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23. 情境素材
科技成就「2025广东五华期末，★☆」(7分)阅读短文，回答问题。
智能机器人
某款智能机器人除了常规照相功能外，还具有自主测温摄像、移动、避障、5G人机交互等功能。镜头中的菲涅尔透镜可将人体辐射的红外线会聚到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温监测。当发现超温人员时，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部，机器人把实时拍摄的画面信息通过网络传输到监控中心。
机器人在运动过程中可发射、接收超声波来获取障碍物信息巧妙避障。当感知到前方有障碍物时，机器人会依靠减速器自动减速，并调整行驶路线。
(1)智能机器人语音报警说明声音可传递
(2)关于智能机器人，下列说法正确的是
A. 调节机器人的音量，是改变了声音的音调
B. 菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
C. 红外线测温仪是通过机器人发出的红外线来测人体体温的
D. 监控中心屏幕上的彩色画面可由红、绿、蓝三种色光混合而成
(3)机器人在拍照过程中远离被拍摄物体时，从相机中看到的像变模糊，为了能拍摄出清晰的像，机器人会自动调
(4)某时刻静止的机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.01 s收到障碍物的回波后，向障碍物匀速直线行走了1 s，然后依靠减速器立即减速，又运动了1.2 m，刚好停在障碍物前，则其发射超声波时与障碍物间的距离为
(5)为了减重，机器人使用了大量新型合金材料，机器人某合金部件由甲、乙两种合金构成，已知甲、乙两种合金的密度之比为2：1，若甲、乙的质量之比为2：3，则甲、乙的体积之比为
科技成就「2025广东五华期末，★☆」(7分)阅读短文，回答问题。
智能机器人
某款智能机器人除了常规照相功能外，还具有自主测温摄像、移动、避障、5G人机交互等功能。镜头中的菲涅尔透镜可将人体辐射的红外线会聚到探测器上，通过处理系统转变为热图像，实现对人群的体温监测。当发现超温人员时，系统会自动语音报警，并在显示屏上用红色框标注人的脸部，机器人把实时拍摄的画面信息通过网络传输到监控中心。
机器人在运动过程中可发射、接收超声波来获取障碍物信息巧妙避障。当感知到前方有障碍物时，机器人会依靠减速器自动减速，并调整行驶路线。
(1)智能机器人语音报警说明声音可传递
信息
；为了防止机器人在工作时倾倒，底盘材料应选择铁
（选填“铁”或“塑料”）；(2)关于智能机器人，下列说法正确的是
D
；A. 调节机器人的音量，是改变了声音的音调
B. 菲涅尔透镜的作用相当于凹透镜
C. 红外线测温仪是通过机器人发出的红外线来测人体体温的
D. 监控中心屏幕上的彩色画面可由红、绿、蓝三种色光混合而成
(3)机器人在拍照过程中远离被拍摄物体时，从相机中看到的像变模糊，为了能拍摄出清晰的像，机器人会自动调
大
（选填“大”或“小”）镜头焦距，使远距离拍摄的物体清晰成像；(4)某时刻静止的机器人向障碍物垂直发射超声波，经过0.01 s收到障碍物的回波后，向障碍物匀速直线行走了1 s，然后依靠减速器立即减速，又运动了1.2 m，刚好停在障碍物前，则其发射超声波时与障碍物间的距离为
1.7
m，制动前机器人的速度为0.5
m/s；(超声波在空气中的传播速度为340 m/s)(5)为了减重，机器人使用了大量新型合金材料，机器人某合金部件由甲、乙两种合金构成，已知甲、乙两种合金的密度之比为2：1，若甲、乙的质量之比为2：3，则甲、乙的体积之比为
1:3
。答案
23.答案 (1)信息 铁 (2)D (3)大 (4)1.7 0.5
(5)1:3
解析 (1)智能机器人语音报警说明声音可传递信息；为了防止机器人在工作时倾倒，机器人底盘材料应采用密度较大的铁。(2)调节机器人的音量，是改变了声音的响度，故A错误；菲涅尔透镜的作用相当于凸透镜，故B错误；红外线测温仪是通过人发出的红外线来测量人体体温的，故C错误；监控中心屏幕上的彩色画面可由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D正确。故选D。(3)机器人在拍照过程中远离被拍摄的物体时，物距变大，物体所成实像的像距将变小；从相机中看到的像变模糊，为了能拍摄出清晰的像，机器人会自动调大镜头焦距，延迟会聚，使远距离拍摄的物体清晰成像。(4)由$v=\frac{s}{t}$得，从超声波发射到收到回波超声波通过的总路程$s_{总}=vt=340\ \mathrm{m/s}×0.01\ \mathrm{s}=3.4\ \mathrm{m}$，则其发射超声波时与障碍物间的距离$s=\frac{s_{总}}{2}=\frac{3.4\ \mathrm{m}}{2}=1.7\ \mathrm{m}$；机器人匀速行走1 s通过的路程$s'=1.7\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{m}$，制动前机器人的速度为$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$。(5)由密度公式可知，甲、乙的体积之比为$V_{甲}:V_{乙}=\frac{m_{甲}}{\rho_{甲}}:\frac{m_{乙}}{\rho_{乙}}=\frac{2}{2}:\frac{3}{1}=1:3$。
(5)1:3
解析 (1)智能机器人语音报警说明声音可传递信息；为了防止机器人在工作时倾倒，机器人底盘材料应采用密度较大的铁。(2)调节机器人的音量，是改变了声音的响度，故A错误；菲涅尔透镜的作用相当于凸透镜，故B错误；红外线测温仪是通过人发出的红外线来测量人体体温的，故C错误；监控中心屏幕上的彩色画面可由红、绿、蓝三种色光混合而成，故D正确。故选D。(3)机器人在拍照过程中远离被拍摄的物体时，物距变大，物体所成实像的像距将变小；从相机中看到的像变模糊，为了能拍摄出清晰的像，机器人会自动调大镜头焦距，延迟会聚，使远距离拍摄的物体清晰成像。(4)由$v=\frac{s}{t}$得，从超声波发射到收到回波超声波通过的总路程$s_{总}=vt=340\ \mathrm{m/s}×0.01\ \mathrm{s}=3.4\ \mathrm{m}$，则其发射超声波时与障碍物间的距离$s=\frac{s_{总}}{2}=\frac{3.4\ \mathrm{m}}{2}=1.7\ \mathrm{m}$；机器人匀速行走1 s通过的路程$s'=1.7\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{m}$，制动前机器人的速度为$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$。(5)由密度公式可知，甲、乙的体积之比为$V_{甲}:V_{乙}=\frac{m_{甲}}{\rho_{甲}}:\frac{m_{乙}}{\rho_{乙}}=\frac{2}{2}:\frac{3}{1}=1:3$。
解析
【分析】
1. 第(1)题：根据声音的作用判断语音报警的功能；底盘需降低重心防倾倒，结合铁和塑料的密度差异选材料。
2. 第(2)题：逐一分析各选项，结合声现象、光学的基础知识判断对错。
3. 第(3)题：根据凸透镜成像规律，分析物距变化时焦距的调节方法。
4. 第(4)题：利用超声波往返的时间计算单程距离，再结合路程差求制动前的速度。
5. 第(5)题：根据密度公式，代入质量和密度的比值计算体积比。
【解析】
(1) 智能机器人语音报警传递了体温异常的信息，说明声音可传递信息；为防止机器人倾倒，需降低重心，底盘材料应选密度较大的铁（铁密度远大于塑料，能使底盘更重，重心降低）。
(2) 逐一分析选项：
A. 调节音量是改变声音的响度，不是音调，错误；
B. 菲涅尔透镜可会聚红外线，相当于凸透镜，不是凹透镜，错误；
C. 红外线测温仪接收人体辐射的红外线，不是机器人发出的，错误；
D. 监控屏幕彩色画面由红、绿、蓝三种色光混合而成，正确。故选D。
(3) 拍照时，物体远离相机（物距变大），若焦距不变，像距会变小，像变模糊；调大镜头焦距，可使光线延迟会聚，让清晰的像成在相机的感光元件上，因此需调大焦距。
(4) 超声波从发射到接收回波的总路程：$s_{总}=vt=340\ \mathrm{m/s}×0.01\ \mathrm{s}=3.4\ \mathrm{m}$，发射时与障碍物的距离为总路程的一半：$s=\frac{s_{总}}{2}=\frac{3.4\ \mathrm{m}}{2}=1.7\ \mathrm{m}$；制动前机器人匀速行走的路程：$s'=s - 1.2\ \mathrm{m}=1.7\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{m}$，速度：$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$。
(5) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，体积$V=\frac{m}{\rho}$，则甲、乙体积之比：$\frac{V_{甲}}{V_{乙}}=\frac{\frac{m_{甲}}{\rho_{甲}}}{\frac{m_{乙}}{\rho_{乙}}}=\frac{m_{甲}}{m_{乙}}×\frac{\rho_{乙}}{\rho_{甲}}=\frac{2}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{3}$，即体积比为1:3。
【答案】
(1) 信息；铁
(2) D
(3) 大
(4) 1.7；0.5
(5) 1:3
【知识点】
声音的利用、密度公式应用、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合智能机器人的科技情境，综合考查声现象、光学、密度计算、速度计算等物理知识，注重知识的实际应用，难度适中，能有效考查学生对基础知识的掌握和分析解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
1. 第(1)题：根据声音的作用判断语音报警的功能；底盘需降低重心防倾倒，结合铁和塑料的密度差异选材料。
2. 第(2)题：逐一分析各选项，结合声现象、光学的基础知识判断对错。
3. 第(3)题：根据凸透镜成像规律，分析物距变化时焦距的调节方法。
4. 第(4)题：利用超声波往返的时间计算单程距离，再结合路程差求制动前的速度。
5. 第(5)题：根据密度公式，代入质量和密度的比值计算体积比。
【解析】
(1) 智能机器人语音报警传递了体温异常的信息，说明声音可传递信息；为防止机器人倾倒，需降低重心，底盘材料应选密度较大的铁（铁密度远大于塑料，能使底盘更重，重心降低）。
(2) 逐一分析选项：
A. 调节音量是改变声音的响度，不是音调，错误；
B. 菲涅尔透镜可会聚红外线，相当于凸透镜，不是凹透镜，错误；
C. 红外线测温仪接收人体辐射的红外线，不是机器人发出的，错误；
D. 监控屏幕彩色画面由红、绿、蓝三种色光混合而成，正确。故选D。
(3) 拍照时，物体远离相机（物距变大），若焦距不变，像距会变小，像变模糊；调大镜头焦距，可使光线延迟会聚，让清晰的像成在相机的感光元件上，因此需调大焦距。
(4) 超声波从发射到接收回波的总路程：$s_{总}=vt=340\ \mathrm{m/s}×0.01\ \mathrm{s}=3.4\ \mathrm{m}$，发射时与障碍物的距离为总路程的一半：$s=\frac{s_{总}}{2}=\frac{3.4\ \mathrm{m}}{2}=1.7\ \mathrm{m}$；制动前机器人匀速行走的路程：$s'=s - 1.2\ \mathrm{m}=1.7\ \mathrm{m}-1.2\ \mathrm{m}=0.5\ \mathrm{m}$，速度：$v'=\frac{s'}{t'}=\frac{0.5\ \mathrm{m}}{1\ \mathrm{s}}=0.5\ \mathrm{m/s}$。
(5) 根据密度公式$\rho=\frac{m}{V}$，体积$V=\frac{m}{\rho}$，则甲、乙体积之比：$\frac{V_{甲}}{V_{乙}}=\frac{\frac{m_{甲}}{\rho_{甲}}}{\frac{m_{乙}}{\rho_{乙}}}=\frac{m_{甲}}{m_{乙}}×\frac{\rho_{乙}}{\rho_{甲}}=\frac{2}{3}×\frac{1}{2}=\frac{1}{3}$，即体积比为1:3。
【答案】
(1) 信息；铁
(2) D
(3) 大
(4) 1.7；0.5
(5) 1:3
【知识点】
声音的利用、密度公式应用、凸透镜成像规律
【点评】
本题结合智能机器人的科技情境，综合考查声现象、光学、密度计算、速度计算等物理知识，注重知识的实际应用，难度适中，能有效考查学生对基础知识的掌握和分析解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.6
