熱點02eVTOL電動垂直起降飛行器

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熱點解讀

eVTOL電動垂直起降飛行器是一種創新型的飛行器。它通過電力驅動，能夠實現垂直起飛、降落以

及懸停等特殊飛行模式。這種飛行器采用了先進的電動推進系統，相比傳統飛行器，具有諸多獨特優勢。

eVTOL電動垂直起降飛行器的設計理念突破了傳統航空模式的限制，其緊湊的機身和靈活的飛行方

式，使其無需依賴傳統的機場跑道設施。它可以在城市中的小型停機坪、樓頂平臺甚至一些開闊的廣場等

場地進行起降操作。該飛行器在動力方面，依靠高效的電池組和多個高性能電機協同工作，產生強大的升

力，實現平穩飛行。并且，由于采用電力作為能源，在運行過程中幾乎實現零排放，極大地降低了對環境

的污染，是未來綠色出行的重要發展方向之一。

eVTOL電動垂直起降飛行器不僅是航空技術領域的重大創新成果，更是解決城市交通擁堵、提升出

行效率、拓展空中交通應用場景、推動綠色能源在航空領域廣泛應用以及促進低空經濟發展的關鍵突破

點。它正逐步改變人們的出行方式，為未來的城市空中交通帶來全新的可能性。

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限時提升練

考點01

機械運動

1.（2022?相城區一模）我國研制的“億航”自動駕駛載人飛行器具有垂直起降、定速巡航、空中懸停等功

能。在一次試飛中，試飛員感覺地面“迎”他而來，這時飛機的運動狀態是（）

A.垂直起飛B.垂直降落C.定速巡航D.空中懸停

【答案】B

【解析】解：試飛員感覺地面“迎”他而來，說明地面相對飛機垂直運動，并且距離在不斷減小，如果

以地面為參照物，飛機應該是垂直降落，故B正確。

故選：Bo

2.（2025?長安區一模）近日，陜西首架無人駕駛eVTOL（電動垂直起降飛行器）在西安航天基地通用機場

成功試飛。如圖是飛行器試飛的情景，飛行器垂直升起的過程中，相對于地面是運動（選填“運動”

或“靜止”）的；該飛行器通過接收來自導航衛星的電磁波信號進行導航；該飛行器最大巡航速度

為130km/h,從航天基地到西安咸陽國際機場距離約52km,則從航天基地出發最快24min可到達西

安咸陽國際機場。

【答案】運動；電磁；24。

【解析】解：飛行器垂直升起的過程中，相對于地面有位置的變化，是運動；

該飛行器通過接收來自導航衛星的電磁波信號進行導航；

該飛行器最大巡航速度為130km/h,從航天基地到西安咸陽國際機場距離約52km,則從航天基地出發最

快t=*=需盥%=0.4h=24min可到達西安咸陽國際機場。

故答案為：運動；電磁；24。

3.（2025?青山區模擬）如圖，被稱為“空中的士”的電動垂直起降航空器在進行演示飛行。航空器垂直升

起的過程中，相對于地面是運動（選填“運動”或“靜止”）的。該航空器通過接收來自導航衛星

的電磁波信號進行導航。已知該航空器最大巡航速度可達200km/h,若某段飛行過程中，航空器

保持最大巡航速度沿水平方向直線飛行30min,則這段過程中航空器飛行的路程為1X105m?

【答案】運動；電磁；1義1。5。

【解析】解：航空器垂直升起的過程中，相對于地面的位置改變，是運動的。

電磁波可以傳遞信息，該航空器通過接收來自導航衛星的電磁波信號進行導航。

5

這段過程中航空器飛行的路程為s=vt=200km/hX而九=100km=1x10mo

故答案為：運動；電磁；IX1（）5。

考點02

力與運動

4.（2024春喉馬市期末）2024年2月27日，被譽為“空中出租車”的電動垂直起降航空器（eVTOL）“盛

世龍”在深圳試飛成功，既可以垂直起降，也可以在空中自由懸停和飛行。下列有關“空中出租車”的

說法中正確的是（）

■WJIBI

A.加速升空時運動狀態不變

B.勻速直線飛行時受力平衡

C.在空中懸停時不具有慣性

D.下降時只受到重力的作用

【答案】B

【解析】解：A.“空中出租車”加速升空時，速度發生變化，運動狀態發生改變，故A錯誤；

B.勻速直線飛行時，處于平衡狀態，受平衡力的作用，故B正確；

C.物體保持運動狀態不變的性質叫慣性；在空中懸停時具有慣性，故C錯誤；

D.下降時受到重力和空氣阻力、升力的作用，故D錯誤。

故選：Bo

5.（2024秋?蘇州期末）2024年11月18日，有消息稱中央空管委將在蘇州等六個城市開展eVTOL（電動

起降飛行器）試點，初步形成“半小時空中通勤圈”。圖甲所示的飛行器，在某次任務中從A地飛到相距

80km的B地，其路程s與時間t、速度v與時間t的關系如圖乙所示（MN間圖像未畫出），則下列說法

①s-t圖像中MN段應為直線

②第4min-26min,飛行器做加速直線運動

③Q點對應的值為75

④飛行器。?4min的平均速度比26~30min的平均速度大

A.①③B.②④C.①③④D.①②③

【答案】C

【解析】解：①②.由圖乙知，從第4min-26min時間內,飛行器做勻速直線運動，在s-t圖中應為一

條傾斜直線，則s-t圖像中MN段應為直線。故①正確，②錯誤;

③.根據v-t圖第4min-26min飛行器飛行的距離為

s=vt=180fcm//ixgg/i=66km,飛行器前4min飛行了9km,故Q點對應的值即路程為SQ=S+S'=

66km+9km=75km,故③正確；

④.飛行器0-4min和26-30min的飛行過程中，飛行的時間相同，但0-4min飛行距離為9km,而26

-30min的飛行距離為s"=so-SQ=80km-75km=5km,在相同時間比路程，0-4min平均速度大于26

-30min平均速度。故④正確。綜上所述①③④正確，②錯誤。

故選：Co

6.（2025?白銀模擬）無人駕駛載人電動垂直起降飛行器，于1月16日在上海市中心成功完成首飛。該款航

空器可應用于城市物流運輸、應急救援、旅游觀光等。航空器通過旋轉旋翼對空氣施加向下的力，從而

獲得升力，這說明了物體間力的作用是相互的。航空器靠電磁波（選填“超聲波”或“電

磁波”）與控制中心聯系。

【答案】相互；電磁波。

【解析】解：航空器通過旋轉旋翼對空氣施加向下的力，空氣對航空器施加一個向上的力，從而使航空

器獲得升力，這說明了物體間力的作用是相互的。航空器靠電磁波與控制中心聯系。

故答案為：相互；電磁波。

考點03

凸透鏡成像規律

7.（2025?陵水縣一模）無人駕駛電動垂直起降航空器首飛成功，彰顯了我國科技在城市空中交通領域的領

先地位。航空器可用于高空攝影、旅游觀光等，航空器的攝像頭相當于凸透鏡，遠處的物體通過攝

像頭成倒立縮小的實（選填“實”或“虛”）像。

【答案】凸；實。

【解析】解：航空器的攝像頭相當于凸透鏡，其成像原理與照相機相同，即物體在二倍焦距以外成倒立、

縮小的實像。

故答案為：凸；實。

8.（2024秋?東臺市期中）2024年2月我國生產的無人駕駛電動垂直起降航空器首飛成功，航空器可用于

高空攝影、旅游觀光等。遠處的物體通過航空器的攝像頭成倒立、縮小的實像。在攝像頭遠

離物體的過程中，像的大小將變小（大/小）。

【答案】倒立；縮小；小

【解析】解：遠處的物體通過航空器的攝像頭成的像的像距小于物距，成倒立、縮小的實像。

在攝像頭遠離物體的過程中，物距變大，像距變小，像的大小將變小。

故答案為：倒立；縮小；小。

考點04

機械功和機械能

7.（2025?池州模擬）據媒體報道，中央空管委即將在合肥等六個城市開展eVTOL（電動垂直起降飛行器）

試點。飛行汽車，作為一種新型交通工具，具有低碳環保、噪聲低、運行成本低、安全性高等顯著優勢。

未來當人們乘坐飛行汽車在空中水平勻速直線飛行時，下列說法中正確的是（）

A.飛行汽車動能增大，重力勢能不變

B.飛行汽車動能不變，重力勢能增大

C.飛行汽車動能不變，重力勢能不變

D.由于空氣阻力，飛行汽車機械能減小

【答案】C

【解析】解：飛行汽車勻速直線飛行，質量不變，速度不變，故動能不變；高度不變，故重力勢能不變；

機械能等于動能和勢能之和，故機械能也不變，故C正確，ABD錯誤。

故選：Co

10.（2025?烏魯木齊一模）電動垂直起降航空器“盛世龍”驚艷亮相，標志著中國在先進空中交通領域的快

速發展。

（1）該航空器機身采用密度較小的碳纖維材料打造，碳纖維材料的分子間引（填“引”或

“斥”）力較大，因此不易被拉伸，這樣機身就兼顧了輕量化和安全性。機身質量比使用合金材料制成的

質量小一半，則碳纖維材料的密度與合金材料密度之比是1：2。

（2）該航空器可以像直升機一樣垂直起降，不需要（選填“需要”或“不需要”）水平運動維持升

力。航空器空載質量為L2t,在空中懸停時受到的升力是1.2義1。4N,上升到300m高空克服重力

做功3.6X106J0

【答案】（1）密度；引；1：2；（2）1.2X104；3.6X106。

【解析】解：（1）該航空器機身采用密度較小的碳纖維材料打造，碳纖維材料的分子間引力較大，因此

不易被拉伸，這樣機身就兼顧了輕量化和安全性。機身質量比使用合金材料制成的質量小一半，則碳纖

維材料的密度與合金材料密度之比是1：2o

（2）該航空器可以像直升機一樣垂直起降，不需要水平運動維持升力。

該航空器在空中懸停時受到平衡力的作用，升力與重力是一對平衡力，大小相等，F升=G=mg=1.2X

103kgX10N/kg=1.2X104N,

46

上升到300m高空克服重力做功W=Gh=1.2X10NX300m=3.6X10Jo

故答案為：（1）密度；引；1：2；（2）1.2X104；3.6X106O

11.（2024?成都）2024年1月，“成都造”飛行汽車AE200在民航西南局的見證下首飛成功，如圖。此飛行

汽車是全國首個獲民航局適航審定批復的有人駕駛電動垂直起降飛行器，其最大航程可達300km。若該

飛行汽車實現通航，從成都市中心出發飛往天府國際機場，航程為68km,僅耗時15min,g取10N/kg,

求：

（1）該飛行汽車從成都市中心到天府國際機場的平均速度是多少km/h?

（2）若飛行汽車載著質量為70kg的乘客豎直勻速上升500m,汽車對該乘客做功為多少J?

【答案】（1）該飛行汽車的平均速度是272km/h；

（2）汽車對該乘客做功為3.5X1（）5J。

【解析】解：（1）汽車飛行時間t=15min=0.25h,航程為s=68km,

VT7XZ-t、士S68/C7Hcrcin

平均速度V=-=025%=272km/h

(2)乘客的重力G=mg=70kgX10N/kg=700N

汽車對乘客做功w=Fs=Gh=700NX500m=3.5X105Jo

答：（1）該飛行汽車的平均速度是272km/h；

（2）汽車對該乘客做功為3.5X105J。

熱點題型01

綜合應用題

12.（2024?廣東）【科技改善生活】廣東生產的無人駕駛電動垂直起降航空器首飛成功，彰顯了我國科技在

城市空中交通領域的領先地位。航空器可用于高空攝影、旅游觀光等，如圖所示，請完成問題。

（1）航空器通過旋轉旋翼對空氣施加向下的力，從而獲得升力，這說明了力的作用是相互的。航

空器升空過程中，重力勢能增大（選填“增大”“減小”或“不變”）。航空器靠電磁波（選

填“超聲波”或“電磁波”）與控制中心聯系。

（2）航空器的攝像頭相當于凸透鏡，遠處的物體通過攝像頭成倒立縮小的實（選填“實”

或“虛”）像。在攝像頭遠離物體的過程中，像的大小將變小o

【答案】（1）相互；增大；電磁波；（2）凸；實；小。

【解析】解：（1）航空器通過旋轉旋翼對空氣施加向下的力，從而獲得升力，這說明了力的作用是相互

的。航空器升空過程中，質量不變，高度增加，重力勢能增大。航空器靠電磁波與控制中心聯系。

（2）航空器的攝像頭相當于凸透鏡，遠處的物體通過攝像頭成倒立縮小的實像。在攝像頭遠離物體的過

程中，像的大小將變小。

故答案為：（1）相互；增大；電磁波；（2）凸；實；小。

熱點題型02

科普閱讀題

13.（2024秋?福田區期末）閱讀短文，回答問題：

低空經濟

低空經濟是一種新型的經濟形態。截止目前，深圳已累計開通無人機航線超過205條，建設無人機起降

點126個，新增全國首座eVTOL（電動垂直起降飛行器）城市空中交通運營示范中心。與此同時，深圳

也在積極探索低空經濟在物流配送、城市管理、載人交通、應急救援等領域的應用。

（1）在城市巡航管理中，無人機的攝像頭利用凸透鏡成像原理，實時拍攝遠處物體，在感光晶片上成一

個倒立、縮小（選填“放大”“縮小”或“等大”）的實像。

（2）無人機下降時，攝像頭拍攝到地面上物體所成的像將變大（選填“變大”“變小”或“不變”）；

此時須增大（選填“增大”或“減小”）鏡頭與感光晶片間的距離，才能得到清晰的畫面。

（3）用無人機替代人工投送快遞，可以大幅提升投遞效率和服務質量。圖甲是某型號的無人機做直線運

動時路程隨時間變化的圖象，請在圖乙中畫出對應的v-t圖象。

1v/(m-s-1)

4---i---

2---r--!---!---;

1--------------'

010203040t/s

圖乙

（4）eVTOL通過電池提供飛行所需的能量，是一種理想的綠色交通工具。某載人eVTOL搭載的鋰電池

質量為80kg,該款電池的能量密度為170W?h/kg（即1kg的電池可以儲存170Wh的能量），則該電池可

儲存的能量為13600Wh?

（5）已知飛行消耗電能=40000WX飛行時間，此eVTOL目前使用的鋰電池在剩余10%電量時，性能會

急劇衰減。為了確保飛行安全，電池儲存的能量至少是飛行消耗電能的1.2倍，若想讓此eVTOL的安全

飛行時間達到25min,則該款電池的質量至少為118kg（計算結果保留到整數）。

【答案】（1）縮小；實；（2）變大；增大；（3）見解析；（4）13600；（5）118。

【解析】解：（1）在城市巡航管理中，無人機的攝像頭利用凸透鏡成像原理，實時拍攝遠處物體，在感

光晶片上成一個倒立、縮小的實像。

（2）無人機下降時，根據凸透鏡成實像時，物近像遠像變大，攝像頭拍攝到地面上物體所成的像將變大；

此時須增大鏡頭與感光晶片間的距離，才能得到清晰的畫面。

（3）根據路程-時間圖像0?20s以v'=5=部=2m/s的速度做勻速直線運動，20s?30s處于靜止，

8

30s?40s以v=J=f7：器=4m/s,圖乙中畫出對應的v-t圖象如下：

L4US-5US

v/(ms-1)

4

01()2W)40t/s

圖乙

（4）則該電池可儲存的能量為W=80kgX170W?h/kg=13600Wh?

（5）飛行消耗電能=40000WX25min=40000Wx|1h,電池儲存的能量W'=mX170W?h/kg=1.2X

40000Wx||h,則該款電池的質量g118kg。

v/(ms-l)

6102?n()40t/s

圖乙

故答案為：（1）縮小；實；（2）變大；增大；（3）；(4)13600；(5)118。

1.（2024?榆陽區校級二模）2023年11月，我國自主研發的2噸級eVTOL（電動垂直起降飛行器）Ml首

架機在上海試飛成功。該飛行器在電動系統、飛控系統、復合材料三個核心環節全部實現國產化。該飛

行器驅動系統的工作原理及能量轉化分別是（）

A.電磁感應現象，機械能轉化為電能

B.電磁感應現象，電能轉化為機械能

C.通電線圈在磁場中受力轉動，機械能轉化為電能

D.通電線圈在磁場中受力轉動，電能轉化為機械能

【答案】D

【解析】解：驅動系統是利用電流做功，使得飛機獲得動力起飛，是電能轉化為機械能的過程，其原理

為通電線圈在磁場中受力轉動，D選項的描述與上述分析相同。

故選：D。

2.(2024?喀什地區三模)小鵬旅航者X2飛行汽車在消博會亮相，并透露將在兩三年內量產。旅航者X2已

經是國內首款提出申請并成功獲批的有人駕駛eVTOL(電動垂直起降)產品，旅航者X2全機身采用碳

纖維材料打造，碳纖維材料是一種比普通鋼硬度高10倍的超硬材料，它與其他等體積的材料相比質量

小，兼顧安全性和輕量化。旅航者X2最大起飛重量為560kg,裸機重量僅為360kg,官方表示，其有10

個容量為“72V20Ah”的電池作為動力源，充電半小時，續航時間為35分鐘，最大飛行速度可達130km/ho

同時，擁有自主飛行路徑規劃能力，通過多個傳感器可實現對地監控、無死角環境感知、自助返航降落、

百公里雙向實時通信。

(1)碳纖維材料打造機身，是因為碳纖維具有硬度大和密度小的物理特性，所以兼顧了安

全性和輕量化；

(2)飛行汽車的驅動單元為4個旋翼，飛行中，可以通過調節電動機線圈中電流的大小的來改變

旋翼轉速；

(3)裸機靜止在水平地面上，單側底杠與地面的接觸面積為100cm2,此時地面受到裸機的壓強為1.8

Xl()5pa；

(4)單個電池充滿電可以儲能5.184X1()6j,充電半小時可以將io個電池充滿電，充電功率為

28.8kW,飛行中利用電磁波(選填“聲波”或“電磁波”)雙向實時通信。

【答案】(1)硬度；密度；(2)電流的大小；(3)1.8X105Pa；(4)5.184X106；28.8；電磁波。

【解析】解：(1)閱讀材料知，“碳纖維材料是一種比普通鋼硬度高10倍的超硬材料，僅次于金剛石的

硬度，它與其他等體積的材料相比質量小”，碳纖維材料打造機身，是因為碳纖維具有硬度大和密度小的

物理特性，所以兼顧了安全性和輕量化；

(2)飛行中，可以通過調節電動機線圈中電流的大小來改變旋翼轉速；

（3）裸機靜止在水平地面上時，對地面的壓力：F=G=mg=360kgX10N/kg=3600N,

受力面積：S=2X100cm2=200cm2=0.02m2,

對地面的壓強：p=0=翳2=1.8X105pa；

30.02mz

（2）單個電池充滿電儲存的電能為：

W?=U電池It=72VX20Ax3600s=5.184Xl06j；

（5）10個電池充滿電儲存的電能為：W=10W儲=10X5.1848X106J=5.184X1（）7J,

7

充電功率為P=，=果真段=28800W=28.8kW。

飛行中利用電磁波雙向實時通信。

故答案為：（1）硬度；密度；（2）電流的大小；（3）1.8X105Pa；（4）5.184X106；28.8；電磁波。

3.（2024?寧夏）電動垂直起降航空器，又稱“空中出租車”，是一種能夠垂直起降并依靠電力驅動的飛行器。

某品牌“空中出租車”如圖所示，最大起飛質量235座設計，最大巡航速度200km/h,核心模組100%

國產化。

（1）它的動力裝置主要是電動機，下列能夠反映它工作原理的是A。（填序號）

（2）某同學乘坐汽車從銀川到中衛旅游，用時約2.5h。若乘坐此“空中出租車”以最大巡航速度從銀川

到中衛，兩地航線距離約150km,相比乘坐汽車縮短多長時間？

（3）若該“空中出租車”以最大起飛質量從100m的高度豎直降落到地面，重力做功是多少？（g取10N/kg）

（4）它靜止時與水平地面的總接觸面積為0.04m2,以最大起飛質量靜止在水平地面，對地面的最大壓強

是多少？

【答案】(1)A；

(2)相比乘坐汽車縮短1.75h；

(3)重力做功是2XlC)6j；

(4)對地面的最大壓強是5Xl()5pa。

【解析】解：

(1)A圖是通電導體在磁場中受力而運動，是電動機的工作原理；

B圖是閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線的運動時導體中會產生感應電流，是發電機的工作

原理。故應選A。

(2)根據v=，可得，乘坐此“空中出租車”以最大巡航速度從銀川到中衛所用時間：t=*=

150km

200km/h=0.75h,

則相比乘坐汽車縮短的時間：At=2.5h-0.75h=1.75ho

(3)重力做功：W=Gh=mgh=2000kgX1ON/kgX100m=2X106J(.

(4)“空中出租車”靜止時對水平地面的壓力：F=G=mg=2000kgX10N/kg=2X104N,

4

則它對水平地面的最大壓強：p=q=船T=5Xl()5pa。

rS0.04mz

答：⑴A；

(2)相比乘坐汽車縮短L75h；

(3)重力做功是2X1()6J；

(4)對地面的最大壓強是5Xl()5