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1 / 25 班级 姓名 学号 分数 第二十章 《电与磁》测试卷（B 卷提升篇） 一、单选题（每小题3 分，共计30 分） 1．（2021·全国九年级单元测试）下列用电器使用了电动机的是（ ） A．电风扇 B．电水壶 C．台灯 D．手电筒 【答案】A 【详解】 A．电风扇是将电能转化机械能，应用了电动机。故A 符合题意； B．电水壶是将电能转化为内能。故B 不符合题意； C．台灯是将电能转化为内能和光能。故C 不符合题意； D．手电筒是将化学能转为内能和光能。故D 不符合题意。 故选A。 2．（2021·贵州黔东南·九年级二模）如图是中考中，监考员检查考生是否带违禁物品的情景，当探测线圈 靠近金属物体时，在金属物体中就会产生电流，如果能检测出这种变化，就可以判定探测线圈下面是否有 金属物体。图中能反映出金属探测器工作原理的是（ ） A． B． 2 / 25 C． D． 【答案】B 【详解】 探测器是将线圈靠近金属物体时，相当于闭合电路的部分导体在切割磁感线，从而产生了电流，属于电磁 感应现象。 A．此图为奥斯特实验，说明通电导线周围有磁场，故A 不符合题意； B．此图中没有电源，所以ab 做切割磁感线运动时，会产生感应电流，即电磁感应现象，故B 符合题意； C．此图是验电器，是检验物体是否带电的仪器，与题意无关，故C 不符合题意； D．此图中有电源，即通电后，金属棒会在磁场中受力运动，即电动机原理图，故D 不符合题意。 故选B。 3．（2021·河南）如图是关于电磁现象的实验，下列说法不正确的是（ ） A． 如图所示是研究电动机工作原理的实验装置 B． 如图所示，实验说明通电导体周围存在磁场 3 / 25 C． 如图所示是探究电磁感应现象的实验装置 D． 如图所示是探究电磁铁磁性强弱的实验装置 【答案】D 【详解】 A．该装置研究的是通电导体在磁场中受力而运动，电动机是依据此原理制成的，故A 正确，不符合题意； B．该实验为奥斯特实验，说明通电导线周围存在着磁场，故B 正确，不符合题意； C．实验中，开关闭合，导体切割磁感线运动时，导体中会产生感应电流，是探究电磁感应现象的实验装 置，故C 正确，不符合题意； D．该图中有电源，当闭合开关时，磁场中的线圈会由于受到力的作用而运动，不是探究电磁铁磁性强弱 的实验装置，故D 错误，符合题意。故选D。 4．（2021·黑龙江九年级二模）某同学学习磁现象后，画出了以下四幅图，其中正确的是（ ） A． B． C． D． 【答案】B 4 / 25 【详解】 A．右手握住螺线管，四指指向电流的方向，大拇指指向螺线管的右端，即螺线管的右端为N 极，左端为S 极，在磁体外部，磁感线从磁体的N 极出发回到S 极，故A 错误； BCD．在磁体外部，磁感线从磁体的N 极出发回到S 极，故B 正确，CD 错误。 故选B。 5．（2021·广州市真光中学）如图所示，一个综合实践小组用一段漆包线绕成线圈abcd，用小刀刮两端引 线的漆皮，一端全部刮去，另一端只刮去上半周或下半周。将线圈abcd 放在用硬金属丝做成的支架m、n 上，并按图示连接电路，则电磁铁的上端是N 极。闭合开关，用手轻推一下线圈，线圈会持续转动，以下 说法错误的是（ ） A．若只将电源的正负极接线互换，则线圈转动方向会与原来的转动方向相同 B．ab 和cd 边受到磁场的作用力时，作用力的方向一定相反 C．线圈转动过程中没有利用到惯性 D．线圈中电流时有时无 【答案】C 【详解】 通电导体在磁场中受力的方向与电流方向和磁场方向有关，只改变电流方向或者只改变磁场方向，通电导 体受到的力方向与原来相反。 A．若只将电源的正负极互换，则电流的方向发生改变，磁极的方向也发生了改变，则受到的磁场力的方 向不改变，线圈转动方向会与原来的转动方向相同；故A 正确，不符合题意； B．磁场方向相同，ab 和cd 两边的电流方向相反，所以受到磁场的作用力方向相反，故B 正确，不符合题 意； CD．转动轴的一端只刮去半周绝缘皮，当带有绝缘皮的半周与支架接触时，此时电路中是没有电流通过的 线圈，此时并不受到力的作用，此时的转动是利用惯性来完成的，故D 正确，不符合题意，C 错误，符合 题意。 故选C。 5 / 25 6．（2021·陕西）电风扇是我们生活中常见的电器，下列说法正确的是（ ） A．人们吹风扇时感觉到凉快，是因为电风扇工作降低了周围空气的温度 B．风扇底盘做得又大又重可以提高风扇的稳度，保证风扇不易倾倒 C．电风扇的工作原理是电磁感应现象 D．小明将一个纸条放在工作的风扇下方，发现纸条向上飘起，这是因为流体流速越快压强越大 【答案】B 【详解】 A．吹风扇感觉凉快是吹风加快人体表面空气流速，让人体表面的水分蒸发加快，而蒸发过程吸热，所以 感觉凉快，故A 错误； B．风扇底盘做得又大又重，可以降低风扇的重心，提高稳度，让风扇不易倾倒。故B 正确； C．电风扇是靠电动机工作带电扇叶转动的，而电动机的工作原理是通电导体在磁场中受到力的作用，而 不是电磁感应现象，故C 错误； D．将纸条放在工作的风扇的下方，纸条向上飘起，是因为纸条上方空气流速大，压强小，而下方空气流 速小，压强大，于是产生一个向上的压力，将纸条托起，故D 错误。故选B。 7．（2021·重庆实验外国语学校）如图，下面关于电与磁的说法正确的是（ ） A．甲图说明通电导体周围存在着磁场，将小磁针移走，该磁场会消失 B．乙图的工作原理与发电机相同 C．丙图用湿手摸开关是安全的 D．丁图中的测电笔，在使用时手应接触测电笔尾部的金属体 6 / 25 【答案】D 【详解】 A．通电导体周围的磁场，与小磁针无关，将小磁针移走，磁场不会消失，故A 错误； B．乙图是通电导体在磁场中受到力的作用，与电动机工作原理相同，故B 错误； C．用湿手摸开关可能会触电，是危险的，故C 错误； D．测电笔在使用时手应接触测电笔尾部的金属体，不可接触笔尖金属体，故D 正确。 故选D。 8．（2021·四川成都·九年级二模）图示，关于下列四幅图的叙述中正确的是（ ） A．如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，该现象说明磁场能产生电流 B．如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时电流表指针不偏转 C．如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成发电机 D．如图丁所示，两磁极间的相互作用不需要任何物质就可以直接发生作用 【答案】B 【详解】 A．如图甲所示，闭合开关，小磁针将发生偏转，该现象说明电流可以产生磁场，故A 错误； B．如图乙所示，闭合开关，磁场中导体竖直向上运动时，导体不切割磁感线，没有感应电流产生，电流 表指针不偏转，故B 正确； C．如图丙所示，闭合开关，磁场中导体将运动，依据该现象可制成电动机，故C 错误； D．如图丁所示，两磁极间的相互作用是通过磁场产生的，磁场是一种特殊的物质，故D 错误。 故选B。 9．（2021·全国九年级专题练习）我们已学习了多种物理方法，下列探究实验涉及的方法中，其中一个与 其余不同的是（ ） A．探究磁场中通电导体受力方向与电流方向的关系 B．探究通过导体中电流大小与其电阻大小的关系 C．探究导体电阻的大小与导体长度的关系 D．探究串联电路的等效电阻与各串联电阻间的关系 7 / 25 【答案】D 【详解】 当所探究的量跟多个因素都有关的时候，需要使用控制变量法，改变其中一个因素，同时使其它因素不变， 用于探究变量之间的关系，本题中，磁场中通电导体受力方向与磁场方向和电流方向两个因素有关，通过 导体中电流大小与导体两端电压和导体电阻有关，导体电阻大小与导体长度、横截面积及材料有关，所以 均需要使用控制变量法，而探究串联电路等效电阻与各串联电阻关系没有其它影响因素，不需要使用控制 变量法。 故选D。 10．（2021·陕西九年级二模）如图所示，这是小聪设计的照明灯自动控制电路，当光暗时灯亮，光亮时灯 灭，其中光敏电阻的阻值随光照强度的增大而减小。在实际调试时，小聪发现灯始终亮着，而光敏电阻和 其他电路元件都正常。下列调节能使控制电路达到要求的是（ ） A．减少螺线管线圈的匝数 B．抽出螺线管中的铁芯 C．滑动变阻器滑片P 向右移动 D．减小控制电路电源电压 【答案】C 【详解】 由图示知，当螺线管中产生的磁性足够强，便会把衔铁吸下来，照明灯会断开，不发光，而实际上，光敏 电阻和电路其他元件都正常时，照明灯始终发光，原因是衔铁不能被吸下，即螺线管的磁性不够强，而螺 线管磁性的强弱受线圈匝数和电流强弱及铁芯有无的影响，而减少线圈匝数及抽出螺线管中的铁芯都会减 弱磁性；控制电路是串联连接，向右移动滑动变阻器的滑片P 时，变阻器接入电路的阻值变小，则电路中 的电流变大，螺线管的磁性增强；减小控制电路电源的电压，电路中的电流会减小，那么螺线管的磁性会 减弱，故ABD 不符合题意，C 符合题意。 故选C。 8 / 25 二、填空题（每空1 分，共计25 分） 11．（2021·全国）判断通电螺线管的磁场方向可以使用安培（右手）定则：将右手的四指顺着电流方向抓 住螺线管，______的方向就是该螺线管的N 极。 【答案】大拇指的指向 【详解】 略 12．（2021·全国九年级课时练习）如图所示，a、b 分别为两个条形磁体的某一端磁极，根据图中磁感线 的分布，可以判断a、b 为 _____ （“同名”或“异名”）磁极，其中a 为 ____ 极（填写字母）。 【答案】异名 N 【详解】 [1]同名磁极相互排斥，异名磁极相互吸引，磁感应线由a 指向b，相互吸引，因此是异名磁极。 [2]磁感线总是从磁体的N 极发出，最后到S 极，因此a 是N 极。 13．（2021·扬州市江都区第三中学）如图所示，是一款“运动手环”，其主要部分是一段内置一小块磁铁 的密闭空心塑料管，管外缠绕着线圈．戴着这种手环走路时，塑料管跟着手一起运动，磁铁则在管内反复 运动，线圈中便会产生感应电流，此过程利用了______的原理，这一原理是科学家______发现的． 【答案】电磁感应 法拉第 【详解】 [1][2]根据“运动手环”的特点可知，当塑料管运动时，磁铁在管中运动，切割线圈而产生电流，因此，运 动手环的基本原理是电磁感应，产生电流的过程中将机械能转化为电能，这一原理是科学家法拉第发现的。 14．（2021·成都市树德实验中学九年级一模）如图所示为一种温度自动报警器的原理图。在水银温度计里 9 / 25 封入一段金属丝。既可以进行高温报警（即温度达到或超过设定的温度时报警），也可以进行低温报警 （即温度低于设定的温度时报警），请你根据上面的介绍，并结合图分析回答下面的问题。 （1）水银温度计在电路中的作用相当于一个______； （2）若设定报警灯为红色，正常状态指示灯为绿色，该装置设定为高温报警时，则灯L2应为______色。 （选填：“红”或“绿”） 【答案】开关 红 【详解】 【分析】当水银柱到达金属丝的下端时，电磁铁所在的控制电路接通，电路中有了电流，电磁铁有了磁性， 向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使得对应电路工作。 （1）当水银柱到达金属丝的下端时，电磁铁所在的控制电路接通，电路中有了电流，电磁铁有了磁性， 向下吸引衔铁，使衔铁向下运动，从而带动动触点向下运动，使得对应电路工作。故此装置中的水银温度 计在电路中的作用相当于一个开关； （2）据图能看出，且该装置设定为高温报警时，若是设定报警灯为红色，正常状态指示灯为绿色，故在 电磁铁没有磁性时，L1工作，故该灯是绿灯；若电磁铁有磁性时，则灯L2工作，故该灯是红色； 故答案为：（1）开关；（2）红； 【点评】本题考查了电磁铁在电磁继电器上的应用，电磁继电器实质上是一个由电磁铁来控制的自动开关， 解题时结合电磁继电器的原理进行分析。 15．（2021·广东七年级一模）如图所示是我国自主设计生产的某品牌插电混动汽车。车中装配的电机既可 以充当电动机驱动汽车，又可以充当发电机给蓄电池充电。汽车低速行驶（速度小于40km/h）时，发动 机不工作，蓄电池通过电机驱动汽车；当汽车高速行驶时，发动机启动驱动汽车，同时通过电机给蓄电池 充电；在汽车滑行、刹车制动及发动机输出的额外扭矩的机械能通过电机转化为电能存储。该汽车的相关 性能参数如下表，请回答： 整车质量/kg 1620 油箱容积/L 48 10 / 25 耗油量/L•100km-1 5.0 发动机最大功率/kW 81 发动机热机效率 40% 电机最大功率/kW 145 电机效率 95% 蓄电池容量/kW•h 18.32 纯电续航里程/km 120 （1）汽车低速行驶时，蓄电池是______（选填“电源”或“用电器”）； （2）汽车高速行驶时，电机的工作与下列哪一实验原理相同______； A． B． C． D． （3）蓄电池充满电后，若汽车以72km/h 的速度匀速行驶100km，则汽车消耗的汽油质量为______kg，这 些汽油在气缸内完全燃烧放出的热量为______J，汽车发动机输出的机械能约为______J，汽车发动机的实 际输出功率约为_______kw。（汽油的密度是0.7×103kg/m3，热值是4.6×107J/kg） 【答案】电源 A 3.5 1.61×108 6.44×107 12.88 【详解】 （1）[1]汽车低速行驶时，蓄电池通过电机驱动汽车，为电路提供电能，相当于电源。 （2）[2] 当汽车高速行驶时，发动机启动驱动汽车，同时通过电机给蓄电池充电，此时电机将机械能转化 为电能，是发电机原理。 故选A。 11 / 25 （3）[3]由表中参数可知，汽车每行驶100km，消耗的汽油的体积为5L，所以汽车行驶100km 消耗的汽油 的质量 [4]汽油完全燃烧放出的热量 [5]由表中参数可知，发动机的输出效率为40％，故发动机输出的机械能 [6] 汽车以72km/h 的速度匀速行驶100km 所用的时间 汽车发动机的实际输出功率 16．（2021·北京顺义·）（1）如图1 所示电流表的示数为________A；如图2 所示电阻箱的示数为 ________Ω。 （2）通电螺线管中的电流方向如图3 所示，由此判断出通电螺线管的右端是______极。（选填“N”或 “S”） 【答案】0.32 570 N 【详解】 （1）[1][2]如图1 所示，电流表接入小量程，分度值为0.02A，其示数为0.32A；如图2 所示电阻箱的示数 为 12 / 25 （2）[3]根据通电螺线管中的电流方向，由右手螺旋定则可判断出通电螺线管的右端是N 极。 17．（2021·广东九年级一模）如图所示的三个装置图a 可用来演示______现象，图b 的实验名称叫______ 实验，根据图c 的原理，可以制作______。 【答案】电磁感应 奥斯特 电动机 【详解】 [1]图a 中，开关闭合时，若导体做切割磁感线运动，会产生感应电流，这是电磁感应现象。 [2]图b 中，导线中有电流通过时，小磁针发生偏转，说明通电导体周围存在磁场，叫奥斯特实验。 [3]图c 中，给导体通电，再将其放入磁场中，会受到力的作用，可用来演示通电导体在磁场中受力，这是 电动机的原理。 18．（2021·江苏中考真题）如图所示，在“探究感应电流产生的条件”实验中，闭合开关，让导体AB 静 止在磁场中，回路中是否有感应电流产生？______；让导体AB 做切割磁感线运动，回路中是否有感应电 流产生？______；当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向是否改变？ ______。 【答案】否 是 是 【详解】 [1]只有当闭合回路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，电路中才会产生感应电流，所以闭合开关， 13 / 25 让导体AB 静止在磁场中时，回路中没有感应电流产生。 [2]让导体AB 做切割磁感线运动时，闭合回路中会产生感应电流。 [3]回路中的电流方向和磁场方向以及导体运动方向有关，当磁场方向或导体的运动方向变得相反时，感应 电流的方向会发生改变。所以当回路中有感应电流时，将磁极对调，改变磁场方向，感应电流的方向也会 发生改变。 19．（2021·安徽九年级模拟预测）如图甲是研究通电导体在磁场中受力情况的实验示意图,将开关闭合之 后,铜棒能在磁场中向左运动。由此请你猜想：在图乙中,如果一个电子沿虚线方向快速进入磁场,则它在 磁场中______ （选填“向纸外偏转”“向纸内偏转”或“继续沿直线运动”）。 【答案】向纸外偏转 【详解】 通电导体在磁场中受到力的方向与电流方向和磁场方向有关，图甲和图乙中磁场方向相同，图乙中电子由 左向右穿过磁场，则电流方向是由右向左穿过磁场。图甲中将开关闭合之后,铜棒能在磁场中向左运动， 说明通电导体受到磁场力的方向是沿着电流方向向左，则图乙中电子的受力方向是向纸外，故它在磁场中 将向纸外偏转。 20．（2021·广西梧州·中考真题）《论衡》中记载：“司南之杓，投之于地，其柢指南。”如图甲所示， “柢”即握柄，是磁体的S 极，静止时指向地理的 ______（选填“南”或“北”）方；通电螺线管相当于 一个磁体，图乙中，静止在通电螺线管周围的三个小磁针，其中右端是N 极的是 ______（填序号）。 【答案】南 ② 【详解】 [1]由磁极间的相互作用可知，磁体的S 极指向地球的N 极，因地球磁极的N 极位于地理南极附近，故司南 的握柄静止时指向地理的南方。 14 / 25 [2]由安培定则可知，通电螺线管的左端为N 极，由磁极间的相互作用可知，右端是N 极的小磁针的是②。 三、实验题（每空1 分，共计14 分） 21．（2021·全国）小刚想探究通电螺线管中插入物体的材料对其磁性强弱有什么影响。他用如图所示装置 进行探究实验。 （1）保持电流不变，将无磁性、长度和横截面积相同但材料不同的圆柱形物体分别插入通电螺线管中， 用吸引物重的大小来显示通电螺线管的磁性强弱.多次实验后，将数据记录在下表中： 插入的 物体 不放 物体 软铁 棒 铁合 金棒1 铁合 金棒2 铜棒 铝棒 碳棒 吸引的 物重/N 几乎 为0 0.5 0.6 0.35 几乎 为0 几乎 为0 几乎 为0 ①从表中数据可得出：当其他条件相同时，放入______会影响通电螺线管的磁性强弱，这些物体均含有 ______，而放入______几乎不影响通电螺线管的磁性强弱。 ②分析表中数据，发现通电螺线管中插入的物体虽均为导体，但对其磁性强弱影响却不同，据此，请你提 出一个值得探究的问题：______。 ③从数据可看出，用吸引物重大小不能显示通电螺线管磁性强弱的微小变化，请你提出一条改进方法： ______。 （2）小刚在实验中还发现：断电后，取出螺线管中的物体，有些仍具有磁性（剩磁），按磁性强弱排序 为：铁合金棒2 最强、铁合金棒1 较强、软铁棒最弱，其余没有磁性。 根据以上实验，完成填空：①选用______制造永磁体最合适。 ②电磁铁选用软铁做铁芯的原因是______。 （3）根据磁化及磁极间的相互作用规律等物理知识，设计一个利用蹄形电磁铁给磁性较弱的磁体充磁的 方案：______。 【答案】软铁棒、铁合金棒1、铁合金棒2（或铁磁性物质） 铁 铜棒、铝棒、碳棒（或不含铁的物 质） 见详解 用铁屑（或大头针）代替重物 铁合金棒2 软铁易磁化且剩磁弱 见详解 【详解】 15 / 25 （1）[1][2][3]从题目中的数据记录可知，在通电螺线管中放入软铁棒、铁合金棒1、铁合金棒2 时，吸引 的物重都不为0，这说明这些物质都会影响通电螺线管的磁性，这些物质都含有铁；而放入铜棒、铝棒、 碳棒时，吸引的物重为0，这说明放入这些物体后对通电螺线管无影响。 [4]可根据自己的理解来提出猜想，如可提出通电螺线管的磁性强弱与插入物体的导电性是否有关等。 [5]为准确显示磁性的变化情况，可用轻小的铁磁性物体来代替重物，如大头针、小铁钉等。 （2）[6]永磁体要求磁化后能够保留磁性，所以用剩磁最强的铁合金棒2 制作永磁体合适。 [7]电磁铁要求通电后有磁性，断电后磁性消失，所以电磁铁中应该用剩磁弱的软铁棒合适。 （3）[8]将弱磁性磁体放入蹄形电磁铁的N、S 极之间，且异名磁极靠近或接触。 22．（2021·宜兴外国语学校八年级月考）雾霾天气的主要污染物是PM2.5．PM2.5 是大气中直径小于等于 2.5μm 的颗粒悬浮物，它们在空中做无规则运动，很难自然沉降到地面，吸入后会进入血液对人体形成危 害．某大学的科研队伍成功研制出PM2.5 净化器，其原理如图所示．闭合开关S1、S2后： （1）风扇旋转吸入空气，气流外侧A 处的颗粒物也被吸入净化器．颗粒物很快会被金属网C 吸引，这是因 为_____．颗粒物接触金属网C 后会带上_____电． （2）带电颗粒物很快又会离开金属网C，这是因为_____．离开金属网C 后，颗粒物很快又被带有正电荷 的棉芯D 牢牢粘住，这又是因为_____． （3）室外空气中的PM2.5 主要来自矿物燃料燃烧的排放．PM2.5 在空中做无规则运动_____（选填“属 于”或“不属于”）扩散现象；有效减小PM2.5 在空气中浓度的做法是_____． 【答案】带电体具有吸引轻小物体的性质 负 同种电荷相互排斥 异种电荷互相吸引 不属于 减少汽车尾气排放（合理即可） 【详解】 (1)[1]带有负电荷的光洁金属网，能够吸引不带电的细小颗粒，是因为带电体具有吸引轻小物体的性质； [2]不带电的颗粒与带负电的金属网接触后，颗粒带上负电； (2)[3]金属网带负电，颗粒带负电，同种电荷相互排斥，所以颗粒很快又离开金属网； [4]由于异种电荷互相吸引，带负电的颗粒物又会被带有正电荷的棉芯D 牢牢吸引； (3)[5]PM2.5 是指大气中直径小于或等于2.5 微米的颗粒物，它们在空中做无规则运动，是机械运动，不属 16 / 25 于分子的运动； [6]为有效减小PM2.5 在空气中浓度，可严厉查处焚烧垃圾、秸秆，减少汽车尾气排放． 四、作图题（共计10 分） 23．（2021·全国九年级专题练习）如图所示，请在虚线框内填入灯泡与开关的符号，并将三孔插座正确连 入电路。 【答案】 【详解】 灯泡的接法：火线先进入开关，再进入灯泡，然后回到零线上，故上面为开关，下面为灯泡；三孔插座的 接法：上孔接地线，左孔接零线，右孔接火线。如图所示： 24．（2021·江苏）按要求作图（请保留作图痕迹）。 17 / 25 （1）如甲图所示，完成图中的光路； （2）如图乙所示，在水平桌面上用手指压铅笔尖，铅笔在竖置位置处于静止状态，在图中画出铅笔所受 弹力的示意图； （3）如图丙所示，通电导线中电流的方向向右，磁场对通电导线作用力的方向如图A 所示，改变实验条 件，在图B 中画出磁场对通电导线作用力的示意图。 【答案】(1) ；(2) ；(3) 18 / 25 【详解】 (1)过焦点的光线经凸透镜折射后折射光线平行于主光轴；过光心的光线其传播方向不变；如图所示： (2)由图可知：铅笔受竖直向上的弹力和手对它竖直向下的弹力，如图所示： (3)由图A 可知，此时磁场对通电导线作用力的方向向右，改变实验条件，磁场的方向改变，电流的方向也 改变了，所以所受力的方向不改变，还是向右，如下图： 五、计算题（25 题8 ，26 题6 分，27 题7 分，共计21 分） 25．（2021·陕西西北工业大学附属中学八年级期末）如图所示，被称为“世界最快的水陆两栖车”的“美 洲豹”装配有定制的3.7 升V6 引擎，玻璃钢船体和轻量化的铬钢底盘。该车车身质量约1300kg，标准承载 19 / 25 250kg，每个轮子与地面的接触面积250cm2，“美洲豹”的四个车轮儿可通过液压方式进入底盘，使用一个 喷气驱动控制杆从汽车快速切换为快艇。在标准承载情形之下，求:（g=10N/kg；ρ 水=1.0×103kg/m3） （1）“美洲豹”对水平地面的压力和压强。 （2）“美洲豹”在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4 倍，此时引擎的牵引力是多少N? （3）“美洲豹”切换成快艇漂浮在水面上时受到的浮力和排开水的体积。 【答案】（1） ， ；（2） ；（3） ， 【详解】 解：（1）“美洲豹”的总质量为 “美洲豹”对水平地面的压力 “美洲豹”对水平地面的压强 （2）在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4 倍，此时引擎的牵引力是 （3）切换成快艇，漂浮在水面上时受到的浮力 排开水的体积 20 / 25 答：（1）“美洲豹”对水平地面的压力为 和压强为 ； （2）在水上匀速直线行驶时，受到的阻力是车重的0.4 倍，此时引擎的牵引力是 。 （3）切换成快艇漂浮在水面上时受到的浮力为 和排开水的体积为 。 26．（2021·贵州）我国生产的无人机世界领先，应用领域广泛，如图甲所示为深受广大航拍爱好者喜爱的 “YU-2”型无人机，下表是有关它的一些飞行参数。根据表中资料信息，求： （1）无人机在空中悬停时受到的升力F。 （2）无人机以最大速度匀速上升100m，空气阻力忽略不计，升力对无人机做功的功率P。 （3）无人机在空中A 点接收到自动返航指令后，将从A 点沿ABCD 航线自动返回至起飞点D，如图乙所示， 假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行，求它从A 点返回至D 点所需的时间t。 型号 YU-2 动力系统 电动 质量 1100g 最大上升速度 4m/s 最大下降速度 3m/s 最大水平飞行速度 20m/s 最大飞行海拔高度 600m 最长悬停时间 29min 卫星定位 GPS 21 / 25 【答案】（1） ；（2） ；（3） 【详解】 解：（1）无人机在空中悬停时处于静止状态，飞机受到的升力F 与无人机受到的重力为一对平衡力，大小 相等，故无人机在空中悬停时受到的升力 （2）无人机最大上升速度为4m/s，无人机以最大速度匀速上升100m，空气阻力忽略不计，受到的升力与 重力为一对平衡力，大小相等，升力对无人机做功的功率 （3）由图乙可知，从A 到B，离起点的距离不变，高度增大，即无人机竖直上升，上升的高度 已知最大上升速度 ，从A 到B 所用时间 由图乙可知，从B 到C，飞机高度保持不变，离起点的距离从 减小到 ，即飞机水平飞行，飞机 水平通过的距离 已知最大水平飞行速度 ，从B 到C 所用时间 由图乙可知，从C 到D，离起点的距离保持不变，高度300m 减小到0，竖直通过的距离 22 / 25 即飞机竖直下降，已知最大下降速度 ，从C 到D 所用时间 故假设无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行，它从A 点返回至D 点所需的时间 答：（1）无人机在空中悬停时受到的升力F 为 ； （2）升力对无人机做功的功率P 为 ； （3）无人机在各段航线上均以相应的最大速度匀速航行，它从A 点返回至D 点所需的时间t 为 。 【点睛】 本题考查重力、速度、功率的计算及二力平衡条件的运用，最后一问是难点，关键是明确无人机在不同时 段的运动情况。 27．（2021·沙坪坝·重庆一中九年级一模）某学习小组，制作了一个探究“滑动摩擦力与压力大小关系” 的实验装置，如图甲所示。绝缘的轻质木板，压在硬性轻质且光滑的金属滑片上，木板和金属滑片均水平 放置且足够长，电路开关闭合时，可通过改装后的电流表读出滑片所受压力 F 的大小。重为 5.5N 的铁块 通过细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦），与重为 0.5N 的空桶相连，将铁块放在水平木板上时，滑片恰 好在滑动变阻器 R2底端，电阻不计的弹簧被压缩，此时电路的总功率 P=0.6W，R1的功率记为 P1。实验 装置通过向桶中加入细沙，改变铁块对木板的压力；水平向左推动木板时，铁块始终保持静止，通过始终 在水平方向的拉力传感器（位置可随铁块一起相对地面上下调节）的示数，可得出木板与铁块之间摩擦力 的大小。电路中，电源电压恒为 3V， R2阻值分布均匀（阻值与长度成正比）。弹簧长度变化量与压力的 关系如图乙所示。小组实验后，得到拉力传感器示数 F 和压力 Fs 的数据如表丙所示。 F 压 /N 0 1 2 3 4 5 F / N 0 0. 2 5 0 . 5 0. 7 5 1 1. 2 5 （1）若铁块的底面积为20cm2，当F=1N 时，铁块对木板的压强为多少？ （2）学习小组应当将电流表的哪个刻度改为压力5N？ （3）若压力为0 时，滑片恰好在R₂ 的顶端，此时R1的功率记为P2，且P1： P2=1：9 当电流表的示数为 0.5A 时，向桶中加入细沙的重力为多少？ 23 / 25 【答案】（1）500Pa；（2）0.2A；（3） 【详解】 解：（1）从图丙可知，若铁块的底面积为20cm2，当F=1N 时，铁块对木板的压力为4N，铁块对木板的压 强为 （2）重为 5.5N 的铁块通过细线绕过定滑轮（不计绳重和摩擦），与重为 0.5N 的空桶相连，即压力为 5N，滑片恰好在滑动变阻器 R2 底端，滑动变阻器 R2全部接入，此时电路的总功率 P=0.6W，而电源电压 为3V，故此时的电流为 （3）滑片恰好在滑动变阻器 R2 底端，此时电路的总功率 P=0.6W，R1的功率记为 P1 若压力为0 时，滑片恰好在R₂ 的顶端，此时R1的功率记为 而P1： P2=1：9，故 故 24 / 25 则 此时只有电阻R1接入电路，则电阻R1的阻值为 当压力为5N 时，R1与R2串联，且R2全部接入，则总电阻为 故电阻R2的阻值为 而此时R2的长度为5cm，故1cm 为2Ω，当电流表的示数为0.5A 时，此时的总电阻为 即滑动变阻器的电阻R2 ’的阻值为 即此时的滑片位于顶端往下0.5cm，则从图乙可知，铁块对木板的压力为0.5N，对铁块进行受力分析，其 受到了向上的拉力和木板对铁块向上的支持力，以及向下的重力，那么绳子给其向上的拉力为 对桶进行受力分析，向桶中加入细沙的重力为 答：（1）当F=1N 时，铁块对木板的压强为500Pa； （2）故将电流表的0.2A 改为压力为5N； （3）对桶进行受力分析，向桶中加入细沙的重力为4.5N。 25 / 25
