2025年中考物理重難點熱點專練熱點05走進人類生活的智能機器人智能機器人是集人工智能、機械工程、傳感技術與多模態交互于一體的新一代智能化設備，其發展標志著人類正式邁入“具身智能”時代。自20世紀60年代工業機器人誕生以來，這一領域經歷了從單一功能機械臂到具備自主決策能力的通用型智能體的跨越式發展。2025年，隨著全球AI大模型技術的突破與產業鏈成熟，智能機器人已深度融入工業、醫療、家庭服務等場景，成為推動社會生產力變革的核心力量。具身智能技術使機器人無需精確校準即可適應動態環境，顯著提升家庭場景中的適應性。智能機器人在工業領域、醫療領域、家庭服務等方面發展迅猛，智能機器人的仿生多指機械手可完成捏雞蛋、穿針等精細動作，力控精度達0．1牛·米。通過5G技術支持下，醫療機器人可遠程實施手術，工程師可通過VR遠程調試工業機器人。全球智能機器人市場規模預計2025年超700億美元，中國關聯產業規模將達千億元，成為經濟增長新引擎。2025-2030年或為人形機器人量產元年，通用型機器人將逐步替代單一功能設備，實現“一機多能”。2025年，智能機器人不僅是工具，更是人類生活的“共棲伙伴”。從工廠流水線到家庭客廳，從手術臺到災害救援現場，它們以超越人類的精準度與耐力，重塑生產與生活方式。聲波與電磁波1．人工智能是新一輪產業變革的核心驅動力。如圖是智能機器人和人的互動，下列說法正確的是（）A．機器人是高科技產品，它發出的聲音不是由物體振動產生的 B．智能機器人與互聯網之間通過電磁波來傳遞信息 C．機器人的聲音悅耳動聽，所以它發出的聲音永遠不是噪聲 D．機器人的表情的變換說明電磁波可以傳遞能量2．某銀行近日迎來了一位特殊的新員工——一臺智能機器人，如圖所示。這位愛賣萌的“小美女”能用語音與儲戶進行親切的交流，并指導儲戶辦理相關業務。人們能根據機器人“說”的話辦理相關業務，是因為（）A．機器人聲音能傳遞信息 B．機器人的聲音不能傳遞信息 C．機器人的聲音能傳遞能量 D．機器人的聲音不能傳遞能量3．2024年5月25日，全國科技活動周正式啟動，如圖所示，同學們與智能機器人交流互動時，關于機器人的聲音，下列說法正確的是（）A．不是由物體振動產生的 B．在空氣中傳播的速度大約為3×108m/s C．頻率范圍是20～20000Hz D．人聽到的響度大小與距離機器人遠近無關力與運動4．在人工智能飛速發展的今天，智能機器人已被廣泛使用。如圖所示，這是一款送貨機器人在水平地面勻速行駛的情景，與機器人所受的重力是一對平衡力的是（）A．地面對機器人的支持力 B．機器人受到的牽引力 C．地面對機器人的摩擦力 D．機器人對地面的壓力5．在2025年春晚舞臺上，傳統秧歌與智能機器人巧妙融合，呈現出一場精彩絕倫的表演，科技的力量在此刻得到了淋漓盡致的展現。圖中展示的是機器人表演轉手絹的生動場景。關于機器人表演中蘊含的物理知識，下列說法正確的是（）A．手絹被拋出后，依舊會向上運動，是由于手絹具有慣性 B．手絹上升到最高點時，不受力的作用 C．手絹在空中下降時，運動狀態不改變 D．手絹在空中下降時，動能轉化為重力勢能6．在某次青少年機器人展示活動中，甲、乙、丙三個智能機器人在周長為20米的圓形軌道上進行速度測試活動，它們同時從同一位置出發甲率先跑完5圈此時乙正好落后甲半圈，當乙也跑完5圈時，丙恰好也落后乙半圈，v甲：v乙＝_________。假設甲、乙、丙沿圓周軌道運動時速度大小均保持不變，按照大賽的要求3個機器人都要跑完50圈，那么當甲完成任務丙還要跑_________m。7．如圖所示的智能機器人，其空載時質量為50kg，一次最多可以配送60kg物品，則空載時，機器人受到的重力是_________N，滿載行駛與空載相比機器人受到的摩擦力_________（選填“變大”、“變小”或“不變”）（g取10N/kg）。功和能8．今天，智能時代日新月異。如圖所示，一款智能送餐機器人和貨物的總重為4600N。輪子與地面總的接觸面積為100cm2。則送餐機器人對地面的壓強是_________Pa；如果機器人在水平路面上以1．5m/s的速度沿直線勻速運動15m，機器人的重力做功_________J。電與磁9．人工智能（AI）的核心部件離不開半導體材料。關于半導體材料，說法正確的是（）A．在任何情況下都能導電 B．電阻值不隨溫度變化而變化 C．可以制作具有單向導電性的二極管，在智能機器人電路中控制電流方向 D．導電性能介于導體和絕緣體之間，在智能機器人的電路中作為絕緣體來防止漏電10．在新冠肺炎防疫戰中，為了減小交叉感染，武漢的醫院采用智能機器人運送器物。機器人通過電動機驅動，如圖中能夠說明電動機工作原理的實驗裝置是（）A． B． C． D．綜合應用題11．如圖所示為快遞界的智能分揀機器人——小黃人，它工作時能通過看地面上粘貼的二維碼給自己定位和認路。當派件員將快件放在托盤上，小黃人會在一秒內迅速掃碼識別信息，讀取出其位置譯碼和目的地信息，每個地址對應不同的下落口，每個下落口對應一個地級市。小黃人依照后臺計算生成的結果，規劃好機器人要走的路線，實現對包裹路徑信息的追蹤記錄，真正實現了掃碼、稱重、分揀功能三合一。據悉，1個機器人，可實現1小時內分揀50個快件的作業總量。（1）小黃人工作時看地面上粘貼的二維碼的攝像頭相當于_________（選填凸透鏡或凹透鏡），某次勻速轉彎過程中小黃人處于_________（選填“平衡”或“非平衡”）狀態；（2）小黃人將快件運到對應的下落口時，就推開托盤，將快件扔進下落口（如圖2）。如果將扔快件的托盤抽象為如圖4的示意圖，小黃人對托盤的推力F始終垂直托盤向上（O為支點），在水平位置時快件與托盤的重心在同一豎直線上（快件和托盤的質量分布是均勻的）。請根據所學知識分析判斷，小黃人在扔快件的過程中所用推力F_________（選填“變大”、“不變”或“變小”）；（3）如表所示是小黃人銘牌上的部分參數。電池容量4000mAh是指當工作電流為4000mA時，能持續供電1小時。若充滿電后，所有電能用于正常工作，則可供機器人持續正常工作________小時；項目指標參數工作電壓15V功率30W電池容量4000mAh（4）如圖3所示，小黃人設有自動充電功能，當檢測到電池容量低至10%時會自動返回充電。則充電過程中，電池相當于_________（選填“電源”或“用電器”），若返回過程中受到的阻力為36N，為確保機器人能順利返回充電，需要充電時，機器人離充電座不能超過_________米？（剩余電池容量的40%用于提供克服阻力做功）科普閱讀題12．閱讀短文，回答問題：智能圖書管理員在某學校圖書館里，智能機器人“小愛”（如圖甲）已經輔助圖書館員的工作，提供整理圖書、讀者咨詢等服務。機器人“小愛”為有效避障，在移動過程中會發射、接收超聲波（或激光）來偵測障礙物信息，當感知到前方障礙物時，機器人依靠減速器進行減速，并重新規劃行駛路線。若當剩余電量減為電池容量的10%時，智能機器人“小愛”會主動尋找充電器充電。下表為該智能機器人圖書館員“小愛”的部分參數：參數名稱自身質量m/kg最大負重G/N提升重物最大高度h/m腳與地面的總接觸面積S/cm2電源電壓U/V電池容量Q/Ah數據503000．64003020（1）小明同學向“小愛”咨詢圖書所在的位置，小明發出聲音是由聲帶_________而產生的，小明讓“小愛”提供無線上網服務，它與互聯網之間通過來傳遞信息。（2）關于智能機器人“小愛”，下列說法錯誤的是。A．腳的下表面有粗糙的花紋，主要是為了增加摩擦B．托著圖書水平勻速直線運動時，機器人對書本沒有做功C．在行進過程中遇到玻璃等透明障礙物時，利用超聲波感知障礙物D．為減輕自重、提升耐用性，最好選擇密度和硬度都較大的材料制作（3）“小愛”把圖書勻速托到書架上，一次最多能對圖書做功_________J，此時機器人對水平地面的壓強為_________Pa。（4）為確保智能機器人“小愛”能順利返回充電，離充電器最遠路程不能超過180m，若剩余電池容量的30%用于提供克服阻力做功，則該智能機器人返回過程中受到的水平阻力為_________N。（5）如圖乙所示為“小愛”承受圖書重力的過載保護電路原理圖，圖中電源電壓為4．5V，RF為壓敏電阻，阻值隨所受壓力變化圖象如圖丙所示，報警器（電阻不計）通過的電流超過10mA時就會報警，放棄執行搬書指令，以免“小愛”受損傷。①要求：當“小愛”的負重達到或超過最大值時，系統報警，按照下列步驟調試電路：a．電路接通前，應先將滑動變阻器滑片置于b端，再將電阻箱調到_________Ω；b．將開關S向c端閉合，移動滑動變阻器的滑片，直至報警器報警；c．保持滑動變阻器滑片位置不變，將開關S向d端閉合，報警系統即可正常使用。②用已調好的報警電路進行測試，若負重為200N，此時該電路中的電流是_________mA。③為減輕其最大負重，應將滑動變阻器的阻值適當移向_________（選填“a”或“b”）。1．2020年2月自新冠肺炎疫情暴發后，某物流公司自主研發的智能配送機器人投入使用，如圖所示，進一步實現無接觸配送。下列關于智能機器人的描述正確的是（）A．載有物資的機器人受到的自身重力和水平地面對機器人的支持力不是一對平衡力 B．載有物資的機器人對水平地面的壓力和水平地面對機器人的支持力是一對平衡力 C．機器人不能瞬間制動，是因為受到了慣性的作用 D．機器人的輪子上刻有粗糙的花紋，是為了減小摩擦2．如圖所示，重力為500N的智能送餐機器人在餐廳的水平地面上做勻速直線運動，牽引力恒定且F牽＝60N，此時機器人所受力的合力為_________；若某時刻機器人識別到前方有障礙物，急忙撤去牽引力并用20N的力進行制動，此過程中機器人所受力的合力大小為_________N，合力方向與機器人運動方向_________（選填“相同”或“相反”）。3．小紅在學習物理知識的過程中記錄了一些情景和收集了如圖所示的幾個圖像。（1）隨著人工智能的發展，智能機器人（如圖甲所示）送餐成為時尚。智能機器人可以靈活地避開障礙物是通過體內的雷達發射_________（選填“超聲波”或“次聲波”），然后接收障礙物的反射波，確定障礙物的位置。客人可以通過語言來操控機器人，說明聲可以傳遞_________（選填“信息”或“能量”）；（2）智能機器人在某次送餐工作中速度隨時間變化的圖像如圖乙所示，智能機器人在0～6s內的速度為_________m/s，行走的路程是_________m；（3）圖丙反映了晶體_________過程中溫度隨時間的變化；（4）根據圖丁可以得出物體的密度為_________kg/m3。4．閱讀短文，回答問題。5G智能機器人中國移動將5G智能機器人如圖甲所示，運用到校園環境監測中，進行紅外智能測溫以及校園消毒。智能機器人配備了5臺高清攝像頭和紅外熱成像測溫儀，能夠在5m范圍內同時掃描多達10人的體溫，如果檢測到體溫異常或者未戴口罩，機器人會向相關人員自動發送警報。機器人當剩余電量減為電池容量的20%時，會主動尋找充電器充電。下表一為某智能機器人的部分參數。額定工作電壓18V額定行進功率200W電池容量30Ah額定噴灑功率100W水箱容積25L行進速度0．3～0．6m/s額定霧化量15L/h凈重102kg機器人上還安裝了超聲波霧化器自動噴槍，工作時，霧化片產生每秒170萬次的高頻率振動，將消毒液霧化成大量1μm～5μm的超微粒子，再吹散到空氣中進行消殺病毒。其中額定霧化量是指霧化器正常工作1h霧化液體的體積。（1）機器人在水平路上一邊向前勻速直線運動一邊噴灑霧狀消毒液時，機器人的動能_________，機械能_________（以上兩空均選填“變大”、“變小”或“不變”）。（2）下列說法正確的是。A．機器人巡邏進行廣播宣傳，說明聲音的傳播不需要介質B．紅外測溫儀工作時發出紅外線射向人體再反射回測溫儀內進行測溫C．攝像系統智能識別行人是否戴口罩時，成倒立縮小的實像D．通過遙控器發出超聲波來遠程控制機器人的前進和后退（3）若機器人的履帶與地面的接觸面面積是300cm2，在裝滿密度為0．9×103kg/m3的消毒液時，以額定霧化量工作時，噴完一箱消毒液最多需要_________min。（4）該機器人僅執行消殺任務，以正常工作狀態行進，充滿電后最多可連續工作min。假設返回充電過程中受到的阻力為360N，剩余電池容量支持正常工作所能做的電功的20%用于克服阻力做功，機器人為確保能順利返回充電，需要充電時離充電座最遠為_________m。（5）小明設計了如圖乙的模擬智能測溫報警電路：電源電壓調為18V，報警器（電阻不計）通過的電流超過10mA時就會報警，電阻箱最大阻值為999Ω，熱敏電阻RT其阻值隨溫度T的變化關系如圖丙所示。①要求：當所測溫度達到或超過37℃時，系統報警，按照下列步驟調試電路：a．電路接通前，應先將滑動變阻器滑片置于b端，再將電阻箱調到_________Ω；b．將開關S向c端閉合，移動滑動變阻器的滑片，直至_________；c．保持滑動變阻器滑片位置不變，將開關S向另一端閉合，報警系統即可正常使用。②用①中已調試好的報警電路進行測溫，測得某學生的體溫為36．5℃，此時該電路中的電流是mA（保留一位小數）。參考答案1．B【解析】解：A．機器人是高科技產品，它發出的聲音也是由物體振動產生的，故A錯誤；B．智能機器人與互聯網之間通過電磁波來傳遞信息，故B正確；C．機器人的聲音悅耳動聽，所以它發出的聲音也可能是噪聲，如影響人們的工作和休息，故C錯誤；D．機器人的表情的變換說明電磁波可以傳遞信息，故D錯誤；故選：B。2．A【解析】解：“小美女”能用語音與儲戶進行親切的交流，并指導儲戶辦理相關業務，說明聲音可以傳遞信息，故A符合題意，BCD不符合題意。故選：A。3．C【解析】解：A、機器人的聲音是由振動產生的，故A錯誤；B、聲音在空氣中的傳播速度約為340m/s，故B錯誤；C、人類的聽覺頻率范圍是20～20000Hz，機器人能與人類交流，說明機器人的發聲頻率范圍是20～20000Hz，故C正確；D、人聽到的響度大小與距離機器人遠近有關，故D錯誤。故選：C。4．A【解析】解：A．機器人在水平地面勻速行駛，受到重力和地面的支持力，這兩個力大小相等、方向相反、作用在同一個物體上，作用在同一條直線上，是一對平衡力，故A符合題意；BC．水平方向上機器人受到向前的牽引力和向后的摩擦力，這兩個力是一對平衡力，故BC不符合題意；D．機器人所受的重力和機器人對地面的壓力，作用在不同的物體上，不是一對平衡力，故D不符合題意。故選：A。5．A【解析】解：A、手絹被拋出后，由于手絹具有慣性，會保持原來的運動狀態，繼續向上運動，故A正確；B、手絹上升到最高點時，會受到重力作用，故B錯誤；C、手絹在空中下降時，運動速度會發生改變，運動狀態改變，故C錯誤；D、手絹在空中下降時，質量不變，高度降低，速度增大，重力勢能轉化為動能，故D錯誤。故選：A。6．10：9；190【解析】解：設甲跑完5圈用的時間為t由v=st根據題意可知，v甲=5×20mt=則v甲：v乙=100mt：90mt=丙通過4．5圈時，乙恰好跑完，丙所用的時間等于乙跑完的時間：v丙=s則甲跑完50圈所用的時間：t甲=505t＝10t；此時丙通過的路程為：s丙＝v丙×t甲=81mt剩下的路程為20m×50﹣810m＝190m，因此丙還需要跑的190m。故答案為：10：9；190。7．500；變大。【解析】解：機器人空載時的重力為：G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N；滑動摩擦力與壓力大小和接觸面粗糙程度有關，接觸面粗糙程度不變時，壓力越大，滑動摩擦力越大，滿載行駛與空載相比機器人受到的摩擦力變大。8．4．6×105；0。【解析】解：已知機器人和貨物總重為G＝4600N，則對地面的壓力為F＝G＝4600N，輪子與地面總接觸面積為S＝100cm2＝0．01m2，則機器人對地面的壓強為：p=FS=4600N0．01m機器人在水平路面上沿直線勻速運動時，在重力的方向上沒有移動距離，因此機器人的重力做功0J。故答案為：4．6×105；0。9．C【解析】解：A、半導體在一定的條件下能夠導電，故A錯誤；B、半導體的電阻與溫度有關，故B錯誤；C、可以制作具有單向導電性的二極管，在智能機器人電路中控制電流方向，故C正確；D、導電性能介于導體和絕緣體之間，在智能機器人的電路中作為重要的元器件芯片的主要材料，故D錯誤。故選：C。10．A【解析】解：A、裝置圖是演示通電導線在磁場中受力的作用，是電動機的原理，故A正確；B、裝置圖是奧斯特實驗，用來研究電流產生磁場的實驗，說明了電流周圍存在磁場，故B錯誤；C、是演示電磁感應現象的實驗裝置圖，是發電機的原理，故C錯誤；D、裝置圖中，兩電磁鐵串聯，它們的鐵芯和通過的電流相同，但線圈匝數不同，吸引小鐵釘的個數不同，是用來研究電磁鐵磁性強弱與線圈匝數關系的實驗，故D錯誤。故選：A。11．（1）凸透鏡；非平衡；（2）變小；（3）2；（4）用電器；240。【解析】解：（1）攝像頭是利用物距大于二倍焦距時，成倒立、縮小實像的規律工作的，因此，“小黃人”工作時“看”地面上粘貼的二維碼的攝像頭相當于凸透鏡。在某次勻速轉彎過程中，小黃人做的曲線運動，不是處于平衡狀態，受到的是非平衡力。（2）如圖所示：推力F始終垂直托盤向上，可知動力臂OA與阻力大小F2保持不變，在繞O點向上轉的過程中，F2的力臂L2逐漸變小，由F?OA＝F2?L2可知，推力F逐漸變小；（3）充滿電后，電池儲存的電能：W＝UIt＝15V×4A×3600s＝216000J，可供機器人持續正常工作的時間：t′=WP=216000J（4）給電池充電時消耗電能，電池相當于用電器，則返回過程中克服摩擦力做到功為：W'＝W×10%×40%＝216000J×10%×40%＝8640J；由W＝fs得，機器人離充電座的距離：s=Wf故答案為：（1）凸透鏡；非平衡；（2）變小；（3）2；（4）用電器；240。12．（1）振動；電磁波；（2）D；（3）180；2×104；（4）360；（5）①100；②9；③a。【解析】解：（1）聲音是由物體振動產生的，是通過電磁波傳遞信息的；（2）A．腳的下表面有粗糙的花紋，增大接觸面的粗糙程度來增加摩擦的，故A正確；B．托著圖書水平勻速直線運動時，機器人對書本在豎直向上沒有移動距離，所以沒有做功，故B正確；C．超聲波是以波的形式傳播的，遇到障礙物時會反射從而被機器人接收，光速度太快，傳播或反射回來的時間過短，不便于測量，故機器人在行進過程中遇到玻璃等透明障礙物時，超聲波才能較好感知到障礙物，故C正確；D．為了減輕機器人的自重應選擇密度小的材料制作，故D錯誤；故選：D。（3）由表格可知W＝Fs＝300N×0．6m＝180J；自身重力G＝mg＝50kg×10N/kg＝500N，水平地面的物體壓力等于重力，所以p=FS=300N+500N400×10（4）電池充滿電后儲存的電能：W＝UIt＝30V×20A×3600s＝2．16×106J；由題意可得，智能機器人返回過程中克服摩擦力做的功：W返＝30%W剩＝30%×10%×W＝30%×10%×2．16×106J＝21600J，由W＝Fs＝fs得，智能機器人返回過程中受到的水平阻力：f=W返（5）①由圖丙可知RF與F為一次函數，設關系式為RF＝kF+b，將（400N，500Ω）和（100N，200Ω）代入上式得，500Ω＝k×400N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅰ200Ω＝k×100N+b﹣﹣﹣﹣﹣﹣﹣Ⅱ聯立ⅠⅡ解得，k＝﹣0．5Ω/N，b＝250Ω，所以關系式為：RF＝﹣0．5Ω/N×F+250Ω，由題可知，最大負重300N，代入上式可得壓敏電阻的阻值：RF＝﹣0．5Ω/N×300N+250Ω＝100Ω，所以為使報警電路可正常使用，應先讓電阻箱調到壓敏電阻達到設定壓力時的阻值100Ω，再將開關向c端閉合（電阻箱與滑動變阻器串聯），調節滑動變阻器的滑片，直至報警器報警；②將開關S向d端閉合，報警系統即可正常使用，此時壓敏電阻和變阻器Rp串聯，報警器（電阻不計）通過的電流超過10mA時就會報警，電源電壓為U＝4．5V，此時電路的總電阻：R總=UI=則變阻器接入電路的阻值：Rp＝R總﹣RF＝450Ω﹣100Ω＝350Ω；因RF＝﹣0．5Ω/N×F+250Ω，則當F′＝200N時，壓敏電阻的阻值：RF′＝﹣0．5Ω/N×200N+250Ω＝150Ω；此時該電路中的電流：I′=UR總'=4③報警器（電阻不計）通過的10mA電流不變時，R總＝Rp+RF=4．5V0．01A=450Ω，既壓力減小，R答案為：（1）振動；電磁波；（2）D；（3）180；2×104；（4）360；（5）①100；②9；③a。1．A【解析】解：A、載有物資的機器人受到的自身重力和水平地面對機器人的支持力大小不等，所以不是一對平衡力，故A正確；B、載有物資的機器人對水平地面的壓力和水平地面對機器人的支持力是作用在不同物體上的兩個力，所以不是一對平衡力，故B錯誤；C、機器人不能瞬間制動，是因為機器人具有慣性，仍要保持原來的運動狀態，慣性不是力，不能說受到了慣性的作用，故C錯誤；D、機器人的輪子上刻有粗糙的花紋，是在壓力一定時，通過增大接觸面的粗糙程度來增大摩擦力，故D錯誤。故選：A。2．0N；80；相反。【解析】解：重力為500N的智能送餐機器人在餐廳的水平地面上做勻速直線運動，處于平衡狀態，由平衡條件可知，機器人所受所有力的合力為0N；送餐機器人在餐廳的水平地面上做勻速直線運動，牽引力恒定且F牽＝60N，此時機器人所受摩擦力與牽引力是一對平衡力，大小為f＝60N，機器人受到動力F1＝20N，方向與運動方向相反，阻力等于滑動摩擦力，因壓力和接觸面粗糙程度不變，滑動摩擦力不變，F2＝f＝60N，方向與機器人運動方向相反，若某時刻機器人識別到前方有障礙物，此過程中機器人所受力的合力大小為：F＝F1+F2＝20N+60N＝80N，合力方向與運動方向相反。故答案為：0N；80；相反。3．（1）超聲波；信息；（2）1．2；7．2；（3）凝固；（4）2×103。【解析】解：（1）由題意知，機器人可以靈活地避開障礙物是利用了回聲定位，其體內的雷達可以發射超聲波，通過接收反射波，確定障礙物的位置，通過語言來操控機器人，說明聲可以傳遞信息；（2）由圖像可知，智能機器人在0～6s內的速度為1．2m/s，由v=st可得，智能機