Question

【題目】閱讀短文，回答問題．

掃地機器人

掃地機器人是一款能自動清掃的智能家用電器，如圖甲．

甲　　乙

機器人通過電動機旋轉產生的高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒；其防滑輪皮采用凸凹材質制成；底部安裝有塑料刷，用于清掃吸附在地板上的灰塵及輕小物體；前端裝有感應器，通過發射、接收超聲波或紅外線來偵測障礙物．當剩余電量減為電池容量的20%時，機器人會主動尋找充電器充電．表一為某掃地機器人的部分參數．電池容量指放電電流與放電總時間的乘積．

表　一

機器人中吸塵電機的吸入功率是衡量其優劣的重要參數，測得某吸塵電機的吸入功率與真空度、風量間的對應關系如表二．真空度指主機內部氣壓與外界的氣壓差．風量指單位時間內通過吸塵電機排出的空氣體積．吸塵電機吸入功率與輸入功率的比值叫作效率．

表　二

(1) 機器人工作時，主機內部的氣壓________(大于/等于/小于)大氣壓而產生吸力．若該機器人向障礙物垂直發射超聲波，經過0.001 s收到回波，則其發射超聲波時與障礙物間的距離為________cm.(設超聲波在空氣中的傳播速度為340 m/s)

(2) 下列說法中錯誤的是________．

A. 地面有靜電時，輕小物體會吸附在地板上而不易清掃

B. 采用凸凹材質的輪皮，可增大機器人與地面間的摩擦

C. 機器人工作時發出的聲音不會對人的聽力造成損傷

D. 當遇到玻璃門等透明障礙物時，使用紅外線感應器效果較好

(3) 該機器人正常工作時的電流為________A；充滿電后至下一次自動充電前能夠連續正常工作的最長時間為________min.

(4) 由表二數據可知，當風量為0.015 m3/s時，若吸塵電機的輸入功率為25 W，此時其效率為________%；上述風量下，10 min內通過吸塵電機排出的空氣質量為________kg.(ρ空氣＝1.3 kg/m3)

(5) 光敏電阻是制作灰塵傳感器的常用元件．圖乙為某光敏電阻的控制電路，電源電壓U0恒定，RG為光敏電阻，其阻值隨空氣透光程度的變化而變化，R0為定值電阻．當光敏電阻分別為6 Ω和18 Ω時，電壓表的示數分別為6 V和3 V，則R0＝________Ω；為監測空氣的透光程度，現將電壓表表盤的相關刻度值轉化為對應的總阻值(R0＋RG)，則轉化后表盤上從左到右相鄰兩刻度線對應阻值的減小量將________(增大/不變/減小)．

Answer 1

【答案】 小于 17 D 2.5 48 33 11.7 6 減小

【解析】機器人通過電動機旋轉產生的高速氣流，將灰塵、雜物吸入集塵盒，由此可知：主機內部的氣壓小于大氣壓而產生吸力。

機器人發射超聲波時與障礙物的距離s=。

（2）A．帶電體具有吸引輕小物體的性質，若地面有靜電時，輕小物體會吸附在地板上而不易清掃，故A正確。

B．壓力一定時，增大接觸面的粗糙程度可以增大摩擦，所以采用凸凹材質的輪皮，可增大機器人與地面間的摩擦，故B正確。

C．當噪聲達到90dB時，對人的聽力會造成損傷，機器人的工作噪音小于50dB，所以不會對人的聽力造成損傷，故C正確。

D．當遇到玻璃門等透明障礙物時，紅外線會穿過而不產生任何回波，機器人無法感知前方障礙物，故D錯誤，符合題意為答案。

（3）由P=UI得，機器人正常工作時的電流。

已知機器人充滿電后電池容量為Q1=2500mAh，下一次自動充電前的電池容量為Q2=ηQ1=20%×2500mAh=500mAh，

消耗的電池容量為Q=Q-Q=2500mAh-500mAh=2000mAh

由得，連續工作時間.

（4）由表二可知，當風量為0.015 m3/s時，吸入功率為8.25W，若吸塵電機的輸入功率為25 W，此時其效率為。

上述風量下，10 min內通過吸塵電機排出的空氣體積為V=0.015m3/s×10×60s=9m3，

空氣質量。

（5）①由電路圖乙可知：RG、R0串聯，電壓表測量R0兩端的電壓。設電源電壓為U，根據串聯電路的電壓關系，當電壓表的示數分別為6 V和3 V，RG兩端的電壓為U-6V、U-3V。

則

代入數值，解得：U=12V R0=6Ω

②設電壓表示數為U’，此時電路中的電流

即，電源電壓U恒定，R0為定值電阻，

由此可見，電壓表的讀數U’與總阻值（R0+RG）成反比，則轉化后表盤上從左到右相鄰兩刻度線對應阻值的減小量將減小。