第三单元 第三节 系统设计的优化与实现B-【同步宝典】2024-2025学年高中通用技术必修《技术与设计2》课程精练（苏教版2019）

一尧选择题 1. 如图所示是一种垃圾分类回收系统遥 该系统通过图像识别技术对垃圾进行检测分类袁然后利 用传送带将垃圾传输到对应的垃圾箱遥 图像识别模块负责识别垃圾种类袁传送带模块负责将 垃圾传输到指定垃圾箱遥 下列关于垃圾分类回收系统的说法中正确的是 渊 冤 A. 图像识别模块无法细分为更小的子系统 B. 该系统设计需要用到计算机视觉尧控制工程等学科知识袁体 现了系统分析的综合性原则 C. 环境光线对图像识别模块的识别效果没有影响 D. 垃圾的尺寸和重量是该系统优化的约束条件 2. 如图所示为基于红外测温和人脸识别的智能门禁系统袁由体温显示子系统和门禁控制子系统 组成遥 其体温显示子系统工作过程如下院ARM处理器读取红外测温传感器检测到的温度数 据袁并通过多次采集取均值的方式处理温度数据袁在 LCD显示屏上显示遥 当人脸位置超出测 温距离时袁LCD显示屏会提示野测温失败尧请重新测温冶遥 门禁控制子系统的工作过程如下院通 过摄像头完成人脸图像信息数据的采集和识别袁并将图像数据传输到 ARM处理器遥处理器判 断采集图像是否与系统内人脸数据匹配遥若相匹配袁处理器驱动电机打开大门遥下列关于体温 显示子系统的分析中 · 不 · 合 · 理的是 渊 冤 A. 设计该系统时袁既要考虑性能好袁又要考虑成本袁体现了系统分析的综合性原则 B. 红外测温传感器的灵敏度是系统优化的影响因素 C. 在复杂情况下也能顺利完成温度显示袁体现了系统的环境适应性 D. 人脸数据匹配后袁处理器会驱动电机打开大门袁体现了系统的目的性 3. 如图所示是一种注塑机系统示意图遥把物料从料斗加入料筒中袁料筒外由加热器加热袁使物料 熔融遥 料筒内装有螺杆渊由外动力马达驱动冤袁物料在螺杆的作用下袁沿着螺槽向前输送并压 实袁与此同时袁螺杆在物料的反作用下向右退袁使螺杆头部形成一定的储料空间遥 液压系统根 据注塑工艺要求的压力值袁给活塞合适的压力袁螺杆在活塞推力的作用下袁将熔融的物料注射 到注塑区遥 下列关于该系统的分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 测温失败尧重新测温 大门打开 实时温度 LCD显示屏 电机 红外测温传感器 摄像头 ARM 处理器 注 塑 区 液压泵 伺服电机 控制面板 伺服控制器 压力变送器 液压机体 活塞料筒加热器 颗粒 料斗 螺杆 第三节 系统设计的优化与实现 B 能力提升题组 163 A. 要定期清洁料筒和螺杆 B. 螺杆转速设定需要考虑加热器的功率 C. 螺杆向右退的距离越大袁活塞对螺杆的推力越大 D. 注塑工艺要求是该系统优化的约束条件 4. 咱2024窑协作体联考暂如图所示为某氢燃料电池汽车结构图袁由高压储氢罐尧燃料电池尧动力电 池尧控制系统尧电动机等组成遥 当动力电池电量低于下限时袁控制系统打开高压储氢罐的通气阀袁 氢气在燃料电池中与氧气发生电化学反应发电袁产出的电优先满足电动机和车载电器的需求袁 多余的电将存入动力电池袁当动力电池电量达到上限时袁停 止发电遥 下列关于该汽车系统的分析正确的是 渊 冤 A. 该系统已经有燃料电池袁可省去动力电池以降低成本 B. 氢气罐的气压与氢燃料电池相适应袁体现了系统的环境 适应性 C. 设计时袁先考虑各子系统的功能袁再考虑总体功能的实现 D. 加氢站和充电桩是该系统优化的约束条件 5. 咱2024窑稽阳联考暂如图所示是校园节能直饮水机系统遥 该系统主要由过 滤控制尧温度控制尧出水控制等子系统组成遥 其中温度控制子系统采用 高效热能交换技术袁20 益的自来水经波纹管可迅速提温到 85 益袁开水 可迅速降温至直接饮用的温度遥 当加热水胆的感温探头检测到水温低 于设定温度时袁控制盒输出指令关闭进水电磁阀并控制加热管加热遥 下 列关于直饮水机系统的分析中正确的是 渊 冤 A. 温度控制子系统与出水控制子系统相互独立工作尧互不影响 B. 感温探头可检测水温袁体现了系统的目的性 C. 自来水的温度和水质属于该系统优化的影响因素 D. 设计该系统时需要根据内胆容量选择合适功率的加热器 6. 咱2024窑嘉兴测试暂如图是小马设计的循迹小车控制系统示意图袁小车能够按照引导线行驶并 在设定的位置无线充电遥工作过程为院小车放置在无线充电装置发射端进行充电袁当电容充电 完成后自行启动遥灰度传感器检测实际的路线信号传输给控制电路与设定的轨迹信号进行比 较袁控制电路根据偏差信号发出指令控制驱动装置分别调整左右车轮的转速袁使小车沿引导 线行驶遥当行驶到下一个无线充电装置发射端后自动停车并再次充电袁循环运行遥下列关于循 迹小车控制系统的分析正确的是 渊 冤 灰度传感器 控制电路 驱动装置 储能电容 无线充电装置发射端 引导线 充电桩 驱 动 桥 转 向 桥 高压储氢罐 加氢站 控制 系统 电动 机 动力电池 燃料 电池 164 A. 该系统可分为行进路线控制尧无线充电控制等子系统 B. 车轮的大小和安装位置不会影响小车的控制 C. 应根据控制电路的精度来确定系统的整体功能 D. 储能电容的容量是优化系统的约束条件 7. 咱2024窑天域联考暂如图所示是小球的位置控制系统的示 意图袁当测距仪检测到小球位置发生偏移时袁微控制器 MCU 通过 PID 算法得出指令发送给驱动器袁带动电机 正反转动袁平衡杆向下或向上摆动袁让小球滚动改变位 置遥 下列关于小球的位置控制系统的分析中 · 不 · 合 · 理的是 渊 冤 A. 该系统的目的是控制小球的位置 B. 图示位置袁若小球太偏左袁电机将带动圆盘按图示箭头方向转动 C. PID算法属于影响系统优化的约束条件 D. 测距仪的测量精度影响小球位置的控制精度袁体现了系统的整体性 8. 如图所示是飞机仰俯角自动控制原理图袁它通过控制飞机升降舵的偏转袁改变飞机的仰俯角袁 其工作过程是院当垂直陀螺仪检测到飞机的仰俯角与设定角度不同时袁陀螺仪电位器有电压 信号输出袁放大器放大电压信号驱动舵机袁舵机推动升降舵偏转袁稳定飞机的仰俯角遥 下列关 于飞机仰俯角自动控制系统的设计与分析中 · 不 · 恰 · 当的是 渊 冤 A. 在系统分析的基础上袁完成该系统的设计 B. 飞机仰俯角的变化会影响升降舵的偏转 C. 陀螺仪电位器的参数与飞机仰俯角的设定有关 D. 阵风和气流属于该系统优化的影响因素 9. 如图所示是某太阳能热水器系统袁包含水箱水位子系统和水箱水温子系统遥其工作过程院当水 箱水位低于设定水位时袁能够自动加水曰当阳光充足时袁利用太阳能加热曰阳光不足时袁可使用 电加热器辅助加热遥 下列关于该太阳能热水器系统的分析中恰当的是 渊 冤 A. 温度探头的目的是检测水箱的水温袁体现了系统的目的性 B. 若水箱漏水袁热水器可能会一直处于进水状态袁体现了系统的环境适应性 C. 自来水的供水水压是水箱水位子系统优化的约束条件 D. 设计该系统时袁既要考虑运行成本袁又要考虑控制器等装置袁体现了系统分析的综合性原则 自来水进水 手阀 2 手阀 1 电磁阀 控制器 出水 混 水 阀冷水 手 阀3 电加热器温度 探头 太阳能热水器水箱 排气口 水位探头 3水位探头 2 水位探头 1 机座 圆盘 电机 连杆 驱动器 平衡杆 MCU 小球测距仪 反馈电位器 升降舵 陀螺仪电位器 重直陀螺仪 舵机放大器 165 10. 无人机可以实现精准悬停尧自动避障尧自动返航等功能遥其中精准悬 停子系统工作原理院当无人机受到外界气流影响袁检测装置检测到 机身有升高或者降低的趋势时袁控制单元就调节马达的功率进行反 方向运动补偿袁使无人机的状态达到预设值曰低电量自动返航子系 统工作原理院系统会在检测到电池剩余电量低于设定电量时进行自动返航袁防止无人机没电 坠落造成事故遥 关于无人机袁以下说法 · 不 · 正 · 确的是 渊 冤 A. 气流的变化是无人机系统优化的约束条件 B. 检测装置的精度影响着无人机悬停的效果袁体现了系统的整体性 C. 随着使用时间的增长袁电池的蓄电能力有所下降袁体现了系统的动态性 D. 在无人机机翼材料选择时袁既要高强度尧高韧性袁又要具有高模量尧低翘曲尧高流动的特 性袁体现了系统分析的整体性原则 11. 如图所示为某小区的一款人脸识别门禁系统袁该系统主要由人脸识别仪尧 控制芯片尧电动机尧三辊闸尧散热风扇尧电源等部分构成遥 当识别仪检测到 人脸信号时袁控制芯片将当前人脸信息与数据库中的人脸信息进行比较袁 如果为小区人员就控制电机运作袁带动三辊闸转动袁人可通过遥 下列关于 该人脸识别门禁系统的说法中 · 错 · 误的是 渊 冤 A. 摄像头的清晰程度属于该系统优化的影响因素 B. 设计系统时袁先考虑电源袁再考虑识别仪精度袁体现了系统分析的整体性原则 C. 该系统在长时间使用后袁三辊闸会松动袁体现了系统的动态性 D. 天变黑时袁识别仪用闪光灯补充亮度袁体现了系统的环境适应性 12. 如图所示为无人值守智能称重系统遥 该系统主要由道闸控制子系统尧称重子系统尧红外定位 子系统等组成遥 其工作过程为院当有车辆驶入时袁摄像机对车号进行识别袁控制道闸开启曰当 车辆驶入地磅袁红外定位控制系统提示司机将车辆停在正确位置袁以便称重曰称重结果通过 音柱播放和显示屏显示袁整个过程相应数据同时上传至控制中心遥下列关于无人值守智能称 重系统的分析中正确的是 渊 冤 A. 车号识别摄像头和地磅处摄像头功能相同 B. 可以将两处的红绿灯合并为一处袁并靠近门卫一侧 C. 在设计该系统时袁要考虑用户友好性尧数据安全性尧可靠性和可扩展性袁体现了系统分析 的整体性原则 D. 该系统结合门卫尧地磅尧信息部等相关部门的信息处理进行整合优化袁使之达到减员增效 的目标 空车出场 重车出场 车号识别 道闸 红绿灯 红外定位 摄像头 地磅 显示屏 机柜 音柱 道闸 出场 进场 门卫 摄像头红绿灯 车号识别 红外定位 166 是指系统分析总是为实现系统目标服务的袁这就需要综合 分析系统目标袁统筹兼顾袁不可顾此失彼袁因小失大袁C正确曰 约束条件是指不能人为调节的因素袁油泵和油缸是可以选 择的袁所以性能是可以改变择优的袁D错误遥 10. A揖解析铱中水位一台水泵袁高水位两台水泵袁属于系统功能 作用袁不能体现环境适应性遥 11. A揖解析铱根据外界环境光线智能开关窗帘是系统具备的功 能袁体现了系统的目的性遥 第三节 系统设计的优化与实现 B 能力提升题组 一尧选择题 1. D揖解析铱A项袁子系统还可以再分为更小的子系统曰B项袁运 用多种知识袁体现的是技术的综合性曰C项袁环境光线对拍摄 图像识别会产生干扰曰D项袁垃圾的尺寸和重量是设计者无 法改变的袁属于约束条件遥 2. D揖解析铱该目的不是体温显示子系统的目的遥 3. C揖解析铱活塞对螺杆的推力取决于设定的压力袁不受螺杆位 置控制遥 4. D揖解析铱工作时袁动力电池给电动机和车载电器供电袁当动 力电池电量低于下限时袁燃料电池才开始工作袁说明动力电 池和燃料电池在工作时各有分工袁不可以单纯为了降低成本 而省去动力电池袁A错误曰氢气罐和氢燃料电池是该系统的两 个组成要素袁它们之间的相互关系体现了系统的相关性袁B 错误曰设计系统时袁先考虑总体功能的实现袁再考虑各子系 统的功能袁C错误曰加氢站和充电桩在对该汽车系统优化时袁 人为无法改变袁它们属于系统优化的约束条件袁D正确遥 5. D揖解析铱系统具备相关性袁部分和部分之间相互影响袁相互 制约袁A错误曰系统部分的功能无法体现系统的目的性袁系统 整体的功能才能体现系统的目的性袁B错误曰自来水的温度 和水质属于该系统优化的约束条件袁C错误遥 6. A揖解析铱B. 驱动装置分别调整左右车轮的转速袁使小车沿 引导线行驶袁所以车轮大小影响小车控制曰C. 系统的设计遵 循整体性原则袁先考虑整体袁再考虑精度曰D. 储能电容的容 量是优化系统的影响因素遥 7. C揖解析铱在对系统进行优化时袁PID算法可以人为改变袁它属 于影响系统优化的因素遥 8. D揖解析铱系统设计建立在系统分析的基础上曰飞机仰俯角与 设定角度不同时袁舵机推动升降舵偏转曰陀螺仪电位器的参 数受设定值影响曰阵风和气流会影响飞机的仰俯角袁且不能 人为调节袁是系统优化的约束条件遥 9. C揖解析铱温度探头的目的不是太阳能热水系统的具体目的曰 水箱漏水是系统本身的破坏性变化袁这个变化导致的后果 是系统相关性的体现曰自来水水压对水位子系统的优化起 限制作用袁且不能人为调节袁是约束条件曰控制器等装置不 是系统分析的目标袁不体现系统分析的综合性原则遥 10. D揖解析铱气流的变化属于不可人为调节的因素袁属于系统 优化的约束条件曰部分对整体功能的影响属于整体性范畴曰 系统的要素老化袁系统的功能也随之变弱袁属于系统的动态 性曰材料要具有的特性不能体现系统分析的整体性原则遥 11. B揖解析铱系统分析的整体性原则是指首先着眼于系统整体袁 先分析整体再分析部分袁B选项中的电源和识别仪精度没 有部分和整体的关系遥 12. D揖解析铱摄像头功能不同袁一个是识别车牌袁另一个是识别 车是否到称重位置袁两个红绿灯分别是识别安全和称重安 全设置的袁不能合并袁且靠近门卫影响视线曰系统分析的整 体性原则是先分析整体袁再分析局部曰系统的整体功能实 现了减员增效的目的遥 第四单元 控制及其设计 第一节 控制的方式与应用 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. A揖解析铱取币的过程中袁不需要人操作袁属于自动控制遥 2. B揖解析铱控制过程不需要人来操作袁属于自动控制曰控制的 目的是使风机出口处的压力升高到设定值袁可知被控对象是 风机出口处遥 3. B揖解析铱汽车的液压辅助刹车控制属于液压控制袁公交车的 气动门控制属于气动控制袁耳温枪的体温报警控制属于电 子控制袁自行车的刹车控制属于机械控制遥 4. C揖解析铱在该控制的过程中不需要人的直接干预袁而且由感 应头触发电路进行报警袁即该控制执行部件为电子元件袁故 该控制为自动控制尧电子控制遥 5. B揖解析铱该控制最终的输出为声音报警信号袁故被控对象为 喇叭遥 第一节 控制的方式与应用 B 能力提升题组 一尧选择题 1. B揖解析铱放行的过程中袁不需要人操作袁属于自动控制袁控制 的目的是让横杆抬起袁横杆是被控对象遥 2. D揖解析铱该控制不需要人的直接参与袁属于自动控制袁该控 制借助电子器件和电子电路进行袁故为电子控制遥 3. B揖解析铱整个控制过程中袁人没有全程干预袁故控制手段为 自动控制曰由于用到了传感器袁故该控制属于电子控制遥 4. B揖解析铱人体辐射红外线信号袁检测时可以选择红外线传 感器遥 5. B揖解析铱流水线加工矿泉水系统袁属于控制在生产中的应用遥 6. D揖解析铱温度高于 37.5 益时袁蜂鸣器发声袁红灯亮袁故被控对 象是蜂鸣器和红灯遥 7. C揖解析铱报警控制中袁不需要人操作袁属于自动控制曰该控制 系统是靠电子元器件来执行的袁属于电子控制遥 第二节 开环控制系统的工作过程 A 基础巩固题组 一尧选择题 1. A揖解析铱输入量是检测到的红外信号渊乘客体温冤袁输出量是 显示器闪烁及警报器的警报声袁输出量不对输入量产生影 响袁控制系统属于开环控制系统遥 控制器是信号处理系统袁 被控对象是警报器和显示器遥 2. B揖解析铱执行器是开关遥 3. A揖解析铱开门控制系统院输入量是检测到的人体信号袁输出 量是门的打开袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于 开环控制系统袁控制器是控制电路袁执行器是电动机袁被控 对象是门曰关门控制系统是定时控制系统袁属于开环控制袁 输入量是设定时间袁控制器是控制电路袁执行器是电动机袁 被控对象是门袁输出量是门的关闭遥 4. B揖解析铱输入量是检测到的刷卡信息袁输出量是闸门的打 开袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于开环控制系 统袁控制是自动控制袁控制器是控制中心袁执行器是电机袁控 制量是电机转动袁被控对象是闸门遥 5. D揖解析铱输入量是行人越过边界信号袁输出量是喷出的水 雾袁输出量不对输入量产生影响袁控制系统属于开环控制系 统袁控制器是控制器袁执行器是水泵袁被控对象是喷头遥 6. C揖解析铱输入量是高精度扭矩传感器检测到扭矩袁输出量是 203