专题提升16 结构设计-【学考一号】2025年高中通用技术学业水平复习方略精讲精练

一尧非选择题 1. 图 1是小明学校通用技术实验室墙壁上挂 工具的洞洞板袁通过各种挂钩把工具挂置在 洞洞板方形孔上遥 但缺少挂置钢锯的装置袁 于是小明想自行设计并制作一个可挂置多 把钢锯的装置遥他收集了洞洞板和钢锯的相 关尺寸渊如图 2和图 3冤袁并提出如下要求院 淤至少能挂两把钢锯曰 于装置能挂置在洞洞板孔上袁并方便拆卸曰 盂钢锯横向挂置袁安全可靠尧拿取方便曰 榆利用通用技术实验室现有的薄钢板渊厚度 1.5 mm冤制作遥 请完成以下任务院 渊1冤小明提出钢锯横向挂置袁安全可靠尧拿取 方便主要是从设计分析的渊单选冤 渊A. 物曰B. 人曰C. 环境冤的角度考虑的遥 渊2冤小明收集洞洞板和钢锯的相关尺寸信息 后袁接下来要进行的步骤是渊单选冤 渊A. 设计分析曰B. 方案呈现曰C. 方案构思冤遥 渊3冤设计该挂置装置时袁图 2 四个尺寸中仅 考虑以下渊单选冤 尺寸 · 不 · 能实现该装 置与洞洞板的可靠连接遥 A. 10 mm伊10 mm尧28 mm尧38 mm B. 10 mm伊10 mm尧28 mm尧1.5 mm C. 28 mm尧38 mm尧1.5 mm 渊4冤画出该装置的设计草图袁必要时用文字 说明遥 渊5冤在设计草图上标注主要尺寸遥 2. 小乐洗澡时发现取放洗漱用品很不方便袁经 过观察和思考袁他打算设计制作一个置物 架袁不对原浴巾架作任何结构上的改变袁安 装在浴巾架的支撑杆上渊如图所示冤袁用来存 放沐浴露和洗发水袁支撑杆的截面为 8 mm伊 20 mm的矩形袁请你帮助小乐完成该置物架 的设计袁设计要求如下院 淤能放置两瓶洗漱用品袁不会轻易翻倒曰 于安装方便袁不破坏浴巾架的结构袁不影响 浴巾架的正常使用曰 盂具有良好的人机关系袁取放方便袁安全隐 患小曰 榆置物架不易积水袁容易清洗曰 专题提升十六 结构设计 图 1 图 2 挂板孔院10 mm伊10 mm 两孔间距院28 mm 中心间距院38 mm 板厚院1.5 mm 38 1028 图 3 浴巾架结构图 截面 支撑杆 144 虞主材料为 4 mm 厚的不锈钢袁其他辅材 自选遥 请根据描述和设计要求袁完成以下任务院 渊1冤小乐发现问题的途径是渊单选冤 渊A. 观察日常生活曰B. 收集和分析信息曰C. 技术研究与技术试验冤遥 渊2冤设计分析时袁小乐需要考虑多方面因素袁 以下 · 不 · 属 · 于设计置物架的限制因素的是 渊单选冤 渊A. 洗漱用品的大小曰B. 支 撑杆的形状曰C. 能用的材料和工具曰D. 支 撑杆的材料与原加工工艺冤遥 渊3冤小乐将置物架安装在浴巾架上后袁准备 对置物架进行试验袁以下试验方案 · 不 · 合 · 理的 是渊单选冤 遥 A. 放上洗漱用品袁观察置物架结构是否稳定 B. 取放洗漱用品是否方便 C. 使用中袁洗漱用品会不会轻易翻倒 D. 模拟手臂不经意间触碰浴巾架袁观察皮 肤是否会划破 渊4冤画出置物架的设计草图袁必要时可用文 字说明遥 渊5冤标注置物架的主要尺寸遥 3. 如图 1所示是小明学校用的课桌和凳子袁每 次大扫除或调换位置袁都要搬桌子袁由于桌 子抽屉里和桌面上都是书袁很难移动遥 小明 想为桌脚安装上轮子方便移动遥现请你设计 桌脚与轮子的连接件渊只需画出其中的一 个冤遥其中凳脚截面为方木棍袁桌脚和轮子尺 寸如图 2遥 设计要求如下院 淤连接件能可靠地连接桌脚与轮子袁实现桌 子可以轻松直线移动的功能曰 于连接件采用 源 皂皂厚的薄钢板制作袁其他 辅助材料自选曰 盂连接件结构简单尧安装方便遥 请根据描述和设计要求袁完成以下任务院 渊1冤以下几种零件中适合用于连接件和凳脚 安装的是渊单选冤 遥 渊2冤连接件安装好后袁为检验是否达到设计要 求袁进行以下试验袁其中合理的试验有渊单 选冤 遥 A. 多次移动桌子袁检验移动是否方便 B. 两名中学生坐上去袁然后用力摇晃袁观察 是否损坏 C. 安装好连接件后袁用铁锤不断敲打桌脚袁 观察是否牢固 渊3冤画出连接件的设计草图袁必要时可用文 字说明遥 渊4冤在设计草图上标注主要尺寸遥 A DCB 图 1 图 2 椎8 椎5018 145 4. 小明发现教室课桌的抽屉容量太小导致同 学们会把大量的书堆在桌面上袁影响书写遥 于 是他想在课桌侧边的桌面下方空间安装挂 壁式书架来收纳书本遥请你帮助小明设计挂 壁式书架与桌面的连接件遥 设计要求如下院 淤能与课桌桌面稳定牢固连接袁不能破坏 桌面曰 于能可靠连接挂壁式书架袁并且拆装方便曰 盂书架位置在竖直方向上能适当调节袁方便 书架顶层书本的取放和减少空间的占用曰 榆材料自选遥 请完成以下任务院 渊1冤小明发现问题的途径是渊单选冤 渊A. 观察日常生活曰B. 收集与分析信息曰C. 技 术研究与技术试验冤遥 渊2冤画出设计草图袁必要时可用文字说明遥 渊3冤在设计草图上标注主要尺寸遥 渊4冤设计该连接件时袁题图的尺寸中可以 · 不 · 考 · 虑的是渊单选冤 渊A. 1.8 cm曰B. 32 cm曰 C. R3冤遥 渊5冤制作完成后袁小明对该连接件进行技术 试验袁其中 · 不 · 合 · 理的是渊单选冤 遥 A. 完成安装后袁在挂壁式书架内放入书本袁 检查连接是否牢固 B. 将挂壁式书架装上尧取下袁检查操作是否 方便 C. 适当调高或调低挂壁式书架高度袁检查 调节是否可行 D. 在挂壁式书架内放满书本袁观察书架是 否变形 5. 小明发现教室的卫生角挂着的抹布需要手 摸才能辨别干湿袁于是想设计一个具有干湿 提示功能的装置遥 当挂上湿抹布时袁以其重 量为动力让木牌向上弹出曰当抹布干燥后袁 重量变轻袁木牌缩回袁起到提示作用遥现小明 已设计出装置中木制外 壳和金属钩袁请你设计 出装置内部的机械结 构袁设计要求如下院 淤机械结构安装在木制外壳的内部袁并与木 牌和金属钩连接可靠曰 于木牌弹出 30 mm能够完全显示木牌上的 提示语袁缩回时完全复位曰 盂木牌的弹出和缩回可依靠抹布和木牌的 重量遥 请完成以下任务院 渊1冤在头脑中构思符合设计要求的多个方 案袁画出其中最优方案的设计草图渊木制外 壳可用线条表示冤遥 渊2冤在草图上标注主要尺寸遥 渊3冤简要说明方案的工作过程遥 32 cm R3 挂干抹布时挂湿抹布时 金属钩 木制外壳 缩回的木牌弹出的木牌 木制外壳 金属钩 椎3 146 6. 小白在做老师上课的电控技术演示实验时 发现袁学生演示或老师自己操作的时候袁既 要拿着表身袁又要抓着两个表笔袁很难顺畅 进行遥 为了更好地操作演示袁决定用学校 3D 打印机设计一个连接件解决这个问题袁学 校每个教室的黑板都是金属板遥 请帮助小 白完成以下相关任务院 渊1冤明确问题后袁小白确定了如下的设计要求院 淤装置能很好地放置如图 1 所示的万用表 渊背部光滑袁外形尺寸为 165 mm伊112 mm伊 49 mm袁重 0.4 kg冤曰 于装置能方便装在铁质黑板外表面的任何 位置袁不破坏黑板曰 盂读数和操作都能正常进行曰 榆必须用图 2 所示强磁铁渊尺寸 40 mm伊 15 mm伊5 mm袁要求失去磁性后可更换冤袁主 要材料是 3D 打印机使用的 abs 塑料袁如有 其他螺丝等连接件可以根据需要自选遥 请你根据小白确定的设计要求设计一个 装置袁画出设计草图渊必要时可用文字补充 说明冤遥 渊2冤在设计草图上标注主要尺寸遥 渊3冤设计装置时可以 · 不 · 考 · 虑的是 渊单选 冤 渊A. 万用表的重量曰B. 黑板的高度曰 C. 3D打印机能打印的最大尺寸冤遥 渊4冤设计过程中袁 · 不 · 合 · 理的做法是渊单选 冤 遥 A. 尽量选用标准件 B. 用若干个 0.1 kg的砝码进行承重测试 C. 完成零件的机械加工图后袁绘制整体结 构草图 7. 小明发现浴室里的洗浴用品摆放杂乱袁于是 他想设计一款挂在浴室玻璃墙内侧的置物 架袁用于收纳洗浴用品袁浴室玻璃墙的尺寸 为 600 mm伊2 000 mm遥 请完成以下任务院 渊1冤小明发现明确问题之后袁开始进入制订 设计方案环节袁下列活动中 · 不 · 属 · 于该环节的 是渊单选冤 遥 A. 上网搜集置物架相关信息 B. 分析收集到的信息袁挖掘影响设计的主 要因素 C. 用草图形式呈现构思的方案 D. 绘制图样袁制作模型 渊2冤小明为洗浴用品置物架提出了以下设计 要求院 淤能放置 4瓶如图 2所示的洗浴用品袁便于 沥水曰 于不对浴室玻璃墙进行加工袁悬挂于浴室玻 璃墙顶端袁离地高度 1 300 mm曰 盂洗浴用品不易掉落曰 榆结构简单袁牢固可靠曰 虞材料自选遥 图 2图 1 112 21 图 1 图 2 浴室玻璃墙 洗脸台 147 请你根据以上要求设计一个置物架袁画出设 计草图袁必要时可用文字补充说明遥 渊3冤在设计草图上标注主要尺寸遥 渊4冤以下有关洗浴用品置物架的技术试验中 · 不 · 合 · 理的是渊单选冤 遥 8. 小明在美术课上发现老师在展示优秀作品 时袁普通的画架高度偏低不易后几排的学生 观看遥为此袁他想设计一个连接装置渊装置上 端与展板连接袁 下端固定在讲台的前侧板 上冤来解决这个问题遥 已知讲台的前侧板厚 度为 2 cm袁其他尺寸如图 1所示袁展板如图 2 所示袁请你帮助小明完成这一设计袁要求 如下院 淤装置上下高度连续可调袁调节范围为 0~ 30 cm曰 于展板倾角可调袁角度调节范围为 0毅~45毅曰 盂拆装方便袁不允许对讲台进行钻孔曰 榆材料为 3 mm厚的钢板袁辅助材料自选遥 请完成以下任务院 渊1冤小明发现问题的途径是渊单选冤 渊A. 技术试验或技术研究曰B. 收集和分析 信息曰C. 观察日常生活冤遥 渊2冤设计讲台与展板间的连接装置时袁下列 因素可以 · 不 · 考 · 虑的是渊单选冤 渊A. 讲 台侧板的材料曰B. 现有的加工工具曰C. 讲台 台面的面积冤遥 渊3冤画出连接装置的设计草图袁必要时可用 文字说明遥 渊4冤在设计草图上标注主要尺寸遥 渊5冤小明准备在装置安装后进行以下技术试 验袁其中 · 不 · 合 · 理的是渊单选冤 遥 A. 观察装置能否顺利调节高度和角度 B. 对展板施加一定的力袁观察展板是否弯曲 C. 多次拆装袁观察是否方便 展板尺寸 400 mm伊360 mm伊3 mm 图 2 33 cm 15.5 cm 8 cm 前侧板 图 1 A. 测试置物架的 沥水功能 C. 测试置物架的 稳定性 B. 测试置物架的 强度 置物架 洗 浴 用 洗 浴 用 依次增加 置物架 洗 浴 用 洗 浴 用 洗 浴 用 洗 浴 用 置物架 洗 浴 用 148 7. D揖解析铱输入量是设定的水位曰被控对象是水箱曰 控制方式是闭环控制曰浮球损坏会影响输出量袁所 以是干扰因素遥 8. C揖解析铱输入量是设定的目标位置袁控制器是导航 控制器袁执行器是步进电动机尧转向结构袁控制量是 执行器的输出信号袁被控对象是拖拉机袁输出量是 拖拉机的实时位置和姿态袁该控制系统是闭环遥 9. D揖解析铱干扰因素是除输入量以外袁能引起输出量 变化的量遥 该水位控制系统是闭环控制系统袁输入 量是设定水位袁输出量是实际水位遥 淤于盂虞均会 引起实际水位的变化袁而由于是室内水箱袁所以榆 不会影响输出量袁不是干扰因素遥 10. D揖解析铱由关键词野电冰箱温度保持在设定的温 度范围内冶袁可知这是闭环控制系统遥 输出量是信 号类袁不能是装置元件遥 专题提升十五 设计分析 一尧非选择题 1. 渊1冤A 渊2冤A 渊3冤A 渊4冤A B 渊5冤B 揖解析铱渊1冤B尧C描述的是扫地机器人的功能袁体现 了技术的目的性遥 渊2冤扫地机器人在工作时其上方 是没有重物的袁所以没有必要进行该试验遥渊3冤宠物 毛发是该系统的输入量袁不属于干扰因素遥 渊4冤C描 述的是微电脑的功能而不是扫地机器人系统的特 有功能遥 2援 渊1冤B 渊2冤DF 渊3冤B 渊4冤C 渊5冤B 揖解析铱渊1冤小明看到父母分拣工作量大袁发现问题 的途径是观察日常生活遥 渊2冤A尧B尧C均是是物物关 系袁非人机关系曰D考虑人机关系的心理需求曰E与 人无关曰F实现高效目标遥 渊3冤从图中可知分拣筒的 孔眼越来越大袁所以到最右侧框得到超大果遥装置 只能分拣大小袁不能分拣好坏遥 渊4冤C项分拣筒滚动 方向不一致遥渊5冤A进行的是虚拟试验袁C尧D中的试 验与优选试验尧强化试验概念不符遥 3援 渊1冤C 渊2冤D C 渊3冤ABD 渊4冤D 揖解析铱渊3冤A尧D项符合科学性原则曰B项符合整体 性原则遥 渊4冤A尧B两侧板之间没有横档袁强度不高袁 C由于整块木板接触地面袁地面不平时容易摇晃遥 4. 渊1冤A 渊2冤A D 渊3冤C 渊4冤B 渊5冤C 揖解析铱渊1冤在系统分析时袁统筹兼顾系统的多个目 标袁符合综合性原则的概念遥渊3冤如图所示是养鸡场 温度控制系统的工作流程图遥 渊5冤降低了设定的 湿度属于湿度控制系统的输入量改变袁不属于干扰 因素遥 5. 渊1冤C 渊2冤B 渊3冤A 渊4冤C B 渊5冤B 揖解析铱渊1冤该系统由红外测温门系统来检测人体温 度是否正常袁因此不需要红外发射接收模块来判断 体温遥 渊2冤首先确保不让体温偏高的人员通过正常 出口袁再考虑测温模块尧转向杆等的选用和安装位 置等细节袁体现了系统分析的整体性原则曰既要考 虑精度和便捷性袁又要考虑成本和易维护袁体现了 系统分析的综合性原则遥系统分析的科学性原则要 求在设计和优化系统时进行袁不是运行时有运算的 特性遥 渊3冤干扰因素是指除了输入量以外引起被控 量变化的各种因素袁转向杆控制子系统的输入量是 人体体温是否高于 37.3 益遥 学生剧烈运动会引起 体温的改变袁进入测温区后会造成输入量的变化袁 因此不是干扰因素遥渊4冤乙与丙之间可以相对转动袁 所以是铰连接曰乙穿过甲的两个孔再与丙相连袁因 此对 2个孔的位置有精度要求袁所以先弯折渊弯折 容易造成误差冤再钻孔遥 渊5冤A尧C方案打开时袁通道 过大可以多人快速通过袁不符合题意遥 6. 渊1冤B C 渊2冤B 渊3冤D 揖解析铱渊2冤由图可知袁相框边框由 200伊20 的 4 根 木条组成袁根据木材的特性袁应顺纹锯割木材袁同时 注意留出加工余量遥 渊3冤粗加工爱心孔需要先钻孔 后用钢丝锯锯割袁因所给板材厚度较薄尧表面平整袁 适合用单刃刀锯进行其他部分的锯割曰板锯用于锯 割较宽的木板曰框锯用于锯割较厚的木材遥 7. 渊1冤B 渊2冤BC 渊3冤D 渊4冤淤温度信号 于电子开关 盂扬声器 榆语音提醒 揖解析铱渊1冤由两物想到新的设想袁属于联想法遥 渊2冤 A项体现高效目标曰D尧E项考虑物物关系袁没有体 现人机关系曰F项考虑心理需求遥 专题提升十六 结构设计 一尧非选择题 1. 渊1冤B 渊2冤A 渊3冤A 渊4冤渊5冤如图所示 揖解析铱渊3冤洞洞板的厚度是设计挂钩深度的依据袁 必须考虑遥 2援 渊1冤A 渊2冤D 渊3冤D 养鸡场 内的实 际温度 + - 养鸡场 内的设 定温度 传感器 养鸡场内 的空气 热水供暖 系统 尧降 温湿帘 环境控 制仪 210 渊4冤渊5冤如图所示 揖解析铱渊2冤支撑杆的材料与原加工工艺袁是设计支 撑杆时的限制因素袁与设计置物架无关袁渊3冤D项是 不安全的试验方法遥 3援 渊1冤B 渊2冤A 渊3冤渊4冤如图所示 揖解析铱渊1冤连接件安装到木材上袁用自攻螺丝遥 4. 渊1冤A 渊2冤渊3冤如图所示 与桌面连接的 C形槽内间距略大于 1.8 cm曰与挂壁 式书架连接的钉头略小于 椎12渊钉体略小于 椎6冤遥 渊4冤B 渊5冤D 5. 方案一 工作过程院当金属钩上挂上湿毛巾时袁滑块 A在湿 毛巾的重力作用下向下运动袁 带动齿轮逆时针旋 转袁从而带动滑块 B向上运动袁让木牌弹出曰当金 属钩上的毛巾干燥后袁木牌在重力的作用下缩回遥 方案二 工作过程院当金属钩上挂上湿毛巾时袁杆 1在湿毛 巾的重力作用下向下运动袁带动杠杆逆时针旋转袁 从而带动杆 2向上运动袁让木牌弹出曰当金属钩上 的毛巾干燥后袁木牌在重力的作用下缩回遥 6援 渊1冤渊2冤如图所示 渊3冤B 渊4冤C 揖解析铱渊4冤先绘制草图袁再绘制机械加工图遥 7援 渊1冤D 渊2冤渊3冤如图所示 渊4冤B 揖解析铱渊1冤绘制图样属于制订 设计方案袁但制作模型属于模 型或原型的制作遥渊2冤渊3冤根据 设计要求袁构思方案袁画出草 图如图曰置物架悬挂装置高 度 700 mm曰置物架栏高不超过 200 mm曰置物架的宽度 280~600 mm遥 渊4冤设计要求 中要求放置 4瓶袁B项只放 1瓶遥 8. 渊1冤C 渊2冤C 渊3冤渊4冤如图所示 渊5冤B 用螺丝与前侧板固定 元宝螺母和螺栓调节高度 与展板连接调整角度 椎10 椎5 20~50 自调整螺丝 M5挂钩镂空 9 40 椎8 BA 椎3 椎3椎3 杆 1 杠杆 杆 2 椎3 杆 1 杠杆 杆 2 211