专题10 系统及其设计（讲义，全国通用）通用技术学业水平考试合格考总复习

专题10 系统及其设计 目 录 第一部分 明晰学考要求·精准复习 第二部分 基础知识梳理·全面提升 第三部分 考点精讲精练·对点突破 考点01 系统的基本特性 考点02 系统的分类 考点03 系统的优化 第四部分 实战能力训练·满分必刷 学习目标 内容考察要求 核心素养 1.从技术应用的角度理解系统的含义和基本构成。 2.通过对简单技术系统的分析，理解系统的主要特性。 3.通过系统案例分析，学习运用系统的思想方法。 4.结合实例进行系统分析，学会系统分析的基本方法。 5.理解系统优化的意义，通过技术探究，分析影响系统优化的因素。 6.初步学会简单系统设计的基本方法。 7.增强系统思考和工程思维的能力。 1.从技术应用的角度理解系统的含义、基本构成及主要特性，结合实例学会系统分析的基本方法。 2.通过技术探究，分析影响系统优化的因素，并通过对简单系统的设计实践，初步学会简单系统设计的基本方法，增强系统与工程思维的能力。 技术意识 创新设计 工程思维 图样表达 物化能力 1.认识系统 · 是指由两个或者两个以上 、 的部分（要素）所组成的，具有一定 的有机整体。 ·任何系统都是它所 、 系统的子系统。 ·一般说来， 是系统分解的 或 。所谓元素的不可再分性，也是相对于它所属的系统来说的。 ·按照系统组成元素的性质，可分为 、 和 。 ·按照系统组成元素存在的形态，可分为 和 。 ·按照系统的运动状态，可分为 和 。 ·从系统与外部环境的关系来看，可分为 和 。 ·系统具有整体性：系统的组成部分（要素）是构成系统整体的 和 ，没有部分就没有整体。系统的组成部分（要素）要 才能发挥其各自的作用，但系统不是各个组成部分（要素）的简单相加。系统整体功能 其组成部分功能之和。 ·系统具有功能性：系统都是以 为目的的，这正是区别不同系统的标志。系统的目的一般通过更具体的目标来体现，系统的多个目标有时不完全一致甚至互相矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而达到整体最佳的效果。 ·系统具有相关性：系统内各部分（要素）之间、部分（要素）与系统整体之间存在着 和 的特定关系，某一个部分（要素）的变化，会引起其他部分（要素）和系统整体的变化。 ·系统具有环境适应性：任何系统都存在于一定的环境之中，必然要与外界进行物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会相应地引起系统功能和系统内部各部分（要素）的变化。系统具有 、保持 的特性。 2.系统分析 ·掌握系统的特性可以帮助我们 、 地认识事物，从而提高分析、处理问题的能力和工作效率。系统的特性构成了系统的基本思想。 ·系统分析是 与 的结合，即把要解决的问题作为一个系统加以详尽地考察，并采用科学合理的方法对系统进行综合分析、试验和比较，从而提出可行性方案，使系统发挥整体功能，达到理想的总体目标。系统分析是当今决策分析的核心内容。 ·系统分析一般遵循 与 相结合、局部与整体相结合、当前目标与长远目标相结合、定性分析与定量分析相结合的原则。 3.系统的优化 ·系统的优化就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在 条件下，取得 ，而投入的人力、物力、财力达到最小。 ·系统优化是一个不断 、 的过程。 ·系统的优化不仅要注重系统中组成部分（要素）的优化，还要注重组成部分（要素）之间、组成部分（要素）与整体之间的协调和连接的有序性。 4.系统的设计 系统设计特别强调：①以实现系统整体功能最优为目的。②设计好系统的每个要素和子系统。③综合考虑系统各个部分（要素）之间的联系，合理解决它们之间的矛盾冲突；注重系统与环境、部分（要素）与整体之间的协调。④设计方案的分析、比较和优化。 【考点1】系统的基本特性 1.（2025·福建）枯叶蝶停息在树枝或草叶上时，两翅收合竖立，隐藏着身躯，全身呈古铜色，色泽和形态酷似一片枯叶。它们通过模仿枯叶的外观，成功地躲避了捕食者的注意。这种伪装技巧是它们生存的关键，也是自然选择的结果。自然界中这种现象主要体现了系统的（ ） A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．环境适应性 【考点2】系统的分类 2.（2024·云南）阅读以下材料，完成下面小题。 如图所示为我国某家公司研发的全球首款自动驾驶载人飞行器。其采用100%纯电力能源作为动力，搭配智能电池管理系统，实时监测每组电池的健康状态，具备安全可靠的动力电源；关键飞行部件采用全备份设计，包括飞控系统、各类传感器、动力系统、电池及其管理系统。即便是大雨天大雾天，飞行器都能正常飞行，保障安全。 （1）根据描述，该自动驾驶载人飞行器系统属于（ ） A．实体系统、自然系统 B．抽象系统、自然系统 C．实体系统、人造系统 D．抽象系统、人造系统 （2）该自动驾驶载人飞行器，在大雨天大雾天都能正常飞行，主要体现了该系统具有较好的（ ） A．整体性 B．相关性 C．目的性 D．环境适应性 （3）下列对该自动驾驶载人飞行器系统的优化，不合理的是（ ） A．由垂直起降改为滑行起降 B．降低舱内噪音，提升乘坐舒适度 C．采用质量轻、强度大的材料制造机身 D．优化飞行器外形，减小飞行阻力，增加续航 【考点3】系统的优化 3.（2024·陕西）小明家的电脑现在上网速度越来越慢，他想在不改动电脑硬件的基础上加快网速，于是请了比较懂电脑的同学对现在的系统进行优化。网络的速度和很多其他的因素有密切关系，那么在这种情况下，下列选项中，属于影响系统优化的因素是（ ） A．恶意程序和E插件过多 B．同时使用了多个防火墙 C．内存的多少 D．网卡的性能 1.（2024·江苏）如图为一款新型太阳能发电系统示意图，该系统采用防锈材料，并可根据传感器捕获太阳的角度来调整太阳能电池板的方向，以提高发电效率。以下说法正确的是（ ） A．传感器的故障会影响太阳能电池板角度的调节，体现系统的动态性 B．系统采用了防锈材料，体现系统的环境适应性 C．该设计提高了太阳能发电效率，体现系统的相关性 D．传感器能捕获太阳角度，体现系统的整体性 2.（2024·辽宁）小张购买了一台新能源汽车，他在小区里地库的自家车位旁边安装了一个立柱式充电桩，以方便为汽车充电。下列各选项中，不属于该充电系统影响因素的是（ ） A．汽车的耗电情况 B．电业局的供给电压 C．充电桩的电路性能 D．充电桩的保养和维护 3.（2025·全国）系统优化就是在给定条件(或约束条件)下，采取一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。请判断以下事例，不属于系统优化的是（ ） A．大力发展轨道交通缓解交通拥堵 B．无限增加大蒜的种植密度来提高产量 C．手机银行及第三方移动支付工具的应用 D．在安全的前提下提高火车的速度 4.（2024·重庆）中国航母“辽宁舰”是一个庞大的系统，需要配备电子设备，舰载机、预警机、防空武器等才能发挥其作用，从系统角度分析，下列说法不恰当的是（ ） A．能搭载约30架舰载机和直升机，达到了航母作为移动作战平台的目的 B．舰载机与预警机是航母的两个子系统，两者间不具有相关性 C．舰载机是航母的子系统 D．配备了相控阵雷达在内的各种新型电子设备，优化了防空以及末端反导防御系统 5.（2024·重庆）如右图自行车铃铛，它的系统能检测到的环境噪声，自动调节播放响度，以保证主人行车可以清楚地听到铃音；它还能录制各种声音作为个性化铃音播放；它还有防盗功能，一旦自行车铃铛离开自行车把手，就会发出报警。请从系统角度分析，下列说法中不正确的是（ ） A．设计时兼顾个性化铃声、铃声响度的调节和防盗等需求，体现了系统分析的综合性 B．可以播放个性化铃声，体现了系统的目的性 C．该车铃音系统可以分为自动音量控制子系统和铃音设置子系统等 D．能通过检测环境噪声的强度来调整铃声的播放响度，体现了动态性 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$ 专题10 系统及其设计 目 录 第一部分 明晰学考要求·精准复习 第二部分 基础知识梳理·全面提升 第三部分 考点精讲精练·对点突破 考点01 系统的基本特性 考点02 系统的分类 考点03 系统的优化 第四部分 实战能力训练·满分必刷 学习目标 内容考察要求 核心素养 1.从技术应用的角度理解系统的含义和基本构成。 2.通过对简单技术系统的分析，理解系统的主要特性。 3.通过系统案例分析，学习运用系统的思想方法。 4.结合实例进行系统分析，学会系统分析的基本方法。 5.理解系统优化的意义，通过技术探究，分析影响系统优化的因素。 6.初步学会简单系统设计的基本方法。 7.增强系统思考和工程思维的能力。 1.从技术应用的角度理解系统的含义、基本构成及主要特性，结合实例学会系统分析的基本方法。 2.通过技术探究，分析影响系统优化的因素，并通过对简单系统的设计实践，初步学会简单系统设计的基本方法，增强系统与工程思维的能力。 技术意识 创新设计 工程思维 图样表达 物化能力 1.认识系统 · 系统 是指由两个或者两个以上 相互联系 、 相互作用 的部分（要素）所组成的，具有一定 结构和功能 的有机整体。 ·任何系统都是它所 从属的更大范围 、 更高一级 系统的子系统。 ·一般说来， 元素 是系统分解的 最后层次 或 基本单元 。所谓元素的不可再分性，也是相对于它所属的系统来说的。 ·按照系统组成元素的性质，可分为 自然系统 、 人工系统 和 复合系统 。 ·按照系统组成元素存在的形态，可分为 实体系统 和 概念系统 。 ·按照系统的运动状态，可分为 动态系统 和 静态系统 。 ·从系统与外部环境的关系来看，可分为 开放系统 和 封闭系统 。 ·系统具有整体性：系统的组成部分（要素）是构成系统整体的 前提 和 基础 ，没有部分就没有整体。系统的组成部分（要素）要 在整体中 才能发挥其各自的作用，但系统不是各个组成部分（要素）的简单相加。系统整体功能 不等于 其组成部分功能之和。 ·系统具有功能性：系统都是以 实现某种功能 为目的的，这正是区别不同系统的标志。系统的目的一般通过更具体的目标来体现，系统的多个目标有时不完全一致甚至互相矛盾，这就需要协调，寻求平衡或折中的办法，从而达到整体最佳的效果。 ·系统具有相关性：系统内各部分（要素）之间、部分（要素）与系统整体之间存在着 相互依赖 和 相互制约 的特定关系，某一个部分（要素）的变化，会引起其他部分（要素）和系统整体的变化。 ·系统具有环境适应性：任何系统都存在于一定的环境之中，必然要与外界进行物质、能量和信息的交换，外界环境的变化会相应地引起系统功能和系统内部各部分（要素）的变化。系统具有 适应环境的变化 、保持 原有功能 的特性。 2.系统分析 ·掌握系统的特性可以帮助我们 全面 、 深入 地认识事物，从而提高分析、处理问题的能力和工作效率。系统的特性构成了系统的基本思想。 ·系统分析是 系统思想 与 分析方法 的结合，即把要解决的问题作为一个系统加以详尽地考察，并采用科学合理的方法对系统进行综合分析、试验和比较，从而提出可行性方案，使系统发挥整体功能，达到理想的总体目标。系统分析是当今决策分析的核心内容。 ·系统分析一般遵循 内部组成 与 外部条件 相结合、局部与整体相结合、当前目标与长远目标相结合、定性分析与定量分析相结合的原则。 3.系统的优化 ·系统的优化就是在给定条件下，通过一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。实现系统的最优化，就可以在 一定资源 条件下，取得 最佳的效果 ，而投入的人力、物力、财力达到最小。 ·系统优化是一个不断 验证 、 完善 的过程。 ·系统的优化不仅要注重系统中组成部分（要素）的优化，还要注重组成部分（要素）之间、组成部分（要素）与整体之间的协调和连接的有序性。 4.系统的设计 系统设计特别强调：①以实现系统整体功能最优为目的。②设计好系统的每个要素和子系统。③综合考虑系统各个部分（要素）之间的联系，合理解决它们之间的矛盾冲突；注重系统与环境、部分（要素）与整体之间的协调。④设计方案的分析、比较和优化。 【考点1】系统的基本特性 1.（2025·福建）枯叶蝶停息在树枝或草叶上时，两翅收合竖立，隐藏着身躯，全身呈古铜色，色泽和形态酷似一片枯叶。它们通过模仿枯叶的外观，成功地躲避了捕食者的注意。这种伪装技巧是它们生存的关键，也是自然选择的结果。自然界中这种现象主要体现了系统的（ ） A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．环境适应性 【答案】D 【详解】枯叶蝶通过模仿枯叶的外观来躲避捕食者，这是一种环境适应性。环境适应性是指生物体通过进化过程发展出的特征，使其能够在特定环境中生存和繁衍。枯叶蝶的这种伪装技巧是自然选择的结果，使其能够更好地适应环境，避免被捕食者发现。 【考点2】系统的分类 2.（2024·云南）阅读以下材料，完成下面小题。 如图所示为我国某家公司研发的全球首款自动驾驶载人飞行器。其采用100%纯电力能源作为动力，搭配智能电池管理系统，实时监测每组电池的健康状态，具备安全可靠的动力电源；关键飞行部件采用全备份设计，包括飞控系统、各类传感器、动力系统、电池及其管理系统。即便是大雨天大雾天，飞行器都能正常飞行，保障安全。 （1）根据描述，该自动驾驶载人飞行器系统属于（ ） A．实体系统、自然系统 B．抽象系统、自然系统 C．实体系统、人造系统 D．抽象系统、人造系统 （2）该自动驾驶载人飞行器，在大雨天大雾天都能正常飞行，主要体现了该系统具有较好的（ ） A．整体性 B．相关性 C．目的性 D．环境适应性 （3）下列对该自动驾驶载人飞行器系统的优化，不合理的是（ ） A．由垂直起降改为滑行起降 B．降低舱内噪音，提升乘坐舒适度 C．采用质量轻、强度大的材料制造机身 D．优化飞行器外形，减小飞行阻力，增加续航 【答案】（1）C （2）D （3）A 【解析】（1）该自动驾驶载人飞行器是由人类设计和制造的，具有物理形态和实际功能，因此它是实体系统，同时也是人造系统。 （2）这说明该系统能够在不同的环境条件下保持正常运作，显示了其良好的环境适应性。 （3）垂直起降是自动驾驶载人飞行器的一项重要功能，它使得飞行器能够在有限的空间内起飞和降落，增加了使用的灵活性和便利性。如果改为滑行起降，可能会限制飞行器的使用场景，降低其适应不同地形的能力。因此，这种优化可能是不合理的，除非有特定的使用需求或技术上的重大改进来支持这一改变。其他选项如降低舱内噪音、采用轻质高强度材料制造机身、优化外形减小飞行阻力都是合理的优化方向，有助于提升飞行器的性能和用户体验。 【考点3】系统的优化 3.（2024·陕西）小明家的电脑现在上网速度越来越慢，他想在不改动电脑硬件的基础上加快网速，于是请了比较懂电脑的同学对现在的系统进行优化。网络的速度和很多其他的因素有密切关系，那么在这种情况下，下列选项中，属于影响系统优化的因素是（ ） A．恶意程序和E插件过多 B．同时使用了多个防火墙 C．内存的多少 D．网卡的性能 【答案】A、B 【详解】A选项，恶意程序和过多的插件会占用系统资源，影响网络速度。通过清理这些程序和插件，可以优化系统性能。 B选项，多个防火墙可能会造成冲突或过度占用系统资源，从而影响网络速度。优化防火墙设置可以提升系统性能。 C选项，题目中提到不改变硬件，而内存属于硬件的一部分。因此，内存的多少不属于在不改动硬件基础上进行系统优化的因素。 D选项，网卡也属于硬件的一部分，题目中提到不改变硬件，因此网卡的性能不属于在不改动硬件基础上进行系统优化的因素。 1.（2024·江苏）如图为一款新型太阳能发电系统示意图，该系统采用防锈材料，并可根据传感器捕获太阳的角度来调整太阳能电池板的方向，以提高发电效率。以下说法正确的是（ ） A．传感器的故障会影响太阳能电池板角度的调节，体现系统的动态性 B．系统采用了防锈材料，体现系统的环境适应性 C．该设计提高了太阳能发电效率，体现系统的相关性 D．传感器能捕获太阳角度，体现系统的整体性 【答案】B 【详解】环境适应性指的是系统能够适应外部环境条件。采用防锈材料是为了适应环境中的腐蚀因素，体现了系统的环境适应性。 2.（2024·辽宁）小张购买了一台新能源汽车，他在小区里地库的自家车位旁边安装了一个立柱式充电桩，以方便为汽车充电。下列各选项中，不属于该充电系统影响因素的是（ ） A．汽车的耗电情况 B．电业局的供给电压 C．充电桩的电路性能 D．充电桩的保养和维护 【答案】A 【解析】电车的耗电情况与充电桩充电系统无关，其余三个选项均会影响该充电桩充电系统。 3.（2025·全国）系统优化就是在给定条件(或约束条件)下，采取一定的手段和方法，使系统获得更佳功能或更佳效益的过程。请判断以下事例，不属于系统优化的是（ ） A．大力发展轨道交通缓解交通拥堵 B．无限增加大蒜的种植密度来提高产量 C．手机银行及第三方移动支付工具的应用 D．在安全的前提下提高火车的速度 【答案】B 【详解】本题考查系统的优化。B选项中无限增加密度属于合理的优化目标，故B选项不合理。 4.（2024·重庆）中国航母“辽宁舰”是一个庞大的系统，需要配备电子设备，舰载机、预警机、防空武器等才能发挥其作用，从系统角度分析，下列说法不恰当的是（ ） A．能搭载约30架舰载机和直升机，达到了航母作为移动作战平台的目的 B．舰载机与预警机是航母的两个子系统，两者间不具有相关性 C．舰载机是航母的子系统 D．配备了相控阵雷达在内的各种新型电子设备，优化了防空以及末端反导防御系统 【答案】B 【详解】舰载机和预警机在航母系统中是相互关联的，预警机为舰载机提供侦察和预警支持，两者协同工作以提高航母的作战效能。 5.（2024·重庆）如右图自行车铃铛，它的系统能检测到的环境噪声，自动调节播放响度，以保证主人行车可以清楚地听到铃音；它还能录制各种声音作为个性化铃音播放；它还有防盗功能，一旦自行车铃铛离开自行车把手，就会发出报警。请从系统角度分析，下列说法中不正确的是（ ） A．设计时兼顾个性化铃声、铃声响度的调节和防盗等需求，体现了系统分析的综合性 B．可以播放个性化铃声，体现了系统的目的性 C．该车铃音系统可以分为自动音量控制子系统和铃音设置子系统等 D．能通过检测环境噪声的强度来调整铃声的播放响度，体现了动态性 【答案】D 【详解】动态性通常指系统能够随时间或环境变化而调整其行为，而这里描述的是系统对环境噪声的响应，更多体现的是系统的适应性或反馈机制，而不是动态性。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！2 学科网（北京）股份有限公司 $$