定绳子的长度。

根据上述材料，回答下列问题。

(1)与桔槔相比，辘轳的优势是______（写出一条即可）；
(2)用桔槔汲水时，不计桶本身重力，设所提水重为G 水，石头重为G 石，动力臂为1l ，阻力臂为2l ，提水时人施加在绳上的力F 方向向上，如果桔槔匀速转动，根据杠杆平衡条件，下列关系式符合提水情景的是______；（选填选项前的字母）
A ．12l l G G =石水
B ．()12G F l G l -=石水
C ．()
12G F l G l +=石水
(3)使用辘轳时，若想更加省力，可以进行改进，请你列举出一条_______。

【答案】便于深井汲水 B 使轮的半径更大些或轴的半径更小些
【解析】
【分析】
(1)根据题中信息分析解答；
(2)根据杠杆的平衡条件分析解答；
(3)根据12F R F r =分析解答。

【详解】
(1)[1]桔槔只能在浅水中汲水，无法满足深井汲水的需求，辘轳既省力，又便于深井汲水，满足了人们农业生产和日常生活方面对水资源的进一步需求；
(2)[2]由题意知拉力F 使杠杆逆时针转动，石头对杠杆的拉力也是使杠杆逆时针转动，水对杠杆的拉力使杠杆顺时针转动，
根据杠杆平衡条件得
121G l G l Fl =+石水
整理得
()12G
F l
G l -=石水
故B 正确； (3)[3]根据12F R F r =知，要想更加省力，可以使轮半径更大些或轴半径更小些。

【点睛】
本题考查杠杆平衡条件的应用、轮轴的应用等知识，还考查了学生的分析解答能力，是一道综合题，难度不是很大。

5．创新小组自制简易“浸没式液体密度计”，过程为：
①将一实心小球悬挂在弹簧测力计下方，示数如图甲所示；
②将小球浸没在水中，弹簧测力计示数如图乙所示；
③将小球浸没在某未知液体中，弹簧测力计示数如图丙所示；
已知ρ水＝1×103kg/m 3，取10N/kg ，问：
(1)该小球的密度有多大______？
(2)未知液体的密度有多大______？
(3)该密度计的最大测量值是______kg/m 3；
(4)在测量范围内，某待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式为______，则该“浸没式液体密度计”的刻度值分布______（均匀/不均匀）。

【答案】5×103kg/m 3 2×103kg/m 3 5×103 435N 110m 10N /kg
F ρ--⨯=
⨯待测液体 均匀 【解析】
【分析】 (1)由图甲读出弹簧测力计的示数，即为小球的重力，然后求出小球的质量；由图乙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在水中受到的浮力；根据F 浮＝ρ液gV 排求出小球的体积；根据 m V
ρ=求出小球的密度； (2)由图丙读出弹簧测力计的示数，然后利用称重法计算金属球在液体中受到的浮力；根据F 浮＝ρ液gV 排求出液体的密度；
(3)根据F 浮＝ρ液gV 排可知当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，据此即可根据F 浮＝ρ液gV 排求出液体的最大密度；
(4)在测量范围内，根据F 浮＝G ﹣F 和F 浮＝ρ液gV 排求出液体的密度表达式；然后分析判断即可。

【详解】
(1)[1]由图甲可知：金属球的重力G ＝5N ，则小球的质量
5N 0.5kg 10N /kg
G m g === 由图乙可知：弹簧测力计的示数为F 1＝4N ，根据称重法可知小球在水中受到的浮力
F 浮1＝
G ﹣F 1＝5N ﹣4N ＝1N
由于小球处于浸没状态，则根据F 浮＝ρ液gV 排可得：小球的体积
431331N 110m 110kg /m 10N /kg
F V V g ρ-====⨯⨯⨯浮1排水 小球的密度
33430.5kg 510kg /m 110m
m V ρ-===⨯⨯ (2)[2]由图丙可知：弹簧测力计的示数为F 2＝3N ，根据称重法可知小球在液体中受到的浮力
F 浮2＝
G ﹣F 2＝5N ﹣3N ＝2N 由于小球处于浸没状态，则根据F 浮＝ρ液gV 排可得：液体的密度
33432N 210kg /m 110m 10N /kg
F Vg ρ-===⨯⨯⨯浮2液 (3)[3]当测力计的示数为零时，所测的液体密度最大，则小球在密度最大的液体中受到的浮力
F 浮最大＝
G ﹣0＝5N ﹣0N ＝5N ；
则根据F 浮＝ρ液gV 排可得液体的最大密度
33435N 510kg /m 110m 10N /kg
F Vg ρ-===⨯⨯⨯液最大浮最大 (4)[4][5]在测量范围内，根据F 浮＝
G ﹣F 和F 浮＝ρ液gV 排可得液体的密度表达式
435N 110m 10N/kg
F G F F Vg Vg ρ---===⨯⨯浮待测液体 因ρ待测液体与F 成一次函数，所以该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

答：(1)该小球的密度为5×103kg/m 3；
(2)未知液体的密度为2×103kg/m 3；
(3)该密度计的最大测量值是5×103kg/m 3；
(4) 待测液体的密度ρ与弹簧测力计示数F 的关系式为435N 110m 10N /kg
F ρ--⨯=
⨯待测液体；该“浸没式液体密度计”的刻度值分布均匀。

【点睛】
此题考查密度的测量、阿基米德原理、弹簧测力计的使用与读数等知识点，是一道综合性较强的题目，通过阿基米德原理来测算物体的体积，是一种很重要的方法，应该熟练掌握。

6．小华和他的兴趣小组利用如图所示的滑轮组进行实验，人以200N 的力向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，10s 绳子下端移动了1.5m ，重物上升0.5m ，已知该滑轮组的效率为70%（g 取10N/kg ，不计绳重和摩擦，滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ），求：
(1)画出小华兴趣小组所用滑轮组的绕线情况；
(2)被吊起物的质量是多少？
(3)若该滑轮组机械效率提升到85%，则被吊起的物重为多大？
(4)若小华体重为500N ，则此滑轮组的最大机械效率多大？
【答案】(1)见解析；(2)42kg ；(3)1020N ；(4)86.7%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)由题意，绳子下端移动1.5m 时重物上升0.5m ，则滑轮组的n =3，且人向下拉绕在滑轮组上的绳子的一端，则滑轮组的绕线情况如图所示：。

(2)滑轮组的机械效率为
W Gh W Fs
η=
=有用总 则被吊起物的重量为 0.7200N 1.5m 420N 0.5m
Fs G h η⨯⨯=
== 即被吊起物的质量为 420N 42kg 10N/kg G m g =
== 且有
F G G η=+动
则动滑轮重量为
3200N 420N 180N G F G η=-=⨯-=动
(3)若该滑轮组机械效率提升到85%，即
Gh G Fs G G η''=
='+动
则被吊起的物重为 0.85180N 1020N 110.85
G G ηη''==⨯='--动 (4)小华体重为500N ，但滑轮组的绕绳能承受的拉力为450N ，故绳端拉力最大为450N ，此时重物重量为
03450N 180N 1170N G F G η'=-=⨯-=动 则此滑轮组的最大机械效率为
0max 01170N 86.7%1170N 180N
G G G η===++动 答：(1小组所用滑轮组的绕线情况见解析；
(2)被吊起物的质量是42kg ；
(3)若该滑轮组机械效率提升到85%，则被吊起的物重为1020N ；
(4)若小华体重为500N ，则此滑轮组的最大机械效率是86.7%。

7．陕西的西凤酒历史悠久，多次获得国际金奖，是中国“凤香型”白酒的典型代表。

小彬为了测定西凤酒的密度，进行了以下的实验：
(1)把托盘天平放在水平桌面上，将游码移到标尺_________后，发现指针静止时所指的位置如图(a )所示，他应将平衡螺母向____调，才能使天平平衡；
(2)天平调平衡后，在烧杯内倒入一部分酒，并将它放到天平的左盘，在右盘中添加砝码， 并移动游码，待天平重新平衡后，右盘上的砝码与标尺上的游码所对的刻度如图( b)所示， 则烧杯与酒的总质量为_______g ；
(3)用针筒从烧杯中抽出部分酒，如图(c)所示，针筒内酒的体积为______cm 3，然后再用天平测得烧杯与剩余酒的总质量为 15.8g 。

由此，他求出西凤酒的密度为_______kg⁄m 3。

(4)在交流与评估时，同组的同学发现针筒的刻度线前端装针头的地方会多吸了一点酒，这导致所测得的酒的密度会比真实值________（选填“偏大”或“偏小”）。

【答案】零刻度线 左 56.4 50 0.812×103 偏大
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1][2]在天平使用时，要将游码移动到标尺零刻度线处，此时指针向右偏，则应向左调节平衡螺母，才能使天平平衡。

(2)[3]由图(b)知，烧杯与酒的总质量
m 1=56.4g
(3)[4]由图(c)知，针筒内酒的体积
V =50cm 3
由题意知，针筒内酒的质量
m =m 1-m 2=56.4g-15.8g=40.6g
[5]西凤酒的密度
333340.6g 0.812g/cm 0.81210kg/m 50cm
m V ρ====⨯ (4)[6]针筒的刻度线前端装针头的地方有酒，这样测得的体积偏小，而测得的质量是真实值，那么测出的酒的密度比真实值偏大。

8．阅读短文，回答文后问题
失重现象
在一次太空知识讲座中，老师让同学们做一个实验∶用弹簧测力计竖直悬挂一个重物，分别使重物处于静止和匀速下降，再让其加速下降。

同学们发现，重物在静止和匀速下降时，弹黃测力计的示数相同-就等于物体所受的重力；而加速下降时，却看到弹簧测力计的
示数明显减小，好像物体的重力突然间减小了。

老师解释说∶“这在物理学上称为失重现象，失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。

如当人们乘电梯加速下降时，人对电梯地面压力就小于人受到的重力”小勇在老师指导下到电梯内做失重实验，如图甲，他将一个体重秤放在电梯水平地面上，然后站上秤台。

如图乙所示，在电梯向下运动的过程中，他记录下体重秤在不同时间段的示数及对应的时间，描绘出了体重秤的示数随时间t的变化图像如图丙所示（已知小勇的实际质量为60kg，g取10N/kg）
课后小勇和同学们查资料还了解到∶当电梯更快向下加速时，体重秤的示数为零，即说明他对体重秤的压力为零，我们称这种现象为完全失重现象。

(1)电梯静止时，小勇的重力是____ N；
(2)根据图丙分析，小勇在_____段时间内处于失重状态；
(3)物体处于完全失重状态，是指物体的_____（选填∶A质量为零 B重力为零 C受到的支持力或拉力为零）；
(4)我国宇航员王亚平利用小球在中太空中做了两次实验，第一次实验时，将小球偏离竖直位置后放手，第二次实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力，下列四图表示小球在这两次实验中可能出现的运动情况，其中符合实际的是（_____）
A．甲、丙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．乙、丁
【答案】600 0---t1 C B
【解析】
【分析】
可得小勇的重力。

(1)电梯静止时，根据G mg
(2)根据已知小勇的实际质量为60kg，结合图象可知在哪段时间内处于失重状态。

(3)根据“失重就是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力小于物体实际所受重力的现象。

”可得出结论。

(4)牛顿第一定律的内容：一切物体在没有受到任何力的作用时，总保持静止状态或匀速直
线运动状态。

惯性：物体总有保持原有运动状态不变的性质，这种性质叫做惯性。

一切物体都有惯性。

是改变物体运动状态的原因。

【详解】
(1)[1] 电梯静止时，小勇的重力是
G＝mg＝60kg×10N/kg＝600N
(2)[2]已知小勇的实际质量为60kg。

由图象可知，在0～t1阶段，小勇的质量为45kg，此时处于失重状态。

(3)[3]由失重现象定义可知，物体处于完全失重状态，是指物体（的）受到的支持力或拉力为零。

(4)[4]飞船内部物体在失重（相当于物体不受重力）情况，第一次实验时，将小球偏离竖直位置后放手，小球不受任何外力，根据牛顿第一运动定律，小球处于静止状态，故甲图正确；第二次实验时，将小球偏离竖直位置后，在放手时对小球施加一个垂直于悬线的力，由于惯性，小球继续保持匀速直线运动状态，又因为受到细线的拉力作用，所以小球做匀速圆周运动，故丁图正确。

故选B。

【点睛】
此题考查了压力及重力与压力的区别以及在失重状态下，物体的运动状态，难度不大，关键要理解惯性的含义，能够利用牛顿第一定律分析。

9．如图甲是我市沿海风力发电的外景，风力发电机主要由风机叶片和发电机组成。

（1）叶片形状像飞机的机翼，若叶片位置和风向如图乙所示，由于叶片两面空气流速不同产生压强差，而受到向_______（选填“上”或“下”）的力使风叶旋转。

（2）风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机，发电机是利用_______原理，使机械能转化为电能。

（3）某风力发电机的输出功率与风速的关系如图丙所示，由图像得到的下列信息，正确的是_____
A．只要有风，机组就能产生电能
B．风速越小，机组产生的电功率一定越小
C．风速越大，机组产生的电功率一定越大
D．风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变
（4）下表给出了在不同风速下某风力发电机获得的能量：
平均风速v （m/s）481216
对表格进行分析，你发现该风机 1 s 内获得的能量E 与风速v 的定量关系是_____。

【答案】上电磁感应 D 风机1s获得的能量与风速增大倍数的三次方成正比
【解析】
【详解】
(1)[1]由乙图知，叶片的上面是突出的弧形，下面是平面，空气流过时，上面空气流速大于下面空气流速，上面压强小于下面压强，叶片受到向上的力；
(2)[2]风叶产生的动力通过传动系统传递给发电机发电，把风的机械能转化为电能，这是电磁感应现象；
(3)[3]由丙图知，在风速小时，不能产生电能；在一定范围内，风速越大，机组产生的电功率越大，风速越小，机组产生的电功率越小；风速在一定范围内，机组产生的电功率可能不变；
故选D；
(4)[4]由表格数据知，风速增大为原来的2倍，风能增大为原来的23倍，风速增大为原来的3倍，风能增大为原来的33倍……，所以风机获得的能量与风速增大倍数的三次方成正比。

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：
（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=23
A 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．图甲所示的豆浆机由打浆和电热两部分装置构成，中间部位的打浆装置是电动机工作带动打浆刀头，将原料进行粉碎打浆；外部是一个金属圆环状的电热装置，电热装置的简化电路图如图乙，开关S 可切换加热和保温两种状态，R 1，R 2是发热电阻，豆浆机的主要参数如下表，求：
型号 额定电压 打浆装置
电热装置 JYD ﹣PIIS 220V
电动机功率
加热功率 保温功率 180W 1000W 242W
（1）开关s 接_______（选填“a ”或“b ”）时电热装置处于保温状态；
（2）电阻R 1、R 2的阻值_______；
（3）该豆浆机同时处于打浆和加热状态时，正常工作6min 消耗电能多少焦耳？_______可使标有“1000r/(kW h ）”字样的电能表转盘转多少圈？_______
【答案】b 48.4Ω、151.6Ω 4.248×105J 118圈
【解析】
【详解】
(1)当开关S 接a 时，为R 1的简单电路，S 接b 时，两电阻串联，因为串联总电阻大于其中
任一电阻，由P ＝2
U R
可知，当开关S 接a 时，电路中电阻较小，处于加热状态；当开关S 接b 时，电阻R 1和R 2串联，电路中电阻较大，处于保温状态；
(2)由P ＝2
U R
可得电阻R 1的阻值：。