【推荐1】阅读短文，回答问题。

扫地机器人的“眼睛”

扫地机器人能自动避开障碍物，像是长了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分机型使用的是红外探测器。红外探测器测距的原理如图所示，红外发射器以一定的角度发射红外光束，光束遇到物体被反射，再通过有滤光作用的凸透镜（又叫滤镜）后照射到CCD检测器上的某一位置，该位置不在透镜的主光轴（中心线）上，偏离的距离叫偏移值L。根据几何关系可知：物体离传感器越远，L就越小。在知道了偏移值L两中心线间距X以及滤镜的焦距f后，可以计算得到距离D，也就知道物体有多远了。
CCD检测器能将测得的光信号转化为电信号，电信号的大小叫做探测器的输出值，输出值与偏移值L成正比，L增大2倍，输出值也增大2倍，当然有例外，当D很小时，L值较大，光点可能超出探测器的探测范围，即L超过某一值时，输出值会随着L的增大而快速变小，直至变为零；当D很大时，L值又会很小，这时检测器能否分辨得出这个很小的L值成为关键，也就是说CCD的分辨率决定能不能获得足够精确的L值，要检测越远的物体，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探测器只能在一定的范围内有效测量距离D。
扫地机器人中吸尘电机的吸入功率是衡量其优劣的重要参数，测得某吸尘电机的吸入功率与真空度、风量间的对应关系如下表。真空度指主机内部气压与外界的气压差。风量指单位时间内通过吸尘电机排出的空气体积。吸尘电机吸入功率与输入功率的比值叫做效率。

真空度（Pa）	400	450	500	550	600
风量（m3/s）	0.025	0.02	0.017	0.015	0.013
吸入功率（W）	10.00		8.50	8.25	7.80

（1）红外传感器发射红外光束，遇到物体时，光束会发生 ___________；滤镜对光线有 ___________（填“会聚”或“发散”）作用。机器人工作时，主机内部的气压 ___________（填“大于”、“小于”或“等于”）大气压而产生吸力；
（2）若某品牌红外探测器：甲探测范围10cm~80cm，乙探测范围20cm~150cm，则 ___________（填“甲”或“乙”）的CCD检测器分辨率较低；
（3）由上表数据可知，当风量为0.02m³/s时，若吸尘电机的输入功率为25W，此时其效率为 ___________%；上述风量下，5min内通过吸尘电机排出的空气质量为 ___________kg；（取ρ_空气=1.3kg/m³）；
（4）文中所述的红外探测器的输出值与到物体的距离D的关系图像大致为 ___________；

   

（5）某型号扫地机器人呈圆盘形，圆盘的直径是30cm，工作时的行走速度约为5m/min，空房间长4.8m、宽4.3m，①它沿4.3m的宽边从一侧走到另一侧需要 ___________min，②要将整个空房间清扫一遍至少需要 ___________min。

   

【推荐2】阅读短文，回答问题。
现代家庭经常在家中布置水族箱，喂养一些小型鱼类达到观赏、心理解压等作用。水族箱中配备一种用于增氧的新型USB充电氧气泵。如图甲所示，把实验室的水银气压计进行改装，在气压计左边顶端密封一根铜导线，右边开口处也固定一根铜导线。气压计左边的水银面上方为真空，图中两边水银柱高度差为76cm。当左边水银面下降时，右边水银面将上升。当水银面高度差低于72cm时，水银柱将两边的铜导线接通，使得电磁继电器的控制电路形成通路，电磁铁将衔铁吸下，工作电路接通，增氧泵就自动工作。增氧泵工作时，在大气压作用下，水从进水管口吸入，从出水管口快速喷出，此时进气管下端口水的流速大，压强小，空气就会通过进气管进入水中形成气泡，与水流一起从出水管口喷出。

增氧泵可用交直流两用锂电池供电。部分参数如表：

产品名称	双控锂电增氧泵	额定功率	1.5W
电池容量	2600mAh	电池电压	5v
充电电压	110﹣220V	排气量	15×2L/min
适容量	30﹣50L	声强级	≤30dB
出水管口截面积	2cm2

气能密度指在单位时间内通过单位面积的空气能量。下表给出了空气密度为1.2kg/m³时的气能密度与空气流速的关系。

空气流速v/（m•s﹣1）	1	2	3	4	5
气能密度E/[J•（m2•s）﹣1]	0.6	4.8	16.2	38.4	75

（1）此增氧泵的原理：通电后，内部电磁铁产生磁力，铁片吸合带动皮碗运动，内部空气被压缩，内部气压比外界 ___________（选填“大”或“小”）。气压计右边的铜导线应竖直向下伸长到右边标 ___________cm处；
（2）下列说法中，错误的是(        )
A．出水管中水的流速越大，进入的空气就越多；
B．排气管排出的气泡越向上，所受浮力越大；
C．该增氧泵工作时，不会对人耳的听力造成损伤；
D．透过圆形鱼缸所看到的鱼是正立放大的实像。
（3）增氧泵在5V电压下正常工作时，通过的电流为 ___________A；家庭电路停电时，该氧气泵可进入10秒工作、10秒停止的间歇工作状态。如果间歇工作状态下，氧气泵电池对外供电时能量的转换效率为90%，试计算该泵可持续正常工作
___________小时。

（4）根据表中数据，在图乙中画出气能密度随空气流速变化的图像___________。并根据图像得到此时增氧泵正常排出空气（速度2.5m/s）的空气能量密度大约为 ___________J•（m²•s）^﹣1；
（5）如图丙为控制增氧泵断续工作的模拟电路，AB两端输入如图丁所示的周期性变化的电压U_AB。定值电阻R=2Ω，D为电子元件，当U_AB＜5V时，D两端的电压U_D等于输入电压，U_AB≥5V时，U_D保持5V不变。当R的电功率满足P_R≥8W时，增氧泵启动排气。则t=3s时电阻R的电功率为 ___________W；该电路工作10min，排气时间共为 ___________s。

【推荐2】阅读短文，回答问题

综合实践活动——研究固定翼无人机的升力

【提出问题】无人驾驶飞机简称“无人机”，固定翼无人机升空之前，为什么要在水平跑道上加速到一定速度才能升空呢？
【实地学习】小明到科技馆了解无人机的结构及升空原理，如图甲所示，无人机由机身、机翼、尾翼和起落装置、动力装置等部分组成。机头呈现出流线型，可有效减小飞行的阻力．机翼面积较大，且它的剖面呈上凸下平，起飞前，机翼前方的螺旋桨转动，驱动无人机向前加速，空气从机翼的上、下表面流过，上表面比下表面长，因此空气在机翼上表面的速度比下表面快，伯努利原理指出，空气流速越大，其压强就越小，流速越小，压强就越大。无人机速度达到一定值，机翼上、下表面产生的向上的压力差（升力）足以克服自身的重力时，随即升空。讲解员还介绍了升力与迎角（机翼和气流角度）的关系，如图乙所示。
【实验设计】小明利用无人机模型、电子秤、电风扇等器材研究升力与速度的关系，将模型放在电子秤上，并正对电风扇，模拟无人机的加速过程，通过电子秤示数分析知道升力的大小，风量Q是指单位时间内从电风扇正面流出的空气的体积，如图丁所示。

表一：电风扇的性能指标

挡位	弱	中	强	超强
风量	8	12	16	24
风速	1.0	1.5	________	3.0

表二：

挡位	弱	中	强	超强
电子秤示数	798	796	792	782

【进行实验】无人机模型放在电子秤上，电子秤的示数为，启动电风扇，并将电风扇调节到不同挡位，读出电子秤的示数，填入表二。
【交流评价】小明和同学们从如何让无人机升空等方面进行了交流评价。
（1）关于无人机，下列对应关系不正确的是________。
A．升力的施力物体一一空气
B．流线型机头一一减小空气阻力
C．克服自身的重力一一重力消失
D．螺旋桨驱动——力的作用是相互的
（2）分析图乙可知，当迎角为0时，升力约为________N，当迎角逐渐增大，升力会________。
（3）分析表一可知强风挡的风速________，风扇正面出风的面积________（保留两位小数）；进一步分析表一、表二可知：当超强风档时，电子秤受到无人机的压力________N；该无人机模型相对于空气的速度增加到约________（选填“20”、“60”或“120”）时，它就能升空。（）
（4）为了让无人机升空，除提高速度以外，请你再提出两个合理化的建议。①________；②________。

【推荐3】阅读材料，回答问题。

深圳“空中的士”

2024年2月，被称为“空中的士”的eVTOL航空器从深圳到珠海仅仅用时20min，标志着全球跨海电动航空器的首次飞行成功。
某型eVTOL飞行器的相关参数如图甲。相对于传统的民航飞机，eVTOL飞行器可以实现垂直起降，其典型任务包括起飞、巡航、悬停、降落。
eVTOL飞行器以锂离子电池组为能源，锂离子电池充放电原理如图乙。功率密度是指电池组输出的功率与整个电池组质量的比值，一般使用最大功率密度（W/kg）描述电池输出功率的能力。

（1）在水平匀速巡航阶段，空气对eVTOL飞行器的作用力________（选填“大于”、“等于”或“小于”）飞行器的重力。民航飞机在该阶段获得升力的原理是________（选填“流体压强与流速的关系”或“相互作用力”）。
（2）单块锂离子电池充满电储存的电能为________kW•h。在锂离子电池放电工作时，将________能转化为电能，________（选填“”或“”）是负极材料。
（3）电池组电压和电流在不同飞行时间下的具体数值如图所示，飞机在起飞后第480秒到510秒都处于悬停阶段，悬停时输出功率近似不变。飞行器悬停阶段，电路中总电阻随时间不断________（选填“增大”或“减小”），悬停阶段功率密度为________W/kg。

（4）飞行器垂直起飞用时84s，此阶段平均功率密度是悬停阶段功率密度的1.2倍。请问该飞行器垂起阶段消耗的电能，能使________个这样的电热水壶（如下图）把水烧开，已知电热水壶均装满初温是20°C的水，环境在一个标准大气压下，。