1. 我国生产的一款智能无人机, 具有自动避障、高速摄影、红外热像仪等功能。

(1) 单一视觉和双目视觉的技术如图甲所示, 无人机的双目视觉技术是通过两个摄像机模拟人眼, 比较观察到的物体表面明显的纹理产生的两个对应点位置不同进行避障。而单一视觉受视觉盲区限制, 远处的障碍物会被遮挡, 请举一个与视觉被遮挡原理相同的光学现象:
(2) 当双目视觉避障无反应时,无人机发射、接收(选填 “超声波” 或 “次声波”) 侦测障碍物,实现自动避障。这是利用了声音可以传递的特点;
(3) 红外夜视仪夜晚能够识别人体、岩石, 是因为被识别物体的不同, 发出的红外线强度不同;
(4) 如图乙所示, 交警可以用无人机拍摄高速公路车流情况。来自景物的光通过摄像机的镜头成像在感光晶片上, 能在感光晶片上形成景物倒立、 (选填“放大”或 “缩小”) 的实像: 当无人机降低高度时, 须 (选填“增大” 或 “减小”) 镜头与感光晶片间的距离, 才能拍摄到清晰的画面;
(5) 无人机的高速摄像机摄影频率 10000 帧/秒。某时段测得一辆轿车通行 的过程中, 高速摄像机拍摄帧数为 20000 帧, 则该轿车的行驶速度是 , 轿车以该速度匀速通过前方隧道, 无人机跟随在轿车的正上方, 其坚直向下的高速摄像机有 完全没有拍到轿车, 若轿车长 , 则隧道的长度
【考点】
光的直线传播及其应用; 红外线; 凸透镜成像的应用; 速度公式及其应用; 超声波与次声波;
【答案】

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1. 阅读短文,回答问题

综合实践活动——研究制作圭表

【提出问题】圭表是我国古代的计时工具,它是利用什么原理,并如何实现计时的?我们如何制作一个简易的圭表来体验它的计时方法呢?

【自主学习】圭表是度量日影长度的一种天文仪器。如图所示,表是垂直立于水平地面的标杆,圭是正南正北方向水平放置的尺,用它测量正午时表的日影长度,从而确定一年的时间和季节.古人把最长日影的那天称为冬至,最短日影的那天称为夏至,两个冬至之间则定为一个回归年,一年分24节气,每个节气15天.

【制作装置】小明在薄木板上垂直固定一支长20cm的铅笔,完成简易圭表的制作。

【设计并完成实验】今年国庆节,小明带领学习小组成员,将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上,用来研究一天中影子随时间变化的规律.8:00-16:00之间,每隔1小时,在薄木板上画出铅笔的影子,在11:00-13:00之间,每隔20分钟,在铅笔影子的顶端做一个记号,测量影长并记录在下表中。

序号

1

2

3

4

5

6

7

时间

11:00

11:20

11:40

12:00

12:20

12:40

13:00

影长/cm

16.8

16.6

16.2

11.5

16.2

16.6

16.8

【交流评价】各学习小组对自制的圭表及实验过程中的现象进行了评价交流。

(1) 太阳到地球的距离约1.5×1011米,光从太阳射到地球的时间约为秒.如图甲所示,“表的日影”说明了,今年“秋分”是9月22日,国庆节的正午,表的日影顶端在圭上刻度“秋分”的(选填“左”或“右”)端。
(2) 如图乙所示,是小明同学在水平板上记录的8:00、12:00、16:00时铅笔的影子,其中B点在O点的(选填“东”、“西”、“南”或“北”)侧,OA是(选填“8:00”、“12:00”或“16:00”)时铅笔的影子。
(3) 请根据表中数据,在图丙中画出影长随时间变化的图像.根据图像可知,11:50时,影子的长度约为cm。
(4) 同学们在交流“铅笔正午的影长”时,有几个学习小组的测得值明显较小,请你分析出两个可能的原因
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2. 阅读短文,回答问题

手术无影灯

手术无影灯用来照明手术部位,尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。

手术无影灯是怎么做到“无影”的呢?晚上在教室内只打开一盏日光灯,仔细观察你自己的影子,会发现影子中部特别黑暗,四周稍浅。影子中部,日光灯发出的光不能照到,特别黑暗,叫本影。四周灰暗的部分叫半影。

为了解释无影灯的工作原理,在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置,蜡烛前面立一本书,关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影,如图甲。如果点燃三支甚至四支蜡烛,书的本影部分就会逐渐缩小,半影部分会出现很多明暗不同的层次。

手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上,合成一个大面积的光源,这样就能从不同角度把光线照射到手术台上,既保证手术视野有足够的亮度,同时又不会产生明显的本影。

(1)图甲的上侧半影区域中,蜡烛

A.A和B发出的光都照到                    B.A发出的光照到,B照不到

C.A和B发出的光都照不到                 D.B发出的光照到,A照不到

(2)在手术无影灯下,医护人员的手和器械等在手术部位(会/不会)产生本影。

(3)请在图乙中画出第三支蜡烛C照到课本上时,在墙上产生的本影区域(仿图甲,在墙壁上对应位置画出阴影)。

(4)如果在乙图中再点燃更多的蜡烛,书的半影部分

A.明暗更明显,层次更多

B.明暗更明显,层次更少

C.明暗更不明显,层次更多

D.明暗更不明显,层次更少

(5)小明同学想用9盏相同的LED灯(图中用     表示)排列合成一个大光源作为无影灯,下列设计效果最好的是

A.        B. C.      D.

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