2024年陕西省韩城市中考模拟物理试题（解析版）

这是一份2024年陕西省韩城市中考模拟物理试题（解析版），共20页。试卷主要包含了本试卷分为第一部分，领到试卷和答题卡后，请用0， “一方有难，八方支援”， 如图所示的 ETC等内容，欢迎下载使用。
注意事项：
1.本试卷分为第一部分（选择题）和第二部分（非选择题）。全卷共6页，总分80分。考试时 间80分钟。
2.领到试卷和答题卡后，请用0.5毫米黑色墨水签字笔，分别在试卷和答题卡上填写姓名和准 考证号，同时用2B 铅笔在答题卡上填涂对应的试卷类型信息点（A 或 B）。
3.请在答题卡上各题的指定区域内作答，否则作答无效。
4.答作图题时，先用铅笔作图，再用规定的签字笔描黑。
5.考试结束，本试卷和答题卡一并交回。
第一部分（选择题 共16分）
一、选择题（共8小题，每小题2分，计16分。每小题只有一个选项是符合题意的）
1. 如图所示是我国乒乓球运动员在比赛中的场景，下列有关数值的估测最接近实际的是（ ）
A. 球台的高度约为75 cm
B. 乒乓球的质量约为500 g
C. 运动员的体温约为26 ℃
D. 运动员的重力约为100 N
【答案】A
【解析】
【详解】A．乒乓球台的高度比人的身高的一半略低，约为75cm，故A符合题意；
B．乒乓球的质量约为2.7g，故B不符合题意；
C．运动员的体温约为37℃，故C不符合题意；
D．运动员的重力约为600N，故D不符合题意。
故选 A。
2. 如图所示，是2024年央视春晚西安分会场“李白”与观众诗意互动的情景，下列说法正确的是（ ）
A. “李白”的声音不是由物体振动产生的
B. “李白”的声音可以在真空中传播
C. 能区分“李白”和观众的声音，主要是根据他们的音色不同
D. 全国人民通过电视收看到该节目，是利用超声波传递信息的
【答案】C
【解析】
【详解】A．声音是由于物体的振动产生，故A错误；
B．声音的传播需要介质，即真空不能传播声音，故B错误；
C．音色是发声体所特有的声音特色，音色因人而异，能区分“李白”和观众的声音，主要是根据他们发出的声音有不同的音色，故C正确；
D．广播、电视、移动通信、卫星都是用电磁波传递信息的，所以可以通过电视收看到节目，故D错误。
故选 C。
3. “碧水盈池万丈深，轻摇折扇卧听琴。”这是描述关中八景之一的“曲江流饮”的诗句。曲江池（如图）周围楼台起伏、宫殿林立，绿树环绕，水色明媚。下列分析正确的是（ ）
A. 楼阁在水中的倒影是实像
B. 池水看起来变浅，是光的折射现象
C. 树木下的树荫是由于光的反射形成的
D. 游客看到树叶是绿色的，是由于绿叶吸收绿色光
【答案】B
【解析】
【详解】A．楼阁在水中的倒影是光的反射所成的虚像，故A错误；
B．池底的反射光线由水中斜射到空气中时，在水面上发生折射，折射角大于入射角，折射光线进入人眼，人眼逆着折射光线的方向看去，就会觉得池底变浅了，这是光的折射现象，故B正确；
C．树木下的树荫是由于光沿直线传播时，树叶挡住了太阳光而形成了阴影，故C错误；
D．不透明物体的颜色是由物体反射的色光决定的，我们看到树叶是绿色的，是因为它能反射太阳光中绿色光，故D错误。
故选B。
4. 如图所示为非接触快速干手器，当其内部感应装置感受到手伸入干手区 时，LED 指示灯亮起，电热丝开始工作，同时风筒吹风。下列有关说法正确 的是（ ）
A. 干手器的感应装置是利用紫外线来工作的
B. 用干手器将手烘干属于升华现象，会吸收热量
C. LED 指示灯的主要制造材料为半导体材料
D. 风筒内的电热丝可以利用超导体制作，这是因为超导体电阻大，能产生更多的热量
【答案】C
【解析】
【详解】A．干手器是利用红外线的热效应来工作的，故A错误；
B．用干手器将手烘干时，液态的水吸收热量变成气态，属于汽化现象，故B错误；
C．半导体材料可用于制造芯片、LED灯等，故C正确；
D．超导体工作时电阻为零，不产生热量，故D错误。
故选C。
5. 关于粒子与宇宙，下列说法正确的是（ ）
A. 宇宙自形成起就有固定结构，不会随时间膨胀和演化
B. 原子核式结构模型表明，原子是由原子核、质子、中子和核外电子构成的
C. 丝绸摩擦过的玻璃棒吸引纸屑，说明分子间有引力
D. 扩散现象表明，一切物质的分子都在不停地做无规则运动
【答案】D
【解析】
【详解】A．宇宙是有层次的天体结构系统，是有起源的、膨胀的和不断演化的，故A错误；
B．原子核式结构模型表明，原子是由原子核和核外电子构成的，而原子核则由质子和中子组成。故B错误；
C．用丝绸摩擦过的玻璃棒能吸引小纸屑是因为带电体能吸引轻小物体，故C错误；
D．不同物体互相接触时彼此进入对方的现象叫扩散，扩散现象说明一切物质的分子在永不停息的做无规则运动，故D正确。
故选D。
6. 随着人们生活水平的提高，家用电器越来越多，插座的使用也越来越频繁。下列关于插座的说法正确的是（ ）
A. 在插座干路部分安装保险丝会更安全
B. 插座可以同时给多个大功率用电器供电
C. 为使插座更耐用，可换成金属外壳
D 湿手拔插头一般不会触电，能这样操作
【答案】A
【解析】
【详解】A．在插座干路部分安装保险丝，可避免发生短路时烧毁电线，符合安全用电原则，故A正确；
B．多个大功率用电器同时使用一个插座易造成电流过大，引发火灾，不符合安全用电原则，故B错误；
C．插座换成金属外壳，易发生短路和触电，不符合安全用电原则，故C错误；
D．生活用水是导体，用湿手拨动开关，易发生触电事故，不符合安全用电原则，故D错误。
故选A。
7. “一方有难，八方支援”。如图所示，一架水平匀速直线飞行的飞机正在向灾区投送救灾物 资。下列说法正确的是（ ）
A. 飞机水平匀速飞行时，动能增大
B. 物资脱离飞机后能继续向前飞行，是因为物资受到惯性作用
C. 物资加速下落，受到的重力和空气阻力是一对平衡力
D. 物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用，则物资与飞机相对静止
【答案】D
【解析】
【详解】A．飞机水平匀速飞行时，飞机的速度大小不变，质量不变，因此动能不变，故A错误；
B．物资脱离飞机后能继续向前飞行，是由于物资具有惯性，但是惯性不是力，不能说物资受到惯性，故B错误；
C．物资加速下落，受到的合力向下，重力大于空气阻力，二者不是一对平衡力，故C错误；
D．物资脱离飞机的瞬间，如果其突然不受外力作用，由牛顿第一定律可知，物资将保持原来的运动状态不变，物资与飞机之间位置不发生改变，物资与飞机相对静止，故D正确。
故选D。
8. 如图甲所示，电源电压恒定，R₁是定值电阻，R₂是最大阻值为20Ω的滑动变阻器，灯泡L的额定电压为6V，其I-U图像如图乙所示。闭合开关S后，将R₂的滑片P由最右端向左 移动，直至灯泡正常发光，此过程中，两电压表V₁、V₂（电压表V₂未画出）示数分别对应的U₁、U₂图像如图丙所示，下列说法正确的是（ ）
A. 灯泡的电阻随温度的升高而减小
B. 电压表V₂测灯泡L 两端的电压
C. 当灯泡正常发光时，滑动变阻器接入电路的阻值为3Ω
D. 当滑动变阻器的滑片处于最右端时，定值电阻与灯泡的功率之比为2∶3
【答案】C
【解析】
【详解】A．影响电阻大小的因素是材料、长度、横截面积和温度，由图乙可知，随着温度的升高，灯泡的电阻逐渐增大。故A错误；
B．由图丙可知，当V1的示数为6V时，V2的示数为12V，两电表之差为6V，恰好等于灯泡两端的电压，所以电压表V2测量的是灯泡和R1两端的总电压，故B错误；
C．当的滑片移到最右端时，电路中两电压表的示数最小，分别为3V和5V，此时灯泡两端电压为
由图乙可知，此时电路中的电流为0.5A，则此时滑动变阻器两端的电压为
则电源电压为
当灯泡正常发光时，灯泡两端电压为6V；电路中电流为1A，定值电阻两端的电压为6V，定值电阻的阻值大小为
则此时滑动变阻器两端电压为
则滑动变阻器接入电路的阻值为
故C正确；
D．当滑片P位于最右端时，灯泡的电阻为
定值电阻的阻值大小为6Ω，则定值电阻与灯泡的功率之比为
故D错误。
故选C。
第二部分（非选择题 共64分）
二、填空与作图题（共7小题，计22分）
9. 如图所示的 ETC（电子不停车收费系统）是先进的路桥收费方式。ETC 电子标签上有太阳能电池板，可以给电子标签的内置电池进行充电。太阳能是由太阳内部的氢原子核通过_______（选填“裂变”或“聚变”）产生的，太阳能属于_______（选填“可再生”或“不可再生”）能源。在充电过程中电池相当于_______（选填“电源”或“用电器”）。
【答案】 ①. 聚变 ②. 可再生 ③. 用电器
【解析】
【详解】[1]在太阳内部，氢原子核在超高温作用下发生聚变，释放巨大的核能，大部分以光和热的形式向外辐射。
[2]太阳能可以从自然界源源不断的获得，是可再生能源。
[3]太阳能电池板在给电子标签的内置电池进行充电时，电池消耗电能，相当于用电器。
10. 如图所示为小刚用照相机拍下的龙年吉祥物“龙辰辰”图像，照相机的镜头相当一个 _______ 透镜，该透镜可用来矫正_______（选填“近视”或“远视”）眼。若想使图 像更大些，应使镜头_______（选填“靠近”或“远离”）吉祥物。若宇航员将一个“龙辰 辰”摆件从地球带到太空后，其质量______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
【答案】 ①. 凸 ②. 远视 ③. 靠近 ④. 不变
【解析】
【详解】[1]照相机的镜头是中间厚、边缘薄的透镜，是凸透镜；凸透镜对光线有会聚作用。
[2]远视眼是像呈在视网膜的后方，要想使像呈在视网膜上，应佩戴会聚透镜，即凸透镜。所以这种透镜可以用以矫正远视眼。
[3]要想照相机所成的像变大，据“物近像远像变大”知，物距应变小，所以镜头应靠近吉祥物。
[4]质量与物体的状态、形状、所处的空间位置变化无关，所以将一个“龙辰 辰”摆件从地球带到太空后，位置发生变化，但是其质量是不变的。
11. 小明用圆珠笔芯做了很多物理小实验：
（1）如图甲所示，用力弯折圆珠笔芯，笔芯变形，说明力可以改变物体的_________；
（2）将圆珠笔芯笔头取下，去除里面的墨水，做成吸管。如图乙所示，将吸管一端插入水中，用手堵住另一端，可以将水移走，这是因为_________的作用；
（3）用圆珠笔芯做成吸管，如图丙所示，在一个盛水的瓶子内插入一根吸管A，用另一根吸管B对准A的管口上方吹气，看到A的管口有水喷出，这是因为流体的流速越大，压强越_________。
【答案】 ①. 形状 ②. 大气压 ③. 小
【解析】
【详解】（1）[1]用手指压圆珠笔芯，笔芯会弯曲，这个实验说明力可以改变物体的形状。
（2）[2]当用手指堵住上端开口时，上端不再与大气相通，下端受到大气压的作用，所以水不会从下端流出吸管中有一段水柱。
（3）[3]从B管左侧向右吹气，吸管A上方空气的流速增大，压强减小，A管中液体受到向上的压强大于向下的压强，液面上升，这是因为流体的流速越大压强越小。
12. 如图所示，卸下家用微型吊扇的插头后，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，用手转动吊扇叶子，灵敏电流计的指针将 ___________（选填“偏转”或“不偏转”），这是 ___________现象，此时的微型吊扇相当于 ___________。（选填“电动机”或“发电机”）

【答案】 ①. 偏转 ②. 电磁感应 ③. 发电机
【解析】
【详解】[1]电动机和发电机都是由定子和转子组成，即都是由线圈和磁场组成，将两根导线分别与灵敏电流计连接起来，此时其内部的线圈在磁场中转动，由电磁感应可知产生了感应电流，所以灵敏电流计的指针将偏转。
[2]这说明闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时产生了感应电流，这是电磁感应现象。
[3]发电机是利用电磁感应现象制成的，所以此时的微型吊扇相当于发电机。
13. 通常普通居民家庭所使用的水壶的容积为2 L， 则水壶最多能装_______ kg 的水， 若将这些水从20 ℃加热到80 ℃，水吸收的热量是_______ J。 用天然气炉加热水主要是通过_______的方式增大水的内能。[ρ水=1.0×10³kg/m³，c水=4.2×10³J/（kg·℃）]
【答案】 ①. 2 ②. 5.04×105 ③. 热传递
【解析】
【详解】[1]通常普通居民家庭所使用的水壶的容积为2L，最多能装水有质量为
[2]水吸收的热量是
[3]用天然气炉加热水时，水吸收热量，内能增加，温度升高，这是通过热传递的方式改变水的内能。
14. 一箱重为800N的建筑材料放在水平地面上，它与水平地面的接触面积是8×10³cm²，则建筑材料对地面的压强为_______Pa。如图所示，装修工人用500N的拉力通过滑轮组将该建筑材料匀速提升3m，用时20s，则拉力F的功率为_______W，滑轮组的机械效率为_______。
【答案】 ①. 1000 ②. 150 ③. 80%
【解析】
【详解】[1]建筑材料对地面的压强为
[2]由图可知，承担物重的绳子股数为2，绳子自由端移动的速度
则拉力F的功率为
[3]滑轮组的机械效率为
15. 按要求画图。
（1）为了产生增大空间效果，超市常在货架上安装平面镜。如图1所示，M是苹果上的一点，N是人眼的位置，请作出人眼通过平面镜看到苹果上M点的光路图；
（2）如图2-甲所示为一个磁悬浮地球仪，图2-乙是其内部结构示意图。开关S闭合后，请在图2-乙中的括号内标出电磁铁下端的极性（用“N”或“S”表示）和电源上端的极性（用“+”或“-”表示）。
【答案】（1） （2）
【解析】
【小问1详解】
根据物像连线与镜面垂直，由M向平面镜作垂线并延长，根据物像到平面镜的距离相等，找到M点的像点；连接眼睛N和像点，与平面镜交于O点（入射点），连接MO即入射光线，ON为反射光线，如下图所示：
【小问2详解】
磁悬浮地球仪利用的是同名磁极相互排斥的原理。已知条形磁体上端为N极，则下端为S极，根据同名磁极相互排斥可知，电磁铁的上端为S极，下端为N极。根据安培定则，伸出右手使大拇指指向电磁铁的N极（电磁铁的下端），则四指弯曲所指的方向为电流的方向，电流从螺线管的下端流入，所以电源的下端为正极，如图所示：
三、实验与探究题（共4小题，计22分）
16. 按要求填空。
（1）如图甲所示，物块A的长度为________cm；
（2）如图乙所示，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向________调节；
（3）如图丙所示，塞子被酒精蒸汽顶出的过程中，将内能转化为_________ 能，这个过程相当于单缸四冲程内燃机的_________冲程。
【答案】（1）3.30
（2）左 （3） ①. 机械 ②. 做功
【解析】
【小问1详解】
图甲中，刻度尺的1cm之间有10小格，分度值为1mm，读数时估读到分度值的下一位，物块A左端对应0刻度线，右端对应3.30cm，因此物块A的长度为3.30cm。
【小问2详解】
图乙中，杠杆右端下沉，说明右端重，要使杠杆在水平位置平衡，应将平衡螺母向左调节。
【小问3详解】
[1][2]图丙中，塞子被酒精蒸汽顶出的过程中，酒精蒸汽对塞子做功，酒精蒸汽内能减小，转化为塞子的机械能，内燃机的做功冲程中，气缸内的高温高压气体推动活塞向下移动，将内能转化为机械能，因此这个过程相当于单缸四冲程内燃机的做功冲程。
17. 小林用图甲所示装置探究水沸腾前后温度随加热时间变化的特点，图乙是他绘制的水的温度随加热时间变化的关系图像。
（1）他观察发现，水沸腾后产生大量气泡，气泡不断上升且________（选填“变大”或“变小”），到达水面破裂；
（2）由图乙的图像可得出实验结论；水沸腾过程中，继续吸热，温度________；
（3）实验结束后撤去酒精灯，水还能继续沸腾一小会儿，小林认为水沸腾时不需要吸热，他的观点是________（选填“正确”或“错误”）的；
（4）根据图乙的图像，请给实验提一条合理化建议：________。
【答案】（1）变大 （2）不变
（3）错误 （4）见解析
【解析】
【小问1详解】
水沸腾时，整个容器中水温相同，水内部不停的汽化，产生大量的水蒸气进入气泡，气泡变大。
【小问2详解】
由图乙可知，水沸腾的过程中，继续吸收热量，温度保持沸点温度不变。
【小问3详解】
当水沸腾时，撤去酒精灯后，水还能继续沸腾一段时间，原因是撤去酒精灯后，石棉网上有余热，水仍能从石棉网上吸热，故仍能继续沸腾一小段时间，所以水沸腾时不需要吸热的说法是错误的。
【小问4详解】
由图乙所示，加热水至沸腾用时较长，不适合在课堂操作，为了缩短加热至沸腾的时间，可适当减小水的质量。
18. 小林利用“伏安法”测量未知电阻Rx的阻值，电源电压恒定，Rx的阻值约为10 Ω。
（1）请用笔画线代替导线，完成图甲实物电路的连接。要求：滑动变阻器的滑片P 向左滑动 时，电流表示数变小；
（2）按要求正确连接好电路，闭合开关前，滑片P 应移至 ________（选填“A”或 “B”）端；
（3）闭合开关，两电表均无示数，于是小林只将与电压表正接线柱连接的导线a 端先后连接在 开关的b、c接线柱上，发现接在c接线柱上时电压表有示数，接在b接线柱上时电压表无示数（各导线完好且只有一处存在故障），则可确定电路故障是________；
（4）排除故障后闭合开关，移动滑片P 至某一位置，此时电压表示数2.7 V，电流表示数如图乙所示，为________A， 则可计算出电阻 Rx= ________ Ω；
（5）若实验中电压表损坏，利用其他的原有器材也能测出未知电阻Rx的阻值，实验电路如图 丙所示（滑动变阻器最大阻值为R0， 电源电压未知且不变），请将下列相关实验步骤补充完整：
①闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 移到a 端，记录电流表示数I1；
②闭合开关 S，将滑动变阻器的滑片P 移到 ________ ，记录电流表示数I2；
③写出待测电阻的表达式：Rx= ________（用已知量和测量量符号表示）。
【答案】（1） （2）A （3）开关断路
（4） ①. 0.3 ②. 9
（5） ①. b端 ②.
【解析】
【小问1详解】
滑动变阻器的滑片P 向左滑动 时，电流表示数变小，则滑动变阻器右下接线柱与开关b接线柱相连，如图所示：
【小问2详解】
为保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大值处，即A端。
【小问3详解】
两表均无示数，说明出现了断路，将与电压表正接线柱连接的导线a 端接在b接线柱上时电压表无示数，说明从a经滑动变阻器到b之间无断路；将与电压表正接线柱连接的导线a 端接在c接线柱上时电压表有示数，说明a经滑动变阻器到c之间有断路；故bc间，即开关出现了断路。
【小问4详解】
[1][2]闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 移到b端时，Rx被短路，由欧姆定律知
U＝I2R0
闭合开关S，将滑动变阻器的滑片P 移到a 端时，Rx与R0并联，由欧姆定律知
U＝(I1－I2)Rx
由以上两式可得
19. 小明在十字路口等红灯时看到一辆卡车、一辆小汽车和一辆摩托车并排停在白线的后面。绿灯一亮，三辆车同时启动，小汽车冲在最前面，摩托车其次，卡车最慢。看到这一现象后，他想到了一个问题：机动车启动的快慢与哪些因素有关呢?通过对比分析，提出如下猜想：
猜想1：可能与自身质量有关；
猜想2：可能与所受的牵引力和摩擦力有关。
（1）提出猜想2的理论依据是：力是________物体运动状态的原因；
（2）小明设计了如图甲所示的实验装置，探究猜想1。实验前，将弹簧测力计在________（选填“水平”或“竖直”）方向调零，使指针对准零刻度线。小明多次改变砖块的质量，用弹簧测力计以恒定拉力F沿水平方向拉动小车，使小车由静止开始运动，并记下2s内小车离起点的距离s。请指出该方案设计中存在的错误之处：________；
（3）在老师的指导下，小明对方案进行优化，采用了如图乙的装置进行探究；（小车所受摩擦力可以忽略）
①与图甲装置相比，如图乙装置操作时的优点是________；
②实验时，小车沿水平方向从静止开始运动，记下小车2s内运动的距离s。若s越大，则表明小车起动越________（选填“快”或“慢”）。
（4）小明正确实验，测得相关数据如表：
①通过比较________（填实验序号）三次实验可以论证猜想1；
②分析上述数据可得出当小车和砖块的总质量一定时，2秒内小车运动的距离s与拉力F成________（选填“正比”或“反比”）。
【答案】（1）改变 （2） ①. 水平 ②. 没有控制摩擦力相同
（3） ①. 见解析 ②. 快
（4） ①. 1、4、7或2、5、8或3、6、9 ②. 正比
【解析】
【小问1详解】
力不是维持运动状态的原因，力是改变物体运动状态的原因。提出猜想2的理论依据是：力是改变物体运动状态的原因。
【小问2详解】
[1]图甲中，要使用弹簧测力计水平拉动装置，因此实验前要将弹簧测力计在水平方向调零。
[2]当小车与砖块的总质量变大时，它们对地面的压力也变大，则地面对小车的摩擦力变大。则此实验中有两个变量：牵引力、摩擦力，不符合控制变量的思想。
【小问3详解】
[1]用图乙的装置做实验，与图甲相比，图乙中装置的优点是：在涂有润滑剂的水平玻璃表面做实验，小车受到的摩擦力很小，可以忽略不计，因此不需要考虑摩擦力的大小，容易控制拉力的大小。
[2]小车受到的摩擦力忽略不计，因此，小车只受牵引力作用，它的方向与小车前进的方向相同，会改变小车的速度，使小车速度越来越大；在相同的时间内，小车通过的距离越大，说明小车启动越快。
【小问4详解】
[1]验证猜想1的数据，应该是小车受到的牵引力相同，让小车与砖块的总质量不同，1、4、7（2、5、8或3、6、9）三组数据符合要求。
[2]比较总质量相同而牵引力不同的1、2、3或4、5、6或7、8、9，可以得出：2s内小车通过的距离与牵引力成正比。
四、综合题（共3小题，计20分）
20. 如图所示是某款电热水壶的工作电路简图，电热水壶的额定电压为220 V。R1和 R2 均为用来加热且阻值不变的电热丝，开关S。接通后，温控开关S 自动与触点a、b或 c 接通，实现加热和保温状态的切换，电热水壶的额定加热功率为1210 W， 额定保温功率为242 W。 求 ：
（1）家庭电路中，电热水壶应与其他家用电器________（选填“串联”或“并联”）；
（2）电热水壶在保温状态正常工作时电路中的电流；
（3）电热丝 R1的阻值。
【答案】（1）并联 （2）1.1A （3）50Ω
【解析】
【小问1详解】
电热水壶与其他家用电器互不影响，所以是并联的。
小问2详解】
电热水壶在保温状态正常工作时电路中的电流为
【小问3详解】
由图可知，当S与c接通时，R2单独接入电路，为保温挡，保温功率为
P保＝P2＝242W
当S与a、b接触时，R1与R2并联，为加热挡，加热功率为
P加＝P1＋P2＝1210W
故R1的功率为
P1＝P加－P保＝1210W－242W＝968W
电热丝 R1的阻值为
21. 如图所示是我国第一艘极地科考破冰船.它能在1.5 m厚的冰层上以2m/s 的速度连续破冰，其设计满载时总质量为1.4×107kg 。（g 取10N/kg，海水的密度取1.0×103kg/m3，q燃=4.0×107J/kg） 求 ：
（1）破冰船满载时受到的重力；
（2）破冰船满载时，静止在海水中排开海水的体积；
（3）破冰船在1.5m厚的冰层海域以2m/s 的速度匀速破冰时所受的阻力为8×106N， 若发动机效率为40%，则破冰船破冰10 min 消耗的燃油质量。
【答案】（1）1.4×108N
（2）1.4×104m3 （3）600kg
【解析】
【小问1详解】
破冰船满载时总质量为1.4×107kg ，受到的重力为
G＝mg＝1.4×107kg ×10N/kg＝1.4×108N
【小问2详解】
破冰船满载时，受到的浮力等于自身重力，即
F浮＝G＝1.4×108N
由阿基米德原理知，排开海水的体积为
【小问3详解】
破冰船10min行驶的距离为
s＝vt＝2m/s×10×60s＝1200m
由二力平衡知，牵引力等于阻力，即
F牵＝f＝8×106N
有用功为
W有＝F牵s＝8×106N×1200m＝9.6×109J
10min内完全燃烧燃油放出的热量为
破冰船破冰10 min 消耗的燃油质量为
22. 如图甲所示为某品牌四旋翼无人机，它采用4个电动机带动旋翼（螺旋桨）转动，对下方空气施力的同时获得升力。已知该无人机以最大速度匀速竖直上升时的升力为30N，电动机将电能转化为机械能的效率为90%。悬停时每个电动机功率为50W。
（1）该旋翼无人机起飞时，获得升力的原理是________；
（2）该无人机参与某次火情勘测时，从地面起飞.以最大速度匀速竖直上升60米高后悬停观 测15分钟（整个过程四个电动机同时工作）。则从起飞到悬停结束，电动机消耗的电能是多少J?
（3）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 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”，其原理图如图乙所示，电源电压为15V，R是电阻箱，RP是红外探测器，其阻值与 红外线强度E变化的关系如上表所示，若a、b两端电压必须等于或大于10V时，控制电路才能启动，摄像机进入工作状态。
①小明设定红外线强度为4.5cd时启动摄像机，电阻箱的阻值应至少调到多少?________
②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，小明可采取的措施是：________（写出一种即可）。
【答案】（1）流体流速大的地方压强小，形成向上的压力差
（2）
（3） ①. 8Ω ②. 增加电阻箱R接入电路的阻值或增大电源电压
【解析】
【小问1详解】
该无人机起飞时，机翼上方的空气流速较大，压强较小；机翼下方的空气流速较小，压强较大。在机翼上下表面的压强差作用下，无人机获得了方向向上的压力差，即升力。
小问2详解】
该无人机竖直向上匀速上升60米的过程中，由二力平衡知识可知，无人机的重力为30N，则该过程中克服重力做功的大小为
电动机将电能转化为机械能的效率为90%，则该过程中消耗的电能为
无人机悬停无人机消耗的电能为
则从起飞到悬停结束，电动机消耗的电能为
【小问3详解】
[1]由题意得，若a、b两端电压必须等于或大于10V时，控制电路才能启动，则当红外线强度为4.5cd时。由图乙可知，在短时间内，由串联分压原理可知
电路中电流为
电阻箱接入电路的电阻为
[2]当红外线强度较弱时，红外探测器的阻值变大，根据串联电路分压规律可知，其两端的电压将变大，为了保证a、b两端电压必须等于或大于10V不变，可采取的措施：一是增加电阻箱R接入电路的阻值；二是增大电源电压。实验序号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
小车和砖块的总质量m/kg
4
4
4
8
8
8
16
16
16
拉力的大小F/N
1
2
4
1
2
4
1
2
4
小车2s内运动的距离s/cm
50
100
200
25
50
100
12.5
25
50
E/cd
1.0
2.0
3.0
4.5
6.0
RP/Ω
18
9
6
4
3