Question

【題目】閱讀短文，回答問題：

掃地機器人的“眼睛”

掃地機器人能自動避開障礙物，像是長了眼睛，它的“眼睛”是什么呢？目前市面上大部分機型使用的是紅外探測器。紅外探測器測距的原理如圖所示，紅外發射器以一定的角度發射紅外光束，光束遇到物體被反射，再通過有濾光作用的凸透鏡（又叫濾鏡）后照射到CCD檢測器上的某一位置，該位置不在透鏡的主光軸（中心線）上，偏離的距離叫偏移值L。根據幾何關系可知：物體離傳感器越遠，L就越小。在知道了偏移值L、兩中心線間距X以及濾鏡的焦距f后，可以計算得到距離D，也就知道物體有多遠了。

CCD檢測器能將測得的光信號轉化為電信號，電信號的大小叫做探測器的輸出值，輸出值與偏移值L成正比，L增大2倍，輸出值也增大2倍，當然有例外，當D很小時，L值較大，光點可能超出探測器的探測范圍，即L超過某一值時，輸出值會隨著L的增大而快速變小，直至變為零；當D很大時，L值又會很小，這時檢測器能否分辨得出這個很小的L值成為關鍵，也就是說CCD的分辨率決定能不能獲得足夠精確的L值，要檢測越遠的物體，CCD的分辨率要求就越高，所以通常的探測器只能在一定的范圍內有效測量距離D。

紅外探測器在使用中有兩個性能指標：深色物體檢出率和環境光抗干擾能力，因為深色物體會吸收部分光能量，而環境光可能對測量產生干擾，這些是紅外傳感器的研發方向之一。

（1）紅外傳感器發射紅外光束，遇到物體時，光束會發生____；而濾鏡是____（阻擋/允許）紅外線通過。

（2）若某品牌紅外探測器：甲探測范圍10cm--80cm，乙探測范圍20cm--150cm，則____（甲/乙）的CCD檢測器分辨率較高。

（3）下列關于紅外探測器的說法，正確的是____

A.濾鏡對光束有發散作用 B. 物體離得越近越容易探測

C.環境光可能會干擾測量 D. 探測的可靠性與物體的顏色無關

（4）文中所述的紅外探測器的輸出值與到物體的距離的關系圖像大致為____

A.B.

C.D.

（5）某型號掃地機器人呈圓盤形，圓盤的直徑是30cm，工作時的行走速度約為3m/min，要清掃一個長4.5m、寬3.3m的空房間，它沿3.3m的寬邊從一側走到另一側需要____min，要將整個空房間清掃一遍至少需要____min。

Answer 1

【答案】反射 允許 乙 C C 1 16.4（15-17之間均視為正確）

【解析】

(1)[1][2]根據短文知道，紅外傳感器發射紅外光束，遇到物體時，光束會發生發射；而濾鏡是允許紅外線通過；

(2)[3]根據短文知道，“要檢測越遠的物體，CCD的分辨率要求就越高，”由于乙的探測范圍大于甲的探測范圍，所以，乙的CCD檢測器分辨率較高；

(3)[4]由于紅外探測器在使用中有兩個性能指標是：深色物體檢出率和環境光抗干擾能力，故C符合題意；

(4)[5]根據短文知道，偏離的距離叫偏移值L，物體離傳感器越遠，L就越小；又因為輸出值與偏移值L成正比，所以，輸出值與物體離傳感器成反比，故C符合題意；

(5)[6]因為圓盤的直徑是30cm，所以，沿3.3m的寬邊從一側走到另一側通過的距離是：

s=3.3m-0.3m=3m，

由知道，從一側走到另一側需要的時間是：

；

[7]由于空房間長4.5m，共沿3.3m的寬邊行走的次數是：

(次)，

沿3.3m的寬邊行走的總時間是：

每次由沿3.3m的寬邊拐到沿4.5m的長邊所用的時間是：

故要將整個空房間清掃一遍至少需要的時間是：

。