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科普阅读题 较难0.4 引用1 组卷269
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智能雨刮器

图甲是一种智能化的汽车感应雨刮器，主要由直流电动机、摆杆、连杆、雨刮片、光电转换器和拉制器等组成。它可根据雨量大小自动调节刮水速度，提高行车安全性。
光电转换器（图乙）包括红外发射器P和接收器Q。在发射器P端加上电压U时，会发出一束锥形红外线，经过玻璃光学元件成为特定角度的平行光射入前挡风玻璃，被挡风玻璃反射后再经过玻璃光学元件到达红外接收器Q，并产生电压U输入到微处理器。在无雨水情况下，接收的红外线强度与发出的红外线强度近似相等，此时U与U0近似相等；当有一定量的雨滴落在感应区域时，部分红外线会经雨滴传播到挡风玻璃外，导致接收到的红外线强度变小，此时U小于U0。
拉制器是由微处理器和工作电路组成。微处理器根据电压ΔU＝U0-U的大小来判断雨量大小，当电压差ΔU大于设定值时，输出工作指令，工作电路驱动电机转动系统。电动机的转速r与电压差ΔU的关系如图丙所示；摆杆摆动的频率f与电动机的转速r成正比。

   

（1）图甲中，当雨刮器工作时，摆杆可以看作一个________杠杆；
（2）雨量感应区域有雨滴时，人从车外________（能/不能）看到光电转换器发出的红外线；
（3）下列关于智能雨刮器的说法中，正确的是________；
A．红外线同时能对汽车内部环境进行消毒
B．挡风玻璃上雨滴越多，红外发射器发出的光总量越多
C．挡风玻璃上雨滴越多，红外接收器接收到的光的总量越多
D．光电转换器P将电能转化为光能，Q将光能转化为电能
（4）图乙中，贴在挡风玻璃上的玻璃光学元件对光线的作用类似于________（凸面镜/凸透镜/凹透镜/凹面镜）；
（5）下列关于电动机的转速r、摆杆摆动的频率f与输入电压U的关系图像中，正确的是_________。

A．   B．        C．        D．   

2023·江苏·二模
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知识点：杠杆的分类串联电路的电压规律红外线的特点及应用 答案解析 【答案】很抱歉，登录后才可免费查看答案和解析！
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阅读《电饭锅》，并回答下列问题：
如图是牛顿小组设计的一款控温电饭锅的结构图，其中感温磁体与内锅体受热面固定在一起。当温度低于103℃时，感温磁体具有磁性。煮饭时用手向下按动开关，通过轻质传动杆AOB使永久磁体和感温磁体吸合，触点闭合，电路接通，发热板开始发热。当温度达到或高于103℃时，感温磁体失去磁性，永久磁体受重力及弹簧弹力的作用而落下，通过传动杆使触点分开，发热板停止发热。
（1）用竖直向下的力F1按动开关时，永久磁体将向 ___________运动和感温磁体吸合，此时AOB可以看做一个以O为支点的 ___________杠杆（选填“省力”、“费力”或“等臂”），在图中画出此时动力F1的力臂l1；(        )
（2）在标准大气压下，敞口烧水至沸腾时，电饭锅 ___________自动断电（选填“能”或“不能”），因为 ___________。

   
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智能雨刮器

图甲是一种智能化的汽车感应雨刮器，主要由直流电动机、摆杆、连杆、雨刮片、光电转换器和控制器等组成。它可根据雨量大小自动调节刮水速度。光电转换器（图乙）包括红外发射器P和接收器Q，在发射器P端加上电压时，会发出一束锥形红外线，经玻璃光学元件成特定角度的平行光射入挡风玻璃，反射后再经过玻璃光学元件到达红外接收器Q，并产生电压U输入微处理器。若无雨，接收的红外线强度与发出的红外线强度近似相等，此时U与近似相等；若有一定量的雨滴落在感应区域时，部分红外线会经雨滴发生偏离，射到挡风玻璃外，此时U小于。如果有东西挡住这个感光区域，都会导致感应异常而启动雨刮，刮走阻挡物。控制器是由微处理器和工作电路组成，微处理器根据电压差的大小来判断雨量大小，当电压差大于设定值时，输出工作指令，工作电路驱动电机转动系统。电动机的转速r与电压差的关系如图丙所示；摆杆摆动的频率f与电动机的转速r成正比。

（1）如图甲中，雨刮器工作时电机转动带动连杆，使其绕O旋转，则摆杆可以看作一个______杠杆。玻璃光学元件相当于一个______（填光学元件），对光有______作用。
（2）下雨时，工作电路______（选填“一定会”、“一定不会”或“可能”）驱动电机转动系统；下雨时，光电二极管接收到的红外线与不下雨时存在差异，原因是有雨时，部分红外线穿过挡风玻璃射到车外，发生了______。
（3）查资料可知当雨量越大时，光电传感器电阻越小，而雨刮器电动机模块会随工作电流的增大而摆动越快，由此可知光电传感器模块与雨刮器电动机模块是______（选填“串联”或“并联”）的。
（4）下图是电动机转速r、摆杆摆动频率f与输入电压U的关系图，正确选项是______。

（5）小明同学从废旧汽车拆下一个雨刮器电动机，铭牌上标有额定电压12V，额定功率30W，通过测量发现电动机电压达到6V才能转动，不转动时为保护电动机，电流不能超过1A，小明同学为精确测量内阻约4Ω的电动机（初中阶段只有电动机不转动时才能测其内阻。）选取了如下器材：恒压电源（12V），电压表V（9V），电流表A（1A），滑动变阻器，定值电阻，导线、开关。他设计了如图丁所示的电路图。请回答以下问题：
①为了多测几组数据，图丁的电路图，电压表应该接在端______（选填“a”或“b”）；
②若某次测量，电压表读数为，电流表为，则电动机内阻为______（用给定字母表示）。
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电动汽车是环保的交通工具，行驶时蓄电池给电动机供电，电动汽车的主要部分参数如表所示，如图甲所示，在测试过程中，司机和一名陪同人员上车。司机驾驶该充满电的车以节电模式匀速行驶30km，电池剩余容量为58kWh，陪同人员负责记录测试数据，已知司机和陪同人员的质量均为70kg，汽车匀速行驶时所受阻力为总重力的6%，g取10N/kg：
空车质量1360kg
轮胎与地面总接触面积400cm2
蓄电池最大容量68kWh
最高车速120km/h
最大功率90kW
最大续航里程180km
　　





(1)为了节能，车靠近目的地前可采用“再生制动”的方法∶在车速逐渐减到60km/h的过程中，不采用机械刹车，由于电动汽车继续行驶，带动电机逆向发电，将电能存储在蓄电池内，此时能反映电机工作原理的是如下图中的____________；
A.    B. C. D.
(2)汽车刹车原理图如图乙所示，连着刹车踏板的金属杆可视为一根能绕O点转动的______（选填“省力”、“等臂”或“费力”）杠杆；
(3)在测试前，人未上车，此时电动汽车对水平地面的压强为______Pa。在此测试过程中，电动汽车匀速行驶30km，该电动汽车将电能转化为机械能的效率为________；
(4)如图丙是小明设计的车速提醒电路，R为定值电阻，Ry的阻值随车速的变化而改变。当电压表的示数达到某一数值时提醒驾驶员车速过快，需要减速。图丁是Ry的阻值与车速关系的图像。图戊是车速从0加速到100km/h过程中，Ry消耗的电功率随电流变化的图像，则图丁中图线与纵坐标相交点的电阻值是____Ω。当车速达到75km/h时，此时电压表的示数为______V。

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