第十七章 电磁相互作用（综合题30道） 专项练习----2025-2026学年九年级物理全册热点题型专练（2024北师大版北京）

第17章 电磁相互作用（综合题30道） 1．2024年4月16日执行第40次南极考察的“雪龙兄弟”行程8万里，凯旋归来。 (1)南极冰川是否具有内能? 。 (2)因为全球气温升高，引起冰川 成水；企鹅在海水中，用蹼向后划水时企鹅前进，这说明物体间力的作用是 的。 (3)气象保障员每天定时记录气温，这些信息通过 传回研究所，能有效提高气象预报准确度。 (4)“雪龙兄弟”推开浮冰，为其他船只破冰引航，说明力能改变物体的 。 2．如图甲所示的智能手表具有很多功能，深受人们青睐。 (1)智能手表屏幕使用的发光二极管主要是由 材料制成的；在给智能手表充电时，它的蓄电池相当于电路中的 . (2)智能手表通过接收手机发射的 来接听电话；调节手表的音量按键，可以改变声音的 这一特性。 (3)小阳戴着智能手表徒步时，以手表为参照物，路旁的树木是 的；如图乙所示，手表上显示的是小阳徒步45min的相关信息，则小阳的平均速度为 km/h。 3．如图所示，当小安一家人开车到公园停车场倒车时，尾部在非安全距离内遇到障碍物，倒车雷达发出警报声，避免了车辆发生剐蹭。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的哪几项（　　） ①声的反射 ②超声波 ③声波可以传递信息 ④声波可以传递能量 A．只有③ B．只有④ C．有①②③ D．有①②④ 4．如图所示，当10197架无人机同时悬停在空中时，为市民游客带来了一场科技与艺术完美融合的视觉盛宴，让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”！下列相关说法不正确的是（　　） A．无人机定位系统利用电磁波传递信息 B．无人机在水中的像与它一样大 C．给无人机水平直线飞行时，重力对它做功 D．无人机上的LED灯是一种半导体材料 5．无人机的核心部件为电动机，图中能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 6．2024年6月，嫦娥6号完成了第一次人类月球背面采样任务。 (1)此次任务从月球背面采样约 （填“”“2”或“200”）千克，这些月壤通过返回器带到地球后，其惯性 （填“增大”“不变”或“减小”）。由于月球背面无法直接与地球通信，嫦娥6号借助鹊桥二号中继卫星通过 （填“超声波”“电磁波”“次声波”）信号； (2)上升器从月面点火起飞，与轨道器在环月轨道交会对接过程中，上升器相对于轨道器是 （填“运动”或“静止”）的。上升器燃料燃烧后喷出气体的温度为，故发动机喷嘴材料需耐受高温，因此选用 （填“陶瓷”或“铝合金”）涂层。着陆器利用激光三维成像避开障碍物，激光是 （填“自然光”或“人造光”），具有方向性好、能量集中的特点。 7．随着科技的发展，机器人的应用日益广泛。人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人，某兴趣小组以此为主题开展了研究。 (1)技术人员与人形机器人之间可通过无线网络传递信息，这是利用 （填“电磁波”或“超声波”）来实现的。机器人可通过安装在身上的电动机完成许多动作，电动机的工作原理是 。 (2)某跑步机器人在一次长跑性能测试中，跑完18km的路程用时2.5h，该机器人跑步的平均速度是多少？ (3)某工业机器人质量为70kg，搬着货物静止在水平地面上，脚与地面的总接触面积为0.05m²，此时对地面的压强为1.8×10⁴Pa，该机器人所搬货物的质量是多少？（g取10N/kg） 8．2024年9月10日华为发布的手机产品HUAWEIMateXT是全球首款三折叠屏的大众智能手机。 (1)华为MateXT三折叠手机充电时我们能听到“遥遥领先”的充电提示音，是因为声音通过 传播到人耳中： (2)华为MateXT三折叠手机采用华为7nm麒麟芯片， m； (3)HUAWEIMateXT三折叠手机与3.6万千米外的北斗卫星通信，利用的是 波； (4)Mate50Pro使用的屏幕材质OLED比LCD携带更轻便，这里的“轻”主要是指它的（　　） A．质量小 B．体积小 C．密度小 (5)“小为”用华为MateXT三折叠手机APP软件记录自己某一次跑步的数据，小为每跑一步的平均长度为 米。 9．如图所示的福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，其采用平直通长飞行甲板，且配置了精密的阻拦装置，以提升舰载机的降落效率。科学兴趣小组的成员对航母舰载机进行了以下专题研究。 (1)降落过程：舰载机的安全降落主要依赖于航母上的阻拦装置和飞行员的精准操控。舰载机接近航母时，飞行员与指挥官通过无线电装置进行沟通，无线电装置是通过 传递信息的；舰载机即将降落时，飞行员会放下尾钩，舰载机着舰后，当尾钩成功钩住阻拦索时，阻拦装置开始工作，在2~3秒的时间内，舰载机的速度便从高速骤减为零，该过程中舰载机相对于航母指挥室是 （选填“运动”或“静止”）的。 (2)待机状态：为确保舰载机的安全存放，待机状态（无任务期间）的舰载机会停放在位于航母内部的机库中，若某待机的重型舰载机单架质量为17500kg，其静止时与机库水平地板的接触面积为5000cm2，则该重型舰载机对机库地板的压强为多少 ? （g取10N/ kg） (3)最大速度：若某舰载机的重力为G，当其以最大速度匀速飞行时，所受阻力与重力的比值为0.9，其克服阻力做功的功率为P，请推导出该舰载机的最大速度v ? 10．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功，神舟十九号与神舟二十号乘组完成在轨交接后，于4月29日乘坐返回舱返回东风着陆场，据此完成下列小题。 (1)发射时，火箭向下喷射燃气，飞船获得向上的动力腾空而起，利用了物体间力的作用是 的；飞船加速升空，以地球为参照物，飞船是 的，飞船的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)飞船进入太空后，航天员携带物品的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）；在空间站内航天员利用 与地面交流；神舟十九号返回舱穿越大气层时，剧烈的摩擦使外壳材料 （填写物态变化名称）变为气体，此过程需要吸收热量，从而降低舱体温度。 11．图是小李购买的一款国产电话手表，她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表功能，以确保正确且安全使用； (1)小李阅读说明书后，有以下认识，你认为不合理的是（　　）（单一选项）； A．电话手表的表带内侧设计有导汗槽，有助于加快汗液的蒸发 B．用尖锐物撬手表电池，电路发生了断路，电流过大容易起火 C．雷雨天气搜索不到通信信号，可能是因为电磁波传播过程受到干扰 D．紧贴耳朵使用会造成听力损伤，是因为声音响度与声源到耳朵距离有关 (2)小李用电话手表与爷爷长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图甲），为定值电阻，为热敏电阻（有两种类型可供选择，其电阻随温度T变化关系如图乙所示，R的温度变化主要受手表内的元件发热影响）； 请你合理分析判断： ①手表过热时，工作电路自动 （选填“闭合”或“断开”）。 ②热敏电阻应选择 （选填“NTC”或“PTC”）类型； ③当热敏电阻温度升高，电磁铁磁性 （选填“增强”或“减弱”）； ④启动保护模式后，工作电路 （选填“能”或“不能”）再次启动。 (3)小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试，测得充电时充电器的输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器 （选：“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”）的正常工作电流最接近； (4)妈妈告诉小李，充电器在插座上未给电话手表充电时，内部也有电流通过。他们查阅网站得知，截止2024年3月末我国移动电话用户总数约为18亿户。若有四分之一用户不拔充电器，一户一个充电器，每个充电器每天平均闲置时间约为20h、平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为 ；小李通过查询资料进一步发现，长时间让家用电器处于待机状态，不仅浪费电能，还可能引起火灾。为了您和家人的安全，请正确使用家用电器。 12．飞机常用的轴流式涡轮喷气发动机结构如图所示，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，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整进入压气机的气体，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。 (1)飞机驾驶员与塔台是通过 波传递信息的。 (2)若满载的飞机质量为50 t，则飞机受到的重力是多少？（g取10 N/kg） (3)任选一个涡喷发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。 (4)发动机的推力与“喷气速度”和“燃料平均质量流量”有关，若“燃料平均质量流量”一定时，提高“喷气速度”，可以提高发动机产生的推力。请根据以上信息分析当飞机需要加速时发动机可调管道通风口的面积增大、尾喷管的横截面积会缩小的原因。 13．如图所示为一款电动汽车，该车充满电后可储存电能，车的总质量为2t，某次充满电后在平直高速公路上匀速行驶360km后还剩余的电量。问： (1)从手机上可以获取汽车的实时定位，这是依靠 传递信息的。汽车电动机的工作原理是 ； (2)若该电动汽车静止在水平地面上时轮胎与地面的接触总面积为500m2，则电动汽车对地面的压强为多大？（g取10N/kg） (3)若本次行驶过程中该电动汽车的电动机消耗的电能占总消耗电能的80%且全部转化为有用功，则该车在高速公路上匀速行驶时受到的阻力为多大？ 14．2024年5月18日，一架物流无人机从河南科技市场数码港按既定路线飞行12分钟后，平稳降落在8.7公里外的郑州新天地通讯大厦，标志着河南首条低空无人机物流配送航线成功首飞，如图为无人机配送的场景。 (1)功能介绍 无人机匀速升空过程中，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），其靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。 (2)飞行速度 无人机此次飞行的平均速度是多少 ？ (3)做功功率 已知该无人机的最大载重9kg，可在6级风下正常运行。某次配送中无人机提着质量为5kg的货箱以2m/s的速度匀速从地面竖直上升40m，然后斜向上飞行了20s，仪表盘上显示离地最终高度为120m。求无人机整个上升过程中，克服货箱重力做功的功率 。（g取10N/kg） 15．阅读短文，回答问题。 人形机器人 2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图，一群身穿花坎肩的人形机器人，融入东北秧歌的律动与旋律，展现出科技与艺术的完美结合，这款人形机器人名叫福兮，身高约180cm，体重约48kg，双脚站立时与水平舞台的总接触面积为0.03m2，可完成单脚跳、360度旋转跳、倒立等高难度动作，其动作的流畅性与协调性已接近人类。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换。 未来人形机器人还可以用机械臂抓取危险用品，穿越核污染区自动消毒；在发生自然灾害时成为人类的电子战士；等等。 电池 电压 60V 容量 15A·h 电动机 额定电压 60V 额定功率 240W (1)机器人中的芯片相当于人类的“大脑”，制造芯片的主要材料是 ；机器人头部配有3D激光雷达，激光 （选填“属于”或“不属于”）电磁波； (2)题表为某型号机器人的部分参数。充满电后电池储存的电能为 J； (3)请计算机器人双脚站立时对舞台的压强？ 16．“大眼睛”智能无人巡逻车 与往年不同，“大眼睛”智能无人巡逻车亮相扬马，可以全天候智能巡逻。面对突发紧急情况时，身躯内的AED、灭火器等器材可以做到险情秒级响应，复杂情况下也能一键报警请求支援。 (1)如图是此车在扬马期间7时10分的任务显示，如果它一直在平直的公路上匀速行驶，则它行驶的速度约为 m/s（保留一位小数）； (2)“大眼睛”智能无人巡逻车有多个摄像头，可以360度全方位实时回传录像至指挥中心。它能拍摄出现周围0.5-50m内的景物，下列说法中不正确的是______； A．此巡逻车成像系统拍摄到的是倒立、缩小的实像 B．成像系统拍摄时，景物应位于凸透镜的焦距之外 C．摄像机的镜头相当于一个焦距小于0.25m的凸透镜 D．此录像传输是用电磁波传播图像和声音的 (3)某无人巡逻车的锂电池电容量为72V 40AH，总质量为3000kg，功率为2kW，如果它以最大速度20km/h匀速直线行驶2.4km，还余90%的电池容量，则这段时间内牵引力所做的功是 J，电动机的效率至多是 %（保留整数）； (4)为了让智能无人巡逻车，高速行驶更多的时间，在电池电量一定的情况下，可以采取的一项措施是 。 17．无人机航拍影像具有高清晰、高实用性的优点。下表是某小型无人机的部分参数： 参数名称 最大飞行半径m 最大巡航速度km/h 电池电压V 电池容量mAh 电动机额定功率W 拍摄速度帧/秒 数据 50 24 2500 20 11000 （电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h，帧/秒是指每秒拍摄的画面数）。 (1)人们是利用遥控器通过 （选填“声波”或“电磁波”）传输信息操控无人机的，其有效操控距离最大为 km；如图乙是无人机竖直向上运动的图象，由图象可知，在0~5s内，无人机受到的升力 （选填“大于”“等于”或“小于”）重力，其中阴影部分面积所表示的物理量为 。 (2)摄像机拍照镜头可看作凸透镜，当摄像机向被拍摄的物体靠近时，物体所成实像的像距将变 （选填“大”或“小”）。 (3)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示，交警利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测，一辆小轿车在通行0.6m的过程中，高速摄像机拍摄的帧数为220帧，据此判断小轿车是否超速？ （选填“是”或“否”）。 (4)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是 J。已知电动机消耗的能量是无人机电池储存最大能量的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 h。 18．小明家有一个可以通过手机控制的电饭锅，远程打开后，开始煮饭，煮熟后能够自动跳为保温，内部原理如图所示。 (1)手机控制电饭锅开始煮饭是利用 传递信息；饭煮熟后能够自动跳为保温是 起到关键作用。 (2)图中控制电路电源电压恒为3 V，当米饭煮熟后，热敏电阻R1的阻值能达到为100 Ω，此时电流为0.02 A，衔铁被吸合，电饭锅开始保温，需要将滑动变阻器 RP阻值调至多少? (3)图中电阻 R1=1210Ω，加热时总功率为840 W，则保温状态下电饭锅的功率为多少? 19．2025年4月24日，中国空间站迎来神舟二十号乘组，我国空间站走出了可持续的发展道路。 (1)空间站与地面控制中心主要通过 传递信息； (2)神舟二十号飞船建造材料须满足轻质、高强度、耐高温等要求，因此常使用轻质金属，这里的“轻质”是指金属的 小； (3)在长征2F火箭上捆绑着四个助推器，完成助推任务后四个助推器借助分离火箭的推力离开芯级火箭，如图所示，请在答题卡指定位置的图中O点画出其中一个助推器所受重力的示意图 。 20．2023年12月27日，中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号顺利完成首次试航。“梦想”号满载时排水量约为42600吨，续航里程15000海里，可抵御16级台风海况，具备海域11000米的钻探能力，大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统，具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式，其中深水无隔水管泥浆循环系统（RMR）由中国自主研制，在该领域实现了从无到有的突破；装有深度声呐并搭载高清摄像系统，可满足海洋领域全学科研究要求。（取，海水密度近似） (1)深度声呐系统是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）探测海洋深度； (2)梦想号的高清摄像机镜头所成的像是倒立、 的实像；镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长，同一个物体距摄像机的距离相同时，在水下所成的像 （选填“小于”、“等于”或“大于”）在空气中所成的像； (3)“梦想”号满载时受到的浮力约是 N。若“梦想”号在深海11000米进行钻探作业，此处钻头处受到的液体压强是 ； (4)风能是一定时间内通过某截面的空气具有的动能。已知动能的大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，16级台风的风速约为10级台风风速的2倍，若空气的密度保持不变，则相同时间内通过相同截面的16级台风的风能约为10级台风风能的 倍。 21．嫦娥六号探测器是个大块头，其总质量达到了8.2吨，2024年6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，所以月球总有一面背对着地球，这一面称之为月球背面。着陆在月球背面的探测器由于受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。而鹊桥二号中继星则将为嫦娥四号搭建地月信息联通“天桥”。（g取10N/kg） (1)嫦娥六号在地球上时所受的重力是多少？ (2)已知无线电波从地球发射达到月球并返回共用2.56s，则月球和地球间的距离是多少？（无线电波在真空中传播的速度为3.0×105km/s） (3)因为月球几乎没有大气层，因此无法利用大气层进行气动减速，完全依赖着陆器底部的推力发动机进行反向喷射减速，请你用所学物理知识进行解释； (4)由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息（信息的传递类似于光的传播），请你判断鹊桥二号中继星应该处于图乙中哪个位置时，才能起到信息中转的作用，并说明原因。 22．2024年12月，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心顺利升空，成功将通信技术试验卫星十三号送入预定轨道。此次任务的长征三号乙运载火箭总质量约为460t，其中偏二甲肼燃料的质量约为170t。在火箭的起飞阶段，发动机推力可达，在120s内可飞行至60km的高空。（已知偏二甲肼的热值约为，g取10N/kg） (1)卫星十三号属于地球同步卫星，在投入使用后，相对地球 （填“运动”或“静止”）；卫星十三号可以通过 向地球传递信息； (2)起飞阶段推力做功的功率为多少？ (3)起飞阶段发动机的效率约为60%，此阶段消耗偏二甲肼的质量大约为多少？ 23．2024年9月25日，中国人民解放军火箭军在南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，并准确落入预定海域，射程约12000公里，创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。从发射到命中目标，整个过程仅耗时20多分钟。燃料是导弹发射所必需的能量来源，目前，世界上常用的导弹燃料有液体燃料和固体燃料两种，其中液体燃料主要由液氧和煤油组成。 (1)如图所示，导弹在加速上升的阶段，训练模拟弹头相对于导弹发动机是 （选填“运动”或“静止”）的；洲际导弹飞行过程中和指挥中心之间是通过 传递信息的。 (2)我国这次发射的洲际导弹全程的平均速度大约为多少km/h ？ (3)煤油的热值高达1.8×107J/kg，1.4kg的煤油完全燃烧，放出的热量为多少 ？ (4)如果（3）中80%的热量被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克初始温度为20℃的水烧开 ？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 24．茶吧机是集烧水、保温、泡茶等多种功能的智能家电设备。 (1)茶吧机可以通过手机app远程控制启动，手机与茶吧机主要通过 波传输信息。功能区的LED显示屏可显示出水温度及相关信息，电流通过LED灯时周围 （填“会”或“不会”）产生磁场、当绿色指示灯亮起时表示茶吧机工作正常，绿光 （填“属于”或“不属于”）色光的三原色。 (2)茶吧机中的电动机利用通电导线在 中受力运动的原理将桶中的水抽到高处，主要使水的 （填“内能”或“机械能”）增加。用完一桶体积为的水，电动机对水做功约 （填“20”、“200”或“2000”）J。 (3)茶吧机速热功能可以使水温快速升高，即时出热水。当水温快速升高30℃时，速热电功率为，加热效率为，则出水口的水流量为 mL/s；当水温快速升高时，加热效率变为，若出水口的水流量不变，则速热电功率变为 。[水的比热容为] 25．生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、 的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议： 。 26．如图所示是某款家用扫地机器人，它的额定工作电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mAh，自重25N，轮子与水平地面接触总面积为10cm2。吸尘电机的吸入功率是衡量扫地机器人优劣的重要参数，该扫地机器人的吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如下表，吸尘电机吸入功率与输入功率之比为吸尘电机的效率。扫地机器人的剩余电量为电池容量的10%时，会自动返回充电。在初次运行时，扫地机器人会绘制出整个家的平面图，此后用户可通过手机APP远程控制扫地机器人在指定时间打扫指定区域。 真空度/Pa 400 450 500 550 600 风量/ 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率/W 10 9 8.5 7.8 (1)远程控制扫地机器人时，手机通过 波与扫地机器人传递信息。 (2)扫地机器人工作前静止时，对水平地面的压强为多少? (3)该扫地机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间是多少min? (4)当风量为0.015时，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为多少?若该风量下，吸尘电机的输入功率为25W，此时吸尘电机的效率为多少?（空气密度取1.3） 27．如图甲所示是一架无人机。无人机的飞行控制系统简称“飞控”；无人机无论是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达。飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块（利用电磁波）、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。 (1)同学们可能对“电磁波”感觉有些陌生，我们学过的光就是一种电磁波，光在真空中传播的速度约为 km/s，GPS定位模块利用电磁波能传递 （选填“信息”或“能量”）来工作。 (2)如图乙，是无人机竖直向上运动的v-t图像。由图像可知，在0~5s内，无人机做 运动；无人机在5~10s内竖直向上运动的路程为 m；无人机在5~10s内竖直向上运动的s-t图像是丙图中的 （选填“A”、“B”或“C”）。 (3)超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，无人机悬停时，向某一山峰发射超声波，10s后收到回波，则无人机距离山峰多远？（已知此时空气中超声波的速度为340m/s） 28．共享单车是一种新型的交通方式，解决了短途出行难题，形成郑州一道绿色的风景线。市民依靠手机APP完成注册扫码、解锁骑行，随取随骑，简单便捷。 (1)如图甲所示，共享单车在设计和使用上应用了很多物理知识，如：车锁可利用 （选填“超声波”“激光”“电流”或“电磁波”）传递信息，实现无线解锁和定位； (2)如图乙所示，小华骑单车出行，沿途看到路旁树木向后退去，所选的参照物是 ； (3)若小华骑着共享单车在平直的水平路面上以5m/s的速度匀速骑行。小华的质量为60kg，共享单车的质量为10kg，前后轮胎和地面的总接触面积为。若骑行的路程是4km，那么需要多长时间才能到目的地?骑行过程中，自行车对水平路面的压强是多少?（g取10N/kg） (4)若小华在匀速骑行过程中所受的水平向后的阻力为40N，则他的骑行功率是多少? 29．2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，带领同学们了解很多太空中神奇的物理现象。 (1)航天员在空间站工作时，只能通过无线电交谈，其原因是 ； (2)王亚平在太空中向水膜内注水做出了一个水球，出现如图乙所示情景，该现象与 （填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像相同。 (3)若保持王亚平和水球的位置不变，向水球中间注水，使其中间比边缘更厚一些，则王亚平通过水球所成的像会 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)如图丙所示，陀螺从地球带到空间站，其质量 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 (5)航天员在空间站可以看到的星星绝大部分是自身发光的恒星。空间站内的航天员透过玻璃舷窗看到的恒星是由于光的 （填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的 （填“实”或“虚”）像。 30．手机是一种集成度很高的可接收和发射无线电波的高精密微型电器。手机的通信方式如图所示。 (1)当使用手机通话，人对着话筒讲话时，手机天线作为 天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线作为 天线使用。（均选填“发射”或“接收”） (2)在乘坐飞机时，乘客需要将手机关机或调成飞行模式，请简述其原因。 31．如图为一种身高测量仪，顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。小敏同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器与测高台的距离为2.8m，空气中的声速为340m/s。 (1)求小敏同学的身高为多少？ (2)太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中，空间站上可用光测距仪来测量它们之间的距离？请简要说明理由。 (3)科学家利用激光测量月球与地球间的距离为，该激光经多长时间能够接收到返回的信号？（已知光在） 32．强大的国防是维护和平的坚强后盾，如图是我国第五代战斗机“歼-20”，具备了很强的隐形性能、机动性能等。该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20km，最大航行速度达2880km/h，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：（已知飞机发动机的效率是30％，航空燃油的热值为，飞机巡航时近似认为做匀速直线运动） 速度v（m/s） 100 200 300 400 500 1000 阻力f/N (1)“歼-20”飞机表面能 （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。“歼-20”飞机着陆后，仍需滑行一段距离才停下，主要因为飞机具有 ； (2)飞机加速升空时，燃料燃烧释放的 能转化为飞机的机械能；携带的燃油燃烧了一半后，飞机仍以相同的速度在同一高度飞行，此时飞机的机械能将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (3)当质量为10t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量为 J； (4)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程为 km。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第17章 电磁相互作用（综合题30道） 1．2024年4月16日执行第40次南极考察的“雪龙兄弟”行程8万里，凯旋归来。 (1)南极冰川是否具有内能? 。 (2)因为全球气温升高，引起冰川 成水；企鹅在海水中，用蹼向后划水时企鹅前进，这说明物体间力的作用是 的。 (3)气象保障员每天定时记录气温，这些信息通过 传回研究所，能有效提高气象预报准确度。 (4)“雪龙兄弟”推开浮冰，为其他船只破冰引航，说明力能改变物体的 。 【答案】(1)有 (2) 熔化 相互 (3)电磁波 (4)运动状态 【详解】（1）一切物体在任何情况下都有内能，南极冰川虽然温度极低，但仍具有内能。 （2）[1]全球气温升高，冰川吸收热量，会由固态熔化为液态水。 [2]企鹅用蹼向后划水时，水会给企鹅一个向前的反作用力，使企鹅前进，说明物体间力的作用是相互的。 （3）在南极地区，气象保障员记录的气温等信息通常通过电磁波传回研究所，电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能实现远距离信息传输。 （4）“雪龙兄弟”推开浮冰，使浮冰由静止变为运动，改变了浮冰的运动状态，说明力能改变物体的运动状态。 2．如图甲所示的智能手表具有很多功能，深受人们青睐。 (1)智能手表屏幕使用的发光二极管主要是由 材料制成的；在给智能手表充电时，它的蓄电池相当于电路中的 . (2)智能手表通过接收手机发射的 来接听电话；调节手表的音量按键，可以改变声音的 这一特性。 (3)小阳戴着智能手表徒步时，以手表为参照物，路旁的树木是 的；如图乙所示，手表上显示的是小阳徒步45min的相关信息，则小阳的平均速度为 km/h。 【答案】(1) 半导体 用电器 (2) 电磁波 响度 (3) 运动 4 【详解】（1）[1] 发光二极管主要是由半导体材料制成的。 [2] 在给智能手表充电时，它的蓄电池将电能转化为化学能，消耗电能，相当于电路中的用电器。 （2）[1]智能手表与手机之间的通讯应用了蓝牙技术，蓝牙通讯应用电磁波，所以智能手表通过接收手机发射的电磁波来接听电话。 [2] 调节手表的音量按键，声音的大小发生改变，可以改变声音的响度。 （3）[1]以手表为参照物，路边的树木的位置发生了改变，所以以手表为参照物，路边的树木是运动的。 [2]由图乙可知，路程，时间，小阳的平均速度为 【无人机应用】为热烈庆祝中华人民共和国成立75周年，深圳湾人才公园举办了“天空之城，大有可能”全城万架无人机表演。请根据相关情景涉及的物理知识完成下列各题。 3．如图所示，当小安一家人开车到公园停车场倒车时，尾部在非安全距离内遇到障碍物，倒车雷达发出警报声，避免了车辆发生剐蹭。在倒车雷达工作的过程中，会应用到下列物理知识中的哪几项（　　） ①声的反射 ②超声波 ③声波可以传递信息 ④声波可以传递能量 A．只有③ B．只有④ C．有①②③ D．有①②④ 4．如图所示，当10197架无人机同时悬停在空中时，为市民游客带来了一场科技与艺术完美融合的视觉盛宴，让海内外观众感受到深圳科技的“硬核力”！下列相关说法不正确的是（　　） A．无人机定位系统利用电磁波传递信息 B．无人机在水中的像与它一样大 C．给无人机水平直线飞行时，重力对它做功 D．无人机上的LED灯是一种半导体材料 5．无人机的核心部件为电动机，图中能说明电动机工作原理的是（　　） A． B． C． D． 【答案】3．C 4．C 5．A 【解析】3．倒车时，倒车雷达发出超声波，超声波遇到障碍物反射回来，雷达根据接收到的超声波判断障碍物距离车尾的距离，从而发出警示。利用了声音可以传递信息的特点，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 4．A．电磁波可以传递信息和能量。无人机定位系统利用了电磁波可以传递信息，故A正确，不符合题意； B．根据平面镜成像特点可知，无人机在水中的像与它一样大，故B正确，不符合题意； C．给无人机水平直线飞行时，重力对它不做功，因为力与通过的距离垂直，故C错误，符合题意； D．LED灯是用半导体材料制成的，具有单向导电性，故D正确，不符合题意。 故选C。 5．电动机工作原理是磁场对通电导体有力的作用。图A能说明这一原理，而图BD是电磁感应现象，图C是影响电磁铁磁性强弱的实验，故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 6．2024年6月，嫦娥6号完成了第一次人类月球背面采样任务。 (1)此次任务从月球背面采样约 （填“”“2”或“200”）千克，这些月壤通过返回器带到地球后，其惯性 （填“增大”“不变”或“减小”）。由于月球背面无法直接与地球通信，嫦娥6号借助鹊桥二号中继卫星通过 （填“超声波”“电磁波”“次声波”）信号； (2)上升器从月面点火起飞，与轨道器在环月轨道交会对接过程中，上升器相对于轨道器是 （填“运动”或“静止”）的。上升器燃料燃烧后喷出气体的温度为，故发动机喷嘴材料需耐受高温，因此选用 （填“陶瓷”或“铝合金”）涂层。着陆器利用激光三维成像避开障碍物，激光是 （填“自然光”或“人造光”），具有方向性好、能量集中的特点。 【答案】(1) 2 不变 电磁波 (2) 运动 陶瓷 人造光 【详解】（1）[1]此次任务从月球背面采样约2千克（实际采样克，约千克，最接近2千克这个选项）。 [2]这些月壤通过返回器带到地球后，其惯性不变。惯性只与物体的质量有关，月壤质量不变，所以惯性也不变。 [3]由于月球背面无法直接与地球通信，嫦娥6号借助鹊桥二号中继卫星通过电磁波传递信号，因为电磁波能在真空中传播，而超声波和次声波都不能在真空中传播。 （2）[1]上升器从月面点火起飞，与轨道器在环月轨道交会对接过程中，上升器相对于轨道器是运动的，因为在对接前两者的位置在不断变化。 [2]上升器燃料燃烧后喷出气体的温度为，故发动机喷嘴材料需耐受高温，因此选用陶瓷涂层，陶瓷的耐高温性能比铝合金好。 [3]着陆器利用激光三维成像避开障碍物，激光是人造光，它是由激光器产生的，具有方向性好、能量集中的特点。 7．随着科技的发展，机器人的应用日益广泛。人形机器人是一种模仿人类外观和行为的机器人，某兴趣小组以此为主题开展了研究。 (1)技术人员与人形机器人之间可通过无线网络传递信息，这是利用 （填“电磁波”或“超声波”）来实现的。机器人可通过安装在身上的电动机完成许多动作，电动机的工作原理是 。 (2)某跑步机器人在一次长跑性能测试中，跑完18km的路程用时2.5h，该机器人跑步的平均速度是多少？ (3)某工业机器人质量为70kg，搬着货物静止在水平地面上，脚与地面的总接触面积为0.05m²，此时对地面的压强为1.8×10⁴Pa，该机器人所搬货物的质量是多少？（g取10N/kg） 【答案】(1) 电磁波 通电导体在磁场中受到力的作用 (2)7.2km/h (3)20kg 【详解】（1）[1]无线网络利用电磁波传递信息，因电磁波可在真空中传播，且适用于远距离通信。 [2]电动机工作原理基于通电导体在磁场中受力转动，即电能转化为机械能。 （2）该机器人跑步的平均速度是 （3）某工业机器人质量为70kg，搬着货物静止在水平地面上，由可得此时对地面的压力 总质量 货物质量 8．2024年9月10日华为发布的手机产品HUAWEIMateXT是全球首款三折叠屏的大众智能手机。 (1)华为MateXT三折叠手机充电时我们能听到“遥遥领先”的充电提示音，是因为声音通过 传播到人耳中： (2)华为MateXT三折叠手机采用华为7nm麒麟芯片， m； (3)HUAWEIMateXT三折叠手机与3.6万千米外的北斗卫星通信，利用的是 波； (4)Mate50Pro使用的屏幕材质OLED比LCD携带更轻便，这里的“轻”主要是指它的（　　） A．质量小 B．体积小 C．密度小 (5)“小为”用华为MateXT三折叠手机APP软件记录自己某一次跑步的数据，小为每跑一步的平均长度为 米。 【答案】(1)空气 (2) (3)电磁 (4)C (5)0.9 【详解】（1）声音的传播需要介质，我们能听到手机充电提示音，是因为声音通过空气传播到人耳中。 （2）因为1nm = 10-9m，所以7nm = 7×10-9m （3）手机与卫星通信，利用的是电磁波，因为电磁波可以在真空中传播，适合远距离通信。 （4）这里的“轻”指的是相同体积下质量小，也就是物质的密度小。 （5）由数据截图可知，跑步步数为2250步，步频为150步/min,跑步时间 由得跑步距离s=vt=8.10km/h×0.25h=2.025km=2025m 每跑一步的平均长度 9．如图所示的福建舰是我国完全自主设计建造的首艘弹射型航空母舰，其采用平直通长飞行甲板，且配置了精密的阻拦装置，以提升舰载机的降落效率。科学兴趣小组的成员对航母舰载机进行了以下专题研究。 (1)降落过程：舰载机的安全降落主要依赖于航母上的阻拦装置和飞行员的精准操控。舰载机接近航母时，飞行员与指挥官通过无线电装置进行沟通，无线电装置是通过 传递信息的；舰载机即将降落时，飞行员会放下尾钩，舰载机着舰后，当尾钩成功钩住阻拦索时，阻拦装置开始工作，在2~3秒的时间内，舰载机的速度便从高速骤减为零，该过程中舰载机相对于航母指挥室是 （选填“运动”或“静止”）的。 (2)待机状态：为确保舰载机的安全存放，待机状态（无任务期间）的舰载机会停放在位于航母内部的机库中，若某待机的重型舰载机单架质量为17500kg，其静止时与机库水平地板的接触面积为5000cm2，则该重型舰载机对机库地板的压强为多少 ? （g取10N/ kg） (3)最大速度：若某舰载机的重力为G，当其以最大速度匀速飞行时，所受阻力与重力的比值为0.9，其克服阻力做功的功率为P，请推导出该舰载机的最大速度v ? 【答案】(1) 电磁波 运动 (2) (3) 【详解】（1）[1]无线电装置是通过电磁波传递信息的。因为电磁波可以在真空中传播，并且传播速度快，适合用于远距离的信息传递，在航空等领域广泛应用。 [2]判断一个物体是运动还是静止，要看它相对于所选的参照物的位置是否发生变化。舰载机在从高速骤减为零的过程中，舰载机相对于航母指挥室的位置在不断改变。所以该过程中舰载机相对于航母指挥室是运动的。 （2）舰载机的重力： 因为舰载机静止在水平地板上，所以它对地板的压力 该重型舰载机对机库地板的压强为 （3）因为舰载机匀速飞行，所以牵引力等于阻力，即 由功率可得，该舰载机的最大速度​。 10．2025年4月24日，神舟二十号载人飞船发射取得圆满成功，神舟十九号与神舟二十号乘组完成在轨交接后，于4月29日乘坐返回舱返回东风着陆场，据此完成下列小题。 (1)发射时，火箭向下喷射燃气，飞船获得向上的动力腾空而起，利用了物体间力的作用是 的；飞船加速升空，以地球为参照物，飞船是 的，飞船的机械能 （选填“变大”“变小”或“不变”）。 (2)飞船进入太空后，航天员携带物品的质量 （填“变大”“变小”或“不变”）；在空间站内航天员利用 与地面交流；神舟十九号返回舱穿越大气层时，剧烈的摩擦使外壳材料 （填写物态变化名称）变为气体，此过程需要吸收热量，从而降低舱体温度。 【答案】(1) 相互 运动 变大 (2) 不变 电磁波 升华 【详解】（1）[1]发射时，火箭向下喷射燃气，燃气对空气有向下的力的作用，飞船获得向上的动力腾空而起，利用了物体间力的作用是相互的。 [2]飞船加速升空，以地球为参照物，飞船相对地球的位置发生变化，是运动的。 [3]飞船加速升空时，飞船的动能变大，因高度变大，重力势能变大，故机械能变大。 （2）[1]质量是物体的一种属性，不随位置的改变而改变，飞船进入太空后，航天员携带物品的质量不变。 [2]声音不能在真空中传播，在空间站内航天员利用电磁波与地面交流。 [3]物质由固态直接变为气态升华，神舟十九号返回舱穿越大气层时，剧烈的摩擦使外壳材料升华变为气体，此过程需要吸收热量，从而降低舱体温度。 11．图是小李购买的一款国产电话手表，她与爸爸妈妈一起了解和研究电话手表功能，以确保正确且安全使用； (1)小李阅读说明书后，有以下认识，你认为不合理的是（　　）（单一选项）； A．电话手表的表带内侧设计有导汗槽，有助于加快汗液的蒸发 B．用尖锐物撬手表电池，电路发生了断路，电流过大容易起火 C．雷雨天气搜索不到通信信号，可能是因为电磁波传播过程受到干扰 D．紧贴耳朵使用会造成听力损伤，是因为声音响度与声源到耳朵距离有关 (2)小李用电话手表与爷爷长时间视频通话，手表突然自动关机，原因是手表过热，启动了保护功能。她认为手表启动保护功能一段时间后，应有自动开机功能，于是她用所学知识设计出模拟热保护装置的示意图（如图甲），为定值电阻，为热敏电阻（有两种类型可供选择，其电阻随温度T变化关系如图乙所示，R的温度变化主要受手表内的元件发热影响）； 请你合理分析判断： ①手表过热时，工作电路自动 （选填“闭合”或“断开”）。 ②热敏电阻应选择 （选填“NTC”或“PTC”）类型； ③当热敏电阻温度升高，电磁铁磁性 （选填“增强”或“减弱”）； ④启动保护模式后，工作电路 （选填“能”或“不能”）再次启动。 (3)小李和爸爸在家庭实验室对电话手表进行充电测试，测得充电时充电器的输出电压约为5V，输出功率约为6W，则输出电流与常见家用电器 （选：“电视机”、“空调”或“电热灭蚊器”）的正常工作电流最接近； (4)妈妈告诉小李，充电器在插座上未给电话手表充电时，内部也有电流通过。他们查阅网站得知，截止2024年3月末我国移动电话用户总数约为18亿户。若有四分之一用户不拔充电器，一户一个充电器，每个充电器每天平均闲置时间约为20h、平均实际功率约为0.1W，则全国一天因此浪费的电能约为 ；小李通过查询资料进一步发现，长时间让家用电器处于待机状态，不仅浪费电能，还可能引起火灾。为了您和家人的安全，请正确使用家用电器。 【答案】(1)B (2) 断开 NTC 增强 能 (3)电视机 (4)9×105 【详解】（1）A．电话手表的表带内侧设计有导汗槽，有助于加快汗液的蒸发，故A不符合题意； B．用尖锐物撬手表电池容易起火，可能是因为电路发生了短路，故B符合题意； C．恶劣天气搜索不到通信信号，可能是因为电磁波传播过程受到干扰，故C不符合题意； D．紧贴耳朵使用会造成听力损伤，是因为声音响度与声源到耳朵距离有关，故D不符合题意。 故选B。 （2）[1][2][3][4]手表过热时，电磁继电器中的电流增大，电磁铁磁性增强，吸下衔铁，断开发热元件，所以热敏电阻的阻值应该随着温度的升高而降低，热敏原件采用NTC类型。启动保护模式一段时间后，工作电路会再次启动自动开机。 （3）充电器的输出电流为 则充电器的输出电流与电视机正常工作时的电流最接近。 （4）充电器待机时消耗的电能为 12．飞机常用的轴流式涡轮喷气发动机结构如图所示，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，因而进气道的功能就是通过可调管道来调整进入压气机的气体，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。 (1)飞机驾驶员与塔台是通过 波传递信息的。 (2)若满载的飞机质量为50 t，则飞机受到的重力是多少？（g取10 N/kg） (3)任选一个涡喷发动机的工作过程，写出其中包含的物理知识。 (4)发动机的推力与“喷气速度”和“燃料平均质量流量”有关，若“燃料平均质量流量”一定时，提高“喷气速度”，可以提高发动机产生的推力。请根据以上信息分析当飞机需要加速时发动机可调管道通风口的面积增大、尾喷管的横截面积会缩小的原因。 【答案】(1)电磁 (2)5×105 N (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）电磁波的传播不需要介质，飞机与塔台间通过电磁波来传递信息。 （2）飞机的重力G=mg=50×103 kg×10 N/kg=5×105 N （3）①空气流过压气机被压缩：将机械能转化为内能；②气体与燃料混合后燃烧：将化学能转化为内能；③高压气流推动涡轮：将内能转化为机械能（任选一个过程即可）。 （4）当飞机需要加速飞行时，可调管道通风口的面积增大，使得进入压气机的气体增多，从而增大进入燃烧室的气流速度；当高温气流通过缩小的尾喷管时，增大了发动机的喷气速度，从而提高了发动机产生的推力使飞机加速。 13．如图所示为一款电动汽车，该车充满电后可储存电能，车的总质量为2t，某次充满电后在平直高速公路上匀速行驶360km后还剩余的电量。问： (1)从手机上可以获取汽车的实时定位，这是依靠 传递信息的。汽车电动机的工作原理是 ； (2)若该电动汽车静止在水平地面上时轮胎与地面的接触总面积为500m2，则电动汽车对地面的压强为多大？（g取10N/kg） (3)若本次行驶过程中该电动汽车的电动机消耗的电能占总消耗电能的80%且全部转化为有用功，则该车在高速公路上匀速行驶时受到的阻力为多大？ 【答案】(1) 电磁波 见解析 (2)4×105 Pa (3)640N 【详解】（1）[1]从手机上可以获取汽车的实时定位，依靠全球定位系统传递信息的，即通过电磁波传递信息。 [2]电动机工作时，将电能转化为机械能，电动机的工作原理是通电线圈在磁场中受到力的作用而转动。 （2）车的总重力G=mg=2000kg×10N/kg=2×104N 电动汽车对地面的压强为 （3）若本次行驶过程中该电动汽车的电动机消耗的电能占总消耗电能的且全部转化为有用功，即 该车在高速公路上匀速行驶时，牵引力和阻力是平衡力，受到的阻力为 14．2024年5月18日，一架物流无人机从河南科技市场数码港按既定路线飞行12分钟后，平稳降落在8.7公里外的郑州新天地通讯大厦，标志着河南首条低空无人机物流配送航线成功首飞，如图为无人机配送的场景。 (1)功能介绍 无人机匀速升空过程中，机械能 （选填“增大”“减小”或“不变”），其靠 （选填“超声波”或“电磁波”）与控制中心联系。 (2)飞行速度 无人机此次飞行的平均速度是多少 ？ (3)做功功率 已知该无人机的最大载重9kg，可在6级风下正常运行。某次配送中无人机提着质量为5kg的货箱以2m/s的速度匀速从地面竖直上升40m，然后斜向上飞行了20s，仪表盘上显示离地最终高度为120m。求无人机整个上升过程中，克服货箱重力做功的功率 。（g取10N/kg） 【答案】(1) 增大 电磁波 (2)43.5 km/h (3)150W 【详解】（1）[1]无人机匀速升空过程中，质量不变，速度不变，动能不变；高度增加，重力势能增大。而机械能等于动能与势能之和，所以机械能增大。 [2]无人机靠电磁波与控制中心联系。因为电磁波可以在真空中传播，传播速度快，能满足无人机与控制中心之间的远距离、高速度信息传输要求。而超声波在空气中传播速度较慢，且传播距离有限，不适合用于无人机与控制中心的通信。 （2）无人机飞行的平均速度 （3）货箱的重力 无人机整个上升过程中，对货箱做的功W=Gh=50N×120m=6000J 从地面竖直上升40m的时间 无人机整个上升过程中所用的时间 它对货箱做功的功率为 15．阅读短文，回答问题。 人形机器人 2025年春晚，科技融合传统文化的舞蹈节目《秧BOT》引发较大关注。如图，一群身穿花坎肩的人形机器人，融入东北秧歌的律动与旋律，展现出科技与艺术的完美结合，这款人形机器人名叫福兮，身高约180cm，体重约48kg，双脚站立时与水平舞台的总接触面积为0.03m2，可完成单脚跳、360度旋转跳、倒立等高难度动作，其动作的流畅性与协调性已接近人类。福兮的头部配有3D激光雷达和深度摄像头，配合全自动定位导航技术，实现自动走位和队形变换。 未来人形机器人还可以用机械臂抓取危险用品，穿越核污染区自动消毒；在发生自然灾害时成为人类的电子战士；等等。 电池 电压 60V 容量 15A·h 电动机 额定电压 60V 额定功率 240W (1)机器人中的芯片相当于人类的“大脑”，制造芯片的主要材料是 ；机器人头部配有3D激光雷达，激光 （选填“属于”或“不属于”）电磁波； (2)题表为某型号机器人的部分参数。充满电后电池储存的电能为 J； (3)请计算机器人双脚站立时对舞台的压强？ 【答案】(1) 半导体 属于 (2)3.24×106 (3)1.6×104Pa 【详解】（1）[1]半导体材料的导电性可以通过掺杂等方法进行精确控制，非常适合用于制造芯片。 [2]激光是电磁波的一种，利用激光可以传递信息，机器人头部配有3D激光雷达，利用次雷达机器人可以获取信息。 （2）充满电后电池储存的电能为W=UIt=60V×15A×3600s=3.24×106J （3）机器人站立时对地面的压力等于自身的重力，即F=G=mg=48kg×10N/kg=480N 则机器人站立时对地面的压强为 16．“大眼睛”智能无人巡逻车 与往年不同，“大眼睛”智能无人巡逻车亮相扬马，可以全天候智能巡逻。面对突发紧急情况时，身躯内的AED、灭火器等器材可以做到险情秒级响应，复杂情况下也能一键报警请求支援。 (1)如图是此车在扬马期间7时10分的任务显示，如果它一直在平直的公路上匀速行驶，则它行驶的速度约为 m/s（保留一位小数）； (2)“大眼睛”智能无人巡逻车有多个摄像头，可以360度全方位实时回传录像至指挥中心。它能拍摄出现周围0.5-50m内的景物，下列说法中不正确的是______； A．此巡逻车成像系统拍摄到的是倒立、缩小的实像 B．成像系统拍摄时，景物应位于凸透镜的焦距之外 C．摄像机的镜头相当于一个焦距小于0.25m的凸透镜 D．此录像传输是用电磁波传播图像和声音的 (3)某无人巡逻车的锂电池电容量为72V 40AH，总质量为3000kg，功率为2kW，如果它以最大速度20km/h匀速直线行驶2.4km，还余90%的电池容量，则这段时间内牵引力所做的功是 J，电动机的效率至多是 %（保留整数）； (4)为了让智能无人巡逻车，高速行驶更多的时间，在电池电量一定的情况下，可以采取的一项措施是 。 【答案】(1)1.7 (2)B (3) 8.64×105 83 (4)减少自重 【详解】（1）已知剩余路程 时间从7 时10分到7 时23分，经过的时间 它行驶的速度约为。 （2）AB ．根据凸透镜成像规律，摄像机成像原理和照相机相同，成倒立、缩小的实像，成像系统拍摄时，景物应位于凸透镜的二倍焦距之外，而不是焦距之外，故B错误，符合题意，A正确，不符合题意； C ．根据凸透镜成像规律，当物距 时成倒立、缩小的实像。它能拍摄0.5-50m内的景物，当时，，即，即摄像机的镜头相当于一个焦距小于0.25m的凸透镜，故C正确，不符合题意； D ．电磁波能在很多介质甚至真空中传播，传播速度快，可携带大量信息 。录像传输就是利用电磁波这一特性，将巡逻车摄像头拍摄到的图像及声音信号加载到电磁波上，以电磁波为载体传播至指挥中心，从而实现图像和声音的实时回传。故D正确，不符合题意。 故选B。 （3）[1]如果它以最大速度20km/h匀速直线行驶2.4km，则 功率为2kW，可得牵引力所做的功 [2]锂电池电容量为72V 40AH，还余90%的电池容量，电动机的效率至多是 （4）在电池电量一定的情况下，根据，，要让车高速行驶更多时间，即增加t，可以减小功率P，而车匀速行驶时，v不变时，减小牵引力F可减小功率P，减小车与地面的摩擦力可以减小牵引力，比如减小车的质量（减轻自重）。 17．无人机航拍影像具有高清晰、高实用性的优点。下表是某小型无人机的部分参数： 参数名称 最大飞行半径m 最大巡航速度km/h 电池电压V 电池容量mAh 电动机额定功率W 拍摄速度帧/秒 数据 50 24 2500 20 11000 （电池容量=放电电流×放电时间，例如，1mAh是指以1mA的电流能连续工作1h，帧/秒是指每秒拍摄的画面数）。 (1)人们是利用遥控器通过 （选填“声波”或“电磁波”）传输信息操控无人机的，其有效操控距离最大为 km；如图乙是无人机竖直向上运动的图象，由图象可知，在0~5s内，无人机受到的升力 （选填“大于”“等于”或“小于”）重力，其中阴影部分面积所表示的物理量为 。 (2)摄像机拍照镜头可看作凸透镜，当摄像机向被拍摄的物体靠近时，物体所成实像的像距将变 （选填“大”或“小”）。 (3)小轿车在高速公路上限速120km/h。如图甲所示，交警利用无人机进行高速公路通行情况的实时监测，一辆小轿车在通行0.6m的过程中，高速摄像机拍摄的帧数为220帧，据此判断小轿车是否超速？ （选填“是”或“否”）。 (4)电动机是控制无人机飞行状态的关键动力设备，当它正常工作时，12s内消耗的电能是 J。已知电动机消耗的能量是无人机电池储存最大能量的50%，则无人机在空中以额定功率飞行的时间不能超过 h。 【答案】(1) 电磁波 5 大于 路程 (2)大 (3)否 (4) 240 1.5 【详解】（1）[1]人们是利用遥控器通过电磁波传输信息操控无人机的，因为电磁波可以在真空中传播，且传播速度快，能够满足远距离控制的需求。 [2]由题中信息可知，无人机的最大飞行半径为r=5×103m=5km 所以其有效操控距离最大为5km。 [3]在0~5s内，无人机的速度在不断增大，所以无人机受到的升力大于重力。 [4]在v-t图象中，阴影部分面积所表示的物理量为路程，这是因为v-t图象中，图象与坐标轴围成的面积表示物体的路程s=vt。 （2）摄像机拍照镜头可看作凸透镜，根据凸透镜成像规律，当物距减小时，像距会增大，所以当摄像机向被拍摄的物体靠近时，物体所成实像的像距将变大。 （3）已知摄像机拍摄速度为11000帧/秒，小轿车通行0.6m的过程中拍摄了220帧，则小轿车运动的时间 那么小轿车的速度 所以小轿车未超速。 （4）[1]电动机正常工作时，其额定功率P=20W，则12s内消耗的电能W=Pt=20W×12s=240J [2]电池储存的最大能量E=UIt=24V×2.5A×3600s=216000J 因为电动机消耗的能量是无人机电池储存最大能量的50%，所以可用于电动机工作的能量为E'=50%×216000J=108000J 则无人机在空中以额定功率飞行的时间 18．小明家有一个可以通过手机控制的电饭锅，远程打开后，开始煮饭，煮熟后能够自动跳为保温，内部原理如图所示。 (1)手机控制电饭锅开始煮饭是利用 传递信息；饭煮熟后能够自动跳为保温是 起到关键作用。 (2)图中控制电路电源电压恒为3 V，当米饭煮熟后，热敏电阻R1的阻值能达到为100 Ω，此时电流为0.02 A，衔铁被吸合，电饭锅开始保温，需要将滑动变阻器 RP阻值调至多少? (3)图中电阻 R1=1210Ω，加热时总功率为840 W，则保温状态下电饭锅的功率为多少? 【答案】(1) 电磁波 电磁铁 (2)50Ω (3)40W 【详解】（1）[1]手机控制电饭锅煮饭，属于无线控制，依赖的是电磁波。 [2]饭煮熟之后自动跳温主要是利用电磁铁通电有磁性，断电无磁性，吸引或者释放衔铁改变工作电路的连接方式，从而达到改变挡位的目的。 （2）电路中的电流为0.02 A，控制电路的总电阻 此时根据串联电阻规律,此时滑动变阻器Rp阻值为 （3）由图可知，当衔铁未被吸合时，R₁、R₂并联，根据并联电阻规律，此时电路电阻较小，根据公式可知，功率较大，为加热状态；当衔铁被吸合时，R₂断开，电路只有R₁工作，此时电路电阻较大，功率较小，为保温状态。保温功率 19．2025年4月24日，中国空间站迎来神舟二十号乘组，我国空间站走出了可持续的发展道路。 (1)空间站与地面控制中心主要通过 传递信息； (2)神舟二十号飞船建造材料须满足轻质、高强度、耐高温等要求，因此常使用轻质金属，这里的“轻质”是指金属的 小； (3)在长征2F火箭上捆绑着四个助推器，完成助推任务后四个助推器借助分离火箭的推力离开芯级火箭，如图所示，请在答题卡指定位置的图中O点画出其中一个助推器所受重力的示意图 。 【答案】(1)电磁波 (2)密度 (3) 【详解】（1）由于电磁波传播不需要介质，空间站与地面控制中心主要通过电磁波传递信息。 （2）密度是描述物质紧密程度的物理性质，它定义为物质的质量与体积之比，所以“轻质”指密度小。 （3）从O点开始，沿竖直向下的方向画一条带箭头的线段，并在线段末尾标上字母G，即为所受重力示意图，如图所示： 20．2023年12月27日，中国首艘超深水大洋钻探船——“梦想”号顺利完成首次试航。“梦想”号满载时排水量约为42600吨，续航里程15000海里，可抵御16级台风海况，具备海域11000米的钻探能力，大洋科学钻探能力世界领先。该船具有全球最先进的钻探系统，具有油气钻探和大洋科学钻探两大作业模式，其中深水无隔水管泥浆循环系统（RMR）由中国自主研制，在该领域实现了从无到有的突破；装有深度声呐并搭载高清摄像系统，可满足海洋领域全学科研究要求。（取，海水密度近似） (1)深度声呐系统是通过 （选填“电磁波”或“超声波”）探测海洋深度； (2)梦想号的高清摄像机镜头所成的像是倒立、 的实像；镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长，同一个物体距摄像机的距离相同时，在水下所成的像 （选填“小于”、“等于”或“大于”）在空气中所成的像； (3)“梦想”号满载时受到的浮力约是 N。若“梦想”号在深海11000米进行钻探作业，此处钻头处受到的液体压强是 ； (4)风能是一定时间内通过某截面的空气具有的动能。已知动能的大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，16级台风的风速约为10级台风风速的2倍，若空气的密度保持不变，则相同时间内通过相同截面的16级台风的风能约为10级台风风能的 倍。 【答案】(1)超声波 (2) 缩小 大于 (3) 4.26×108 1.1×108 (4)8 【详解】（1）由于超声波传播时，方向性好，所以深度声呐系统是通过超声波探测海洋深度。 （2）[1]梦想号的高清摄像机镜头，相当于照相机，由凸透镜成像规律可知，所成的像是倒立、缩小的实像。 [2]镜头在水中的焦距比在空气中的焦距要长，同一个物体距摄像机的距离相同时，即物距不变，由于焦距变长，所以像成在光屏后方，则像距增大，由物近像远像变大可知，在水下所成的像大于在空气中所成的像。 （3）[1]根据阿基米德原理，“梦想”号满载时受到的浮力等于其排开水的重力，所以“梦想”号受水的浮力 [2]“梦想”号在深海11000米进行钻探作业，此处钻头处受到的液体压强 （4）16级台风的风速约为10级台风风速的2倍，则相同时间内通过相同截面的空气质量前者也是后者的2倍，已知动能的大小与物体的质量成正比，与速度的平方成正比，由公式可知，16级台风的风能与10级台风风能之比为 即相同时间内通过相同截面的16级台风的风能约为10级台风风能的8倍。 21．嫦娥六号探测器是个大块头，其总质量达到了8.2吨，2024年6月4日7时38分，嫦娥六号上升器携带月球样品自月球背面起飞，随后成功进入预定环月轨道。由于月球绕地球公转的周期与月球自转的周期相同，所以月球总有一面背对着地球，这一面称之为月球背面。着陆在月球背面的探测器由于受到月球自身的遮挡，无法直接实现与地球的测控通信和数据传输。而鹊桥二号中继星则将为嫦娥四号搭建地月信息联通“天桥”。（g取10N/kg） (1)嫦娥六号在地球上时所受的重力是多少？ (2)已知无线电波从地球发射达到月球并返回共用2.56s，则月球和地球间的距离是多少？（无线电波在真空中传播的速度为3.0×105km/s） (3)因为月球几乎没有大气层，因此无法利用大气层进行气动减速，完全依赖着陆器底部的推力发动机进行反向喷射减速，请你用所学物理知识进行解释； (4)由于月球的遮挡，月球背面的着陆器和探测器无法与地球直接传输信息（信息的传递类似于光的传播），请你判断鹊桥二号中继星应该处于图乙中哪个位置时，才能起到信息中转的作用，并说明原因。 【答案】(1)8.2×104N (2)3.84×105km (3)见解析 (4)见解析 【详解】（1）嫦娥六号在地球上时所受的重力为G=mg=8.2×103kg×10N/kg=8.2×104N （2）无线电波从地球发射达到月球并返回共用2.56s，则无线电波从地球到月球所需时间为 月球和地球间的距离为s=vt=3.0×105km/s×1.28s=3.84×105km （3）力的作用是相互的，反推力大于着陆器、上升器组合体的月球重力，便可使着陆器减速下降。 （4）若在A点，同样无法与月球背面传输信息；“鹊桥二号中继星位于B位置时，可以利用“反射”与地球和月球背面进行信息和数据交换，所以鹊桥二号中继星应该处于图乙中B位置。 22．2024年12月，长征三号乙运载火箭在西昌卫星发射中心顺利升空，成功将通信技术试验卫星十三号送入预定轨道。此次任务的长征三号乙运载火箭总质量约为460t，其中偏二甲肼燃料的质量约为170t。在火箭的起飞阶段，发动机推力可达，在120s内可飞行至60km的高空。（已知偏二甲肼的热值约为，g取10N/kg） (1)卫星十三号属于地球同步卫星，在投入使用后，相对地球 （填“运动”或“静止”）；卫星十三号可以通过 向地球传递信息； (2)起飞阶段推力做功的功率为多少？ (3)起飞阶段发动机的效率约为60%，此阶段消耗偏二甲肼的质量大约为多少？ 【答案】(1) 静止 电磁波 (2) (3) 【详解】（1）[1]卫星十三号属于地球同步卫星，在投入使用后，卫星十三号与地球间的相对位置不变，相对地球静止。 [2]电磁波的传播不需要介质，卫星十三号可以通过电磁波向地球传递信息。 （2）火箭在120s内飞行的距离 起飞阶段推力做的功 起飞阶段推力做功的功率 （3）消耗的偏二甲肼完全燃烧放出的热量 由得，消耗的偏二甲肼的质量 23．2024年9月25日，中国人民解放军火箭军在南太平洋相关公海海域成功发射了一枚携载训练模拟弹头的洲际弹道导弹，并准确落入预定海域，射程约12000公里，创下了全球洲际导弹实际测试中的最远纪录。从发射到命中目标，整个过程仅耗时20多分钟。燃料是导弹发射所必需的能量来源，目前，世界上常用的导弹燃料有液体燃料和固体燃料两种，其中液体燃料主要由液氧和煤油组成。 (1)如图所示，导弹在加速上升的阶段，训练模拟弹头相对于导弹发动机是 （选填“运动”或“静止”）的；洲际导弹飞行过程中和指挥中心之间是通过 传递信息的。 (2)我国这次发射的洲际导弹全程的平均速度大约为多少km/h ？ (3)煤油的热值高达1.8×107J/kg，1.4kg的煤油完全燃烧，放出的热量为多少 ？ (4)如果（3）中80%的热量被水吸收，在标准大气压下，可将多少千克初始温度为20℃的水烧开 ？[c水=4.2×103J/(kg·℃)] 【答案】(1) 静止 电磁波 (2)3.6×104km/h (3)2.52×107J (4)60kg 【详解】（1）[1]如图所示，导弹在加速上升的阶段，训练模拟弹头相对于导弹发动机的位置没有发生变化，是静止的。 [2]电磁波可以传递信息，且传播不需要介质，所以洲际导弹飞行过程中和指挥中心之间是通过电磁波传递信息的。 （2）洲际导弹全程的平均速度约为 （3）煤油完全燃烧放出的热量为Q放=mq=1.4kg×1.8×107J/kg=2.52×107J （4）水吸收的热量为Q吸=ηQ放=80%×2.52×107J=2.016×107J 根据Q吸=c水m水(t-t0)可知，水的质量为 24．茶吧机是集烧水、保温、泡茶等多种功能的智能家电设备。 (1)茶吧机可以通过手机app远程控制启动，手机与茶吧机主要通过 波传输信息。功能区的LED显示屏可显示出水温度及相关信息，电流通过LED灯时周围 （填“会”或“不会”）产生磁场、当绿色指示灯亮起时表示茶吧机工作正常，绿光 （填“属于”或“不属于”）色光的三原色。 (2)茶吧机中的电动机利用通电导线在 中受力运动的原理将桶中的水抽到高处，主要使水的 （填“内能”或“机械能”）增加。用完一桶体积为的水，电动机对水做功约 （填“20”、“200”或“2000”）J。 (3)茶吧机速热功能可以使水温快速升高，即时出热水。当水温快速升高30℃时，速热电功率为，加热效率为，则出水口的水流量为 mL/s；当水温快速升高时，加热效率变为，若出水口的水流量不变，则速热电功率变为 。[水的比热容为] 【答案】(1) 电磁 会 属于 (2) 磁场 机械能 200 (3) 15 3150 【详解】（1）[1]手机与茶吧机主要通过电磁波传输信息，电磁波可以在真空中传播且传播速度快，能实现无线远程通信。 [2]电流通过LED灯时，根据电流的磁效应，周围会产生磁场。 [3]色光的三原色是红、绿、蓝，所以绿光属于色光的三原色。 （2）[1][2]电动机原理：电动机是利用通电导线在磁场中受力运动的原理工作的。将桶中的水抽到高处，水的位置升高，重力势能增加，其机械能增加。 [3]水的质量 水提升的高度约为1m，则用完一桶体积为19L的水，电动机对水做功约 所以电动机对水做功约为200J。 （3）[1]1秒水吸收的热量 水的质量 水的体积为 则出水口的水流量为15mL/s。 [2]当水温快速升高40℃时，加热效率变为80%，若出水口的水流量不变，则有， 两次加热对应成比可得 解得。 25．生态环境部发布2024年六五环境日的主题是“全面推进美丽中国建设”，其目的是动员社会各界参与生态环境保护、践行绿色生产生活方式。某校积极响应号召，物理社团开展关于“海域漂浮垃圾治理”调研活动，在查阅相关资料时，发现了与海域漂浮垃圾治理装备相关的文章，其中对装备的介绍如图（a）所示。在V字形浮围栏和自然动力作用下，海漂垃圾汇集到垃圾汇集框，而后由垃圾单向传输机构将其提升至垃圾分拣框内。传输机构的动力可由振荡浮子波浪能收集系统提供。维护人员可通过无线视频监控系统远程观察垃圾收集情况，并不定期到浮平台上对垃圾进行分拣、回收和无害化处理。 请结合上述信息完成下面的问题： (1)无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，垃圾收集情况通过镜头成倒立、 的实像，监控画面信号通过 波传回控制中心。 (2)振荡浮子波浪能收集系统的一部分结构简化图如图（b）所示，某时刻浮子受到海水向上的力，该力使OA绕O点向上转动，从而带动B点的连杆运动。OA部分相当于一个 （填简单机械名称）。 (3)垃圾单向传输机构内部的一部分结构简化图如图（c）所示，则图中能绕支点转动的金属棒ab可以阻止棘轮 （选填“顺”或“逆”）时针转动，实现单向传输。 (4)浮筒是控制整个装置漂浮状态和吃水深度的重要配件。该社团利用压力传感器设计了一套吃水深度监测系统，图（d）为监测系统的简化电路图。他们使用的压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系如图（e）所示（为方便计算，数据已作简化处理），入水前其阻值为20Ω，入水后其受压面与海水的接触面积是。将传感器安装在浮平台底部，若要实现当浮平台的吃水深度为1m时，电路中电流为0.3A，滑动变阻器接入电路的阻值应为 Ω（电源电压恒为9V，取，g取10N/kg，不考虑水流的影响）。 (5)为了践行绿色理念，推动绿色出行，请你结合日常生活针对绿色出行提出一条合理化建议： 。 【答案】(1) 缩小 电磁 (2)杠杆 (3)逆 (4)22 (5)多乘坐公共交通 【详解】（1）[1]无线视频监控系统中的镜头相当于一个凸透镜，通过镜头能实时记录垃圾收集情况，此时物体在凸透镜的二倍焦距以外，物体成倒立、缩小的实像。 [2]监控画面信号是通过电磁波传回控制中心的。 （2）在图（b）中，OA部分绕O点转动，O为支点，A端受到的海水向上的推力为动力，B点连杆向下的力为阻力，符合杠杆的特征，所以OA部分相当于一个杠杆； （3）在图（c）中，当棘轮要逆时针旋转时，杠杆ab两端受到的压力会使杠杆处于平衡状态，从而阻止棘轮逆时针旋转。 （4）由图（e），设压力传感器接入电路的阻值与其所受海水的压力之间的关系式为 当F=0时，R=20Ω，当F=5N时，R=16Ω 代入可得： 解得：， 所以关系式为 当吃水深度为1m时，压力传感器受到的压力为 此时压力传感器接入电路的阻值为 分析图（d）电路，压力传感器和滑动变阻器串联，电流表测电路电流，此时总电阻为 则滑动变阻器接入电路的阻值应为 （5）为了践行绿色理念，推动绿色出行，可以多乘坐公共交通。 26．如图所示是某款家用扫地机器人，它的额定工作电压为12V，额定功率为30W，电池容量为2500mAh，自重25N，轮子与水平地面接触总面积为10cm2。吸尘电机的吸入功率是衡量扫地机器人优劣的重要参数，该扫地机器人的吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如下表，吸尘电机吸入功率与输入功率之比为吸尘电机的效率。扫地机器人的剩余电量为电池容量的10%时，会自动返回充电。在初次运行时，扫地机器人会绘制出整个家的平面图，此后用户可通过手机APP远程控制扫地机器人在指定时间打扫指定区域。 真空度/Pa 400 450 500 550 600 风量/ 0.025 0.02 0.017 0.015 0.013 吸入功率/W 10 9 8.5 7.8 (1)远程控制扫地机器人时，手机通过 波与扫地机器人传递信息。 (2)扫地机器人工作前静止时，对水平地面的压强为多少? (3)该扫地机器人充满电后至下一次自动充电前，能够连续正常工作的最长时间是多少min? (4)当风量为0.015时，10min内通过吸尘电机排出的空气质量为多少?若该风量下，吸尘电机的输入功率为25W，此时吸尘电机的效率为多少?（空气密度取1.3） 【答案】(1)电磁波 (2)2.5×104Pa (3)54 (4)11.7kg       33% 【详解】（1）手机可以发射和接收电磁波，手机远程控制扫地机器人时，其发射电磁波传递信息，使扫地机器人接收后完成相应指令工作。 （2）静止时，扫地机器人对地面的压强 （3）扫地机器人充满电后储存的电能 充满电后至下一次自动充电前消耗的电能 连续工作的最长时间 （4）10min内吸尘电机排出的空气体积 此时间段吸尘电机排出的空气的质量 由表格数据可知，该扫地机器人的吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的关系为 “”，则风量为0.015时，该吸尘电机的吸入功率 此时吸尘电机的效率 27．如图甲所示是一架无人机。无人机的飞行控制系统简称“飞控”；无人机无论是悬停还是飞行、向哪个方向飞行、上升还是下降等飞行指令都由飞控下达。飞控主要由感知飞行姿态的陀螺仪、GPS定位模块（利用电磁波）、超声波传感器、气压传感器等各种功能的传感器及控制电路组成。 (1)同学们可能对“电磁波”感觉有些陌生，我们学过的光就是一种电磁波，光在真空中传播的速度约为 km/s，GPS定位模块利用电磁波能传递 （选填“信息”或“能量”）来工作。 (2)如图乙，是无人机竖直向上运动的v-t图像。由图像可知，在0~5s内，无人机做 运动；无人机在5~10s内竖直向上运动的路程为 m；无人机在5~10s内竖直向上运动的s-t图像是丙图中的 （选填“A”、“B”或“C”）。 (3)超声波传感器可探测无人机在飞行时遇到的障碍物，无人机悬停时，向某一山峰发射超声波，10s后收到回波，则无人机距离山峰多远？（已知此时空气中超声波的速度为340m/s） 【答案】(1) 信息 (2) 加速直线 50 B (3)1700m 【详解】（1）[1]电磁波在真空中的传播速度为3×108m/s=3×105km/s [2]GPS定位模块利用电磁波传递信息来工作，因为电磁波可以携带位置等相关信息。 （2）[1]0~5s内，v-t图像为倾斜上升的直线，速度随时间均匀增大，因此做加速直线运动。 [2]5~10s内无人机做匀速直线运动，路程 [3]匀速直线运动的s-t图像是倾斜的直线，丙图中B符合这一特征。 （3）由题意可知，超声波传感器向某一山峰发射超声波，10s后收到回波，说明超声波传播一趟的时间为 已知此时空气中超声波的速度为340m/s，由速度公式可得，无人机距离山峰的距离为 28．共享单车是一种新型的交通方式，解决了短途出行难题，形成郑州一道绿色的风景线。市民依靠手机APP完成注册扫码、解锁骑行，随取随骑，简单便捷。 (1)如图甲所示，共享单车在设计和使用上应用了很多物理知识，如：车锁可利用 （选填“超声波”“激光”“电流”或“电磁波”）传递信息，实现无线解锁和定位； (2)如图乙所示，小华骑单车出行，沿途看到路旁树木向后退去，所选的参照物是 ； (3)若小华骑着共享单车在平直的水平路面上以5m/s的速度匀速骑行。小华的质量为60kg，共享单车的质量为10kg，前后轮胎和地面的总接触面积为。若骑行的路程是4km，那么需要多长时间才能到目的地?骑行过程中，自行车对水平路面的压强是多少?（g取10N/kg） (4)若小华在匀速骑行过程中所受的水平向后的阻力为40N，则他的骑行功率是多少? 【答案】(1)电磁波 (2)单车 (3)800s，3.5×105Pa (4)200W 【详解】（1）电磁波可以在真空中传播，能够实现无线通信，所以车锁可利用电磁波传递信息，实现无线解锁和定位。 （2）小华骑单车出行，若以他所骑的共享单车为参照物，路旁的树木相对于共享单车的位置在不断向后变化，所以会看到路旁树木向后退去。 （3）根据可得，到达目的地所需的时间为 小华的质量，共享单车的质量，则总质量 根据重力公式G=mg，可得总重力 自行车对水平路面的压力 前后轮胎和地面的总接触面积 根据压强公式，可得自行车对水平路面的压强是 （4）因为小华匀速骑行，所以牵引力 根据功率公式，可得他的骑行功率是 29．2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，带领同学们了解很多太空中神奇的物理现象。 (1)航天员在空间站工作时，只能通过无线电交谈，其原因是 ； (2)王亚平在太空中向水膜内注水做出了一个水球，出现如图乙所示情景，该现象与 （填“放大镜”、“投影仪”或“照相机”）的成像相同。 (3)若保持王亚平和水球的位置不变，向水球中间注水，使其中间比边缘更厚一些，则王亚平通过水球所成的像会 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 (4)如图丙所示，陀螺从地球带到空间站，其质量 （填“变大”、“变小”或“不变”）。 (5)航天员在空间站可以看到的星星绝大部分是自身发光的恒星。空间站内的航天员透过玻璃舷窗看到的恒星是由于光的 （填“直线传播”、“反射”或“折射”）形成的 （填“实”或“虚”）像。 【答案】(1)真空不能传声 (2)照相机 (3)变小 (4)不变 (5) 折射 实 【详解】（1）航天员在空间站工作时，只能通过无线电交谈，其原因是空间站中没有声音传播的介质，真空不能传播声音，无线电利用电磁波传递信息，电磁波可以在真空中传播。 （2）由乙图可知，水球相当于凸透镜，通过水球看到的是倒立的缩小的实像，则其成像原理与照相机相同。 （3）继续注水时，相当于凸透镜的焦距变小，物距不变，则像距变小，则成像变小。 （4）陀螺的地理位置变化，但它所含物质的多少不变，即质量不随位置的改变而改变，故其质量不变。 （5）[1]玻璃对光有偏折作用，透过玻璃舷窗观察恒星利用了光的折射。 [2]透过玻璃舷窗观察恒星相当于通过凸透镜看物体，由于恒星距离玻璃舷窗很远，大于玻璃舷窗的二倍焦距，由凸透镜的成像规律可知，通过玻璃舷窗看恒星看到的是倒立、缩小的实像。 30．手机是一种集成度很高的可接收和发射无线电波的高精密微型电器。手机的通信方式如图所示。 (1)当使用手机通话，人对着话筒讲话时，手机天线作为 天线使用；当用听筒听对方讲话时，手机天线作为 天线使用。（均选填“发射”或“接收”） (2)在乘坐飞机时，乘客需要将手机关机或调成飞行模式，请简述其原因。 【答案】(1) 发射 接收 (2)飞机上要将手机关机或调成飞行模式，其主要原因是避免手机发出的无线电波干扰飞机的通信和导航设备。 【详解】（1）[1]当使用手机通话，人对着话简讲话时，手机天线作为发射天线使用； [2]当用听筒听对方讲话时，手机天线作为接收天线使用； （2）飞机上要关机或调成飞行模式的主要原因是为了避免手机发出的无线电波干扰飞机的通信和导航设备。 31．如图为一种身高测量仪，顶部的感应器竖直向下发射超声波信号，经下方物体反射后返回，被感应器接收。小敏同学站上测高台，感应器记录信号从发射到接收所经历的时间为。已知感应器与测高台的距离为2.8m，空气中的声速为340m/s。 (1)求小敏同学的身高为多少？ (2)太空中的神舟飞船向空间站靠近的过程中，空间站上可用光测距仪来测量它们之间的距离？请简要说明理由。 (3)科学家利用激光测量月球与地球间的距离为，该激光经多长时间能够接收到返回的信号？（已知光在） 【答案】(1)1.644m； (2)见解析； (3)2.56s 【详解】（1）这段时间内超声波传播的距离为 感应器距离小敏的头部距离为 小敏的身高为 （2） 太空中为真空，由于声音不能在真空中传播，所以，超声测距仪不能使用；激光可以在真空中传播，因此，可使用激光测距仪来测距。 （3）向月球发射的激光能够接收到返回的信号的时间 32．强大的国防是维护和平的坚强后盾，如图是我国第五代战斗机“歼-20”，具备了很强的隐形性能、机动性能等。该飞机最大起飞质量为37 t，最大飞行高度达20km，最大航行速度达2880km/h，最大载油量为10t，飞机航行时所受阻力的大小与速度的关系见表：（已知飞机发动机的效率是30％，航空燃油的热值为，飞机巡航时近似认为做匀速直线运动） 速度v（m/s） 100 200 300 400 500 1000 阻力f/N (1)“歼-20”飞机表面能 （选填“反射”或“吸收”）对方雷达发射的电磁波，从而实现电磁隐身。“歼-20”飞机着陆后，仍需滑行一段距离才停下，主要因为飞机具有 ； (2)飞机加速升空时，燃料燃烧释放的 能转化为飞机的机械能；携带的燃油燃烧了一半后，飞机仍以相同的速度在同一高度飞行，此时飞机的机械能将 （选填“变小”、“变大”或“不变”）； (3)当质量为10t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量为 J； (4)若在飞机油箱中加满燃油，并且以500m/s的速度巡航时，飞机的最大航程为 km。 【答案】(1) 吸收 惯性 (2) 内 变小 (3) (4) 【详解】（1）[1]隐身飞机要对雷达隐身，需要吸收或散射雷达波，而不是反射回雷达接收机。 [2]因为飞机质量比较大，惯性大，所以“歼-20”飞机着陆后，需滑行相当一段距离才能停下。 （2）[1]飞机加速升空时，燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再通过发动机转化为机械能。 [2]燃油燃烧一半后，飞机速度、高度不变，燃油燃烧后质量减少，则总质量减少，所以飞机的机械能将变小。 （3）由题可知，航空燃油的热值为，所以根据可得，10 t的航空燃油完全燃烧时，放出的热量 （4）由题可知，飞机最大载油量为10t，所以加满燃油后，燃料放出的总热量为 根据可得，飞机获得的机械能为 由表可知，飞机以500m/s的速度巡航时，所受阻力，且由于飞机巡航时近似认为做匀速直线运动，所以牵引力与阻力是一对平衡力，即 根据可得飞机的最大航程 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $