2025年广东省广州市南沙区中考二模[中考模拟]物理试卷（解析版）

这是一份2025年广东省广州市南沙区中考二模[中考模拟]物理试卷（解析版），共18页。
1．答题前，考生务必用黑色字迹的钢笔或签字笔将自己的姓名和考生号、试室号、座位号填写在答题卡上。
2．选择题每小题选出答案后，用2B铅笔把答题卡上对应题目的答案标号涂黑；如需改动，用橡皮擦干净后，再选涂其他答案标号。答案不能答在试卷上。
3．非选择题答案必须用黑色字迹的钢笔或签字笔写在答题卡各题目指定区域内的相应位置上，作图可用2B铅笔；如需改动，先划掉原来的答案，然后再写上新的答案，改动后的答案也不能超出指定的区域；不准使用铅笔（作图除外）、涂改液和修正带。不按以上要求作答的答案无效。
4．考生必须保持答题卡的整洁，考试结束后，将试卷和答题卡一并交回。
一、选择题：本题共10小题，每小题3分，共30分，在每小题给出的四个选项中，只有一项最符合题目要求。
1. 编钟是我国瑰宝，如图，某次分别敲打M、N、P三处地方，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，敲M处发出的声音强弱等级为25dB，敲N处发出的声音强弱等级为30dB，则（ ）
A. 编钟发出的声音频率只与其质量有关
B. 敲N处发出的声音频率高于敲P处的
C. 敲P处时，钟的振幅一定比敲M处时大
D. 敲N处发出的声音响度比敲M处时大
【答案】D
【解析】A．M、N点位置相同，两个编钟质量不同，敲M处发出的声音音调比敲N处的高，说明编钟发出的声音频率与其质量有关；敲M处发出的声音音调比敲P处的低，M、P是同一编钟上不同位置的两个点，说明编钟发出的声音频率还与其发声的位置有关，故A不符合题意；
B．音调与频率有关，频率越高，音调越高。敲M处发出的声音音调比敲N处的高，比敲P处的低，所以敲N处发出的声音频率低于敲P处的，故B不符合题意；
C．响度与振幅有关。敲P处时和敲M处时的响度大小未知，所以振幅大小未知，故C不符合题意；
D．敲M处发出的声音强弱等级为25dB，敲N处发出的声音强弱等级为30dB，所以敲N处发出的声音响度比敲M处时大，故D符合题意。故选D。
2. 有甲、乙两台汽油机，通过查阅资料了解到这甲、乙两台汽油机的机械参数如图所示，从图中可知（ ）
A. 甲机械和乙机械的有用功相同B. 甲机械总功大
C. 乙机械额外功小D. 乙机械的机械效率较高
【答案】A
【解析】ABD．由图可知，甲机械额外功为，额外功占比为，则机械效率为
则甲机械总功为
甲机械有用功为
乙机械有用功为，机械效率为
乙机械的总功为
所以乙机械的机械效率较低，甲机械和乙机械的有用功相同；乙机械总功大；故A符合题意，BD不符合题意；
C．乙机械额外功为
甲机械额外功为，所以甲机械额外功小，故C不符合题意。故选A。
3. 红移现象指物体的电磁辐射由于某种原因发生变化的现象，在可见光波段，表现为光谱的谱线朝红光端移动了一段距离。图是电磁波家族的一部分，已知电磁波的波长越长，频率越低。由此可以推断，当电磁波发生红移时（ ）
A. 波长变长B. 频率变高
C. 在真空中的波速变小D. 在真空中的波速为
【答案】A
【解析】由题可知：科学家们发现了红移现象，即光谱线都向红色部分移动了一段距离，根据多普勒效应的理论可知，波的频率减小，光波的波长增大，但是波速不变，约为，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。
4. 在完全相同的两个瓶里装了甲、乙两种液体，用放在水平桌面已经调节平衡的天平进行测量，如图所示是天平横梁再次平衡的情景。下列说法正确的是（ ）
A. 两液体质量可能相等B. 乙液体质量一定较大
C. 甲液体密度可能较大D. 不知道两种液体的具体质量，所以不能判断其密度大小
【答案】D
【解析】AB．瓶子相同，并且从图中可以看到，游码对应刻度不为零，甲瓶液体质量大小等于乙瓶液体的质量加上游码的示数，所以甲瓶液体质量与乙瓶液体的质量不相等，并且甲瓶液体质量较大，故AB错误；
CD．甲瓶液体质量较大，由图可知，甲瓶液体体积较大，由于不知道两种液体的具体质量，所以不能判断其密度大小，故C错误，D正确。故选D。
5. 我们可以在不同的环境中看到“白气”。下列有关形成“白气”的说法正确的是（ ）
A. 文艺演出时舞台上经常会出现“白气”，这是干冰在常温下升华而成的
B. 打开软木塞的热水瓶口会出现“白气”，这是瓶内的水蒸气液化形成的
C. 清晨能看到河面上有一团团的“白气”，这是河面上的水蒸发形成的
D. 夏天，打开冰箱时常会出现“白气”，这是冰箱内的空气液化形成的
【答案】B
【解析】A．文艺演出时舞台上经常会出现“白气”，是干冰升华吸热使空气温度降低，空气中的水蒸气遇冷液化形成小水珠，形成“白气”，“白气”是水蒸气液化形成的，故A错误
B．打开盖子的热水瓶口处会出现“白气”，这是瓶内水蒸气遇冷液化形成的，是液化现象，故B正确；
C．清晨能看到河面上有一团团的“白气”， 这是河面上水蒸气遇冷液化形成的，故C错误
D．夏天，打开冰箱门时常会出现“白气”，这是空气中的水蒸气遇冷液化形成的，故D错误。故选B。
6. 托里拆利测量大气压强值的实验如图所示。以下判断正确的是（ ）
A. 若此装置从广州塔首层乘电梯到达顶层过程管内的液面下降，则说明大气压变小
B. 若用水代替水银来做实验，则大气压能支撑的水柱高度会变低
C. 若换用更粗的玻璃管，则管内的液面会下降
D. 此时大气压强等于760mm高水银柱所产生的压强
【答案】A
【解析】A．管内液柱产生的压强等于外界大气压，若此装置从广州塔首层乘电梯到达顶层过程管内的液面下降，根据，管内液柱产生的压强变小，说明大气压变小，故A正确；
B．当地大气压不变，则管内液柱产生的压强不变，根据，若用水代替水银来做实验，液体密度变小，则大气压能支撑的水柱高度会变大，故B错误；
C．把玻璃管加粗既不能改变大气压的大小，又不能改变水银柱的压强，故不能使管内外高度差变化，故C错误；
D．读图可知，玻璃管内水银面到水银槽中水银面的垂直高度为760mm-10mm=750mm，因此，当时的大气压强等于750mm高水银柱产生的压强，故D错误。故选A。
7. 如图，列车停在平直轨道上，车厢中小球b静止，忽略桌面对小球b及空气的摩擦影响。列车启动时，下列画出的四种情况中可能出现的是（ ）
A. 甲B. 乙C. 丙D. 丁
【答案】A
【解析】由图可知，列车停在平直轨道上，车厢中小球b静止。当列车启动后，小球b由于惯性，仍保持原来的静止状态，忽略桌面对b的摩擦及空气的影响，则小球b与路灯之间的位置不发生改变，所以画出的四种情况中可能出现的只有甲，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A
8. 将甲、乙两个实心小球放入装有水的烧杯中，若甲、乙两小球的质量和静止时排开水的质量的情况如下表所示，则两球在水中静止时，下列情形合理的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】根据和，由表可知，，则甲小球的重力大于浮力，所以甲小球沉底；，则乙小球的重力大等于浮力，所以乙小球可能漂浮或悬浮。但是，则甲小球受到的浮力较大，根据可知甲小球排开水的体积较大，又因为，所以乙小球不可能悬浮，所以乙小球漂浮。故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
9. 如图所示，闭合开关，磁场对导体的力F竖直向下，下列选项分别表示闭合开关时磁场对导体ab或cd的力的方向正确的是（ ）
A. B.
C. D.
【答案】D
【解析】通电导体在磁场中受力的方向与电流的方向和磁场方向有关。
A．与题图相比，磁场方向不变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故A错误；
B．与题图相比，磁场方向改变，通过导体cd的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故B错误；
C．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向不变，则受到的磁场力方向改变，应为竖直向上，故C错误；
D．与题图相比，磁场方向改变，通过导体ab的电流方向改变，则受到的磁场力方向不变，应为竖直向下，故D正确。故选D。
10. 如图所示电路是家庭电路的一部分，图中A和B位置分别接入一盏电灯和开关，在符合安全用电原则的情况下，下列相关说法正确的是（ ）

A. 应在A处接开关，B处接灯泡
B. 用试电笔接触插座的左孔，氖管会发光
C. 两孔插座上接入电视机后，电视机是与灯泡并联的
D. 若控制灯泡的开关短路，则保险丝会熔断
【答案】C
【解析】A．为了安全用电，开关要接在火线上，应在B处接开关，A处接灯泡，故A错误
B．插座左零右火，用试电笔接触插座的左孔，氖管不会发光，故B错误；
C．两孔插座上接入电视机后，电视机与灯泡是并联的，各用电器各不干扰，故C正确；
D．若控制灯泡的开关短路，则灯泡接入电路，发光，保险丝不会熔断，故D错误。
故选C 。
二、非选择题：本题共8小题，共60分。按题目要求作答。
11. （1）如图所示，在水面上方有一发光点S发出的两束光分别射到液面，在容器底面出现A和B两个光斑，以及经水面反射后在容器右侧壁出现一个光斑C（C未标出）。已知光斑A在发光点S的正下方，光斑B在光斑A的右侧，请根据光的反射定律和折射特点，画出光线到达A、B、C三点的传播路径并标出C点。
（2）如图所示，不计质量的硬杆处于水平静止状态，的作用线是图中圆的切线。
①以O为支点，画出的力臂。
②如果把的作用点A移动到B点，且让力的大小保持不变，要让杠杆仍处于水平静止的平衡状态，则这个力的方向必须改变。请你在图中画出这个力并标示为（保留作图痕迹）。
（3）如图所示探究凸透镜成像规律实验中，凸透镜的焦距为20cm，为凸透镜的主光轴。
从A点发出的一束光a照射到凸透镜上，请在图中画出a经透镜折射后折射光线______。
透镜的焦距太长会不利于找出像的位置，于是某同学更换了一个焦距为5cm透镜。
①若蜡烛和透镜的位置不变，经透镜所成的像会落在光具座上的哪个刻度范围内：______。
A．50cm-55cm B．55cm-60cm C．65cm-70cm D．75cm-80cm
②此时烛焰经凸透镜折射后能成一个像，这个像的特点是：______。
A．放大正立的虚像 B．放大倒立的实像 C．缩小倒立的实像
③若保透镜的位置不变，要让所成的像成在落在离透镜更远的地方，该如何移动蜡烛？______
【答案】（1）见解析 （2）见解析
（3）①. 见解析 ②. B ③. C ④. 蜡烛向靠近凸透镜的方向移动适当距离
【解析】【小问1】由题知，容器底上的A点在S点的正下方，S发出的光，垂直射向水面，传播方向不变，即这条光线可到达A点；S发出的光斜射向水面时，折射角小于入射角；连接SB，在SB与水面的交点右侧合适位詈选择一个点O，作为S发出光进入水中折射正好射到B点光路的入射点，连接SO为入射光线，OB为折射光线，过O点作法线，根据反射角等于入射角，在法线右侧的空气中画出反射光线与容器右壁交点为C点，如图所示：
【小问2】已知FA的作用线是图中圆的切线，由支点O向FA的作用线作垂线，即为FA的力臂L，如图所示：
作用在A点的力移动到B点，力的大小保持不变，由杠杆平衡条件知其力臂不变，所以作用在B点力的力臂仍等于圆的半径，由此作图如图所示：
【小问3】凸透镜的焦距为20cm，由图可知物距为u=50.0cm-30.0cm=20.0cm
在焦点处的光经过凸透镜平行射出，如图所示：
更换了一个焦距为5cm透镜，若蜡烛和透镜的位置不变，此时物距大于二倍焦距，像距应该大于一倍焦距小于二倍焦距，故像距应该在55cm-60cm这个范围，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。
物距大于二倍焦距，根据凸透镜成像的特点，此时烛焰经凸透镜折射后能成一个倒立、缩小的实像，故C符合题意，AB不符合题意。故选C。
若保持透镜的位置不变，要让所成的像成在落在离透镜更远的地方，根据物近像远像变大可知，应该将蜡烛向靠近凸透镜的方向移动适当距离。
12.
（1）如图甲，某次军事演习中，执行深海作业的潜水艇漂浮在海水中，要使潜水艇下潜，应对水舱要______（选填“注水”或“排水”），当潜艇在水面下继续下潜过程中，海水对潜水艇上下表面的压力差______（选填“变大”“变小”或“不变”）。
（2）如图乙所示，卫生部门利用雾炮车对城区街道喷洒消毒剂进行消毒和除尘，雾炮车在水平路面匀速前进喷洒消毒液的过程中，雾炮车的机械能______（选填“变大”“不变”或“变小”）、动能______（选填“变大”“不变”或“变小”），喷洒时离得较远的环卫工人也能闻到消毒液的气味，这说明______。
（3）如图丙为小明在科技节中自制的水火箭结构示意图。图丁为使用打气筒向水火箭内不断打气示意图，当水面上方空气压强增大到一定程度时，会使水向下喷出，从而使水火箭升空。结合材料，利用打气筒向水火箭内打气，水火箭中空气的内能______（选填“变大”“不变”或“变小”），打气筒将空气压入水火箭内的能量转化过程与汽油机的______冲程相同，水向下喷出会使水火箭升空是因为______。
【答案】（1）注水 ；不变
（2）变小 ；变小 ；分子在不停地做无规则运动
（3）变大 ；压缩 ；物体间力的作用是相互的
【解析】【小问1】潜水艇的工作原理是改变自身重力，重力大于浮力时会下沉，要使潜水艇下潜，应对水舱要注水，增大潜水艇的重力。当潜艇在水面下继续下潜过程中，排开水的体积不变，由可知，浮力不变，海水对潜水艇上下表面的压力差等于浮力，因此海水对潜水艇上下表面的压力差不变。
【小问2】雾炮车在水平路面匀速前进喷洒消毒液的过程中，质量变小，速度不变，动能变小，质量变小，高度不变，重力势能变小，机械能是动能和势能的总和，因此机械能变小。闻到消毒液的气味是扩散现象，说明分子在不停地做无规则运动。
【小问3】利用打气筒向水火箭内打气，对水火箭中的空气做功，水火箭中空气的内能变大。打气筒将空气压入水火箭时机械能转化为内能，与汽油机的压缩冲程相同。水向下喷出会使水火箭升空，水火箭给水向下的力，水给水火箭向上的力，使水火箭升空，是因为物体间力的作用是相互的。
13. 如图所示，甲、乙、丙是三套相同的装置，三图中的燃料均为10g且相同时间内消耗的燃料质量相同，烧杯内的液体质量、初温均相同且在实验过程中液体都未沸腾。
（1）比较不同物质的比热容，应选择______两图进行实验，物质吸热的多少是通过______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来反映的。
（2）在比较不同物质的比热容的实验中，质量和初温均相同的A、B两种液体吸热后，它们的温度随时间变化的图象如图丁所示，由图可知，______液体的比热容较大。若其中比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为______。（已知）
（3）比较不同燃料的热值，应选择______两图进行实验；燃料燃烧时放出的热量，通过比较______（选填“温度计示数”或“加热时间”）来比较的。
【答案】（1）甲、丙 ；加热时间 （2）B ；2.1×103 （3） 甲、乙 ；温度计示数
【解析】【小问1】根据控制变量法，比较不同物质的比热容，应控制液体种类不同，燃料相同，由图可知，甲、丙两图所示实验符合要求；根据转换法，不同物质吸热的多少是通过加热时间来反映的。
【小问2】质量和初始温度均相同的A、B两种液体，采用相同燃料供热，由图丁所示可知，吸收相等的热量，B升高的温度低，由Q=cmΔt可知，B液体的比热容较大。
由图像知温度都升高到80℃时，A需要l0min，B需要20min，故B吸收的热量是A的2倍，由Q=cmΔt可知，B的比热容是A的2倍，则A比热容是B的0.5倍。若比热容较大的液体是水，则另一种液体的比热容为
【小问3】根据控制变量法，为了比较热值大小，要用不同的燃料，加热同一种液体，让液体的质量相同，通过温度计的示数高低得出吸热多少，进而判断热值大小，应选择甲和乙两图进行实验。当燃料完全燃烧时，通过比较温度计示数来比较不同燃料的热值。
14.
（1）以电能为动力源的电动汽车属于新能源汽车，在甲、乙两图中能说明电动机工作原理的是图______（选填“甲”或“乙”），其工作时将电能转化为______能，新能源汽车的使用能有效地减少______能源的使用（选填“可再生”或“不可再生”）。
（2）小明按图丙所示电路图正确连接电路，电阻R标有“5Ω”，灯L标有“3.8V 0.3A”。闭合开关S，L不光，电压表V和V1示数均为3.8V。小明认为出现上述现象的原因是R被短路。该说法是否正确？______；若正确，写出理由；若不正确，则写出分析过程______。
【答案】（1）乙 ；机械 ；不可再生
（2）不正确 ；见解析
【解析】【小问1】由图甲可知，当闭合电路的一部分导体在做切割磁感线运动时，会产生感应电流，因此是发电机的原理；由图乙可知，通电导体在磁场中受力的作用而运动，是电动机的原理。电动机在工作时，需要消耗电能，产生了机械能，所以是将电能转化为机械能；新能源汽车的使用能有效地减少热机的使用，减少了对石油资源的使用，即减少了对不可再生能源的使用。
【小问2】由电路图可知，灯L与定值电阻串联，电压表V测电源电压，电压表V1测灯L两端电压，若R被短路，则L发光，与题意不符。由L不光，可知电路发生了断路，而电压表V和V1示数均为3.8V，说明此时电压表V1接在了电源两端，所以是灯L断路。
15-16题结合题目要求，涉及计算的，应写出必要的文字说明、公式和重要演算步骤。只写出最后答案的不能得分。有数值计算的题，演算过程及结果都要在数字的后面写上正确的单位。
15. 工人师傅利用汽车作为动力，从水中打捞一个方形物件，绳子通过滑轮，一端系着物件，另一端拴在汽车上，水底到地面的高度h是7m，如图甲所示，汽车拉着物件一直匀速上升，已知汽车对绳子的拉力F与绳子向前移动距离s的变化关系如图乙所示。物件露出水面而带出的水分、绳子的体积、绳重及摩擦均忽略不计，水的密度为，g取10N/kg，求：
（1）物件完全离开水面后上升1m，汽车对绳子的拉力做的功；
（2）物件浸没在水中时，受到的浮力大小；
（3）物件的体积。
【答案】（1）3000J （2）1250N （3）0.125m3
【解析】【小问1】由图甲可知，滑动为定滑轮，只改变力的方向。由图乙可知，物件完全离开水面后，汽车对绳子的拉力F=3000N，则汽车对绳子的拉力做的功W=Fs=3000N×1m=3000J
【小问2】由图乙可知，物件完全离开水面后匀速上升，处于平衡状态，则物件的重力G=F=3000N
物件浸没在水中时，绳子对物件的拉力F1=1750N，根据称重法可知，物件浸没时受到的浮力F浮=G-F1=3000N-1750N=1250N
【小问3】物件完全浸没在水中时，排开水的体积等于物件的体积，根据阿基米德原理可知，物件的体积
16. 几千年来，中国的厨艺最讲究的就是“火候”。现在市场上流行如图甲所示的新型电饭锅，有高温煲饭档和保温档两个档位，采用“聪明火”技术，电脑智能控温、控压，智能化控制食物在不同时间段的温度，以得到最佳的口感和营养，其简化电路如图乙所示。和均为电热丝（假设电能全部转化为内能），是自动控制开关，把电饭锅接入220V的电路中，在电饭锅工作的30min内，电路中总电流随时间变化的图像如图丙所示，求：
（1）电饭锅的最大电功率；
（2）电热丝的阻值；
（3）30min内电饭锅产生的热量。
【答案】（1）660W （2）110Ω （3）9.9×105J
【解析】【小问1】由乙图可知，开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较大，电路中的电流最小，根据P=UI可知，处于保温挡；开关S和S1都闭合时，电阻R1与R2并联，电路的电阻较小，电路中的电流最大，根据P=UI可知，处于加热挡；由图丙可知，电饭锅的最大电流I=3A，则电饭锅最大的电功率P大=UI=220V×3A=660W
【小问2】开关S闭合、S1断开时，电路为R1的简单电路，电路的电阻较大，电路中的电流最小，由丙图可知，通过R1的电流I1=2A，由可得，R1的阻值
【小问3】由图可知30min内电饭锅加热时间为15min，产生的热量为Q加=W加=UIt加=220V×3A×15×60s=5.94×105J
保温时间为15min，产生的热量为Q保=W保=UI1t保=220V×2A×15×60s=3.96×105J
所以30min内电饭锅产生的热量为Q=Q加+Q保=5.94×105J+3.96×105J=9.9×105J
17. 小明利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率（电源为两节新干电池），小灯泡额定电压为2.5V。
（1）请用笔画线代替导线，在图甲中将实验电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小）。
（2）实验中，小明发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，如果导线完好且连接无误，只有一个元件有故障，则故障原因是______。
（3）故障排除后，小明从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡图像如图丙所示，则小灯泡的额定功率是______W，所用滑动变阻器的最大阻值是______Ω。
（4）由图丙可以算出小灯泡两端电压为0.5V时灯丝的电阻为______，并且实验过程中得出图像不是一条直线，请分析出现这种现象的原因是______。
【答案】（1）见解析 （2）灯泡断路 （3） 0.75 ；25
（4）5 ；灯泡电阻受温度的影响会发生改变
【解析】【小问1】测量小灯泡的电功率时，电源、开关、灯泡、电流表串联，电压表并联在灯泡两端，由于电源为两节新干电池（即3V），因此电压表选用小量程，要求滑动变阻器的滑片向右移动时电流表示数变小，即滑动变阻器的阻值变大，因此滑动变阻器左下接线柱接入电路，如图所示：
【小问2】由题意知，发现无论怎样调节滑动变阻器，两电表指针始终处于图乙所示位置，电流表的示数为零，电压表的示数接近电源电压，由电流表示数为了可知电路发生了断路，电压表的示数接近电源电压，因此是灯泡断路。
【小问3】由图丙可知，当灯泡在额定电压2.5V下工作时，通过的电流为0.3A，因此小灯泡的额定功率P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
当滑动变阻器接入电路中的阻值最大时，电路中的电流最小，由图丙可知，此时的电流为0.1A，根据串联电路电压的特点可知，滑动变阻器两端的电压为U滑=U-UL=3V-0.5V=2.5V
则滑动变阻器的最大阻值为
【小问4】由图丙可知，小灯泡两端电压为0.5V时，通过的电流为0.1A，则此时灯丝的电阻为
因为灯泡电阻受温度的影响会发生改变，所以灯泡的电流与电压不成正比，所以U-I关系图像不是直线。
18. 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：
（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
【解析】小问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。
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。
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。
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。
【小问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。
【小问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。
【小问4】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
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实心球
实心球的质量/g
静止时排开水的质量/g
甲
300
200
乙
100
100
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