2024-2025年第二学期广东省深圳市福田区期末物理模拟练习试卷解答

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1. 2025年央视春晚的舞台上，人形机器人成为了科技与传统文化融合的亮点，
尤其是“福兮”系列人形机器人H1，以其精彩的扭秧歌表演吸引了广泛关注。
对于人形机器人单个手臂的长度，估测正确的是（ ）

A．B．C．D．
【答案】B
【详解】对于人形机器人单个手臂的长度和成年人手臂长度差不多，大约为70cm，故B正确，ACD错误。
故选B。
“校长杯”足球赛期间，小明腾空跃起将足球顶出。关于在空中飞行的足球，
下列说法正确的是（ ）

A．不受重力的作用B．惯性逐渐减小
C．运动状态发生改变D．做匀速直线运动
【答案】C
【详解】A．地球表面及附近的一切物体都受到重力的作用，足球在空中飞行时，也受到重力的作用，故A错误；
B．惯性的大小只与物体的质量有关，足球在空中飞行时，质量不变，惯性不变，故B错误；
CD．足球在空中飞行时，受到竖直向下的重力作用，足球的运动状态发生改变，不是做匀速直线运动，故C正确，D错误。
故选C。
如图所示的工具在使用时，属于费力杠杆的是（ ）
A．瓶盖起子B．食品夹
C．托盘天平D．羊角锤
【答案】B
【详解】A．瓶盖起子在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故A不符合题意；
B．食品夹在使用时动力臂比阻力臂短，属于费力杠杆，故B符合题意；
C．天平在使用时动力臂和阻力臂相等，属于等臂杠杆，故C不符合题意；
D．羊角锤在使用时动力臂比阻力臂长，属于省力杠杆，故D不符合题意。
故选B。
如图，鱼嘴吐出的气泡上升，对气泡上升时受到的浮力和气泡受到水的压强分析正确的是（ ）

A．浮力不变，压强不变B．浮力变小，压强变小
C．浮力变大，压强变大D．浮力变大，压强变小
【答案】D
【详解】气泡上升时，深度变小，由p=ρgh得气泡受到水的压强变小，因此气泡的体积变大，根据阿基米德原理F浮=ρ水gV排可知，气泡所受的浮力在变大，故D正确，ABC错误。
故选D。
5. 相同的两个烧杯中分别装有不同液体，把甲、乙两球分别轻轻放入两杯液体中，
最后甲球沉底，乙球悬浮，如图所示。甲、乙两球排开液体质量相等，则（ ）

A．甲球所受浮力比乙球小B．甲、乙球所受重力相等
C．左侧烧杯中所装液体密度较大D．两烧杯底部所受液体压强相等
【答案】C
【详解】A．根据阿基米德原理可知
，
因为甲、乙两球排开液体质量相等，所以两球浮力相等，故A不符合题意；
B．因为甲球在液体中沉底，甲球的重力大于浮力，乙球漂浮，乙球浮力等于重力，因为两球浮力相等，所以甲球的重力大于乙球的重力，故B不符合题意；
．由题知，两球浮力相等，即
则
因
所以
由知，在深度相同时甲烧杯底部受到液体的压强大，故C符合题意，D不符合题意。
故选C。
6. 如图甲所示，放在水平地面上的物体，受到水平推力F 的作用，
物体的F-t 和 v-t 图像分别 如乙、丙所示，下列判断不正确的是（ ）
A．当 t=1s时，物体受到的摩擦力是3N
B．当t=3s时，物体受到的摩擦力为5N
C．当 4s~6s时，拉力的功率为6W
D．当 2s~6s时，物体的动能先增大再不变
【答案】C
【详解】A．由丙图可知，当 t=1s时，物体速度为零，处于静止状态，合力为零，则水平方向受到的摩擦力和拉力是一对平衡力；由乙图可知，当 t=1s时，物体所受拉力为3N，所以摩擦力也为3N，故A正确，不符合题意；
B．当t=3s时，由丙图可知物体正在做加速运动，此时摩擦力为滑动摩擦力，由于滑动摩擦力大小不变，则当t=3s时，物体受到的摩擦力等于4s~6s时，物体匀速运动时受到的摩擦力，此时拉力为5N，由于受力平衡，则物体受到的摩擦力为5N，则当t=3s时，物体受到的摩擦力也为5N，故B正确，不符合题意；
C．由丙图可知，4s~6s内，物体做匀速直线运动，速度为v=2m/s，则4s~6s内拉力的功率
故C错误，符合题意；
D．当 2s~6s时，物体先加速运动后匀速运动，物体质量不变，速度先变大后不变，则物体的动能先增大再不变，故D正确，不符合题意。
故选C。
7 ．某同学探究“影响滑轮组的机械效率的因素”，他用质量相同的滑轮做了如图所示的实验，
并测算了各次实验的机械效率（如图），下列相关说法中正确的是（ ）
①实验时，弹簧测力计应在竖直匀速拉动时读数
②根据甲、乙两次实验可知：滑轮组的机械效率与绳子的绕法有关
③根据乙、丙两次实验可知：同一滑轮组，提升的物体越重，机械效率越高
④实验时，换用不同装置进行多次实验，目的是为了减小误差
A．只有①②B．只有②④C．只有①③D．只有③④
【答案】C
【详解】①在实验中，测绳端拉力F时，应竖直向上匀速拉动弹簧测力计且在拉动过程中读数，故①正确；
②甲、乙两次实验中绳子绕法不同，提升物重相同，机械效率都是70%，因此，说明滑轮组的机械效率与绳子的绕法无关，故②错误；
③乙、丙两次实验可知用的是同一滑轮组，丙中提升的物重大，②的机械效率小于③，说明同一滑轮组提起物重越大，机械效率越高，故③正确；
④为避免实验的偶然性，应换用不同的装置进行多次实验归纳得出普遍规律，故④错误。
故选C。
二、填空题：本大题共4小题，共10分。
8. AI机器人逐渐改变了我们的生活，如图所示为我国自主研发的某款人形机器人，身高1.65m，质量55kg。
某次测试中该机器人用100N竖直向上的力将箱子在2s内匀速抬高0.9m。
此过程中机器人对箱子所做的功为 ，对箱子所做的功的功率为 。

【答案】 90J 45W
【详解】[1]根据功的计算公式W=Fs（其中W表示功，F表示力，s表示在力的方向上移动的距离），已知机器人对箱子的作用力F=100N，箱子在竖直方向上移动的距离s=0.9m，将其代入公式可得W=Fs=100N×0.9m=90J
[2]功率的计算公式为​（其中​P表示功率，​W表示功，​t表示做功所用的时间）。​机器人对箱子做的功​W=90J，做功时间​t=2s，将其代入公式可得
9. 如图所示，在“探究浮力的大小跟哪些因素有关”的实验中，用弹簧测力计悬挂一个实心金属块，
分别在下列四种情况下保持静止。乙图中金属块所受浮力为 N；
比较甲、丙、丁三幅图可得出结论：浮力的大小与 有关。

【答案】 0.4 液体密度
【详解】[1]由图甲得，金属块的重力
G=F1=2.7N
由称重法可得乙图中金属块所受浮力为
F浮=G-F2=2.7N-2.3N=0.4N
[2]比较甲、丙、丁三幅图，丙图和丁图中金属块排开液体的体积相同，液体密度不同，弹簧测力计的示数不同，浮力不同，可得出结论：浮力的大小与液体的密度有关。
10. 如图是为了搬运建筑材料而使用的简单机械，此滑轮组在1min内将一批建材匀速提升了12m，
该过程中滑轮组的机械效率是75%，钢丝绳拉力F所做的功是7.2×104J。
滑轮A的作用是 ；拉力F的功率是 W，这批建材所受的重力是 N。

【答案】 改变力的方向
【详解】[1]由图可知，A是定滑轮，它的作用是改变力的方向。
[2]由图可知动滑轮上有三段绳子，则拉力移动的距离为物体提升高度的三倍，则拉力F的功率是
[3]有用功为
这批建材所受的重力是
小雅同学进行探究液体压强的影响因素的实验，
在水平桌面上的两个相同容器中已经装有甲、乙两种液体。
她将同一支调好的微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度处，
观察U形管中两次液面的高度差，如图所示。
由此可知， 液体中探头所在深度的液体压强更大，
由此还可推断 液体的密度更小；（均选填“甲”或“乙”）
如果固定探头的橡皮膜在水中的深度，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时，
U形管中液面高度差不变，这说明在同一液体内部的同一深度处，
液体向各个方向的压强大小 。

【答案】 乙 甲 相等
【详解】（1）[1]她将同一支调好的微小压强计的探头先后放入甲、乙两种液体中的相同深度处，观察U形管中两次液面的高度差，如图所示；乙液体压强计U形管两边液面的高度差较大，根据转换法可知，乙液体中探头所在深度的液体压强更大。
[2]甲乙液体中，探头的深度相同，根据变形式可知，因为甲液体产生的压强小，由此还可推断甲液体的密度更小。
（2）[3]如果固定探头的橡皮膜在水中的深度，使探头处于向上、向下、向左、向右等方位时，U形管中液面高度差不变，根据转换法可知，在同一液体内部的同一深度处，液体向各个方向的压强大小相等。
三、作图题：本大题共2小题，共4分。
12. 如图所示，水中正在上浮的塑料球，请画出塑料球所受力的示意图（忽略球上浮过程中所受水的阻力）。

【答案】
【详解】在忽略水的阻力的情况下，浸在水中的乒乓球只在竖直方向上受到重力与浮力的作用，上浮的塑料球，受到的竖直向下的重力小于竖直向上的浮力，过求得重心即球心分别做竖直向下、竖直向上的带箭头的直线，分别表示重力、浮力，重力的作用线比较短，如图所示：

13. 一辆汽车正在水平地面上向左运动，某时刻用细线悬挂在车厢顶部的小球如图所示，
请画出此时车厢地板上的物块所受力的示意图。

【答案】
【详解】此时车厢地板上的物块在竖直方向上受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力，重力和支持力大小相等，由悬挂在车厢顶部的小球可知，此时汽车向左做减速运动，所以物块相对于汽车由向左运动的趋势，所以物块收到水平向右的摩擦力，受力示意图如图所示：

四、实验探究题：本大题共4小题，共24分。
14. 小明选取了弹簧测力计、细线、棉布、木板、重为10N和15N的两个木块
（表面粗糙程度相同）等器材，探究“滑动摩擦力大小与哪些因素有关”。
他分别在水平桌面上做如图甲、乙、丙所示三次实验。

如图甲所示，小明需要用弹簧测力计水平向右沿直线 拉动木块，
则木块受到的滑动摩擦力大小为 N，方向向 ；
（2）分析甲、丙两图，可得的结论是：压力大小相同时， ，滑动摩擦力越大；
（3）小明拉动木块在长木板表面运动，木块运动的路程与时间的关系如图丁所示。
若用和分别表示和时间内弹簧测力计的示数，
请比较和的大小： 。
【答案】 匀速 1 水平向左 接触面粗糙程度越大 =
【详解】（1）[1][2][3]如图甲所示，小明需要用弹簧测力计水平向右沿直线匀速拉动木块，使木块做匀速直线运动，此时，木块受到的滑动摩擦力和弹簧测力计的拉力是一对平衡力，大小相等，方向相反，由图可知，弹簧测力计的示数为1N，则木块受到的滑动摩擦力大小为1N，方向向水平向左。
（2）[4]甲、丙两图中，木块对水平面的压力相等，丙图中接触面粗糙程度较大，弹簧测力计示数也较大，所以，丙图中木块受到的滑动摩擦力较大，分析甲、丙两图，可得的结论是：压力大小相同时，接触面粗糙程度越大，滑动摩擦力越大。
（3）[5]由图丁可知，和时间内木块均做匀速直线运动，在时间内，木块速度较大；在两段时间内，木块对水平面的压力及接触面粗糙程度相同，则木块受到的滑动摩擦力相等，木块做匀速直线运动时，受到的拉力与滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以，弹簧测力计的示数。
在学习浮力时，小明做了下列实验：

如图甲，把鸡蛋放入清水中会沉底，不断向清水中加盐，鸡蛋会浮到水面上。
小明由此猜想：物体所受浮力大小可能跟液体的 有关；
如图乙，将水盆下按，水盆浸在水中的体积越多，手感受到的力越大。小明由此猜想：
物体所受浮力大小可能跟物体浸在液体中的体积有关。为了验证猜想，
小明进行了如图丙的实验，由此可得出结论： ；

（3）小明还发现，水盆浸在水中的体积越多，排开的水越多，排开水的重力越大，他又进行如图丁的实验：
① 物体排开水的重力 N；
② 由实验得：浸在水中的物体受到的浮力 （选填“大于”“小于”或“等于”）
物体排开水的重力；
③小明又换用其他物体多次实验，其中一次实验发现测出的明显小于测出的，
排除测量误差因素的影响，其原因可能是： （写出一种即可）；
（4）由丁图可得物体密度为 。（，）
【答案】 密度 液体密度相同时，物体漫在液体中的体积越大，物体所受浮力越大 2.5 等于 溢水杯中的水没有装满（或测浮力时物体碰到了容器底、排开的水没有全部流入小桶、物体吸水等）
【详解】（1）[1]向清水中加盐，会增加液体的密度，故猜想物体所受浮力大小可能跟液体的密度有关。
（2）[2]如图丙，物体排开液体的体积越大，测力计的示数越小，说明物体受到的浮力越大，则液体密度相同时，物体漫在液体中的体积越大，物体所受浮力越大。
（3）[3]物体排开水的重力
[4]物体受到的浮力
则浸在水中的物体受到的浮力等于物体排开水的重力。
（4）[5]小明又换用其他物体多次实验，其中一次实验发现测出的明显小于测出的，可能的原因是：①溢水杯中的水没有装满、物体吸水和排开的水没有全部流入小桶，都会造成排开液体的体积减小，测得的排开液体的重力偏小；②浮力时物体碰到了容器底，会造成物体浸没在液体中时，测力计拉力减小，则测得的浮力会增大。
（5）[6]物体的重力为10N，则物体的质量为
根据阿基米德原理可得，物体的体积为
则物体密度为
16.琳琳设计的“探究影响滑动摩擦力大小的因素”的实验方案如图所示。

如图甲所示，把一个木块放在长木板上，用弹簧测力计沿水平方向 拉动。
由此可以测出木块受到的滑动摩擦力；
（2）下列现象中应用了从图甲、乙实验所得结论的是 （填字母）；
A．足球守门员戴看防滑手套
B．用力压住橡皮，擦去写错的字
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木
（3） 根据你所学习的知识，若在甲图所示的木板上铺一层棉布，使用较小的拉力F1＝2N，
没有拉动木块，则此时摩擦力f1 2N；（选填“＞”、“＜”“＝”）
为了探究滑动摩擦力大小与接触面积是否有关，如图丙所示，她沿竖直方向切去一半木块，
测得摩擦力大小是图甲中的一半，于是得出：滑动摩擦力大小与接触面积大小成正比。
你认为结论是否正确？为什么？答； ；
为了操作方便，琳琳和同桌一起设计了如图所示的两种方案。
方案一： 木板水平固定，通过弹簧测力计水平拉动木块。
方案二： 木块与弹簧测力计相连，弹簧测力计水平固定，通过细绳水平拉动木板。

方案二更好，其优点是： ，
若使用方案二的装置，发现匀速拉动木板的拉力F＝6N，
弹簧测力计的示数为4N，则木块此时受到的摩擦力大小为 N。
【答案】 匀速 B ＝ 不正确，因为没有控制压力相同 无论木板怎样运动，木块相对地面静止，便于读数 4
【详解】（1）[1]木块在长木板上做匀速直线运动，根据二力平衡可知，弹簧测力计拉力大小与摩擦力大小相等。
（2）[2]甲、乙实验探究滑动摩擦力与压力的关系，应控制物体间的接触面的粗糙程度不变，而压力不同，得出结论。
A．足球守门员戴看防滑手套，是通过改变与接触面的粗糙程度来改变摩擦力的，故A与题意不符；
B．用力压住橡皮，擦去写错的字，通过增大压力来改变摩擦力的，故B与题意相符；
C．移动很重的石块时，在地上铺设滚木，变滑动为滚动改变摩擦力，故C与题意不符。
故选B。
（3）[3]没有拉动物体，物体处于静止状态，受力平衡，水平方向，拉力与摩擦力是一对平衡力，大小相等，所以摩擦力等于拉力。为2N。
（4）[4]要探究摩擦力大小与接触面积的关系，应保持压力大小和接触面的粗糙程度相同，受力面积不同，丙图实验，虽然接触面的粗糙程度没变，但木块对接触面的压力减小了一半，所以得出了错误的结论。
（5）[5][6]方案二中，木块相对地面是静止的，受到的测力计拉力和滑动摩擦力为一对平衡力，大小相等，不需要匀速拉动木板，测力计示数稳定易读数，实验更容易操作；弹簧测力计的示数为4N，根据二力平衡，木板对木块施加的水平向右的摩擦力为4N，方向水平向右。
17. 某小组用如图所示装置探究“浮力的大小与排开液体所受重力的关系”。

根据图甲所示，可知浸没在水中的物体，
受到水的浮力 （选填“>”“”“ 减小 增大 能同步观察测力计A、B示数的变化
【详解】（1）[1]测力计的分度值为0.2N，铁块重G=3.0N，空桶重G1=2.0N，铁块浸没在水中测力计的示数为F=2.8N，桶与水总重为G2=2.2N，所以，铁块浸没在水中受到的浮力为
铁块排开的水受到的重力为
可知，受到水的浮力=被排开的水所受的重力。
（2）[2]无论物体是否完全浸没，物体所受的浮力都等于排开的液体所受的重力，所以物体没有完全浸没在水中，仍能完成本实验。
（3）[3]溢水杯未装满水，则小桶内所盛的水将小于物体排开水的体积，木块排开水所受的重力变小，所以测得排开水的重力会偏小，即F浮>。
（4）[4][5]如图乙所示，向下移动水平横杆，使重物缓慢浸入盛满水的溢水杯中，重物排开水的体积变大，受到的浮力变大，由称重法可知，弹簧测力计A的示数减小，重物排开水的体积越大时薄塑料袋内水的重力越大，即弹簧测力计B的示数增大，薄塑料袋的质量忽略不计时，由阿基米德原理可知，弹簧测力计A、B示数的变化量相等。
[6]薄塑料袋不计质量，装置改进后，能同步观察测力计A、B示数的变化，从而得出物体受到浮力的大小与排开液体所受重力的关系。
计算题：本大题共3小题，共13分。
如图所示为一辆无人驾驶清扫车，空车质量为，停在水平地面上总受力面积为，
空车行驶时牵引力的功率为，在内匀速行驶，求：
（1）空车行驶的速度；
（2）空车对地面的压强；
（3）空车行驶时的牵引力。

【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）空车行驶的速度
（2）空车对地面的压力
空车对地面的压强
（3）由可得，空车行驶时的牵引力
答：（1）空车行驶的速度为；
（2）空车对地面的压强为；
（3）空车行驶时的牵引力为。
如图甲所示，工人师傅将一块5m长的木板搁在水平地面和车厢之间构成斜面，
车厢距离地面高1.5m，工人师傅用时10s把重为1000N的木箱从斜面底端沿斜面拉上车厢，
在此过程中，恒定拉力做的功随时间的变化图像如图乙所示，求：
（1）拉力做功的功率；
（2）拉力的大小；
（3）该斜面的机械效率。
【答案】（1）；（2）；（3）
【详解】解：（1）由图乙可知，10s内，拉力做的功为，拉力做功的功率为
（2）拉力的大小为
（3）该斜面的机械效率为
答：（1）拉力做功的功率为；
（2）拉力的大小为；
（3）该斜面的机械效率为。
如图甲是某起重船吊装示意图，吊臂前端滑轮组如图乙所示。在一次吊装施工中，
当起重船吊起1.8×105N重物时，起重船浸入海水中的深度为1.8米，
重物在空中匀速竖直上升了3m，所用时间为30s。已知动滑轮总重为2×104N，
不计钢丝绳重及摩擦（）。
（1）求吊起重物时海水对起重船底的压强为多少？
（2）吊起货物时起重船增加的排开海水的体积为多少？
（3）求钢丝绳拉力F 做功的功率是多少？
（4）求该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率？

【答案】（1）1.8×104Pa；（2）18m3；（3）2×104W；（4）90%
【详解】解：（1）吊起重物时海水对起重船底的压强为
（2）吊起货物时起重船增加的浮力为
根据阿基米德原理可得，增加的排开海水的体积为
（3）钢丝绳拉力F 做的功为
功率是
（4）不计钢丝绳重及摩擦，滑轮组的机械效率为
答：（1）吊起重物时海水对起重船底的压强为1.8×104Pa；
（2）吊起货物时起重船增加的排开海水的体积为18m3；
（3）钢丝绳拉力F 做功的功率是2×104W；
（4）该重物在空中匀速上升过程中滑轮组的机械效率为90%。
六、科普阅读题：本大题共1小题，共5分。
21．阅读材料，回答问题。
2023年10月26日，神舟十七号载人飞船在长征二号F遥十七运载火箭的托举下，
从酒泉卫星发射中心点火升空，搭载着汤洪波、唐胜杰、江新林3名航天员奔向太空。
长二F火箭与载人飞船的总质量约为500吨。如图所示，火箭点火升空时，
降温系统向发射塔喷洒大量的水，顿时周围“白气”滚滚。之后，
神舟十七号载人飞船成功对接于天和核心舱前向端口，形成三舱三船组合体，
即空间站三个舱段、两艘载人飞船和一艘货运飞船。

在神舟十七号发射升空的过程中，三名航天员静静地坐在太空椅上，
这里选择的参照物是 ；
（2）关于火箭发射，下列说法正确的是 ；
A．火箭应采用密度大、硬度大的合金材料
B．火箭在加速起飞过程中，火箭的机械能不变
C．火箭加速升空阶段，火箭的惯性变大
D．在太空实验中可用弹簧测力计测力的大小
（3）火箭发射时向下喷出高温高压的燃气，火箭获得向上的推力，该推力的施力物体 。
“白气”滚滚中的“白气”是 （填物态变化名称）形成的；
中国空间站在轨道上绕地球正常运行时处于 （选填“平衡”或“非平衡”）状态。
在空间站内 （选填“能”或“不能”）用天平称量物体的质量；
他们和家人通过网上聊天实现“天地对话”，依靠电磁波传递信息，
空间站距离航天员家属510km时，
航天员发出的信号经过 s后就可以被地面上的家属接收到（不考虑仪器的延时特性）；
设计师为减轻火箭的重力，将一个钢制零件改为铝制零件，使其质量减少208kg，
则该零件铝的质量为 kg。（ρ钢=7.9×103kg/m3，ρ铝=2.7×103kg/m3）
【答案】 神州17号 D 燃气 液化 非平衡 不能 1.7×10-3 108
【详解】（1）[1] 神舟十七号发射升空的过程中，航天员随飞船一起上升，航天员相对飞船的位置是不变，所以以飞船为参照物，航天员是静止的。
（2）[2]A．提高火箭的承载力，应减轻飞船自身的质量，因此火箭应选密度较小的物质，故A错误；
B．火箭在加速起飞过程中，速度在增大，高度在增大，因此火箭的动能和重力势能在增大，即机械能在增大，故B错误；
C．惯性是物体一种物理属性，与物体的质量有关，与物体速运速度无关，火箭加速升空阶段，不考虑燃料质量的减少，其惯性不变；若考虑燃料质量在减少，火箭质量减小，则其惯性在减小，故C错误；
D．在太空中，物体处于微重力环境，弹簧测力计测力不能测物体重力大小，但可以测弹力和摩擦力的大小，故D正确。
故选D。
（3）[3]火箭发射时向下喷出高温高压的燃气，给燃气施加一个向下的力，物体间力的作用是相互的，燃气对火箭施加一个向上的推力，所以火箭受到的向上的推力施力物体是燃气。
[4]“白气”是小水珠，是水池中水先被燃气加热汽化成温度较高的水蒸气，高温水蒸气又液化成小水珠。
（4）[5]中国空间站在轨道上绕地球正常运行，做曲线运动，因此它所处的状态不是平衡状态。
[6]天平是利用杠杆原理工作的，太空站是微重力环境，物体所受重力可以不计，此时天平就不能测量物体质量。
（5）[7] 由得，信号传输所用时间
（6）[8]设零件体积为V，由得
零件的体积为
则该零件铝的质量为