内容正文:
第5章 制造技术与工程
一、选择题(本大题有14小题,每小题3分,共42分)
1. 下列不属于塑料制品的加工技术的是 ( )
A. 轧制成型 B. 挤出成型
C. 注射成型 D. 浇铸成型
A
解析 挤出成型、注射成型和浇铸成型都是常见的塑料加工
技术。轧制成型主要用于金属材料加工,不适用于塑料加
工。
2. 【新课标·态度责任】中国实现制造强国“三步走”战略
的第一步目标是( )
A. 进入世界制造强国前列
B. 制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平
C. 迈入制造强国行列
D. 制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前
列
C
解析 中国实现制造强国“三步走”战略的第一步目标是到
2025年迈入制造强国行列。第二步目标是到2035年我国制造
业整体达到世界制造强国阵营中等水平。第三步目标是到新
中国成立一百年时我国制造业大国地位更加巩固,综合实力
进入世界制造强国前列。
3. 【新情境·科技创新】我国科学家从一种“美洲拟蝴蝶
鱼”中获得抗冻基因,将其转入番茄细胞中,获得了抗冻的番
茄品种。该过程主要应用了 ( )
A. 纳米制造 B. 发酵工程
C. 基因技术 D. 酶工程
C
解析 把一种生物的某个基因用生物技术的方法转入另一种
生物的基因组中,培育出的转基因生物就有可能表现出转入
基因所控制的性状,故选C。
4. 人造琥珀是一种将昆虫、植物等封入树脂中的琥珀制品,
人造琥珀采用的是以下哪一种成型技术 ( )
A. 模压成型 B. 挤出成型
C. 注射成型 D. 浇铸成型
D
解析 人造琥珀通过将树脂倒入模具固化,属于浇铸成型。
5. 国产科幻电影《流浪地球2》影片中诸多硬核装备引发了
影迷热议。其实,影片中的很多装备并不是特效,而是用国产
尖端装备设计改造出来的。网友们纷纷感叹“原来中国科幻
的背后是中国制造”。对此,下列说法不正确的是 ( )
A. 强大的中国制造是实现科幻的坚强后盾
B. 我国已是制造强国,奏响“中国制造”的最强音
C. 我国制造业正朝着高质发展阶段迈进
D. 影片用硬核科幻为中国制造和中国科技代言
B
解析 我国还不是制造强国。
6. 【新情境·科技创新】现代科技的发展,促使新型材料研究
日益向微观层次深入,产生了纳米材料。纳米材料与普通材
料相比在机械强度、磁、光、声、热等方面都有很大的不
同。下列关于纳米材料的叙述中错误的是 ( )
A. 纳米材料是指其基本颗粒在0.01~1纳米范围内的材料
B. 纳米陶瓷比普通陶瓷具有更好的韧性
C. 用纳米油墨书写的字迹色泽更好
D. 添加了纳米铅粉末的固体燃料会使火箭推进器的速度加
快
A
解析 纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺寸
范围1~100 mm的材料。
7. 【新课标·科学观念】将原材料转化为人类所需产品的工
程技术就是制造。下列选项中,不属于制造过程的是 ( )
A. 农田种植收获棉花
B. 将处理后的棉花纤维纺成纱
C. 织布机把纱线织成布
D. 裁剪并制作成衣
A
解析 制造是指将原材料转化为人类所需产品的工程技术。
制造过程包括加工、装配、检测、调试等环节。农田种植收
获棉花属于农业生产过程,不属于制造过程。
8. 金属制造技术包括成型技术与铸造技术。下列各项技术的
名称与示意图不匹配的是 ( )
C
解析 C图为冲压,不是拉拔。
9. 下列关于塑料材料的说法中,不正确的是 ( )
A. 热固性塑料有较高的耐热性,受压不易变形
B. 热固性塑料多用于高温、高压等恶劣环境
C. 热固性塑料大多能通过加热进行重塑或回收
D. 市面上矿泉水包装瓶材料大多是热塑性塑料
C
解析 热固性塑料有较高的耐热性,受压不易变形,可用于高
温高压的恶劣环境。热固性塑料硬化定型后再加热不会软化
和改变形状,因此不能通过加热进行重塑或回收。市面上矿
泉水包装瓶材料大多是热塑性塑料。
10. 下列塑料品的制造技术中,表示注射成型的是 ( )
B
解析 A是浇铸成型,B是注射成型,C是挤出成型,D是模压成
型。
11. 【新情境·传统工艺】华夏造物历史悠久,下列造物过程或
技术涉及化学变化的是 ( )
A
解析 雕刻石像、水车灌溉、纺织衣布的过程中均没有新物
质生成,发生的是物理变化。
12. 【新课标·探究实践】模型制作是工程设计中必不可少的
环节。关于模型制作,下列说法错误的是 ( )
A. 制作的模型要与设计方案相一致
B. 模型制作的过程可以检验设计是否合理、科学、全面
C. 制作模型时,若发现有问题,应该先修改模型,再修改方案
D. 制作模型时,我们要抱有乐于接受别人意见、不断反思调
整的科学态度
C
解析 “先修改模型,再修改方案”违背工程设计流程,正确
流程应为发现问题→修改设计方案→重新制作模型。
13. 成语“趁热打铁”意思是就着铁烧红的时候锻打,比喻抓
紧时机,加速进行。打铁是一种原始的锻造工艺,主要包括拣
料、烧料、锻打、定型、淬火、回火等步骤。下列厨房金属
制品中适合用此方法制造的是 ( )
A. 菜刀 B. 金属汤勺
C. 油烟机金属外壳 D. 不粘锅
A
解析 菜刀需要经过精细锻打和磨制,符合打铁的锻造工艺
特点。
14. 陶瓷是陶器和瓷器的总称。以下关于陶与瓷的区别,正确
的有( )
①原料不同:陶器,黏土;瓷器,高岭土。
②烧制温度:陶器低,瓷器温度要求高。
③硬度:陶器低,瓷器高。
④吸水性:陶器有吸水性,瓷器密实不透水。
A. ①②③ B. ①③④
C. ②③④ D. ①②③④
D
解析 ①陶器通常使用黏土,而瓷器通常使用高岭土(瓷土);
②陶器的烧制温度较低,通常在900 ℃左右,而瓷器的烧制温
度较高,通常在1 200 ℃以上;③陶器的硬度较低,而瓷器的硬
度较高;④陶器由于结构较疏松,具有一定的吸水性,而瓷器因
高温烧制后致密,基本不透水。综上所述,正确的是①②③
④。
二、填空题(本大题有3小题,每空2分,共22分)
15. 【新情境·科技创新】随着社会的进步,制造技术也在由手
工制造逐步向先进制造技术与工程发展。下列各项技术中,
属于智能制造的有_________,属于纳米制造的有___
______,属于生物制造的有__________。(均填序号)
①纳米机器人 ②自动驾驶 ③酶工程 ④人工合成淀粉
⑤智能家居 ⑥基因工程 ⑦分子光电器件
③④⑥
① ⑦
②⑤
解析 智能制造是具有感知、决策、执行功能的各类制造装
备的统称,如装有程序控制系统的自动驾驶(②)和智能家居
(⑤)。纳米制造主要研究纳米结构生长、加工、改性、组装
等制造方法与工艺,以生产纳米尺度的结构与器件,如纳米机
器人(①)、分子光电器件(⑦)。生物制造是以微生物细胞生
产生物制剂,或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成,或以生物
质为原料合成能源与材料的制造模式,如酶工程(③)、人工合
成淀粉(④)、基因工程(⑥)。
16. 【新课标·态度责任】“禁限塑”已成为全社会保护环境
的共识和共同举措。
(1)塑料制品在生产、生活中有着广泛的应用。装食品的塑
料袋常用加热的方法封口,这种封口方式利用的是塑料的____
_________(填“热塑性”或“热固性”)。用于制造电器
用品的是__________(填“热塑性”或“热固性”)塑
料。下列图标中,属于我国制定的塑料包装制品回收标志的
是________(填序号)。
B
热固性
热塑性
(2)废弃塑料会造成“白色污染”,为了保护环境,请你提出一
条合理的措施:___________________________。
使用可降解塑料(合理即可)
解析 (1)热塑性材料可反复加工成型,而热固性材料固化后
无法重塑。A是中国节能标志,B是塑料包装制品回收标志,C
是国家节水标志,D是不可回收物标志。
17. 周末小宁和爸爸妈妈一起体验了手工陶艺制作了一个小
花瓶。
请将下面的制作步骤按正确的顺序排列:________→___
_____→干燥→素烧→________→________→小花瓶。(均
填字母)
A. 制坯 B. 烧制 C. 揉泥 D. 施釉
B
D
A
C
解析 陶瓷器制造主要有揉泥、制坯、干燥、素烧、施釉及
烧制等步骤。
18. 【新情境·航空航天】中国首辆火星车“祝融号”于2021
年5月22日成功到达火星表面。设计火星车时要综合考虑火
星表面光照弱、温度低、随时会出现尖锐砂石以及不可预估
的沙尘天气等不利因素。为了帮助同学们更加深入地了解
“祝融号”火星车,老师让大家自主设计制造一辆“火星车”。
(1)设计制作“火星车”的步骤有:①设计方案;②实施计划;③
明确问题;④改进完善;⑤发布成果;⑥检验产品。请按先后顺
序将它们排序:_____________(填序号)。
③①②⑥④⑤
三、实验与探究题(本大题有1小题,每空3分,共21分)
(2)我们可以通过________(填字母,下同)了解到“祝融号”
火星车的动力来自太阳能。
A. 实地调查 B. 参观访问
C. 查阅资料 D. 探究实验
(3)“祝融号”火星车比“玉兔二号”月球车设计了更大尺
寸的太阳能板,是为了________。
A. 增强稳定性 B. 接收更多的太阳能
C. 美观漂亮 D. 方便控制行进时转向
B
C
(4)根据下面“火星车”模型测试记录表,可以知道第________组制作的模型最好。还可以从哪些方面对“火星车”进行评价? ____________________(写一点)。
制作成本(合理即可)
二
光电转
化率 保温性 抗震性 平稳性 设计图文与说明
第一组 3分 2分 1分 1分 3分
第二组 2分 3分 2分 3分 2分
第三组 1分 1分 3分 2分 2分
(5)下列说法正确的是________。
A. 如果测试失败,就代表“火星车”是失败的作品
B. 发现模型存在问题,可以先将问题记录下来,讨论以后进行
改进
C. 不管测试中发现的问题,按照原来的图纸继续制作完成
D. “火星车”的设计最重要在于光电转化率,其他方面可以
不用管
B
(6)如果要给上面三组的“火星车”模型提出修改建议,你打
算给哪个组提建议?你的建议是什么______________________
_____________________________________________________
_________________________________________________(写
一点)。
入三角形结构增加模型的抗震性和平稳性(合理即可)
因为第一组的抗震性和平稳性最差,可以在设计过程中多加
给第一组提建议。
解析 (1)工程设计通常遵循的设计步骤如下:明确问题,设计
方案,实施计划,检验产品,改进完善,发布成果。(2)太阳能板
设计属于公开技术,通过查阅资料可验证。(3)更大尺寸的太
阳能板有利于接收更多的太阳能。(4)计算每组各项得分的
总和来比较哪组制作的模型更好。第一组得分:3+2+1+1+3=
10(分);第二组得分:2+3+2+3+2=12(分);第三组得分:1+1+3+2+
2=9(分)。因为12>10>9,所以第二组制作的模型最好。
四、综合题(本大题有3小题,第19题10分,第20题3分,第21题2
分,共15分)
19. 【新情境·科技创新】阅读下面内容,回答以下问题:
激光“打印”金属零件,你见过吗?
金属零件3D打印技术作为整个3D打印体系中最为前沿和最
具潜力的技术,是目前先进制造技术的重要发展方向。金属3
D打印机就是该技术中最重要的一环,其工作原理如图1所
示。在一个充满惰性气体的留封舱内会被装上加工零件所用
的金属粉末,根据事先设计好的模型,高能量的二氧化碳激光
选择性地照射金属粉末的表层。激光所到之处可以把金属粉
末烧结到一起(如图2),而没照到的地方依然保持粉末状,烧好
一层之后,半成品会下降一层,然后激光继续照射新的一层。
每一层都加工好之后,零件再从粉末堆中升起来,最终得到的
成品如图3所示。有了这些新型的快速成型技术,新的零件设
计不需要繁琐的步骤就可以变成实物。
(1)二氧化碳激光把金属粉末烧结到一起过程中,金属粉末发
生的物态变化有_________和_________,这也说明了
利用激光可以传递_________。
(2)在某次打印用到的材料是钛合金(ρ=4.5×103 kg/m3),最终零
件的质量是810 g,那么该零件的体积是__________cm3。
180
能量
凝固
熔化
(3)若想使打印的零件精度较高,你认为必须解决的技术问题
有什么?__________(写一点)。
见解析
解析 (1)激光把金属粉末烧结到一起的过程中,金属粉末由
固态变为液态,再由液态变为固态,所以物态变化涉及熔化和
凝固,这也说明了利用激光可以传递能量。(2)V= =
=180 cm3。(3)烧结的层厚一些,层数少一些。
20. 未来畅想:纳米制造主要研究纳米结构生长、加工、改
性、组装等制造方法与工艺,以生产纳米尺度的结构与器
件。如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电
路、纳米传感器、纳米智能器件。思考纳米机器人可以应用
于哪些未来场景?
答案 见解析
解析 纳米机器人可应用于靶向药物递送、顽固污渍清理、
芯片微缩制造、纳米级结构组装等。
21. 【新课标·科学思维】“手撕钢”的学名叫不锈钢箔材,薄
如蝉翼,厚度只有普通A4纸的四分之一,用手能轻易撕开。
“手撕钢”被誉为钢铁工业“皇冠上的明珠”,广泛应用在
航空航天、精密仪器等高端设备制造行业。长期以来“手撕
钢”被少数国家垄断,中国依赖进口,2016年,我国决定组建创
新研发团队,经历700多次失败,攻克452项工艺难题、175项设
备难题,0.02毫米“手撕钢”终于研发成功。2020年,研发团
队成功研发出厚度为0.015毫米、宽度为600毫米的“手撕
钢”。
思考:“手撕钢”的制造有哪些困难?可以用怎样的技术克服
其中的一个难点。
答案 见解析
解析 困难:模具制造困难、怎么样高压轧制均匀不破损
等。用怎样的技术克服:纳米技术。
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