08南通3年中考物理壓軸題解析

南通市3年中考物理壓軸題解析（解析版）2020年中考第21題閱讀短文?；卮饐栴}。智能防疫機(jī)器人我國研制的某款智能防疫機(jī)器人，具有自主測溫、移動、避障等功能.機(jī)器人利用鏡頭中的菲涅爾透鏡將人體輻射的紅外線聚集到探測器上，通過處理系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為熱圖象，實(shí)現(xiàn)對人群的體溫檢測。當(dāng)發(fā)現(xiàn)超溫人員。系統(tǒng)會自動語音報(bào)警，并在顯示屏上用紅色框標(biāo)性人的臉部。機(jī)器人利用磁敏電阻等器件來監(jiān)控移動速度?？刂乞?qū)動電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)。圈甲為控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的原理電路，U為輸入電壓。RB為磁敏電阻。阻值隨外加磁場強(qiáng)弱的變化而改變。機(jī)器人為有效避障。在移動過程中會發(fā)射、按收超聲波(或激光)來征測障礙物信息。當(dāng)感如到障礙物時(shí)。機(jī)器人依靠減速器進(jìn)行減速。井重新規(guī)劃行駛路線。下表為機(jī)器人的部分參數(shù)。“電池比能量”為單位質(zhì)量的電池所能輸出的電能，“減速器的減速比”為輸入轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的比值。電池的質(zhì)量10kg減速器的減速比30：1電池比能量140W?h/kg驅(qū)動電機(jī)的輸入總功率400W移動速度0.1m/s1m/s驅(qū)動電機(jī)將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率60%（1）機(jī)器人在行進(jìn)過程中遇到玻璃等透明障礙物時(shí)。利用___(選填“超聲波"或“激先”)才能較好感知到障得物。以移動機(jī)器人為障礙物。障礙物是______的。（2）下列關(guān)于機(jī)器人的說法中。錯(cuò)誤的是______A.菲涅爾透鏡的作用相當(dāng)于凹透鏡B.菲涅爾透鏡接收的是人體輻射出的電磁波C．圖甲中電磁鐵的上端為N極D.機(jī)器人發(fā)現(xiàn)體溫380C的人會語音報(bào)警并識別（3）若機(jī)器人以最大速度沿水平路面勻速直線站動7min，此過程中機(jī)器人受到的阻力為_____N.酒耗的電能占電池所能輸出總電能的_____%（4）控制電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的磁敏電阻阻值隨磁場強(qiáng)弱變化的圖線如圖乙。當(dāng)磁敏電阻在正常工作區(qū)時(shí)，即使圖甲電路中輸入電壓U發(fā)生改變，R1兩端電壓U1都能維持在一定值附近微小變化。從而使控制電路中的電機(jī)穩(wěn)定轉(zhuǎn)動。則磁敏電阻的正常工作區(qū)對應(yīng)圖中___(選填“ab”或“bc")段.已知無磁場時(shí)RB阻值為200Ω，R1的阻值為400Ω.線圈電阻忽略不計(jì)。當(dāng)U為24V時(shí)，處在磁場中的RB電功率為0.32w.則R1兩端的電壓是______v.（5）圖丙是機(jī)器人測速系統(tǒng)的部分裝置簡化圖。磁敏電阻轉(zhuǎn)速傳感器安裝在驅(qū)動電機(jī)旋轉(zhuǎn)齒輪的外側(cè)。當(dāng)傳感器對準(zhǔn)齒輪兩齒間隙時(shí)，電纜輸出電流為0.某次當(dāng)驅(qū)動電機(jī)的齒輪勻速轉(zhuǎn)動時(shí)。電纜輸出如圖丁所示的周期性變化的電流。則1s內(nèi)對準(zhǔn)傳感器的齒間隙共有__個(gè)，若此時(shí)機(jī)器人遇到障礙物，減速器啟動，則經(jīng)減速器降速后的齒輪轉(zhuǎn)速為_______r/min?！敬鸢浮?1.（1）超聲波運(yùn)動（2）A（3）2403.3（4）ab16（5）10010【解析】(1)機(jī)器人在遇到玻璃等透明障礙物時(shí)，者利用激光，則激光透過碌礙物,使機(jī)器人不能感知障礙物.故只能利用超聲波，靠透明障礙物反射的超聲波，來感知障礙物:以移動的機(jī)器人為參照物.障礙物的位置是變化的.故障礙物是運(yùn)動的.(2)由題意，菲涅爾透鏡將不可見光紅外線聚集，說明菲涅爾透鏡的作用相當(dāng)于凸透鏡.故A錯(cuò)誤.紅外線是人體輻射出來的.紅外線屬于電磁波,故B正確.由圖甲，電磁鐵線圈中的電流從下端流人，由安培定則得出，電磁鐵的上端是N極,故C正確.由題意，機(jī)器人發(fā)現(xiàn)體溫38°C的人會語音報(bào)警并識別,故D正確.(3)由題意,機(jī)器人移動的距離s=vt=1m/sX7X60s=420m,消耗的電能W電=P電t=400WX7X60s=1.68X105J;機(jī)器人移動消耗的機(jī)械能W機(jī)=ηW電=60%X1.68X105J=1.008X105J,機(jī)器人受到的阻力與機(jī)器人的牽引力是一對平衡力,W機(jī)=Fs,則受到的阻力f=F=W電池所能輸出總電能W總=140W?h/kgX10kg=1400w?h=140WX360s=5.04X106J.則消耗的電能占電池所能輸出總電能的比值η'=W（4）由題意,欲使U1變化不大，電路中的電流變化范圍較小，由圖乙可知，在磁場較弱的一個(gè)范圍內(nèi)（ab范圍)，磁敏電阻阻值變化不大，都約等于無磁場時(shí)的阻值，故磁敏電阻的正常工作區(qū)應(yīng)是ab段.當(dāng)U=24V時(shí)，電路的電流較小，電磁鐵磁性較弱，故此時(shí)可以認(rèn)為RB阻值不變，即RB=200Ω.則電路中的電流I=PRB=0.32W200Ω=0.04A,R1兩端的電壓(5)由圖丁，可知周期為102s,則1s內(nèi)的周期數(shù):1s10-2s=100,即1s由圖丙，齒輪有20個(gè)齒，所以齒輪1s轉(zhuǎn)5轉(zhuǎn),即Sr/s，合300r/min.減速器的減速比為30：1，則經(jīng)減速器減速后的齒輪轉(zhuǎn)速為10r/min.2019年中考第21題．（10分）閱讀短文，回答問題．地鐵南通即將進(jìn)入地鐵時(shí)代．乘坐地鐵需文明出行、確保安全．地鐵站的站臺上標(biāo)有黃色警戒線；乘客應(yīng)留意車廂內(nèi)紅、綠色的線路指示燈．手持式安檢儀用于檢測乘客是否攜帶違禁金屬物品，工作人員能根據(jù)安檢儀發(fā)出低沉或尖銳的警報(bào)聲，判斷金屬物品的大小；手持式安檢儀的電池容量為2×103mAh，額定電壓為9V，額定功率為0.36W，電池容量指放電電流與放電總時(shí)間的乘積；當(dāng)剩余電量減為電池容量的10%時(shí)，安檢儀不能正常工作．圖甲為另一種安檢儀的原理模型，固定的矩形虛線區(qū)域內(nèi)存在方向豎直向上的磁場，寬度為0.6m．邊長0.2m的正方形金屬線圈放在水平傳送帶上，可隨傳送帶一起以速度勻速運(yùn)動．線圈進(jìn)、出磁場過程中會產(chǎn)生電流，從而線圈會受到大小隨線圈速度增大而增大、方向水平的磁場力作用，因此線圈與傳送帶間也存在摩擦力；運(yùn)動過程中線圈整體處于磁場中時(shí)，線圈中無電流產(chǎn)生．在線圈與傳送帶間無相對滑動時(shí)，傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率P與對應(yīng)的速度的數(shù)據(jù)如下表．（1）候車時(shí)乘客越過黃色警戒線會有危險(xiǎn)，那是因?yàn)榱黧w的流速越大，壓強(qiáng)越；有乘客手捧鮮花進(jìn)入車廂，所有乘客都聞到了花香，這是因?yàn)榉肿釉冢?）下列說法中，正確的是．A．手持式安檢儀也能檢測出酒精等易燃違禁物品B．通過手持式安檢儀報(bào)警聲的音調(diào)可判斷金屬物大小C．站立的乘客拉住扶手是為了避免受慣性作用造成傷害D．佩戴紫色眼鏡的乘客也能準(zhǔn)確辨別出線路指示燈的顏色（3）手持式安檢儀正常工作時(shí)的電流為mA；電池充滿電后，安檢儀能正常工作的最長時(shí)間為h．（4）分析表中數(shù)據(jù)，當(dāng)傳送帶速度為0.5m/s時(shí)，傳送帶克服線圈摩擦力做功的功率P=W；線圈進(jìn)入磁場時(shí)受到的摩擦力與傳送帶勻速運(yùn)動的速度的變化關(guān)系如圖乙所示，則當(dāng)>m/s時(shí)線圈將在傳送帶上滑動．（5）設(shè)傳送帶的速度保持0.2m/s不變．已知線圈的邊進(jìn)入磁場時(shí)，邊受到的磁場力方向水平向左，當(dāng)邊出磁場時(shí)，由于邊受到磁場力作用，線圈會受到方向水平向（選填“左”或“右”）的摩擦力的作用；將多個(gè)與圖甲中相同的線圈每隔相同時(shí)間從傳送帶的左端逐一釋放，釋放后線圈即與傳送帶保持0.2m/s的速度一起運(yùn)動．則=s時(shí)，一段時(shí)間后，傳送帶就會不間斷的受到一個(gè)線圈的摩擦力作用．【答案】（1）小永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動（2）B（3）4045（4）0.11.5（5）右2【解析】列車高速通過時(shí)，列車周圍的空氣流速快，壓強(qiáng)小，若人距離列車較近，人外側(cè)的氣壓大，產(chǎn)生的壓力差會將人壓向列車發(fā)生危險(xiǎn)，所以候車時(shí)人應(yīng)站在黃色警戒線之外，越過警戒線會發(fā)生危險(xiǎn)，由于分子在永不停息地做無規(guī)則運(yùn)動，人們才能聞到花香.(2)安檢儀只能檢測乘客是否攜帶金屬違禁物品，不能檢測酒精等易燃違禁物品，故A錯(cuò)誤.工作人員能根據(jù)安檢儀發(fā)出低沉或尖銳的警報(bào)聲判斷金屬物品的大小，這里的“低沉或尖銳”描述的是聲音的音調(diào),故B正確.慣性不是力，不能說受到慣性的作用,故C錯(cuò)誤.佩戴紫色眼鏡的乘客看到的其他顏色的指示燈都是黑色的，無法辨別出指示燈的顏色，故D錯(cuò)誤，(3)手持式安檢儀正常工作時(shí)的電流I=PU=電池儲存的電能W=UIt.安檢儀正常工作的時(shí)間t=W×(1-10%)(4)分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，傳送帶克服線圈摩擦力做功的功事P與對應(yīng)的速度平方的比值是定值，則P與v2成正比，即0.016解得:P=0.1W.設(shè)P=kv2,k=P因?yàn)镻=Fv則kv2=Fv得到F=kv，觀察圖像可知，當(dāng)速度增大到一定值后，摩擦力保持0.6N不變，此時(shí)線圈與傳送帶之間為滑動摩擦，則v大=F大(5)當(dāng)be邊出磁場時(shí)，由于ad邊與be邊切割磁感線的運(yùn)動方向不變,產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向不變，受到的磁場力方向不變，所以ad邊受到的磁場力方向向左，則受到的摩擦力水平向右，要使傳送帶不間斷地受到一個(gè)線圈的摩擦力作用，則相鄰線圈之聞的間隔等于線圈的邊長，即左邊的線圈受力邊ad剛好進(jìn)人磁場時(shí)，右邊的線圈受力邊be剛好離開磁場，?t=sv2018年中考第9題閱讀短文回答問題噴泉噴泉是利用水泵將水噴灑成特定形態(tài)的水表演藝術(shù)。水泵由電機(jī)帶動工作時(shí)。水泵的葉輪高速旋轉(zhuǎn)，驅(qū)使水飛離計(jì)輪向外噴出，從而在葉輪中心區(qū)形成真空、將池中的水不斷“吸”上來。水泵轉(zhuǎn)速恒定時(shí)，噴出的水柱高度穩(wěn)定。音樂噴泉用計(jì)算機(jī)采集音樂的聲音頻率特征，并將實(shí)其轉(zhuǎn)化為控制信號，用以改變輸入電機(jī)的電源頻率，電源頻率的改變使水泵的轉(zhuǎn)速發(fā)生變化，達(dá)到調(diào)節(jié)水柱高度的目的。水泵的流量與轉(zhuǎn)速成正比，揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比.流量指單位時(shí)間內(nèi)噴出水的體積，揚(yáng)程指水泵能將水提升的高度.圖甲所示是一游樂噴泉向上噴出的水柱使卡通模型懸停在空中的照片,噴泉使用的水泵部分參數(shù)如表一，模型懸停在空中時(shí)，水沖擊到模型時(shí)的速度v與模型的質(zhì)量M、水泵流量Q之間的關(guān)系如表二，（1）欣賞音樂噴泉時(shí)，悅耳的聲音是通過_________入人耳的.A.卡通模型所受重力與水對模型的沖擊力B.向上噴出的水在上升過程中的速度處處相等C.陽光下噴泉附近常出現(xiàn)的彩虹是由光的反射引起的D.音樂噴泉通過采集聲音中的音調(diào)信息控制水泵的轉(zhuǎn)速(3)某噴泉裝有四臺參數(shù)如表一的水泵.第一次調(diào)試時(shí)，水泵轉(zhuǎn)速為額定值的0.9倍，則此時(shí)揚(yáng)程為_____m;第二次調(diào)試時(shí)四臺水泵都在額定功率下工作，每臺水泵先依次各噴20s，然后一起噴70s停噴，則這次調(diào)試過程四臺水泵消耗的電能為___________kW?h.(4)分析表二數(shù)據(jù)，當(dāng)卡通模型的質(zhì)量為10kg,水沖擊模型時(shí)的速度為5.0m/s時(shí),對應(yīng)的流量為_____m3/s,水泵每秒噴出水的質(zhì)量為_______kg.(5)如圖乙為控制噴泉斷續(xù)工作的模擬電路，AB兩端輸人如圖丙所示的周期性變化的電壓UAB，定值電阻R=2Ω.D為電子元件，當(dāng)UAB<6V時(shí),D兩端的電壓UD等于輸人電壓，UAB≥6V時(shí),UD保持6V不變，當(dāng)R的電功率滿足PR≥8W時(shí)，水泵啟動噴水，則t=3s時(shí)電阻R的電功率為______W;該電路工作20min,噴水時(shí)間共為_______s.【答案】(1)空氣大氣壓(2)D(3)6.480.75(4)0.0220(5)40.5400【解析】(1)音樂聲通過空氣傳人人耳。水泵的葉輪中心區(qū)形成真空時(shí)，水池中的水在大氣壓的作用下不斷地進(jìn)人水泵內(nèi)，（2）卡通模型所受重力與水對模型的沖擊力作用在同一物體上，不屬于相互作用力，故A錯(cuò)誤；向上噴出的水.由于受到重力的作用，上升過程中的速度會減小，故B錯(cuò)誤；彩虹是光的色散現(xiàn)象，故C錯(cuò)誤；音樂噴泉通過采集聲音的音調(diào)信息，通過聲音頻率的變化控制水泵的轉(zhuǎn)速，故D正確.(3)揚(yáng)程與轉(zhuǎn)速的平方成正比，HH'=n2四臺水泵消耗的電能W=4Pt=4×7.5×103W×(20s+70s)=2.7×106J=0.75kW.h.(4)根據(jù)表二數(shù)據(jù)可知,M=100Qv,卡通模型為10kg,水沖擊模型的速度為5.0m/s,則對應(yīng)的流量Q=M100v=10100×5每秒噴出水的質(zhì)量m=ρV=1.0×103kg/m3×0