相关试卷

（1）新一代粮仓采用“三明治”结构，外层防水，内层则是坚固的钢筋混凝土结构，中间填充“聚氨酯”层，具有极致的保温效果。“聚氨酯”是一种导热性能较的材料。

（2）将粮食颗粒缓慢倒在平台上，粮食颗粒会向四周散开。由此可以推断，粮仓中的粮食颗粒对粮仓侧壁会产生压力。查阅资料，粮仓侧壁所受水平压强可以粗略表示为$p=krh$ ， 公式中k为侧压力系数，取值为0.2，r为粮食的重力密度（单位：${\text{10}}^3\text{N}/{\text{m}}^3$），h为计算位置至粮食顶面（顶面视作平面）的垂直距离。假设图（a）中粮仓，每100 t粮食占据$200{\text{m}}^3$空间，粮仓侧壁结构所能承受的最大压强为40000 Pa，按照设计要求侧壁实际承受压强不能超过最大压强的0.5倍，则粮仓内粮食顶面到仓底的垂直距离不能超过m。（g取10N/kg）

（3）粮仓内的温度和湿度过高会导致粮食发生霉变，粮仓监控系统要时刻进行监控。其中对温度的监控主要靠测温电路，工作时由于电流的热效应，测温电路自身会发热，影响对粮食温度的测量，因此测温电路中的电流要尽量。

（4）平仓机器人的作用是将粮食表面推平且能够自动巡视。同学们结合查阅的相关资料，设计了具有一定功能的“平仓机器人”。如图（b），平仓机器人的两侧配备螺旋状行进装置（简称螺旋轮），螺旋轮分别由单独的电动机提供动力。图（c）是控制电路，控制电路是由开关组件和电动机构成的并联电路，其中单刀双掷开关S₁和S₂控制左侧电动机，S₃和S₄控制右侧电动机。

①当开关分别接触a、c、e、g四个触点时，两侧螺旋轮以相同的转速正转，将粮食颗粒向后推动获得动力，机器人向前直行。当开关分别接触b、d、f、h四个触点时，两侧螺旋轮反转。为实现上述功能，请用平滑曲线将图（c）中实物图连接完整（导线只能连在接线柱上，不能交叉）。

②若让图（b）中的机器人沿逆时针方向原地转动，则开关应分别接触四个触点，构成闭合电路。

（5）自动巡视功能

①工作场景：水平横截面为圆形的粮仓

②原理设计：平仓机器人头部两侧设有超声波测距仪，工作时能够同步发出超声波，利用回声定位技术，连续不断地精确测量两个测距仪各自到正前方仓壁的直线距离d₁和d₂ ， 如图（d）所示。当d₁或d₂任意一个数据小于或等于设定距离s时（s远小于粮仓半径），机器人内部的电脑程序控制机器人停止前进并原地转向90度，避免与仓壁发生碰撞。

③避障逻辑设计：图（e）是自动巡视时避障逻辑图示。

当d₁不等于d₂时，为实现自动巡视功能，请结合图（d）和图（e）分析，程序自主判断转向的逻辑如下：

如果d₁<d₂ ， 平仓机器人（填“顺”或“逆”）时针转90度；

如果d₁>d₂ ， 则向相反方向转动。

④模拟演示：如图（d），平仓机器人在起点位置向正前方发出超声波，经过时间t₁两台测距仪同时接收到回声，接收到回声后行走装置启动，从起点出发沿直线行走，当机器人与仓壁之间达到设定距离s后原地转向90度，此行走过程用时为T₁ ， 转向过程用时为T；转向后两台测距仪随即发出的超声波分别经过时间t₂和t₃被接收，接收到两次回声后机器人再沿直线行走，直至抵达下一个转向位置（该位置设为终点），这段行走过程所用时间为T₂。已知超声波在空气中的传播速度为v₀ ， 如果t₂>t₃ ， 则机器人从起点出发到达终点过程中的平均速度v=（用字母v₀、s、t₁、t₂、t₃、T、T₁、T₂表示）。

科技筑梦：从模型搭建到智能探索，同学们用实践诠释了科创精神。希望大家勤于思考、大胆创新，在钻研中追逐科技梦想！

（1）①实验器材有：甲凸透镜、光屏、高度为3.0 cm的光源和刻度尺。

②在水平桌面上将光源、甲凸透镜、光屏沿直线从左向右顺次摆放，并使它们的中心大致在。

③下表是记录的物距、像距、像高和正倒情况。

（2）结合实验过程和表格中的信息回答问题，并确定望远镜的物镜和目镜。

①为了确定实像的位置，操作时需要来回移动光屏，观察比较像的。

②分析表格中数据，当物距u和焦距f_甲满足的条件时，实像高度将大于光源高度的一半。

③当物距u=23 cm时，光屏上呈现光源清晰的像，分析表格中数据，像距v最小的取值范围是17.3 cm~cm。

④将光源放在甲凸透镜左侧较远的地方，移动光屏找到清晰像，在不改变光源和光屏位置的情况下，改用乙凸透镜进行实验，发现将该透镜放在原来透镜左侧的某个位置时，光屏上得到相同性质的实像，根据设计要求，乙凸透镜应该作为望远镜的镜。

（3）镜筒可以设计成方便伸缩的两段。如果观察的物体比较暗，为了使像更亮些，可以考虑选择直径更的凸透镜作为物镜。