阅读短文,回答问题。
智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温、移动、避障等功能。
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注人的脸部。
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变。
机器人为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
(1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用____(选填“超声波”或“激光”)才能较好感知到障碍物:以移动机器人为参照物,障碍物是____的。
(2)下列关于机器人的说法中,错误的是____。
A.菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B.菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波
C.图甲中电磁铁的上端为N极
D.机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
(3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,此过程中机器人受到的阻力为____N,消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。
(4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____(选填“ab”或“bc”)段,己知无磁场时RB阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计当U为24V时,处在磁场中的RB电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是_____V。
(5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示周期性变化的电流,则1s内对准传感器的齿间隙共有_____个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。
九年级物理综合题困难题
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智能防疫机器人
我国研制的某款智能防疫机器人,具有自主测温、移动、避障等功能。
机器人利用镜头中的菲涅尔透镜将人体辐射的红外线聚集到探测器上,通过处理系统转变为热图像,实现对人群的体温检测。当发现超温人员,系会自动语音播报,并在显示屏上用红色框标注人的脸部。
机器人利用磁敏电阻等器件来监控移动速度,控制驱动电机运转,图甲为控制电机运转的原理电路,U为输入电压,RB为磁敏电阻,阻值随外加磁场强弱的变化而改变。
机器人为有效避障,在移动过程中会发射、接收超声波(或激光)来侦测障碍物信息,当感知到前方障碍物时,机器人依靠减速器进行减速,并重新规划行驶路线。
下表为机器人的部分参数,“电池比能量”为单位质量的电池所能输出的电能;“减速器的减速比”为输入转速与输出转速的比值。
(1)机器人在行进过程中遇到玻璃等透明障碍物时,利用____(选填“超声波”或“激光”)才能较好感知到障碍物:以移动机器人为参照物,障碍物是____的。
(2)下列关于机器人的说法中,错误的是____。
A.菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
B.菲涅尔透镜接收的是人体辐射出的电磁波
C.图甲中电磁铁的上端为N极
D.机器人发现体温38℃的人会语音报警并识别
(3)若机器人以最大速度沿水平路面匀速直线运动7min,此过程中机器人受到的阻力为____N,消耗的电能占电池所能输出总电能的____ %。
(4)控制电机运转的磁敏电阻阻值随磁场强弱变化的图线如图乙,当磁敏电阻在正常工作区时,即使图甲电路中输入电压U发生改变,R1两端电压U1都能维持在某一定值附近微小变化,从而使控制电路中的电机稳定转动,则磁敏电阻的正常工作区对应图中_____(选填“ab”或“bc”)段,己知无磁场时RB阻值为200Ω,R1的阻值为400Ω,线圈电阻忽略不计当U为24V时,处在磁场中的RB电功率为0.32W,则R1两端的电压U1是_____V。
(5)图丙是机器人测速系统的部分装置简化图,磁敏电阻转速传感器安装在驱动电机旋转齿轮的外侧,当传感器对准齿轮两齿间隙时,电缆输出电流为0。某次当驱动电机的齿轮匀速转动时,电缆输出如图丁所示周期性变化的电流,则1s内对准传感器的齿间隙共有_____个;若此时机器人遇到障碍物,减速器启动,则经减速器降速后的齿轮转速为_____ r/min。
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
阅读短文并回答下列问题。
扫地机器人
随着生活水平的提高,扫地机器人逐步进入普通家庭,扫地机器人具有主动躲避障碍物、自动吸尘、自动返回充电等诸多智能功能,如图是某款扫地机器人及铭牌上的部分参数,机器人的供电系统设有自动充电功能,当检测到电池容量低至10%时会自动返回充电。返回的过程中需要剩余电池容量的40%用于提供克服阻力做功。请回答下列有关问题:
项目 | 指标参数 |
工作电压 | 15V |
功率 | 30W |
电池容量 | 2000mAh |
(1)扫地机器人具有主动躲避障碍物的功能,它在运动时电能转化为_____能。
(2)机器人吸尘的工作原理是通过电机转动时内部压强_____,从而使杂物进入吸尘器。
(3)若返回过程中受到的阻力为20N,为确保机器人能顺利返回充电,需要充电时离充电座最远为_____米?
九年级物理综合题简单题查看答案及解析
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智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源。
这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度)。
表一
表二
(1)该智能洁具应选用_______线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时,电磁铁下端是_______极。
(2)下列说法正确的是_______。
A.红外线感应装置利用超声波进行工作
B.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
D.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关S不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为______%;清洗结束,暖风烘干机工作40s,消耗________J电能,这些电能会使标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁_______次。[水的比热容c=4.2×10-3 J/(kg·℃),室温为18℃]
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为0.8×10-4m3/s时,其扬程为_______m;当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时,输出的水达到对应的扬程,次过程中水泵克服水重力做功的功率P=_______W。(g取10N/kg)
(5)图乙为洁具的温控装置原理图。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。
①适当_______(填“增大”或“减小”)电源电压,可使控制水温的预设值升高;
②电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高,则控制电压U1是__________ V
九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析
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智能洁具
智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭。
某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源。
这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能。表一为该洁具的部分参数,表二为水泵的性能测试参数(表中流量指单位时间内水泵抽送水的体积;扬程指水泵能将水提升的高度)。
表一
表二
(1)该智能洁具应选用_______线插头。当图甲电磁铁线圈中电流从a流向b时,电磁铁下端是_______极。
(2)下列说法正确的是_______。
A.红外线感应装置利用超声波进行工作
B.暖风烘干是靠增大面积来加快水的汽化
C.纳米银是银分子,喷水杆材料具有良好的导电性
D.漏电保护装置内的火线与零线短路时,开关S不会被吸起
(3)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率
为______%;清洗结束,暖风烘干机工作40s,消耗的电能会使标有“3000imp/(kW·h)”的电能表指示灯闪烁________次。[水的比热容c=4.2×10-3 J/(kg·℃),室温为18℃]
(4)分析表二数据可得,当该水泵的流量为0.8×10-4m3/s时,其扬程为_______m;当水泵的流量为1.0×10-4m3/s时,输出的水达到对应的扬程,次过程中水泵克服水重力做功的功率P=_______W。
(5)图乙为洁具的温控装置原理图。R1是滑动变阻器,R2是热敏电阻,其阻值温度升高而减小。当R1两端电压U1增大到一定值时,控制电路将切断加热电路实现对水温的控制。
①适当_______(填“增大”或“减小”)电源电压,可使控制水温的预设值升高;
②电源电压设定为10V,当R1接入电路的阻值为6Ω时,R2的电功率为4W,此时加热电路恰好被切断。若预设的水温相对较高,则控制电压U1是_______V。
九年级物理综合题极难题查看答案及解析
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智能洁具(智能马桶、全自动洗碗机、智能浴缸等),具有温水洗净、暖风烘干、杀菌等功能,已进入百姓家庭.某智能洁具为确保安全,插头带漏电保护装置,工作原理如图甲,连接洁具的火线与零线穿过环形铁芯,正常工作时,两线中的电流相等;若火线与零线中的电流不等,绕在铁芯上的线圈会产生电流,经放大后通过电磁铁吸起铁质开关S切断电源.这种洁具装有红外线感应装置,当人靠近时,感应装置自动升起洁具盖子;启动洗净功能,加热器将水快速加热至温控装置预设的温度,水泵喷水实施清洗,喷水杆采用纳米银(直径为纳米级的银单质)材料,杀菌效果好;清洗结束,暖风烘干机自动开启烘干功能.下表为该洁具的部分参数.
(1)当图甲电磁铁线圈中电流从b流向a时,电磁铁下端是________极.
(2)洁具正常工作,按最大喷水量用设定为38℃的温水清洗,加热器的效率为多少_____ ?[水的比热容c=4.2×103J/(kg•℃),室温为18℃].
九年级物理计算题中等难度题查看答案及解析
阅读下面短文回答问题
双光温测智能识别系统
在企业复工复产和人口聚集的地方,体温监测是疫情防控的第一大关口,双光温测智能识别系统,大幅度地提高了测温效率,有效减少因近距离接触导致的交叉感染风险,为疫情防控工作提供了有力保障。
双光温测智能识别系统中测量温度的原理主要是红外测温。
一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量,物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布与它的表面温度有着十分密切的关系。因此,通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的表面温度,这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
双光温测智能识别系统汇集其监视范围内的目标红外辐射能量。红外能量聚焦在光电探测仪上并转变为相应的电信号,该信号经过放大器和信号处理电路按照仪器内部的算法和目标发射率校正后,转变为被测目标的温度值,使用双光温测智能识别系统,要考虑目标和测温仪所在的环境条件,如环境温度、污染和太阳直晒等因素对性能指标的影响。
(1)一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出______;
(2)通过对物体自身辐射的红外能量的测量,便能准确地测定它的____,这就是红外辐射测温所依据的客观基础;
(3)有时发现红外测温仪测量的温度不准确,与正常体温相差较大,写出两条出现这种问题的原因:__,_____;
(4)红外线测温仪主要靠接收物体辐射红外能量的大小来判定物体温度的,实际上,红外线是一种__________(选填“可见光”、“超声波”或“电磁波”)。
九年级物理简答题中等难度题查看答案及解析
阅读下面的短文,回答问题
“蛟龙号”载入深潜器(如图所示)是我国首台自主设计、自主集成研制的作业型深海载人潜水器,也是目前世界上下潜能力最深的作业型载人潜水器.“蛟龙号”可在占世界海洋面积99.8%的广阔海域中使用,对于我国开发利用深海的资源有着重要的意义.
“蛟龙号”,最大工作设计深度为7000米.“蛟龙号”深海通讯靠“声”不靠“电磁”,陆地通信主要靠电磁波,速度可以达到光速.但这一利器到了水中却没了用武之地,电磁波在海水中只能深入几米.“蛟龙号”潜入深海数千米,如何与海面母船保持联系呢?
科学家们研发了具有世界先进水平的高速水声通讯技术,采用声纳通讯.根据以上资料和学过的知识,回答下列问题:
(1)潜水器在下潜过程中受到海水的压力逐渐________;
(2)下潜到海面下7000m深处时受到海水的压强是________ Pa;(海水密度按1.0×103kg/m3计算)
(3)潜入深水的“蛟龙号”工作室内的科学家是靠________与海面上的母船进行信号联系的.
(4)声在水中传播速度是1500m/s,如果母船上的人向7000m深度的蛟龙号发出信号,大约经________ s收到返回的信号.
九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析
阅读下列短文,回答问题。
“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。“天宫二号”在距离地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一周的运行时间为90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如题23-1图所示,为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成,火箭点火起飞时,火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台,使得发射平台核心区的温度接近3000℃,足以熔化绝大多数金属和非金属材料,长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”,其采取的是国际上先进的喷水降温方法,如题23-2图所示,在发射中火箭飞到5m高以后,“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒,喷水量约为400t,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水则通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π=3,c水=4.2×103J/kg·℃]
(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400t水初温为20℃,在喷水20秒内全部变成100℃的水,则水带走的热量为_____________J。
(2)如题23-3图所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为________km,圆形轨道的周长为________km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室成功对接,对接时“天舟一号”的运行速度为_________km/s。
(3)长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),长征七号火箭燃料的________能燃烧时转化为内能。
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“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。“天宫二号”在距离地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一周的运行时间为90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如题23-1图所示,为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成,火箭点火起飞时,火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台,使得发射平台核心区的温度接近3000℃,足以熔化绝大多数金属和非金属材料,长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”,其采取的是国际上先进的喷水降温方法,如题23-2图所示,在发射中火箭飞到5m高以后,“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒,喷水量约为400t,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水则通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π=3,c水=4.2×103J/kg·℃]
(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400t水初温为20℃,在喷水20秒内全部变成100℃的水,则水带走的热量为_____________J。
(2)如题23-3图所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为________km,圆形轨道的周长为________km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室成功对接,对接时“天舟一号”的运行速度为_________km/s。
(3)长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),长征七号火箭燃料的________能燃烧时转化为内能。
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“天舟一号”与“天宫二号”成功对接
我国自主研制的“天宫二号”空间实验室已于2016年9月15日发射成功。“天宫二号”在距离地面高度380km的圆形轨道上绕地球匀速运行,绕地球一周的运行时间为90分钟,“天舟一号”货运飞船于2017年4月20日由长征七号火箭成功发射升空,并于2017年4月22日与“天宫二号”首次自动交会对接成功,如题23-1图所示,为建立我国自己的空间站迈出了坚实的一步。
发射“天舟一号”货运飞船的长征七号火箭的燃料由液态煤油和液氧混合构成,火箭点火起飞时,火箭内的燃料燃烧从箭体尾部喷出火焰几乎直击发射平台,使得发射平台核心区的温度接近3000℃,足以熔化绝大多数金属和非金属材料,长征七号火箭发射时与其它火箭不同的是发射平台旁的“喷水降温降噪系统”,其采取的是国际上先进的喷水降温方法,如题23-2图所示,在发射中火箭飞到5m高以后,“喷水降温降噪系统”向箭体尾部火焰中心喷水20余秒,喷水量约为400t,一部分的水会汽化到大气中,大部分的水则通过导流槽流走,于是大流量喷水能够带走大量的热起到降温的作用,防止了火箭发射台内部的仪器设备可能因高温受到影响。[圆周率π=3,c水=4.2×103J/kg·℃]
(1)设“喷水降温降噪系统”喷出400t水初温为20℃,在喷水20秒内全部变成100℃的水,则水带走的热量为_____________J。
(2)如题23-3图所示,设地球半径为6370km,“天宫二号”空间实验室在圆形轨道上正常运行,圆形轨道的半径为________km,圆形轨道的周长为________km。“天舟一号”货运飞船成功发射及正常入轨后,与“天宫二号”空间实验室成功对接,对接时“天舟一号”的运行速度为_________km/s。
(3)长征七号火箭所搭载的“天舟一号”货运飞船在上升过程中的机械能不断_______(选填“变大”、“变小”或“不变”),长征七号火箭燃料的________能燃烧时转化为内能。
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