2021年中考物理微复习 65 高科技中的中考物理

专题65高科技中的初中物理

本专题主要研究核动力航母、无人机、机器人等现代高科技与初中物理的联系，目的是更好的解

决中考试题里高科技问题。要知道主要考查无人机等智能化机械涉及到的物理知识，比如电磁波的应

用、一次能源和二次能源的定义。太阳能的利用，以及能量的转化基础问题。考查电磁感应的应用。

还有考查了热值、电动机效率和功等知识在生活中的应用与计算，综合性较强得物理问题。扫地机器

人为载体，考查流体压强与流速的关系，考查学生应用物理知识解决实际问题的功底。也有的题考

查压强和功的大小计算、速度公式及其应用，综合性较强，难度适中，关键是知道无人机停放在水平

地面时，对地面产生的压力和它们的重力相等。还要熟练掌握用于现代战争的航空母舰工作时涉及的

初中物理知识，比如浮力、压强、重力、运动与静止的相对性等问题。

例题解析与对点练习

【例题4（2021四川成都）2021年6月23日9时43分，我国用长征三号乙运载火箭，成功发射北斗系统

第55颗导航卫星，提前半年完成全球组网部署。火箭加速升空时，火箭推力___________重力；卫星脱

离火箭时，由于具有.能保持原有运动状态。

【答案解析】（1）大于（2）惯性

【试题解答】（1）火箭加速升空时，所受合力向上，那么火箭推力应该大于重力。

（2）卫星脱离火箭时，能保持原有运动状态，是因为它具有惯性，保持原有静止状态或匀速直线运动状

态不变的性质。

【对点练习】（2021四川南充）2021年6月23日9时43分，北斗3号最后一颗全球组网卫星在西昌卫星

发射中心发射成功，它是北斗3号系列的第三颗地球同步卫星，主要用于无线电导航、无线电测定等。

关于卫星下列说法正确的是（）

A.该卫星在加速升空的过程中，机械能不变

B.该卫星进入同步轨道后，相对地表静止

C.该卫星运行一周的时间约为365天

D.该卫星与地面基站可通过超声波传递信息

【答案解析】B

【试题解答】A.在卫星加速升空的过程中，卫星的质量不变，速度变大，动能变大；同时质量不变、

高度增加，重力势能增大，所以机械能增大，故A错误；

B.卫星进入同步轨道后，地球同步卫星和地球之间的位置没有发生改变，卫星相对于地表是静止的，

故B正确；

C.地球同步卫星和地球的自转周期一样，即每隔24小时绕地球一周，故C错误；

D.卫星与地面站之间是真空，真空不能传声，所以只能利用电磁波传递信息，故D错误。

【例题2】（2021贵州黔西南）2021年12月17日，中国第一艘国产航空母舰在海南三亚某军港交付海军，

这艘航母命名为“中国人民解放军海军山东舰”。山东舰满载排水量约5万吨，可以搭载36架歼-15舰载

机。下列分析正确的是（）

A.山东舰满载时受到的浮力为5X107N

B.舰载机全部飞出后，山东舰受到的浮力不变

C.舰载机在舰上起飞的过程是匀速直线运动

D.山东舰在海上沿直线匀速航行时，受到的阻力与水的推力是平衡力

【答案解析】D

【试题解答】A.由题意可知，山东舰满载排水量约5万吨，这些水的重力

G=^=5xl07kgxl0N/kg=5xl08N

根据阿基米德原理可知，山东舰满载时受到的浮力大小等于排开这些水的重力，即山东舰满载时受到

的浮力为5xlO8N.A错误；

B.根据二力平衡可知，舰载机没有飞出前，山东舰受到的浮力大小等于其自身和舰载机重力之和；舰载

机全部飞出后，山东舰受到的浮力大小等于其自身重力，浮力是有变化的；B错误；

C.舰载机在舰上起飞的过程速度是越来越大的，不是匀速运动，C错误；

D.山东舰在海上沿直线匀速航行时，水平方向上处于平衡状态，受力平衡，水平方向受到阻力和水

的推力作用，这两个力是平衡力，D正确。

【对点练习】我国核动力潜艇的相关技术已十分成熟，目前正在加紧研究将大功率核动力用于航空母舰

的技术，关于核动力航母说法正确的是（）

A.航母使用的核能属于可再生能源

B.航母核反应堆里发生的是核聚变

C.航母核反应堆中发生的链式反应是可以控制的

D.航母核反应堆产生的核废料对环境没有污染

【答案解析】C

【试题解答】航母使用的核能属于不可再生能源，故A错误；航母核反应堆里发生的是核裂变，故B

错误；航母核反应堆中发生的链式反应，是可以控制的，否则无法为我们所用，故C正确：航母核反

应堆产生的核废料会产生核污染，应挑选无人区深埋处理，故D错误。

【例题3】（2021四川成都）人工智能飞速发展的今天，智能配送机器人己被广泛使用，用户可通过人脸

识别、输入（扫描）取货码等多种方式取货。图是某款机器人正在送货的情景，下列分析正确的是

)

A.机器人旁边的影子，是光的折射形成的

B.行人都能看见机器人，是由于阳光在它表面发生了镜面反射

C.用户进行人脸识别时，摄像头所成的像是倒立缩小的实像

D.阳光是由红、绿、蓝三种颜色的光混合而成的

【答案解析】C

【试题解答】A.机器人旁边的影子，是光的直线传播形成的，故A错误；

B.从各个方向都能看到机器人，是由于阳光在它表面发生了漫反射，故B错误；

C.摄像头的镜头相当于凸透镜，摄像时符合凸透镜的成像规律中的：物距大于二倍焦距，所成的像

是倒立、缩小的实像，故C正确；

D.太阳光是复色光，是由红橙黄绿蓝靛紫七种色光组成的，故D错误。

【对点练习】如图所示为某品牌四旋翼无人机，该无人机具有一键起降和返航、空中悬停、高清拍摄、

GPS定位等功能，下表是该无人的部分参数:

整机质量2kg电池额定电压15V

最大上升速度6m/s电动机工作电压12V

最大下降速度2m/s悬停时每个电动机功率50W

最大水平速度16m/s电动机数量4

在某次火灾中，该无人机参与火情的勘测，它先以最大速度匀速直线上升，且达到60m高处时，再

以最大速度水平匀速直线飞行到达1.6km远处的火场上空。若无人机整个过程四个电动机同时工作，电

动机将电能转化为机械能的效率为90%,假定无人机以最大速度匀速直线上升时，受到的阻力大小

为10N,通过计算回答下列问题:(g取10N/kg)

(1)无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时几秒？

(2)无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗几电能？

(3)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗几电能？

【答案解析】(1)无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时110s；

(2)无人机到达火场上空后，悬停观测10分钟，则10分钟内电动机消耗1.2X105J；

(3)无人机以最大速度匀速直线上升60m,这个过程中消耗2000J的电能。

【试题解答】利用s=vt求出匀速上升需要时间、水平匀速直线飞行时间，进而求出起飞到到达火场需要

时间；求出悬停时电动机总功率(4个电动机)，利用W=Pt求悬停时消耗电能；无人机上升过程的升力等

于重力加上阻力，利用W=Fs求升力做的有用功，利用9=_!!弛=9()%求消耗的电能。

W电

(1)由V=旦得，

t

匀速上升需要的时间：t产士L型也10s；

丫16in/s

水平匀速直线飞行的时间:t2=S2」600m=]oos,

v216ro/s

无人机从起飞到火场上空，这一过程共耗时：

t=t1+t2=10s+100s=110s；

（2）悬停时电动机总功率:P=50WX4=200W,

悬停时消耗电能：W=Pt=200WX10X60s=1.2X105J；

⑶无人机匀速上升过程的升力:F=G+f=mg+f=2kgX10N/kg+10N=30N,

做的有用功：Wm"=Fh=30NX60m=1800J,

由n=弱曳=90%可得消耗的电能：

W电

W电="曳=竺皿1=20001。

专题点对点强化训练

一、挑选题

1.（2021安徽）一人造地球卫星沿椭圆轨道运行，我们把卫星运行过程中离地球最近的一点叫近地点，最

远的一点叫远地点（如图所示）。已知卫星在运行过程中机械能保持不变，那么

A.卫星在远地点的势能最大、动能为零

B.卫星在近地点的动能最大、势能为零

卫星从近地点向远地点运动过程中，势能增大，动能减小

D.卫星以近地点向远地点运动过程中，动能增大，势能减小

【答案解析】C

【试题解答】A.人造地球卫星在远地点时，卫星和地球的相对距离最大，速度最小，故人造地球卫星

在远地点时势能最大，动能最小但不是零。故A不符合题意；

B.人造地球卫星在近地点时，卫星和地球相对距离最小，速度最大，故人造地球卫星在近地点时动

能最大，势能最小但不是零。故B不符合题意；

CD.卫星从近地点到远地点运动过程中，高度增大，速度变小，重力势能增大，动能变小，动能转化为

重力势能。故C符合题意，故D不符合题意。

2.（2021甘肃天水）我国的新型航母将采纳自行研制的电磁弹射器，小明猜想它的工作原理如图所示,

电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通过强电流时，即可受到

强大的推力，小明的猜想与下列实验原理一样的是（）

【答案解析】C

【试题解答】根据通电导体在磁场中受到磁场力的作用分析解答。

由题意可知，电磁弹射器的弹射车与飞机前轮连接，并处于强磁场中，当弹射车内的导体通以强电流

时，即可受到强大的推力，由此可知其原理是通电导体在磁场中受力而运动。

A.图中的实验说明条形磁铁对小磁针有力的作用，是磁体的基本性质，故A不符合题意；

B.由图知，这是研究电磁铁磁性强弱的影响因素，利用的是电流的磁效应，故B不符合题意;

C.图中有电源，通电导体棒在磁场中受力而运动，即与电磁弹射器的工作原理一样，故C符合题意;

D.图中没有电源，闭合电路的部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，产生感应电流，这是电磁感

应现象，故D不符合题意。

【本题点评】对于电磁学中的电流磁效应、磁场对通电导体有力的作用、电磁感应实验区分要注意条

件。

3.现在兴起的智能手机无线充电主要是运用电磁感应技术，当电源的电流通过充电底座中的送电金

属线圈产生磁场，带有金属线圈的智能手机靠近该磁场就能接受磁场，产生电流，实现充电过程。以下

设备也是利用“磁生电”工作的是（）

A.电磁起重机B.扬声器C.电烙铁D,动圈式话筒

【答案解析】D

【试题解答】本题考查电磁感应的应用。电磁起重机是应用了电流的磁效应，A错误；扬声器是利用

电流的磁效应工作的，B错误；电烙铁是利用电流的热效应工作的，C错误；动圈式话筒是利用电

磁感应工作，把机械能转化为电能，D正确。

4.平昌冬奥会闭幕式的“北京8分钟”惊艳了全世界，在美轮美奂的光影中，冰上少年与智能机器人

随音乐共舞，20多名机器人动作整齐划一，精准优美，和炫舞少年相得益彰，关于正在表演的机器

人和冰上少年，下列说法正确的是（）

A.机器人在弯道滑行时，运动状态不发生改变

B.机器人在冰面上运动时，不受力的作用

C.相对于看台上的观众，滑行中的机器人是运动的

D.相对于自己的溜冰鞋，滑行中的少年是运动的

【答案解析】C

【试题解答】机器人在弯道滑行时，运动方向改变，所以运动状态改变，故A不正确；机器人在冰面

上运动时，会受到重力、支持力和摩擦力的作用，故B不正确；看台上的观众与相劝于看台上的观

众，滑行中的机器人是运动的滑行中的机器人相对位置会发生改变，所以相对于看台上的观众，

滑行中的机器人是运动的，故C正确；运动少年和溜冰鞋相对位置没有改变，所以相对于自己的溜冰

鞋，滑行中的少年是静止的，故D不正确.

5.辽宁号航母的舰载机歼-15着舰时在拦阻索作用下停下来，这个过程中（）

A.拦阻索对战机的作用力使拦阻索发生形变

B.拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变

C.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的受力物体一样

D.战机对拦阻索作用力与拦阻索对战机作用力的作用效果一样

【答案解析】B

【试题解答】力的作用是相互的；力可以改变物体的形状，可以改变物体的运动状态。

A.力可以改变物体的形状，拦阻索对•战机的作用力使战机发生形变，故A错误；

B.可以改变物体的运动状态，拦阻索对战机的作用力使战机运动状态改变，故B正确；

C.战机对拦阻索作用力受力物体为拦阻索，拦阻索对战机作用力的受力物体为战机，故受力物体不一

样，故C错误：

D.作用效果不同，战机对拦阻索作用力使拦阻索发生形变，拦阻索对战机作用力使战机运动状态发生变

化，故作用效果不一样。故D错误。

6.我国最先进的自主潜水器“潜龙三号”（如图）成功首潜。潜水器在水面下匀速下潜过程中（）

A.受到的重力小于浮力B.上、下表面受到的压力差变大

C.受到的压强变大，浮力变大D.受到的压强变大，浮力不变

【答案解析】D

【试题解答】潜水器在水面下匀速下潜，此时水的密度不变，潜水器浸没在水中，其排开水的体积不

变，但是在水中的深度逐渐增深。根据公式P=Pgh和公式F浮=P液gV排可知，潜水器受到的压

强增大，浮力不变，即上、下表面受到的压力差不变。故选项A、B、C均错误，D正确。

二、填空题

7.我国首艘国产航母离港海试，向作战舰艇迈出关键一步。当舰载机在甲板上着陆时，由于会

继续向前滑行，需要借助阻拦索的拉力才能尽快停止，说明力的作用效果是。甲板上

的工作人员要佩带有耳难的头盔是为了在防治噪声。

【答案解析】惯性；力可以改变物体的运动状态；人耳处。

【试题解答】（1）一切物体都有惯性，与物体的运动状态无关。舰载机降落在航母甲板上，舰载机原

来处于运动状态，由于惯性还会继续向前滑行。

（2）力可以改变物体的形状、力可以改变物体的运动状态。阻拦索的拉力使舰载机由运动变为静止,

说明力可以改变物体的运动状态。

（3）减弱噪声的途径有三种：在声源处减弱噪声、阻断噪声的传播、在人耳处减弱噪声。

甲板上的工作人员要佩带有耳罩的头盔是为了人耳处减弱噪声。

8.如图所示为我国某新型战略核潜艇。它在水面航行时排水量为9000t,受到的浮力为N.它

在水下下潜过程中，受到的浮力（选填“增大”、“减小”或“不变”），受到水的压强（选

填“增大”、“减小”或“不变”）。（g取10N/kg）

【答案解析】9X107；增大；增大

【试题解答】（1）核潜艇在水面航行时受到的浮力：

F.?=Gtit=mHIg=9X106kgX10N/kg=9XIO7N；

（2）随着海水深度的增加，单位体积海水的质量变大，即海水的密度增大，根据F产G产P浓gV柞可知,

潜水器受到的浮力增大;

（3）根据p=Pgh可知，在核潜艇下潜过程中，所处深度h增大、海水的密度不变，所以海水对它的压

强增大。

9.我国第二艘航空母舰己于2021年5月13日开始出海试航，将来可增加我国海军实力。如图所示，辽

宁号航空母舰训练过程中，舰载飞机飞离航母，与飞离前相比，母舰会（选填“上浮一些”、“下

沉一些”或“保持不变”）。舰载机起飞时，机翼上表面空气流动速度（选填“大于”、“小于”

或“等于"）下表面空气流动速度。

【答案解析】h浮一些；大于

【试题解答】（1）航母始终漂浮于水面上，由漂浮条件可知，浮力等于重力，即F；产G,当舰载飞机飞离

航母后，航母的重力G减小，因航母仍处于漂浮状态，故所受浮力F；?要减小；因浮力减小，由阿基米

德原理F；kPgVw可知，排开水的体积减小，航母将上浮一些。

（2）由于机翼都做成上凸下平的形状，同一股气流在一样的时间内，通过机翼的上方和下方，上

方气流通过时经过的路程大，速度大；下方气流通过时经过的路程小，速度小。

三、综合应用题

10.（2021苏州）Phyphox是一款功能强大的物理实验手机软件，其中的AcousticStopwatch功能能够自动

记录下所接收到的两次响声之间的时间间隔：当手机接收到第一次响声时便自动计时，当再次接收到响

声时计时自动停止（类似于使用秒表时的启动和停止），由于对声音的响应非常灵敏，计时可精确到0.

OOlso

甲、乙两人使用手机在空旷安静的广场上测量声音的传播速度。他们分别站于间距测量值为s的A、

B两处，打开手机软件做好计时准备。甲先在手机边击掌一次，乙听到击掌声之后，也在手机边击掌

一次。查看甲、乙两手机均有效记录下了两次掌声的时间间隔，分别为t甲、t乙.

甲手机V-------------------------S---------------------------->乙手机

Z处8公

(1)若已知空气中的声速为340m/s,0.001s内声音的传播距离为m；

(2)本实验中两手机所记录的时间大小关系是t甲t乙(>/=/<);

⑶测得空气中声音的传播速度v^=o(用s、t甲、t乙表示)

【答案解析】(1)0.34；(2)>；(3)—石一。

t甲-t乙

【试题解答】(1)声音的传播距离为s=vt=340m/sX0.001s=0.34m；

⑵由记录过程知，tw比tz.多记录声音传播的时间，故

(3)从A到B处声音的传播的时间为：tJ甲T乙、测得空气中声音的传播速度丫声=测得空气中

2

声音的传播速度v声=旦=—左一。

tt甲-t乙

11.(2021四川成都)据光明日报客户端报道，“东方电机有限公司研制的世界首台百万千瓦水电机组核心

部件完工交付”入选2021年中国十大科技进展新闻。首台百万千瓦转轮由多个叶片组成，每个叶片重达

11吨。叶片由钢质材料制成，一个叶片的质量为11吨，钢的密度为O=7.90Xl()3kg/m3,常数g取

10N/kgo求：

(1)一个叶片的体积；

(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功。

【答案解析】(1)1.39m3；(2)4.4XI05J

【试题解答】(1)一个叶片的体积

mllxl03kg

V=_®1.39m3

P7.90xl03kg/m3

(2)将一个叶片整体匀速提升4m需要做的功

W==mgh=1IxlO'kgxlON/kgx4m=4.4xlO'J

12.无人机以高分辨率高速摄像机、轻型光学相机、激光扫描仪等设备获取信息，广泛应用在航拍交通

管理等领域，如图为某型号无人机，整机质量2千克，停放时与水平地面总接触面积0.002米2,摄像

机拍摄速度11000帧/秒。在轿车限速120千米/时的某高速公路上，交警利用该无人机进行道路通行情

况实时监测。

(1)无人机停放在水平地面时，对地面产生的压强帕。

(2)无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了几功？

(3)无人机在某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，通过计算判断该轿车是否超速。

【答案解析】⑴1X104；⑵无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做了1200J的功；(3)计算可

知该轿车不超速。

【试题解答】无人机停放在水平地面时，对地面产生的压力和它们的重力相等，根据p=1•求出对地面

产生的压强。利用W=Gh计算无人机竖直向上爬升过程中克服重力做功；利用速度公式求出该轿车的速

度，然后与最大限速相比较即可得到答案。

(1)无人机停放在水平地面时，刻地面产生的压力：

F=G=mg=2kgX10N/kg=20N；

对地面产生的压强：

p=E=_20N_=[x104Pa；

S0.002m2

(2)无人机竖直向上爬升60米的过程中克服重力做功：

W=Gh=20NX60m=1200J；

(3)由题知，摄像机拍摄速度11000帧/秒，

已知某轿车通行0.6米的过程中拍摄220帧，则轿车运动的时间：

220帧

=0.02s,

11000帧/

该轿车的速度:v=%66m=30m/s,

t0.02s

因为30m/s=108knVh<120km/h,所以，该轿车不超速。

13.阅读短文回答问题:

嫦娥四号月背之旅

月球是地球的天然卫星，月球绕地球公转的周期与自转周期一样，所以月球总是同一面背对地

球，这一面被称为月球背面。物体在月球上的重力只有地球上的《

月球背面与地球间的通讯是一个难题，为解决该问题，我国在2021年5月成功发射了人类史上首个

月球信号中继卫星“鹊桥”（如图甲所示）。2021年12月8日，我国又将嫦娥四号探测器送入太空。嫦

娥四号经历地月转移、近