Question

【題目】閱讀短文，回答問題.

水下機器人

2018年12月14日，南方電網首個作業級水下機器人下水為海底電纜“護駕”。水下機器人的引進對海南海底電纜進行埋深檢測、視頻攝像、懸空裸露檢測等發揮重要作用。如圖甲，某水下機器人“小H”由鋰電池供電，采用電動機提供動力，下表是“小H”的部分技術參數，能量密度是指電池單位質量所輸出的電能。

參數名稱	電源電壓	最大承受壓強	提升重物最大高度	鋰電池能量密度	鋰電池的總質量
數據	60V		0.8m	0.50(kW·h)/kg	2kg

(1)當“小H”在海水里下潛過程中，下列說法中錯誤的是_____；

A.以海底礁石為參照物，“小H”是運動的

B.“小H”攝像時，成倒立、縮小的虛像

C.“小H”所受到海水的壓強增大

D.“小H”中的電動機工作原理是磁場對電流的作用

(2)“小H”的外殼應選用耐腐蝕、硬度_____(選填 “大”或“小”)的材料制成。深海中的“小H”利用聲吶裝置與海面聯系，聲吶是利用______波傳遞信息的；

(3)某次“小H”在海底作業時，需將體積、質量60kg的電子設備提高0.6m，消耗了鋰電池總儲存能量的0.01%，則“小H”對電子設備做功為___J，“小H”中電動機的能量轉化效率至少為___%；(取海水的密度為， g=10N/kg)

(4)如圖乙為“小H”承受壓強的過載保護電路原理圖，電源電壓為12V， RL是壓敏電阻，其電阻值隨受到的壓強變化關系如下表所示，圖乙觸發器的電阻忽略不計，電流表的示數超過0.2A時就觸發電動機停止工作，放棄下潛指令，以免“小H”受損傷；

壓強p/	0	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0
壓敏電阻RL/Ω	55	45	32	25	20	17	15

①根據表中的數據，請在圖丙坐標系中畫出壓敏電阻RL與壓強p之間的關系圖線___；

②為保護“小H”，電阻箱R0的阻值至少應為___Ω；“小H”長時間在海底工作后，為減輕其最大承受壓強，應將電阻箱R0的阻值適當___________(選填“增大”或“減小”)。

Answer 1

【答案】D 大 超聲波 306J 85% 40Ω 減小

【解析】

(1)[1]以海底礁石為參照物，“小H”的位置發生了變化，是運動的,故A正確；

“小H”攝像時，攝像頭相當于一個照相機，成的是倒立、縮小的實像，故B錯誤；

“小H”在海水里下潛過程中，深度變大，根據p=ρgh可知“小H”所受到海水的壓強增大，故C正確；

“小H”中的電動機工作原理是磁場對電流的作用，故D正確。

故選B。

(2)[2]海水具有腐蝕性，且隨著深度增加，受到海水的壓力也越來越大，所以“小H”的外殼應選用耐腐蝕、硬度大的材料制成。

[3]聲吶是利用超聲波傳遞信息的。

(3)[4]電子設備受到浮力

電子設備的重力

“小H”對電子設備做的功

[5]鋰電池總儲存能量

消耗的鋰電池儲存能量

“小H”中電動機的能量轉化效率

(4)[6]根據表中的數據利用描點法在坐標圖中一一描出來，用一條光滑的曲線將這些點連接起來，如圖所示

[7]電源電壓為12V，電流表的示數最大0.2A，則由可得電路最大總電阻為

由第一個表中數據知道最大承受壓強為，對照第二個表可知壓敏電阻為20Ω；則電阻箱R0的阻值至少應為

[8]由于電源電壓和觸發電動機停止工作的電流不變，根據可知電路總電阻不變，為減輕其最大承受壓強，則壓敏電阻的阻值將增大，所以應將電阻箱R0的阻值適當減小。