【分析】
我们可以逐小问梳理解题思路：
1. 判断电动机连接方式：4个电动机独立工作、互不影响，符合并联电路的用电器工作特点，直接得出连接类型。
2. 无人机以最大速度匀速上升时处于平衡状态，升力与总重力二力平衡，先根据G=mg计算总重力，即可得到升力大小。
3. 已知空气阻力与上升速度的平方成正比，结合速度平方的比例关系，代入v=4m/s即可算出对应阻力。
4. 重力势能的影响因素是质量和高度，无人机先上升高度增加，后悬停高度不变，据此判断重力势能变化；再用W=Gh计算克服重力做的功。
5. 直接从题干给出的启动条件提取信息，得到a、b两端需要满足的电压要求。
6. 串联电路电流处处相等，已知电阻箱阻值和其两端9V的启动电压，先算出电路电流，再根据电源电压得到红外探测器Rp两端的电压，算出Rp的阻值后对照图像得到对应红外线强度；要在更小红外强度下启动，此时Rp阻值更大，结合串联分压规律，调整电阻箱阻值或者电源电压即可实现要求。
7. 最小红外探测强度对应Rp的最大阻值，此时电阻箱取最大阻值，算出对应电路电流，得到Rp的最大阻值，结合Rp与E的反比关系，即可算出最小红外强度。
【解析】
(1) 4个电动机独立工作，互不影响，因此连接方式为并联。
(2) 无人机匀速上升时受力平衡，升力等于总重力，由G=mg计算得总重力为30N，因此升力为30N。
(3) 由题意阻力f与速度平方成正比，即$f=kv^2$，结合最大速度的对应关系推导，代入v=4m/s可得此时空气阻力为6.4N。
(4) 无人机先加速上升，高度持续增大，重力势能增大；后悬停在空中，高度保持不变，重力势能不变，因此重力势能先增大后不变；由W=Gh计算可得，上升到50m时克服重力做功为1000J。
(5) 根据题干描述，当a、b两端电压等于或大于9V时摄像机启动，因此a、b两端电压大于或等于9V时进入工作状态。
(6) 启动时电阻箱两端电压$U_R=9\ \mathrm{V}$，$R=18\ \Omega$，电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{9\ \mathrm{V}}{18\ \Omega}=0.5\ \mathrm{A}$，电源电压为12V，因此$R_P$两端电压$U_P=12\ \mathrm{V}-9\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$，$R_P=\frac{U_P}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.5\ \mathrm{A}}=6\ \Omega$，对照$R_P-E$图像可得此时红外线强度为3.0cd。更小的红外强度下$R_P$阻值更大，为了让电阻箱两端电压达到9V，可采取增大电源电压（或增大电阻箱的阻值）的措施。
(7) 当电阻箱R取最大阻值$60\ \Omega$时，可探测的红外强度最小，此时电路电流$I'=\frac{U_R}{R_{\mathrm{max}}}=\frac{9\ \mathrm{V}}{60\ \Omega}=0.15\ \mathrm{A}$，$R_P'=\frac{U_P}{I'}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.15\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$，由$R_P$与E成反比可得$6\ \Omega×3.0\ \mathrm{cd}=20\ \Omega× E$，解得$E=0.9\ \mathrm{cd}$，即最小红外探测强度为0.9cd。
【答案】
(1) 并联 (2) 30 (3) 6.4 (4) 先增大后不变；1000 (5) 大于或等于9 (6) 3.0；增大电源电压(或增大电阻箱的阻值) (7) 0.9 cd
【知识点】
串并联电路判断
二力平衡应用
欧姆定律计算
【点评】
本题以自动拍摄火情的无人机为真实场景，融合了力学、电学多个基础考点，既考察学生对基础概念的识记理解，也要求学生能从题干、图像中提取有效信息，结合串联分压规律、比例关系推导求解，综合考察了学生的物理知识应用能力。
【难度系数】
0.5
