热点09 人工智能机器人与机械原理（热点专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案

这是一份热点09 人工智能机器人与机械原理（热点专练）（北京专用）2026年中考物理二轮复习讲练测+答案，共9页。试卷主要包含了65m/s，5m等内容，欢迎下载使用。
热点速递 考法破译 限时实战
第一部分 热点事件速递 聚焦时事热点，明晰背景脉络
时讯01 国产七轴工业 AI 协作机器人量产 机械原理赋能智能制造
时讯02 民生服务型 AI 机器人全域普及 智能运行融合基础物理智慧
第二部分 热点信息解码 融合热点考点，明确备考方向
考向解码 考法预测
考向01 结合工业 AI 机器人机械臂 —— 杠杆与轮轴的应用
考向02 聚焦民生服务机器人运行 —— 力的平衡与摩擦力的应用
考向03 关联 AI 机器人能源与定位 —— 能量转化与声光电的应用
第三部分 热点限时训练 活用热点素材，精练解题能力
热●点●事●件●速●递
时讯01 国产七轴工业 AI 协作机器人量产 机械原理赋能智能制造
2026 年 2 月 15 日，国内智能制造龙头企业官宣，新一代国产七轴工业 AI 协作机器人实现规模化量产，首批万台机器人已交付汽车制造、精密电子加工等行业，成为工业智能化升级的核心装备。该款机器人突破高精度关节驱动、超轻量机械臂设计等核心技术，重复定位精度达 0.01 毫米，其机械结构与运行过程蕴含丰富的中考物理考点，是情境化命题的优质素材。
机器人的多关节机械臂核心运用杠杆与轮轴原理，大臂为省力杠杆，精准夹持的末端抓手为费力杠杆，兼顾动力与操作精度；关节处的精密轴承通过变滑动为滚动大幅减小摩擦力，降低能耗；机械臂防滑抓手采用凹凸纹路设计，通过增大接触面粗糙程度增大摩擦力，同时减小夹持接触面积增大局部压强，确保稳定抓取工件。机器人工作时，伺服电机将电能转化为机械能，带动机械臂运动，匀速作业时，机械臂受到的动力与阻力、重力与支持力构成二力平衡。此外，机器人的精准定位系统利用光的直线传播实现毫米级校准，相关场景完美贴合杠杆、摩擦力、压强等中考高频考点。
时讯02 民生服务型 AI 机器人全域普及 智能运行融合基础物理智慧
2025 年 12 月 28 日，住建部、工信部联合发布数据，全国超 80% 的社区、校园、商超已实现民生服务型 AI 机器人全覆盖，配送、清洁、养老陪护类机器人成为生活标配，这款机器人依托基础物理原理优化运行设计，兼顾实用性与节能性，其工作场景为中考物理提供了鲜活的生活化素材。
配送机器人的驱动轮采用宽大橡胶材质，通过增大受力面积减小对地面的压强，适配不同路面，轮面防滑纹路增大摩擦力防止打滑；机器人的避障系统利用超声波的反射原理实现距离探测，通过回声定位判断障碍物位置，避免碰撞；爬坡匀速行驶时，机器人的牵引力与重力的分力、摩擦力构成平衡状态，遵循二力平衡规律。养老陪护机器人的机械按摩臂运用杠杆原理调节按摩力度，减震底盘通过弹性形变缓冲冲击力，利用弹力减小颠簸；所有服务机器人均支持无线充电，充电过程中电能转化为化学能储存，工作时化学能再转化为机械能，部分能量因摩擦生热转化为内能，遵循能量守恒定律。
热●点●信●息●解●码
考向解码
考向01结合工业 AI 机器人机械臂 —— 杠杆与轮轴的应用
杠杆与轮轴是中考物理力学模块的核心简单机械考点，分值占比约 6-8 分，常以工业机器人、工程机械为情境命题，贴合 “情境化命题” 趋势，难度中等，侧重考查原理应用、杠杆分类及简单计算。结合国产七轴工业机器人热点，核心考查两大方向，贴合中考真题导向：一是杠杆的分类与应用，核心场景为机械臂大臂（省力杠杆）、末端抓手（费力杠杆），需根据动力臂与阻力臂的大小关系判断杠杆类型，分析省力 / 费力特点，常以选择题、简答题形式出现，设问方向如 “工业机器人的末端抓手为什么设计为费力杠杆？”。二是轮轴与轴承的原理应用，核心场景为机器人关节的轮轴驱动、轴承变滑动为滚动减小摩擦力，常结合杠杆考点出综合题，部分考题会要求绘制杠杆力臂，计算动力 / 阻力大小。解题关键是掌握杠杆的五要素，能准确区分省力、费力、等臂杠杆，牢记轮轴实质是变形的杠杆，轴承减小摩擦力的原理，避免出现 “费力杠杆无实用价值”“轮轴都是省力的” 等易错表述，力臂绘制的规范作图是该考点的重要得分点。
考向02聚焦民生服务机器人运行 —— 力的平衡与摩擦力的应用
力的平衡与摩擦力是中考物理力学模块的基础 + 应用考点，分值占比约 5-7 分，常以交通工具、服务机器人等生活化场景命题，多以选择题、填空题、实验探究题形式出现，侧重考查平衡状态判断、摩擦力影响因素分析，贴合中考 “生活化命题” 导向。结合民生服务型机器人热点，核心考查两大方向：一是二力平衡的判断与应用，核心场景为机器人匀速行驶、匀速爬坡、静止夹持工件，需明确平衡状态（静止 / 匀速直线运动），分析受力情况，判断平衡力的组合，常以简答题、选择题形式出现。二是摩擦力的影响因素及应用，核心场景为机器人防滑轮增大摩擦力、关节轴承减小摩擦力，常以实验探究题考查，要求设计实验探究摩擦力与接触面粗糙程度、压力的关系。解题关键是牢记二力平衡的四个条件，能准确判断物体是否处于平衡状态，区分平衡力与相互作用力；掌握摩擦力的影响因素，明确 “变滑动为滚动”“增大接触面粗糙程度” 等增减小摩擦力的方法，避免出现 “物体运动速度越大，摩擦力越大” 的易错点。
考向03关联 AI 机器人能源与定位 —— 能量转化与声光电的应用
能量转化与声光电的简单应用是中考物理跨模块的基础考点，分值占比约 4-6 分，难度适中，常以智能设备、机器人为情境命题，多以选择题、填空题形式出现，是中考基础得分点。结合 AI 机器人的能源供应与定位系统热点，核心考查两大方向：一是能量转化的判断，核心场景为机器人电机工作（电能→机械能）、无线充电（电能→化学能）、摩擦生热（机械能→内能），需准确写出不同过程的能量转化方向，部分考题会结合能量守恒考查能量损耗的原因。二是超声波与光的应用，核心场景为机器人避障的超声波回声定位、精准定位的光的直线传播，常考查超声波的传播条件、回声定位的原理，区分超声波与电磁波的应用差异。解题关键是明确常见场景的能量转化规律，牢记 “充电储能为电能转化学能，用电器工作多为电能转其他形式能”；掌握超声波的反射原理及应用，区分光的直线传播与光的反射、折射的应用场景，避免出现 “超声波可在真空中传播”“能量转化时总量会减少” 的易错表述。
考法预测
 杠杆与轮轴基础：结合工业机器人机械臂，判断杠杆类型、分析轮轴工作原理，绘制杠杆力臂示意图，多以选择题、作图题形式出现，考查基础原理与作图规范。
 力的平衡与受力分析：结合服务机器人匀速行驶、爬坡场景，判断物体是否处于平衡状态，分析受力情况，指出平衡力的组合，多以选择题、简答题形式出现。
 摩擦力与压强应用：结合机器人的车轮设计，分析增大 / 减小摩擦力、压强的方法，计算机器人对地面的压强，多以简答题、计算题形式出现，侧重公式应用与原理解释。
 能量转化判断：结合机器人充电、工作、摩擦过程，写出能量转化过程，分析能量损耗的原因，多以选择题、填空题形式出现，考查基础记忆与应用。
 声光电简单应用：结合机器人的避障、定位系统，解释超声波回声定位、光的直线传播的原理，区分超声波与电磁波的应用差异，多以选择题、简答题形式出现。
 综合应用计算：融合杠杆、摩擦力、压强、能量转化等多个考点，结合机器人作业场景设计综合计算题，如根据机械臂杠杆原理计算夹持力、计算机器人匀速行驶时的牵引力与能耗，多为中考中档计算题，考查综合应用能力。
热●点●限●时●训●练
（45分钟限时练）
一、单选题
1．8月17日，2025世界人形机器人运动会在国家速滑馆举行，在百米“飞人大战”决赛中，北京天工队的“具身天工Ultra”机器人以21.50秒的成绩夺冠，成为人形机器人首个“百米飞人”。如图所示是“具身天工Ultra”最后冲刺的图片。下列说法中正确的是（ ）
A．整个比赛过程中机器人做的是匀速直线运动
B．比赛中，裁判员是根据相同路程比较时间来判断谁跑得快
C．比赛中，以看台上的观众为参照物“具身天工Ultra”机器人是静止的
D．“具身天工Ultra”机器人冲刺时的速度为4.65m/s
【答案】B
【详解】A．百米比赛中机器人会经历起跑加速、中途匀速、冲刺等阶段，速度是变化的，并非匀速直线运动，故A错误；
B．百米跑的路程相同，裁判员通过比较运动员完成相同路程所用的时间来判断快慢，故B正确；
C．以看台上的观众为参照物，机器人的位置在不断变化，因此机器人是运动的，故C错误；
D．机器人以21.50秒的成绩夺冠，则机器人百米跑的平均速度为
而冲刺时的速度是瞬时速度，通常会大于平均速度，故D错误。
故选B。
2．开幕式上，机器人敲击仿古铜乐器句鑃（gōu dià），发出清脆的声音，下列说法正确的是（ ）
A．乐器发声时，发声体是空气
B．乐器发出的声音通过空气传入人耳
C．用不同力度敲击同一处，声音的音调不同
D．这种清脆的声音在真空中传播速度比在空气中更快
【答案】B
【详解】A．声音是由物体振动产生的，机器人敲击句鑃时，是句鑃本身振动发声，所以发声体是句鑃，故A错误；
B．声音的传播需要介质。我们能听到乐器发出的声音，是声音通过空气这种介质传播到我们的耳朵里的，故B正确；
C．声音的音调由发声体振动的频率决定。用不同力度敲击同一处，改变的是发声体振动的幅度，从而改变声音的响度，故C错误；
D．声音的传播需要介质，真空不能传声，而在空气中的传播速度约340m/s（15℃时），所以声音在真空中无法传播，更谈不上比在空气中快。故D错误。
故选B。
3．新能源汽车被确立为我国汽车产业高质量发展的战略选择后，纯电动汽车逐渐成为百姓青睐的交通工具，如图，是新能源汽车生产中使用工业机器人移动物料的情景，下列选项中，能用来解释工业机器人的电动机工作原理的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】B
【详解】A．通电导线周围存在磁场，使得小磁针发生偏转，这是电流的磁效应，与电动机工作的原理不同，故A不符合题意；
B．通电导线在磁场中，磁场对通电导线有力的作用，使导线运动起来，与电动机工作的原理相同，故B符合题意；
C．电磁继电器工作时，开关闭合，控制电路接通，电磁铁具有磁性，将衔铁吸引下来，从而接通工作电路，主要利用了电流的磁效应，与电动机工作的原理不同，故C不符合题意；
D．闭合回路中的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，闭合回路中会产生感应电流，这是电磁感应现象，与电动机工作的原理不同，故D不符合题意。
故选B。
4．第五代类人型机器人能推轮椅上的老人外出活动，其工作模块包含相机、语音和电机独立等模块，实际工作中需三个模块或同时，或独立工作，下列电路设计最合理的是（ ）
A．B．
C．D．
【答案】C
【详解】第五代类人型机器人需要同时为相机、语音和电机独立供电，它们之间彼此独立工作、互不影响，因此它们之间并联。
A．如图，相机、语音和电机串联，不能独立供电，故A不符合题意；
B．如图，相机、语音并联再和电机串联，不能实现独立供电，故B不符合题意；
C．如图，相机、语音和电机并联，能实现独立供电，故C符合题意；
D．如图，语音和电机串联后再和相机并联，相机能独立供电，语音和电机不能独立供电，故D不符合题意。
故选C。
5．随着科技的发展，机器人应用日益广泛。如图是小华一家在除夕夜坐在电视机前观看春节联欢晚会上表演节目的机器人。下列说法正确的是（ ）
A．机器人的身高约为
B．手帕在手指的作用下转动，说明力可以改变物体的运动状态
C．多彩的电视画面由红、绿、黄三种色光混合而成
D．为了不影响邻居，小华将电视机音量调小，这是在传播过程中减弱噪声
【答案】B
【详解】A．机器人的身高与一个正常成年人的身高相近，大约是1.7m，即1700mm，而168mm高度太小了，故A错误；
B．手帕在手指的作用下转动，其运动方向在不断改变，这属于运动状态的改变，因此，这个现象说明了力可以改变物体的运动状态，故B正确；
C．红、绿、蓝是光的三原色，彩色电视画面的各种颜色是由红、绿、蓝三种色光按不同比例混合而成的，故C错误；
D．将电视机音量调小，是从声源处减弱了声音的强度，属于在声源处减弱噪声，而不是在传播过程中减弱噪声，故D错误。
故选B。
6．如图所示，国产“海马”号机器人从海面下潜到1522米南海海底采集可燃冰，并在深海点燃第十五届全运会的“源火”。已知1m3的可燃冰质量为0.9t，声音在海水中传播速度为1522m/s，下列说法正确的是（ ）
A．可燃冰燃烧形成全运会的“源火”属于光源
B．1m3可燃冰的质量与1m3水的质量完全相同
C．“海马”号从海面向海底发射声波，1s就能收到回波
D．“海马”号向海底发射声波，传播速度与在空气中相同
【答案】A
【详解】A．能够自行发光的物体叫光源。可燃冰燃烧形成的“源火”是自行发光的，所以属于光源，故A正确；
B．1m3水的质量为
1m3的可燃冰质量为0.9t，所以1m3可燃冰的质量与1m3水的质量不相同，故B错误；
C．“海马”号从海面向海底发射声波，收到回波时，声波传播的距离是海深的两倍。收到回波的时间，故C错误；
D．声音在不同介质中的传播速度不同，声音在海水中的传播速度为1522m/s，在空气中的传播速度约为340m/s，两者不相同，故D错误。
故选A。
7．如图所示是震惊了海外媒体的中国快递“黑科技”智能快递分拣机器人。机器人通过扫码读取目的地信息，并生成最优路线，将不同目的地的包裹送至不同的位置，从而实现包裹的分拣功能。图中机器人运送包裹时水平运动，到达位置后，托盘倾斜，包裹滑下托盘。关于机器人下列说法正确的是（ ）
A．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹运动状态改变
B．水平运动时，包裹对机器人的压力和水平地面对机器人的支持力是一对平衡力
C．机器人停下来后，包裹滑下倾斜的托盘时，包裹受到的重力与支持力平衡
D．机器人对地面的压力与地面对机器人的支持力是一对相互作用力
【答案】D
【详解】A．包裹随着机器人一起做匀速直线运动时，包裹处于平衡状态，所以包裹的运动状态不变，故A错误；
B．水平运动时，包裹对机器人的压力和水平地面对机器人的支持力大小不等，不是一对平衡力，故B错误；
C．机器人停下来后，包裹滑下倾斜的托盘时，包裹受到的重力与支持力不在同一条直线上，不是一对平衡力，故C错误；
D．机器人对地面的压力和地面对机器人的支持力，二者大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，作用在两个物体上，是一对相互作用力，故D正确。
故选D。
8．如图所示，这是一款测温5G警用巡逻机器人，它装有5个高清摄像头，可实现全景无死角巡逻，下列有关说法正确的是（ ）
A．摄像头拍摄到的是倒立、缩小的虚像
B．在拍摄时，人到摄像头的距离在一倍焦距和二倍焦距之间
C．当被拍摄的人远离摄像头时，人经摄像头成的像会变小
D．摄像头成像原理是光的反射
【答案】C
【详解】AB．摄像头拍摄时，人到镜头的距离大于二倍焦距，得到的是倒立、缩小的实像 ，故A、B错误；
C．根据凸透镜成实像的特点“物近像远像变大”可知， 当被拍摄的人远离摄像头时，人经摄像头成的像会变小，故C正确；
D．摄像头是凸透镜，成像原理是光的折射，D错误。
故选C。
9．2025世界人形机器人运动会在北京举办，在100米田径赛项目，甲、乙两机器人同时从同一地点出发沿直线运动，它们运动的路程随时间变化的图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．甲、乙均做加速直线运动B．乙的速度为4m/s
C．甲的运动时间比乙多5sD．甲比乙的速度慢
【答案】B
【详解】 A．甲、乙两机器人同时从同一地点出发沿直线运动，它们运动的路程随时间变化的图像均为过原点的倾斜直线，说明二者运动的路程与时间成正比，即甲、乙均做匀速直线运动，故A错误；
BD．根据图中数据可知乙的速度为
甲的速度为
故甲比乙的速度快，故B正确，D错误；
C．甲的运动时间为20s，乙运动的时间为25s，甲的运动时间比乙少5s，故C错误。
故选B。
10．人工智能深刻地影响着我们的生活。如图所示，这是某医院最新引进的送药机器人，根据图中的信息，下列对该机器人高度估测合理的是（ ）
A．B．C．D．
【答案】A
【详解】机器人的高度比成人手臂长，比成人的身高短，约1.2m，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
11．在科技飞速发展的今天，人工智能正以前所未有的速度改变着我们的生活。如图是某医院儿科住院部门前的测温机器人，它可以测量面前人体的温度，并记录人的影像。只有它发出“体温正常”的声音后，人才可以进入儿科住院部。下列说法正确的是（ ）
A．机器人是利用紫外线进行测温的
B．机器人记录人的影像和放大镜的原理相同
C．它发出“体温正常”的声音通过空气传入人的耳中
D．当人远离机器人时，机器人屏幕上人的影像会变大
【答案】C
【详解】A．机器人是利用红外线的热效应来进行测温的，而不是紫外线，紫外线可使荧光物质发光，也可用于杀菌消毒等。故A错误；
B．机器人记录人的影像，其原理和照相机一样，都是利用凸透镜成倒立、缩小的实像。故B错误；
C．声音的传播需要介质，机器人发出的 “体温正常” 的声音是通过空气这种介质传入人的耳中的。故C正确；
D．机器人记录影像的原理是和照相机一样，根据凸透镜成像规律，当人远离机器人（即物距增大）时，像距减小，所成的像会变小，所以机器人屏幕上人的影像会变小。故D错误。
故选C。
12．2025年11月9日，中华人民共和国第十五届运动会开幕式在广东奥林匹克体育中心举行。如图所示，在开幕式上，机器人用千年青铜乐器敲出《彩云追月》旋律，交融了历史、科技和岭南元素。下列关于该场景中声现象的说法正确的是（ ）
A．观众能区分青铜乐器与其它乐器发出的声音，是因为它们的响度不同
B．机器人加大敲击青铜乐器的力度，会使青铜乐器发出声音的音调升高
C．青铜乐器发出的声音通过空气传播到现场观众的耳中
D．观众通过青铜乐器发出的声音分辨出演奏的是《彩云追月》，说明声音能传递能量
【答案】C
【详解】A．不同发声体音色不同，观众能区分青铜乐器与其它乐器发出的声音，是因为它们的音色不同，故A错误；
B．机器人加大敲击青铜乐器的力度，会使青铜乐器的振幅变大，则发出声音的响度变大，故B错误；
C．声音的传播需要介质，青铜乐器发出的声音通过空气传播到现场观众的耳中，故C正确；
D．声音可以传递信息和能量。观众通过青铜乐器发出的声音分辨出演奏的是《彩云追月》，说明声音能传递信息，故D错误。
故选C。
二、多选题
13．近年来我国的机器人应用发展突飞猛进，如图为杭州亚运会使用机器狗来搬运铁饼的情景。某次测试中，甲、乙两机器狗位于同一直跑道的同一起点，同时向同一方向出发，其运动路程与时间关系的图像如图所示，下列分析正确的是（ ）
A．0~20s内甲、乙都做匀速直线运动B．10~20s乙处于静止状态
C．0~20s内甲、乙的平均速度相同D．0~10s内甲的速度小于乙的速度
【答案】BCD
【详解】A．在s-t图像中，匀速直线运动的图像是一条倾斜的直线。甲的图像是倾斜的直线，表示甲做匀速直线运动。乙的图像是折线，表示其运动速度发生了先匀速后静止的变化，因此乙在0~20s内做的不是匀速直线运动，故A错误；
B．由s-t图像可知，在10~20s时间段内，乙的路程s=40m保持不变，说明其位置没有发生变化，因此乙处于静止状态，故B正确；
C．平均速度是总路程与总时间的比值。由图可知，在0~20s内，甲和乙的总路程都是s总=40m，总时间都是t总=20s。甲的平均速度
乙的平均速度
所以甲、乙在0~20s内平均速度相同，故C正确；
D．在s-t图像中，图线的斜率表示速度的大小。甲在0~20s内保持不变，即速度为
乙在0~10s内的速度
因为2m/s