【压轴难题】人教版物理中考一模试卷测试卷附答案

【压轴难题】人教版物理中考一模试卷测试卷附答案
一、中考物理力学问题 易错压轴题提优（难）
1．如图甲为小明家新购买的足浴盆，其内部电路可分为工作电路和控制电路两都分（如图乙所示），工作电路的电源电压为220V ，控制电路的电源电压为6V ，加热功率和保温功率分别为2100W 和100W 。

控制电路中，R x 为热敏电阻，其阻值随温度变化而变化。

电磁铁线圈的电阻为100Ω，当线圈中的电流大于或等于20mA 时，控制电路中继电器的衔铁被吸合。

使用时手动闭合总开关S ，当足浴盆有水注入到一定量时压控开关S 1、S 2就会自动闭合，此时 R 1、R 2 会同时工作进入加热模式，加热至40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式：
(1)已知该足浴盆最大装水量为5kg ，它最多能装水__________m 3；（ρ =1.0×103kg/m 3）
(2)图乙的工作电路中，处于保温状态时，工作的电阻是__________（选填“R 1”“R 2”或“R x ”）；压控开关S 1 的作用是防止__________，达到保护电路的目的；
(3) R x 阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的__________；
A ．甲
B ．乙
C ．丙
D ．丁
(4) R 2的阻值为__________Ω；
(5)小明在某次使用过程中，保温时间是加热时间的4倍，整个过程中消耗了7.5×105J 的电能，则保温时间为多大_____？
【答案】33510m -⨯ R 1 盆中没有水时电路也接通工作 D 24.2Ω 1200s
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]水的体积为
333
3101.010k 5k 5m g/m g m
V ρ-===⨯⨯ (2)[2]工作电路是R 1和R 2并联，所以保温时，只有R 1工作。

[3]当足浴盆有水注入到一定量时，压控开关才会闭合，电路才会工作；所以压控开关S 1 的作用是防止盆中没有水时电路也接通工作。

(3)[4]当水温到达40℃时，控制电路中的电磁铁会将衔铁吸合，自动进入保温模式，所以温度升高，R x 的阻值应该减小；
加热到40℃时衔铁被吸下，此时电流为20mA ，控制电路的总电阻为
36V 300Ω2010A
U R I -=
==⨯ 所以此时R x 的阻值为 300Ω-100Ω=200Ωx R =
综上分析，R x 的阻值随温度变化的曲线可能为图丙中的丁，故选D 。

(4)[5]由保温功率为100W ，加热功率为2100W ，可以求出R 2的功率为
22100W-100W=2000W P =
所以R 2的阻值为
()2
22220V 24.2Ω2000W
U R P === (5)[6]根据题意可知 5100421007.510J W t W t =⨯⨯+⨯
解之得
300s t =
所以保温时间为
300s 4=1200s ⨯
2．中国标准动车组“复兴号”的速度可达350km/h 。

比普通列车的速度大很多。

如图是动车组进站时的情景。

请回答：
(1)铁轨为什么要铺在枕木上？
(2)动车组进站时机械能的大小是怎样变化的？
(3)当列车驶过时，人必须站在安全线外候车，如果让你设计，动车组站台上的安全线到站台边缘的距离与普通列车站台上的安全线到站台边缘的距离相比，应大一些还是小一些？
【答案】(1)增大受力面积，减小压强；(2)减小；(3)大一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)列车从铁轨上行驶，对路基的压力一定，铁轨铺到枕木上，增大了路基的受力面积，减小了压强，从而达到保护路基的目的。

(2)动车组进站时质量不变，速度减小，动能减小；势能不变，机械能为动能和势能的总和，所以机械能减小。

(3)大一些，这是因为动车组进站时，列车速度较大，列车附近的空气流速较大，压强较小。

而相对远些的地方空气流速相对较小，压强大，所以人靠近车体或在安全线内，很容易被外侧较大的压强压向列车，发生危险。

故对于速度快的动车组来说，所设计的安全线应该距离更大一些才安全。

3．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%。

4．如图所示，将两根相同的轻质弹簧固定在水平地面，甲、乙两钢球（m甲>m乙）正对弹簧从同一高度h同时自由下落，两球接触弹簧并向下压缩弹簧。

请回答下列问题：
（1）当各自速度达到最大值的位置时，哪个球使弹簧形变程度更大______？
（2）若两球各自再继续向下运动相同的距离时，它们所受的合力分别为F甲和F乙，请判断F甲和F乙的大小关系，并说明理由______。

（整个过程均在弹簧的弹性限度内，不计空气阻力）
【答案】甲F甲=F乙；理由见解析
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由于m甲>m乙，所以G甲>G乙，球在下落过程中，球的速度达到最大值时，球受到的重力等于受到的弹力，甲的重力大于乙的重力，所以甲受到的弹力大于乙受到的弹力，甲弹簧发生的弹性形变大于乙弹簧发生的弹性形变。

(2)[2]球的速度达到最大值时，球受到的重力等于受到的弹力，在速度最大处再向下运动相同的距离，由于在弹性限度内弹簧的压缩量跟受到的压力成正比，所以甲弹簧和乙弹簧再次发生的弹性形变相同，再次产生的弹力相同，这个再次产生的弹力即合力，所以甲乙所受的合力相等，即F甲=F乙。

5．阅读短文，回答文后的问题。

涡轮喷气发动机
如图所示，为某轴流式涡喷发动机，其结构是由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，其中压气机与涡轮装在同一条转轴上工作，工作时，空气首先进入发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而进入压气机气流速度有一定限制，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道，空气流过压气机时被压气机的旋转叶片压缩后进入燃烧室，这部分气体与燃料混合后在燃烧室中燃烧，产生的高温高压气流推动涡轮，一边带动压气机正常工作，一边从尾喷管喷出高速气流推动飞机飞行。

一架搭载某涡轮喷气发动机的飞机，其部分参数如下表，其中热效率是指涡轮喷气发动机获得的机械能与燃料完全燃烧产生的内能之比，而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比。

热效率1η推进效率2η航空燃油热值q
（1）工作中，涡轮喷气发动机常用循环流动的水进行冷却，这是因为水的______大。

（2）关于涡轮喷气发动机，下列说法中正确的是（__________）
A ．进气道中吸入的是空气和燃气的混合气体
B ．燃烧室中，机械能转化为内能
C ．燃料耗尽后还可以利用压气机压缩气体推动涡轮转动
D ．尾喷管中喷出的高速气流对飞机做功
（3）设可调管道的通风口面积为S 1，当飞机加速飞行时，应使通风口面积S 1_______ （填“变大”“不变”或“变小”）。

（4）已知上述飞机所受空气阻力f 与飞行速度v 的平方成正比，比例系数为k ，当飞机以cm v 的水平速度匀速巡航t 秒，若涡轮喷气发动机的功效Q 是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，则其功效的字母表达式为Q =______N/W （用提供的字母表达）。

【答案】比热容； D ； 变大；
2v η
【解析】
【详解】
(1)[1]发动机用循环水进行冷却是因为水的比热容较大；
(2)[2]A ．由文中信息可知，进气道吸入的是空气，故A 错误；
B ．燃料燃烧是化学能转化为内能，故B 错误；
C ．燃料耗尽后，不会产生高温高压气流，无法推动涡轮，故C 错误；
D ．尾喷管中喷出的高速气流推进飞机前进，对飞机做功，故D 正确。

故选D ；
(3)[3]由于进人压气机气流速度有一定限制，而进气道的功能就是通过可调管道来调整气流速度，使进入进气道的气体全部通过可调管道，当飞机加速飞行时，需要更多的空气流进燃烧室，即应该使通风口面积S 1变大；
(4)[4]飞机所受空气阻力f 与飞行速度v 的平方成正比，比例系数为k ，所以推力： 2F v f k ==；
飞机获得的推进功：
23W Fs Fvt kv vt kv t ====；
而推进效率则是指涡轮喷气发动机传递给飞机的推进功（推力所做的功）与其获得的机械能之比，所以获得的机械能：
322W kv t
W ηη=
=机 ；
机械能的功率： 33
22
W kv t kv p t t ηη===机
机 ； 发动机的功效是指发动机提供给飞机的推力与发动机机械功率的比值，所以其功效为： 2232
F kv Q kv P v ηη===机。

【点睛】
本题的第(4)问中考新名词功效的推导计算，在答此问时首先要结合题文信息理解功效的含义，先依据飞行速度表示出匀速飞行时所受的阻力（即推力），再依据功的公式表示出单位时间内所做的功，接着利用推进效率表示出机械能大小，算出机械功率，最后利用功效等于推力与机械功率的比值求出功效，该过程需要对各个物理量所需要公式的熟练掌握。

6．珠海有“发明大王”之称的宋有洲通过上千次实验之后，于2008年底研制出的“空中绿化存车亭”获得国内和国际专利。

此亭集绿化、停车、防盗、户外广告于一体，存车时只需40秒就可以把车子“锁上天”。

下图是“空中绿化存车亭”的工作原理图，其中A 为存车架，O 为杆OB 的转动轴，杆的B 端固定悬挂泊车装置，BC 为牵引OB 杆转动的钢丝绳，M 为牵引钢丝绳的电动机。

存车时，汽车开到存车架上，电动机通过钢丝绳BC 将杆OB 拉到一定高度固定；取车时，将OB 杆放下使存车架落回地面，现场还配有电动车充电柱。

请根据以上信息回答下列问题（忽略OB 的重和机械各部分的摩擦力）：
(1)图中使用了_________滑轮；它是______（选填“省力”、“费力”、“既不省力也不费力”）的机械；
(2)在图中画出杠杆OB 的动力臂____。

若汽车的质量为0.9t ，存车架框的质量为100kg ，杆
OB的长度为5m；求出此时绳CB的拉力_____；
(3)专家建议遮阳蓬上加装太阳能光电板，给蓄电池充电，再由蓄电池给电动机供电，蓄电池给电动机供电效率为80%，电动机再把电能转化为机械能的效率为60％，每次存车，车被提升的高度为2.4m，每提升一辆车总共需要消耗的电能多少______J？
(4)每个充电桩对新能源小汽车的充电功率为 8000W，充电1 h可使总质量为1t、额定输出功率为12kW的新能源小汽车匀速直线行驶36km。

设汽车行驶过程中受到的阻力是车重的0.06倍，g取10N/ kg。

该小汽车以额定输出功率，在平直公路上匀速行驶时速度为多少
m/s_____？此电动汽车的电机效率是多少______？
【答案】定既不省力也不费力 8000N 5×104J 20m/s 75%
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]如左图中的滑轮轮轴都是固定的，轴不随物体运动，所以都是定滑轮。

[2]根据定滑轮的特点，使用定滑轮既不省力也不费力，但可以改变力的方向。

(2)[3]
[4]由题意，汽车受到的重力
3
==⨯⨯
0.910kg10N/kg=9000N
G m g
车车
存车框架受到的重力
==⨯
100kg10N/kg=1000N
G m g
架架
汽车和存车框架的总重
4
=+=
G G G
9000N+1000N=10N
总车架
杠杆OB的动力臂为杆OB长，即
l=
5m
动
由图可知阻力臂长4m ，即
4m l =阻
若杠杆此时平衡，可求此时绳CB 的拉力CB F ，根据杠杆平衡条件
CB F l G l ⨯=⨯阻动总
则
44m 10N=8000N 5m
CB l F G l =⋅=⨯阻总动 (3)[5]蓄电池给电动机供电效率为180%η=，电动机把电能转化为机械能的效率为260η=％；
每提升一辆车需要做的有用功
4410N 2.4m=2.410J W G h ==⨯⨯有总 每提升一辆车电动机消耗的电能，由机械效率W W η=有电动机
可得 442 2.410J =410J 60%W W η⨯==⨯有
电动机 每提升一辆车总共需要消耗的电能 441
410J =510J 80%W W η⨯==⨯电动机总 (4)[6]因小汽车匀速直线行驶时处于平衡状态，受到的牵引力和阻力是一对平衡力，所以，小车的牵引力
40.060.06110N=600N F f G ===⨯⨯新车
由
W Fs P Fv t t
=== 可得，该小汽车以额定输出功率在平直公路上匀速行驶时速度
31210W =20m/s 600N P v F ⨯==输出
[7]汽车牵引力做的功
37600N 3610m=2.1610J W Fs ==⨯⨯⨯ 由W P t
=可得，消耗的电能 78000W 3600s=2.8810J W P t ==⨯⨯电充电
该小汽车将电能转化为机械能的效率
772.1610J 100%100%=75%2.8810J
W W η⨯=⨯=⨯⨯电
7．重力坝是由砼或浆砌石修筑的大体积挡水建筑物，其基本剖面是直角三角形，整体是由若干坝段组成。

重力坝在水压力及其他荷载作用下，主要依靠坝体自重产生的抗滑力来满足稳定要求；同时依靠坝体自重产生的压力来抵消由于水压力所引起的拉应力以满足强度要求。

据统计，在各国修建的大坝中，重力坝在各种坝型中往往占有较大的比重。

在中国的坝工建设中，三峡水电站大坝高185米，正常蓄水位175米，水库长2335米，是典型的混凝土重力坝。

（1）某河段按照重力坝设计方案来完成大坝建设，初步设计图及数据如右图所示，实际中假设在水深160m 时，水对整个大坝水平向右的平均压强约为8×105Pa ，坝体与水接触的总面积约为3.2×105m 2，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，O 为大坝的重心。

①大坝受到水的水平压力为_________？
②不考虑其他力对大坝的作用，仅在大坝自重下，为了防止大坝被水的压力掀翻，则该大坝整体重力至少为________？
（2）根据我们的设计要求，对于两面都有水的大坝，其平面图最佳的设计方案是____。

A ．
B ．
C ．
D ． （3）查阅资料获悉，大坝还会受到山体和地面对其的水平应力作用（含山体拉力和地面摩擦力），大坝设计时主要考虑如何有效提高蓄水深度，而为了不使大坝被水在水平方向推动，在大坝设计时应该考虑让大坝下游底部的边长适当长一些还是短一些___________？
【答案】112.5610N ⨯ 106.410N ⨯ D 长一些
【解析】
【分析】
【详解】
(1)[1]由F
p S
=
可得大坝受到水的水平压力 55211810Pa 3.210m 2.5610N F pS ==⨯⨯⨯=⨯
[2]水对坝体产生一个向右的作用力，为了防止大坝被水的压力掀翻，可以把坝体看做是一个以右下端的点为支点的杠杆，水对坝体压力的作用点等效在大坝受力表面的中心，则水对坝体压力的力臂由图可知为
F 160cm
80cm 2
l =
= O 为大坝的重心，则大坝重力的力臂为320cm ，满足平衡条件
G F Gl Fl =
代入数据
11F G 102.5610N 80cm 320c 6.10N 4m
Fl G l ⨯⨯⨯===
所以大坝重力至少要106.410N ⨯。

(3)[3]因为水的压强随深度的增加而增加，所以水深的一边大坝底部要宽一些，以便承受更大的压强，所以应该选D 。

(4)[4]在大坝的重力一定时，大坝的底部的边长适当长一些，可以增大动力臂，使大坝更稳定。

8．小明和小华端午节假期游玩时捡到了一些鹅卵石，他们想知道这些鹅卵石的密度，便各自选取了一块鹅卵石，分别进行了如下实验：
(1)小明利用天平和量筒等实验器材进行了实验：
①他把天平放在水平桌面上，发现指针偏向分度盘中线的右侧，此时应将平衡螺母向______（选填“左”或“右”）旋动，使天平横梁平衡；
②小明将鹅卵石放在天平左盘中，横梁恢复平衡时右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图甲所示，则鹅卵石的质量为________g ；
③用细线拴好鹅卵石，把它放入盛有30mL 水的量筒中，水面到达的位置如图乙所示，则鹅卵石的密度为_____kg/m 3。

若将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来，这样使得鹅卵石的实际密度_____测量值（选填“大于”“小于”“等于”）；
(2)小华利用形状规则底面积为200cm 2且透明的水槽、细线、刻度尺、一个边长为10cm 不吸水的正方体物块和足量的水等器材同样测出了鹅卵石的密度，其测量方法如下：
A 、如图丙所示，小华将物块放入水平桌面上的水槽中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为6cm ；
B 、如图丁所示，将鹅卵石放在物块上，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为2.4cm ；
C 、如图戊所示，用细线将鹅卵石系在物块下方，然后放入水中，静止时用刻度尺测出物块露出水面的高度为3.6cm ； ①鹅卵石的质量m =___________g ； ②鹅卵石的体积V =___________cm 3； ③鹅卵石的密度ρ=____________kg/m 3。

④图戊与图丙相比，水对容器底部压强的变化量Δp =___________Pa 。

【答案】左 27.4 2.74×103kg/m 3 偏大 360g 120cm 3 3×103kg/m 3 180Pa 【解析】 【分析】 【详解】
(1)[1]把天平放在水平桌面上，将游码移到标尺左端的零刻度线处，发现指针指在分度盘中央刻度线的右侧，应将平衡螺母向左调节，使天平横梁平衡。

[2]天平平衡时，左盘物体的质量等于右盘砝码的质量和游码质量的和，即
20g 5g 2.4g 27.4g m =++=
[3][4]鹅卵石的体积为
350mL 40mL 10mL=30cm V =-=
鹅卵石的密度为
333327.4g 2.74g /cm 2.7410kg /m 10cm
=m V ρ=
==⨯ 将鹅卵石放入量筒中时不小心溅了些水出来，导致后来读数偏小，所测鹅卵石的体积偏小，计算出来的鹅卵石密度偏大。

(2)[5]如图丙，木块漂浮在水面上
1 G F gV gSh ρρ===水木浮水排①
如图丁，鹅卵石放在木块上，木块还是漂浮在水面上
2 =G G F gV gSh ρρ''
+===木浮水水鹅卵石排
210cm 2.4cm 7.6cm h =-= 2 G G gSh ρ+=木水鹅卵石②
②-①得鹅卵石得重力
()21 G gS h h ρ=-水鹅卵石
鹅卵石的质量
()32
21 1.0g /cm 100cm (7.6cm 4cm)360g G m S h h g
ρ=
=-=⨯⨯-=鹅卵石水鹅卵石
[6]如图戊，鹅卵石吊在木块下端，鹅卵石和木块漂浮在水面上
310cm 3.6cm 6.4cm h
=-=
()3 G G F gV g Sh V ρρ''''
+===+浮水水鹅卵石木块排鹅卵石③
由②③得
()23 gSh g Sh V ρρ=+水水鹅卵石
所以，鹅卵石的体积
()2323 100cm (7.6cm 6.4cm)120cm V S h h =-=⨯-=鹅卵石
[7]鹅卵石的密度
333
3
360g 3g /cm 310kg /m 120cm m V ρ=
=
==⨯鹅卵石鹅卵石
[8] 图戊与图丙相比，图戊比图丙多了鹅卵石的质量 m 鹅卵石=360g=0.36kg
容器底面积为
S =200cm 2=2×10-2m 2
根据公式F p S
=
得 22a 0.36kg 10N/kg
2=1810m
0P G m g F p S S S -∆∆=
==⨯=⨯鹅卵石鹅卵石
9．小明利用砝码盒、边长为0.1m 的正方体有盖铁皮罐、细线、沙石、水等物品测量盐湖中盐水的密度。

实验方法如下：（g 取10N/kg ）
①用刻度尺测出铁皮罐一半高度位置，并作记号；
②在铁皮罐內加入适量沙石并加盖密封，使之漂浮时一半浸入水中； ③在铁皮罐上加砝码，直至铁皮罐恰好浸没在水中；
④将该铁皮罐放入盐水中，加砝码，直至铁皮罐怡好浸没在盐水中。

问： (1)铁皮罐的体积为多少m 3？ (2)铁皮罐和沙石的总重有多大？ (3)盐水的密度有多大？
(4)比较③、④步骤中铁皮罐受到的浮力的大小，写岀你的依据。

【答案】(1) 10-3m 3；(2)5N ；(3)1.2×103kg/m 3；(4)见解析 【解析】
【分析】 【详解】
(1)由②图可知：一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F 浮1=ρ水gV 排1=ρ水g ×
1
2
V 罐 在铁皮罐上加砝码，铁皮罐恰好浸没在水中受到的浮力
F 浮2=ρ水gV 排2=ρ水gV 罐
由于铁皮罐处于漂浮，则
F 浮1=
G 罐，F 浮2=G 罐+G 砝码1
所以
F 浮2-F 浮1=
G 砝码1
即
ρ水gV 罐-ρ水g
1
2
V 罐=G 砝码1 则
V 罐=12G g
ρ砝码水==33
25N 1.010kg /m 10N /kg ⨯⨯⨯=1×10−3m 3 (2)一半浸入水中漂浮时受到的浮力
F 浮1=ρ水gV 排1=ρ水g ×
12V 罐=1.0×103kg/m 3×10N/kg ×1
2
×1×10-3m 3=5N 由于铁皮罐漂浮在水面上，则
G 总=F 浮1=5N
(3)将该铁皮罐放入盐水中，铁皮罐恰好浸没在盐水中时处于漂浮，则根据漂浮条件可得
F 浮3=
G 罐+G 砝码2
即
ρ盐水gV 罐=G 罐+G 砝码2
则盐水的密度
盐水ρ=
2
G G gV +砝码罐罐
=
335N 5N 2N 10N /kg 110m
-++⨯⨯=1.2310⨯kg/3
m (4)比较③、④步骤可知，两图排开液体的体积V 排相同，根据F 浮=ρgV 排得，当gV 排相同时，④步骤得ρ液较大，所以浮力较大。

答：(1)铁皮罐的体积为1×10-3m 3。

(2)铁皮罐和沙石的总重为5N 。

(3)盐水的密度为1.2×103kg/m 3。

(4)见上解析。

10．如图为快递界的智能分拣机器人——“小黄人”，它工作时能通过“看”地面上粘贴的二维码给自己定位和认路。

当派件员将快件放在托盘上，“小黄人”会在一秒内迅速扫码识别信息，读取出其位置译码和目的地信息，每个地址对应不同的下落口，每个下落口对应一个
地级市。

“小黄人”依照后台计算生成的结果，规划好机器人要走的路线，实现对包裹路径信息的追踪记录，真正实现了扫码、称重、分拣功能“三合一”。

据悉，1个机器人，可实现1小时内分拣50个快件的作业总量。

（1）①“小黄人”将快件运到对应的下落口时，就推开托盘，将快件“扔”进下落口（如图2）。

如果将“扔”快件的托盘抽象为如图4的示意图，“小黄人”对托盘的推力F始终垂直托盘向上，在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上（快件和托盘的质量分布是均匀的）。

请根据所学知识分析判断，“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F_____（选填“逐渐变大”、“保持不变”或“逐渐变小”）。

②托盘的质量400g，OB长为30cm，OA长为5cm．若某快件的质量为3kg，为了将快件“扔”进下落口，请计算“小黄人”此时对托盘推力F至少为多大________。

（g取10N/kg）项目指标参数
工作电压15V
功率30W
电池容量4000mAh
（2）如图是某款“小黄人”铭牌上的部分参数。

电池容量“4000mAh”是指当工作电流为4000mA时，能持续供电1小时。

若充满电后，所有电能用于正常工作，则可供机器人持续正常工作多长时间____？
（3）如图3，“小黄人”设有自动充电功能，当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电．若返回过程中受到的阻力为27牛，为确保机器人能顺利返回充电，需要充电时，机器人离充电座不能超过多少米______？（剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功）
【答案】逐渐变小 102N 2h 320m
【解析】
【详解】
(1)①在如图所示，推力F 始终垂直托盘向上，可知动力臂OA 与阻力大小F 2保持不变，在绕O 点向上转的过程中，F 2的力臂l 2逐渐变小，由22••F OA F l =可知，推力F 逐渐变小；
；
②托盘在水平位置时快件与托盘的重心在同一竖直线上，可得：
11
30cm 15cm 22
OC OB ==⨯=，
阻力的大小为：
20.4kg 3kg 10N/kg 34N F G G m m g =+=+=+⨯=物物盘盘()()；
如图所示，所需的推力
234N 15cm
102N 5cm
F OC F OA ⨯⨯=
==； (2)电池的容量为
15V 4A 3600s 216000J W UIt ==⨯⨯=，
由W
P t
=
得： 216000J =7200s=2h 30W
W t P =
=； (3)克服摩擦力做到功为：
110%40%216000J 10%40%8640J W W =⨯⨯=⨯⨯=；
根据W Fs =得：
18640J
=320m 27N
W s F =
=； 答：(1) ①“小黄人”在“扔”快件的过程中所用推力F 逐渐变小；②小黄人此时对托盘至少需要102N 的推力才能将快件“扔”进下落口； (2)可供机器人持续正常工作2h ； (3)需要充电时离充电座不能超过320m 。

二、中考物理电学问题 易错压轴题提优（难）
11．阅读《磁卡与 IC 卡》
磁卡与 IC 卡
随着信息技术的发展，作为信息记录载体的磁卡和IC 卡已被广泛的应用于日常生活。

使用这两种卡片的过程就是数据读取和写入的过程。

磁卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存持卡人的信息，如图甲所示。

磁卡数据的读取和写入主要靠读卡器的磁头完成，磁头内部有一个软磁材料制成的环形铁芯，上面绕有线圈，铁芯上还有一条很窄的缝隙，缝隙可以与磁卡接触，如图乙所示。

当线圈中通入电流时，由于电流的磁效应，缝隙处就会产生磁场，写入数据时，给线圈中通入随数据变化的电流，同时让磁头和磁卡发生相对运动，则当磁卡上的磁性物质通过缝隙时，便随着电流的变化而不同程度地被磁化，从而达到写入数据的目的。

数据读取是写入的逆过程，磁头与磁卡发生相对运动时，磁头的线圈中会产生随磁性强弱变化的电流，对该电流进一步处理，就可读出数据。

IC 卡全称是集成电路卡，它是把具有存储、加密及数据处理能力的集成电路芯片镶嵌于塑料卡片中制成的。

IC 卡可分为接触式 IC 卡和非接触式 IC 卡。

接触式 IC 卡的芯片金属触点暴露在外，如下图甲所示，通过芯片上的触点与外界读卡器接触交换信息，例如电话卡等。

非接触式 IC 卡的芯片全部封装于卡片内，没有暴露的金属触点，卡本身没有电源，如下图乙所示，它是通过 IC 卡上的线圈感应读卡器辐射出的电磁波产生电流作为电源，并再通过该线圈向读卡器辐射出电磁波来传送数据，例如公交卡、第二代身份证等。

请根据上述材料，回答下列问题：
（1）磁卡是利用_____储存信息的，磁卡读卡器读取数据时的原理与_____的原理类似。

（选填“发电机”或“电动机”）
（2）非接触式 IC 卡是利用_____与读卡器传递数据信号的。

（3）请你举例说出电磁波在通信技术中的应用：_____。

（说出一条即可）
【答案】磁条发电机电磁波手机
【解析】
【详解】
(1)[1]由材料可知，磁卡背面有一根条形的磁性带，通常称为磁条，用以储存持卡人的信。