第三单元 大自然的启示与发明（专项训练）-2024-2025学年六年级科学下册期中复习讲练测（冀人版）

第三单元 大自然的启示与发明 一、选择题 1．尼龙搭扣的发明过程体现了（    ）。 A．人类对自然的随意改造 B．人类对生物结构和功能的模仿创新 C．偶然的巧合 D．与生物毫无关系 2．下列关于仿生学意义的说法，错误的是（    ）。 A．可以推动科技进步 B．能创造出更多实用的产品 C．对生物的生存造成威胁 D．帮助人类解决一些难题 3．在研究苍耳的过程中，科学家们发现苍耳果实的（    ）结构启发了尼龙搭扣的发明。 A．光滑表皮 B．绒毛 C．钩状刺 D．硬壳 4．人们根据苍耳的特点，发明了（    ）。 A．拉链 B．尼龙搭扣 C．魔术贴 D．B和C都对 5．下列关于蝙蝠与雷达的说法，错误的是（    ）。 A．蝙蝠是动物，雷达是人造设备 B．雷达的发明完全是人类的创造，与蝙蝠无关 C．蝙蝠的回声定位和雷达的工作原理相似 D．雷达广泛应用于军事、航空、航海等领域 6．下列属于仿生学应用的是（    ）。 A．根据鸟的飞行原理制造飞机 B．用木材制作桌椅 C．用金属制造汽车 D．用塑料制作玩具 7．蝙蝠能在黑暗中准确捕食昆虫，主要原因是（    ）。 A．昆虫会发光 B．蝙蝠视力好 C．蝙蝠能发射并接收超声波 D．蝙蝠有特殊的嗅觉 8．雷达发出的（    ）遇到障碍物会反射回来，被雷达接收。 A．超声波 B．红外线 C．电磁波 D．紫外线 9．蝙蝠在夜间飞行时，依靠（    ）来辨别方向和探测障碍物。 A．眼睛 B．耳朵 C．翅膀 D．鼻子 10．蝙蝠在飞行过程中，发出的超声波遇到障碍物后，反射回来的信号被它的（    ）接收。 A．眼睛 B．嘴巴 C．耳朵 D．翅膀 11．以下哪种不是利用了类似蝙蝠回声定位原理的技术或设备？（    ） A．声呐 B．B超 C．卫星导航 D．汽车倒车雷达 12．科学家为了研究蝙蝠的飞行秘密，做了三次实验，分别是（    ）。 A．蒙眼睛、堵耳朵、封嘴巴 B．蒙眼睛、绑翅膀、封嘴巴 C．堵耳朵、绑翅膀、蒙眼睛 D．封嘴巴、堵耳朵、绑尾巴 二、填空题 13．仿生学是一门模仿生物的 和 来发明创造各种仪器设备的科学。 14．蝙蝠的 就像雷达的天线，它发出的超声波就像雷达发出的 ，蝙蝠的 就像雷达的荧光屏。 15．在探索苍耳启示的过程中，我们需要具备 和 的科学精神。 16．雷达广泛应用于 、 、气象探测等方面。 17．像 、 等浮在水面上的材料， 能力强，像 、 等沉在水底的材料，漂浮能力弱。 18．像木头、塑料等浮在水面上的材料，漂浮能力 ，像钢铁、橡皮泥等沉在水底的材料，漂浮能力 。不同的材料漂浮能力不同。 三、判断题 19．尼龙搭扣是人类凭空想象发明出来的，和苍耳没有关系。( ) 20．雷达只能在白天工作，晚上无法使用。( ) 21．所有的发明创造都属于仿生。( ) 22．仿生学的研究对人类科技发展有着重要意义。( ) 23．仿生学产品只能模仿生物的外形，不能模仿生物的功能。( ) 24．超声波在真空中也能传播。( ) 四、连线题 25．将下列仿生产品与其在大自然相似的原型连线。 迷彩服                 苍耳 机械手                蝴蝶 粘扣                   眼睛 照相机                 蝙蝠 雷达                    人类 五、简答题 26．你还能想到哪些生物可能为人类的发明创造提供灵感？请举例说明，并阐述生物特性与可能发明的产品之间的联系。（至少举两个例子） 27．除了文中提到的蝙蝠与雷达，你还知道哪些仿生学的例子？请至少列举两个，并简要说明它们是如何模仿生物特性的。 28．为什么钢铁造的轮船不仅能浮在水面上，还能装载大量货物？用学过的科学知识解释其中的道理。 29．蝙蝠是怎样在夜晚捕食昆虫的？ 30．很多建筑的结构可以在自然界中找到类似的原型。请你举出三个这样的例子。 六、综合题 31．蝙蝠在漆黑的夜晚能够自如地飞行和捕食。为了探索其中的奥秘，科学家们做了如下实验。请完成相关题目。 实验顺序 实验方法 实验结果 第一次 蒙眼睛 铃铛一个也没响 第二次 塞耳朵 铃铛响个不停 第三次 封嘴 铃铛响个不停 （1）由实验结果，得出实验结论：蝙蝠能在夜晚飞行，靠的不是 ，而是利用 和 的配合来发现前方障碍物的。 （2）蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的声音 。 （3）雷达的工作过程是：雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体 碰到的电磁波，雷达天线接收此 ，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如，目标物体至雷达的 、 等。 （4）科学家利用蝙蝠探路的科学原理发明的雷达，雷达的天线相当于蝙蝠的 ，雷达发射的电磁波相当于蝙蝠 ，雷达的接收设备相当于蝙蝠的 。 A．耳朵    B．喉咙    C．嘴里发出的超声波 4 3 学科网（北京）股份有限公司 《第三单元 大自然的启示与发明》参考答案 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B C C D B A C C B C 题号 11 12 答案 C A 1．B 【详解】尼龙搭扣的发明过程体现了人类对生物结构和功能的模仿创新。这个发明是通过对苍耳果实结构的观察和研究，科学家们模仿了其倒钩附着的原理，创造出了尼龙搭扣这种材料。这体现了人类从自然界中获取灵感，通过模仿生物的特性来解决工程和技术问题的能力。故选B。 2．C 【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。仿生学主要是借鉴生物的特性为人类服务，并不会直接对生物的生存造成威胁。故选C。 3．C 【详解】苍耳果实表面的钩状刺能够轻易地附着在动物的皮毛上，从而帮助苍耳种子传播到新的地方。这种结构的特点被借鉴用于尼龙搭扣的发明，尼龙搭扣的一面布满了微小的钩子，另一面则是密集的绒毛，两者能够紧密地结合在一起，形成一种简便的粘合方式。故选C。 4．D 【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西，尼龙搭扣和魔术贴的特点与苍耳粘住动物皮毛的特点类似，所以尼龙搭扣和魔术贴借鉴了苍耳果实上的钩刺。故选D。 5．B 【详解】雷达的发明受到了蝙蝠回声定位原理的启发。科学家们研究了蝙蝠如何利用超声波进行导航和捕食，这一自然现象启发了雷达技术的开发，因此蝙蝠与雷达的发明有关联。其他选项都是正确的：蝙蝠是动物，而雷达是人造设备；蝙蝠的回声定位和雷达的工作原理相似；雷达确实广泛应用于军事、航空、航海等领域。故选B。 6．A 【详解】仿生学是指模仿自然界生物的结构和功能原理来发明各种设备和技术的一门科学。根据鸟的飞行原理制造飞机正是仿生学的典型应用，它模仿了鸟类飞行的空气动力学原理来设计飞机的机翼和其他飞行部件。而用木材制作桌椅、用金属制造汽车、用塑料制作玩具并不涉及模仿自然生物的结构和功能，因此不属于仿生学的应用。故选A。 7．C 【详解】蝙蝠能在黑暗中准确捕食昆虫，主要原因是蝙蝠能发射并接收超声波。蝙蝠利用回声定位的能力，通过发出超声波并接收这些声波遇到物体后反射回来的回声，来探测周围环境、定位猎物以及避开障碍物。这种能力使得蝙蝠即使在完全黑暗的环境中也能精确地捕食昆虫。故选C。 8．C 【详解】雷达系统通常使用无线电波，这是一种电磁波，来进行探测和定位。无线电波属于电磁波谱中的一部分，它们在遇到物体时会反射，雷达通过接收这些反射波来获取目标物体的信息。故选C。 9．B 【详解】蝙蝠在夜间飞行时，依靠耳朵来辨别方向和探测障碍物。这是因为蝙蝠使用回声定位的能力，通过发出超声波并接收其反射回来的回声来感知周围环境。蝙蝠的耳朵非常灵敏，能够捕捉到微小的回声差异，从而判断出物体的位置、大小和距离。故选B。 10．C 【详解】蝙蝠在飞行时能够发出超声波，超声波碰到蛾子、蚊子等昆虫或其它的障碍物反射回来，蝙蝠根据反射回来的方位和时间，就可以对前方的物体做出判断，蝙蝠所采用的这种方法叫做回声定位。科学家根据这一现象发明了雷达。蝙蝠接受信号的部位是耳朵，选C。 11．C 【详解】声呐、B超（超声波检查）和汽车倒车雷达都是利用了类似蝙蝠回声定位原理的技术。它们通过发射声波，然后接收反射回来的声波来探测物体的位置、形状或距离。卫星导航（如GPS）则不使用回声定位原理。它依赖于一系列卫星发射的信号，接收器通过测量从多个卫星发出的信号到达时间差来确定其位置。这是一种基于无线电波的定位技术，而不是声波。故选C。 12．A 【详解】科学家为了研究蝙蝠的飞行秘密，特别是它们的回声定位能力，通常会进行以下三次实验：蒙眼睛、堵耳朵、封嘴巴这三个实验分别用来测试蝙蝠在不同感官受限的情况下是否还能正常飞行和捕食。蒙眼睛是为了测试蝙蝠的视觉对其飞行的影响，堵耳朵是为了测试蝙蝠的听觉（对回声定位的依赖），封嘴巴则是为了阻止蝙蝠发出超声波，从而观察其对飞行的影响。故选A。 13． 结构 功能 【详解】仿生是指科学家通过对生物的认真观察和研究，模仿生物的某些结构和功能来发明创造各种仪器设备。有的是模仿动物，有的是模仿植物，随着科学技术的发展，模仿生物制造出来的新仪器、设备日益增多，如雷达模仿的是蝙蝠的回声定位，宇航服模仿的是长颈鹿等。 14． 嘴巴 无线电波 耳朵 【详解】蝙蝠的嘴巴就像雷达的天线，它是蝙蝠发出超声波的器官。蝙蝠通过嘴巴发出一系列的超声波脉冲，这些声波频率通常高于人类听觉范围，可以达到20 kHz到200 kHz。这些超声波就像雷达发出的无线电波，它们在空中传播，并在遇到物体时反射回来。 当超声波遇到障碍物或猎物时，会产生回声，这些回声被蝙蝠的耳朵接收。蝙蝠的耳朵非常灵敏，能够捕捉到微弱的回声，并对其进行处理。这就好比雷达的荧光屏，能够显示反射回来的信号，从而让操作者得知物体的位置、大小和形状。蝙蝠的大脑能够根据回声到达两只耳朵的时间差和强度差，迅速判断出物体的距离、方向和结构，从而在黑暗中精确地导航和捕食。 15． 观察 思考 【详解】在探索苍耳启示的过程中，我们需要具备观察和思考的科学精神。瑞士工程师乔治·德·梅斯特拉尔在发现裤腿和狗的毛上沾了很多苍耳子后，产生了强烈的好奇心，进而深入研究苍耳子的结构。他通过仔细观察苍耳子，发现了其独特的钩状结构，深入思考，最终发明了尼龙搭扣。 16． 军事 航空 【详解】雷达在夜间或能见度极低的情况下尤其有效，因为它不依赖于可见光。这就是为什么雷达被广泛应用于航空、航海、军事、气象监测等领域，无论是在白天还是晚上都能正常工作。 17． 塑料 木头 漂浮 铁 橡皮泥 【详解】自然状态下，有些材料在水中具有漂浮能力，而且它们的漂浮能力与形状无关，这样的材料是漂浮材料。不同的材料，漂浮能力不同，材料具有的漂浮能力是相对稳定的。像木头、塑料等浮在水面上的材料，漂浮能力强，像橡皮泥、铁等沉在水底的材料，漂浮能力弱。 18． 强 弱 【详解】不同的材料漂浮能力不同。像木头、塑料等浮在水面上的材料，漂浮能力强；像铁、橡皮泥等沉在水底的材料，漂浮能力弱。利用漂浮的材料和下沉的材料都可以造船。 19．× 【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。人们模仿苍耳发明了尼龙搭扣。题干说法错误。 20．× 【详解】雷达是一种利用无线电波来探测物体位置和速度的系统，它并不受昼夜光线变化的影响。雷达系统通过发射无线电波，然后接收这些波在遇到物体后反射回来的回波，以此来确定物体的位置和速度。雷达在夜间或能见度极低的情况下尤其有效，因为它不依赖于可见光。这就是为什么雷达被广泛应用于航空、航海、军事、气象监测等领域，无论是在白天还是晚上都能正常工作。 21．× 【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。但是并不是我们身边所有的发明都是运用了仿生学。题干说法错误。 22．√ 【详解】仿生学的发展，为人类的生活和生产带来了很多便利，同时也促进了科技的进步。仿生学是研究生物体的结构、功能和工作原理，并将这些原理应用于工程和技术领域，以发明新的设备和技术。通过模仿自然界中的生物特性，人类已经创造出许多创新的技术和产品，这些不仅提高了生活质量，也推动了科学技术的发展。 23．× 【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学。人类通过观察植物、动物的生活习性和生理结构发明创造了很多东西。仿生学既需要模仿生物的形状、功能和结构等特征，也需要研究原理。 24．× 【详解】超声波是一种机械波，它可以通过固体、液体和气体传播，但是在真空中无法传播。这是因为超声波需要介质（如空气、水或固体）中的分子或原子来传递振动。在真空中没有介质，因此超声波无法传播。在真空中，只能传播电磁波，如光波、无线电波、X射线等，这些波不需要介质就可以传播。 25． 【详解】大自然的生物有很多的特别的本领，人类研究了它们的特征后，创造发明了许多东西，根据蝴蝶发明了迷彩服；苍耳的外表有很多钩刺，容易附着在动物的皮毛上，受此启发发明了尼龙搭扣；机械手模仿了人类的手；雷达就是仿照蝙蝠回声定位原理设计的；昆虫复眼有很多小眼睛，观察范围大，多镜头照相机就是根据昆虫复眼的样子设计的。 26．①萤火虫：能发光，可发明冷光照明设备。萤火虫发光是化学能直接转化为光能，几乎不产生热量，模仿其发光原理，制造冷光源，节能且减少热辐射。②蜘蛛：能吐出强韧蛛丝，可研发高强度纤维材料。蛛丝强度高、韧性好，可用于制造防弹衣、航空航天材料等。 【详解】① 鲨鱼：皮肤具有抗沾附特性，可发明抗污涂层。鲨鱼皮肤的微观结构能够减少水流摩擦，防止海洋生物在其表面附着，模仿这种结构可以开发出抗沾附涂层，用于船舶、管道甚至是衣物上，以减少污垢和微生物的附着，从而降低维护成本和燃料消耗。 ②萤火虫：能发光，可发明冷光照明设备。萤火虫发光是化学能直接转化为光能，几乎不产生热量，模仿其发光原理，制造冷光源，节能且减少热辐射。 ③蜘蛛：能吐出强韧蛛丝，可研发高强度纤维材料。蛛丝强度高、韧性好，可用于制造防弹衣、航空航天材料等。科学家们通过研究蜘蛛丝的分子结构，试图模仿其特性来开发高性能的合成纤维。这些合成纤维可以用于制造防弹衣、手术缝合线、高性能运动器材等。 27．①根据苍蝇复眼发明了蝇眼照相机，苍蝇复眼由众多小眼组成，每个小眼都能独立成像，蝇眼照相机模仿这种结构，一次能拍摄多张照片。②根据荷叶表面的纳米结构和自清洁特性发明了自清洁材料，荷叶表面有一层特殊的纳米结构，使水在荷叶上形成水珠并滚落，带走灰尘，自清洁材料模仿这一特性，具有防水、防污、易清洁的功能。 【详解】① 鳄鱼皮纹理用于防滑材料的设计，模仿鳄鱼皮的纹理，人们发明了防滑材料，这些材料被广泛应用于鞋底、手套、地板等产品的设计中，以提高防滑性能。 ② 蜘蛛丝用于高性能纤维的开发，科学家们通过研究蜘蛛丝的分子结构，模仿其特性来开发高性能的合成纤维。这些合成纤维可以用于制造防弹衣、手术缝合线、高性能运动器材等。 ③根据苍蝇复眼发明了蝇眼照相机，苍蝇复眼由众多小眼组成，每个小眼都能独立成像，蝇眼照相机模仿这种结构，一次能拍摄多张照片。 ④根据荷叶表面的纳米结构和自清洁特性发明了自清洁材料，荷叶表面有一层特殊的纳米结构，使水在荷叶上形成水珠并滚落，带走灰尘，自清洁材料模仿这一特性，具有防水、防污、易清洁的功能。 28．钢铁制造的船能浮在水面，是因为做成船型后，浸入水中的体积增大，排开的水量就增加，受到的浮力也增大。把轮船造得越大，能装载的货物越多。 【分析】船是人类的伟大发明。船是水路运输的主要工具，自从有了船，人们可以借助它在水面上自由、方便地行驶，还可以把很多货物运送到远方。人类的活动范围大大扩大，人类的物资运输和交流也大大增加。船与我们的生活紧密相连。随着社会的发展，人们需要越来越大的船来满足交通和运输货物的需要。技术可以改变船的载重量，推动着船的发展。 【详解】我们把物体在水中排开水的体积叫做排开的水量。物体在水中都受到浮力的作用，物体浸入水中的体积越大，排开的水量就越大，受到的浮力也越大。钢铁是在水中会下沉的材料，把它做成船型后，浸入水中的体积增大，它在水中受到的浮力增大了，因而能更容易漂浮在水面上。把轮船造得越大，能装载的货物越多。 29．蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫或前方的物体时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出食物或障碍物距离的远近、位置和大小了。 【详解】蝙蝠是通过超声波来定位的。蝙蝠在飞行过程中，能够从喉部发出一种人耳听不到的超声波，当这种超声波碰到飞行中的昆虫时，会反射回来传入蝙蝠耳内，它就能判断出昆虫距离的远近、位置和大小了。 30．（1） 中国国家体育场的原型是鸟窝。 （2）火车站站台立柱的原型是麦秆。 （3）赵州桥的原型是鸡蛋。 【详解】仿生学是一门模仿生物的特殊本领，利用生物的结构和功能原理来研制机械或各种新技术的科学，如： 中国国家体育场的原型是鸟窝； 火车站站台立柱的原型是麦秆；赵州桥的原型是鸡蛋。 31． 眼睛 耳朵 嘴 超声波 反射 反射波 距离 方位 B C A 【详解】大自然的动物有很多特别的本领，人们研究了它们，就有了许多创造发明。 (1)分析图表可知，蝙蝠夜里飞行，靠的不是眼睛，而是利用耳朵和嘴配合起来发现前方障碍物的。 (2)蝙蝠的嘴里能够发出一种人耳听不见的声音超声波。在它飞行时，超声波遇到物体后会返回，被耳朵接收，这样的探路方式叫回声定位。 (3)雷达与蝙蝠有着类似的工作原理。雷达的发射机通过天线把电磁波射向空间某一方向，处在此方向上的物体反射碰到的电磁波，雷达天线接收此反射波，送至接收设备进行处理，提取有关该物体的某些信息，如，目标物体至雷达的距离、方位等。因为是使用电磁波来探测物体，不受天气条件的影响，所以雷达广泛应用于军事、天文、气象、航海、航空等领域。 (4)雷达的天线就像是蝙蝠的喉咙，雷达发出的无线电波就像蝙蝠嘴里发出的超声波，雷达的声波发射装置相当于蝙蝠的耳朵。 学科网（北京）股份有限公司 $$