第二单元 仿生（期中专项训练）五年级科学下学期（苏教版）

第二单元 仿生（期中专项训练） 参考答案（含解析） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 C C C C B A A C A A 题号 11 12 13 14 15 答案 A B C B A 1．C 【详解】物体的形状影响抗压能力，边数越多的棱柱结构越稳固。正六棱柱边数最多，能更均匀分散压力，抗压能力最强。正三棱柱边数最少，稳定性较弱；正四棱柱介于两者之间。故选C。 2．C 【详解】保护色是生物的颜色与环境接近，使其不易被天敌发现或在捕食时不易被猎物发现。 A、蝴蝶的表面很鲜艳，这是它的保护色，和花丛的颜色很相似，所以实验中应该把蝴蝶的卡片放在花丛中，故A正确； B、重走一遍相同的路线，会更加仔细地观察，所以会发现更多的小动物卡片，故B正确； C、把对应的动物卡片放置在它们各自的生活区域，来体会保护色的作用，不能用树叶遮盖卡片，故C错误。 3．C 【详解】A．鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力 ； B．鱼的鳍对应船的桨和橹，提供前进和转弯的动力 ； C．鱼肚子里的鳔对应潜艇的蓄水舱，通过充气和注水，调节上浮和下沉。 故选C 4．C 【详解】生物对环境的适应是普遍存在的。现在生存的每一种生物，都具有与环境相适应的形态结构、生理特征或行为方式。动物的防身术有保护色、拟态和警戒色等方式，不同的动物保护自己的本领是不一样的。雪兔、白狐毛是白色，在雪地里不容易被发现，猴子在雪地里，很容易被发现。 5．B 【详解】正六边形就是在平面几何学中，具有六条相等的边和六个相等内角的多边形。蜜蜂和蜂巢多采用正六边形的结构，因为正六边形的蜂巢有较强的抗压性，更加牢固，蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。 6．A 【详解】迷彩服是对保护色的应用，迷彩服的特征及作用是颜色与周围环境相似，穿上后不易被发觉，可以有效地埋伏，攻打敌人。丛林迷彩可以用于陆军夏作训服，荒漠迷彩可以用于陆军冬作训服，海洋迷彩可以用于海军陆战队。 故选：A 7．A 【详解】B超诊断仪利用超声波在人体内传播时遇到不同组织产生反射的原理，接收反射波后形成图像。光波无法深入人体组织，电磁波如X光虽用于医学成像，但B超不使用电磁波。故选A。 8．C 【详解】A. 题目描述海豚绝不会碰到金属棒，说明是必然现象而非偶然，因此A选项错误。 B. 海豚的聪明并非本题现象的直接原因，题目需解释其避开障碍的机制，故B选项错误。 C. 海豚通过发出声波并接收反射的回声判断周围物体位置，称为回声定位，这与其蒙眼仍能避开障碍的现象一致，因此C选项正确。 故选C。 9．A 【详解】A.拱形受压时会把受到的压力向下和向外传递给相邻部分，各部分相互挤压结合得更紧密，能承受较大的压力，许多建筑建成拱形主要就是利用其抗压能力强的特点，故A正确。 B.美观虽然可能是拱形建筑的一个特点，但不是建筑建成拱形的主要原因，故B错误。 C.拱形建筑并不一定比其他形状建筑更节省空间，节省空间不是建筑建成拱形的主要目的，故C错误。 故选：A。 10．A 【详解】蝙蝠善于在夜间飞行，蝙蝠是用“超声波定位器”来确定方位的。在飞行过程中，蝙蝠的喉内会产生一种超声波，通过嘴或鼻孔发射出来。故选A。 11．A 【详解】生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示。潜水艇是依据鱼的沉浮仿生现象发明的；人类模仿蒲公英制造了降落伞。 12．B 【详解】鸭子的脚都有脚蹼是蹼状，像一把小扇子。鸭子能在水中划游。它们的脚蹼推动它们在水中轻快地游泳，如同船桨推动船艇前行一样。萌小牛同学假期学习潜水时佩戴了脚蹼，脚蹼是模仿了鸭子的蹼。 13．C 【详解】海豚依靠回声定位来辨别方向和捕捉猎物，这一过程不需要视觉。蒙上眼睛后，海豚仍能通过发出的声波反射确定周围环境，因此能正常游动和捕食。A和B选项错误，因它们认为视觉对海豚至关重要；C正确描述了海豚的实际能力。故选C。 14．B 【详解】A. 拱形结构的主要作用是分散压力，增强承重能力，而非单纯为了美观。古代城门采用拱形是为了结构稳固。故A选项错误。 B. 安全帽的拱形设计能将受到的冲击力分散到周围，提高抗压能力，符合拱形结构的应用原理。故B选项正确。 C. “口”字形（矩形）结构的抗压能力较弱，通常采用三角形或拱形结构来增强稳定性。门、窗设计为矩形主要出于实用考虑。故C选项错误。 15．A 【详解】A．尼龙搭扣的发明确实是受到大自然的启发，但其灵感来源是苍耳等植物种子上的钩状结构，这些结构可以钩在动物皮毛或人类衣物上传播种子。这与八爪鱼无关。八爪鱼的研究可能涉及它的变色能力、吸盘的吸附原理等，但不是尼龙搭扣的来源。选项符合题意； B．降落伞的设计灵感确实来源于观察蒲公英种子（或类似植物如柳树的种子）在风中飘散的方式。它们利用轻质、带有细小绒毛或伞状结构的种子，在空中缓慢下落，以扩大传播范围。这种自然现象启发了人类设计出能够减缓下降速度的降落伞。选项不符合题意； C．人类自古以来就梦想像鸟一样飞翔。对鸟类翅膀结构、羽毛排列、飞行姿态等的研究，为飞机的设计提供了关键的灵感。例如，机翼的形状（翼型）就是为了模仿鸟类翅膀产生升力。莱特兄弟在发明飞机的过程中，也进行了大量的鸟类飞行观察和实验。选项不符合题意； 故选A。 16．× 【详解】正六棱柱形的蜂巢抗压能力强。蜜蜂将小蜂房建造成正六棱柱形，主要是为了使结构更稳定。题干错误。 17．√ 【详解】因为蛋壳曲面可以看成由无数的拱拼接而成的，能够把受到的压力分散到蛋壳的各个部分。人们从蛋壳中得到启示，发明了薄壳结构。薄壳结构具有优越的受力性能，且轻便省料，因此在建筑中被广泛使用。 国家大剧院、北京大兴国际机场是典型的薄壳建筑。 【点睛】本题考查了蛋壳和薄壳结构，要知道薄壳结构的特点，要知道有哪些典型的薄壳建筑。 18． √ 【详解】赵州桥是中国古代的石拱桥，采用拱形结构支撑桥体，这种设计使其坚固耐用。斜拉桥是现代桥梁类型，依靠斜拉索连接塔柱和桥面来承重。赵州桥建造于古代，没有斜拉索结构，因此不属于斜拉桥。 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，尼龙搭扣的特点与苍耳、牛蒡果实粘住动物皮毛的特点类似，所以尼龙搭扣借鉴了苍耳果实上的钩刺。 20．× 【详解】鸟类飞行不仅需要翅膀形态，还需结构轻巧、动力系统等配合。装置仅形态相似，若材料过重或缺乏动力，无法产生足够升力飞行。仿生设计需综合考虑多方面因素，不能仅凭外形判断。 21．× 【详解】猫头鹰在夜间飞行自如，主要依赖的是敏锐的视觉和超强听力，而非超声波回声定位。它们的眼睛能捕捉微弱光线，耳朵结构特殊，可精准定位猎物（如老鼠）发出的细微声音。而超声波回声定位是蝙蝠的典型特征，蝙蝠通过发射超声波并接收反射信号来导航。 22．× 【详解】迷彩服的作用是通过颜色和图案模拟周围环境，达到隐蔽效果。不同环境（如森林、沙漠、雪地）的色调、纹理差异很大，因此需要特定设计的迷彩服。例如：森林迷彩：以绿色、棕色为主，模仿植被和泥土。沙迷彩：以沙黄色、浅棕色为主，适应干燥环境。雪地迷彩：以白色为主，融入冰雪背景。 23．× 【详解】不是所有的正多边形都能密铺在一起，正五边形不能密铺。故本题错误。 24．× 【详解】显微镜是利用凸透镜的放大成像原理，声呐利用的回声定位原理，题干错误。 25．√ 【详解】拱形结构又叫推力结构。它的特点是把受到的压力分解成向下的压力和向外的推力，是所有结构中唯一产生外推力的结构。黄土高原上的窑洞、古代的拱门和现代的拱形屋顶都是拱形建筑。题目的说法是正确的。 26．   【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。如：根据鱼鳍发明了桨，根据海豚发明了B超诊断仪，根据蒲公英种子发明了降落伞，根据昆虫发明了六足机器人，根据河鲀发明了形状可变的试管刷。 27．(1) 正六边形 正六边形 (2)C (3)不能 【详解】（1）从表格数据可以直接看出，在面积相等的情况下，正六边形密铺时4个密铺后壁的总长度最小，即周长最小，所用材料少；同时正六边形的抗压能力对应的书本数为6本，是三种形状中最多的，所以抗压能力最强。 （2）家用电器包装箱里用于防撞的泡沫块具有节省材料、空间利用率高、抗压能力强等特点，这和蜂巢的结构特点相似，蜂巢也是由正六边形结构组成，具有这些优点，而雪花和贝壳并不具备这样典型的用于防撞泡沫块的优势特点，所以选C。 （3）正五边形的每个内角是108°，这意味着若干个正五边形的内角不能在一个拼接点处恰好拼成360°，所以正五边形不能密铺。 28．(1)不能 (2)正六边形 (3) 正六棱柱 正六棱柱 (4) 节省材料 结构稳固抗压 空间利用率高 无缝隙密铺 【详解】（1）密铺要求图形内角能无缝隙拼合。正五边形每个内角为108°，三个拼接后仍有空隙（3×108°=324°＜360°），无法密铺。 （2）表格显示，相同面积下正六边形密铺后的壁总长度最小（35.34厘米），说明其周长最小，材料最省。 （3）实验表明正六棱柱承重能力最强，因其结构更稳定，说明正六边形抗压能力最优。 （4）①节省蜂蜡（材料）（正六边形密铺周长最小）；②结构稳固抗压（棱柱实验承重最多）；③空间利用率高（内切圆直径最大，存储空间大）；④无缝隙密铺（正六边形可紧密排列，无浪费空间）。蜜蜂选择正六边形兼具节省材料、结构稳定、高效储物的自然智慧。 29． 翠鸟的嘴呈锥形 高速列车的车头设计成锥形 翠鸟的锥形喙前小后大，在快速入水捕鱼时可减少助力，锥形列车车头在列车高速行驶时可减小空气阻力 野猪鼻子中塞满细泥土，过滤掉氯气 前端装有活性炭的猪鼻子防毒面具 野猪利用泥土细粒对氯气的吸附作用过滤空气，猪鼻子防毒面具，前端进气口填充有类似细土吸附功能的活性炭 【分析】人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科——仿生学。 【详解】仿生学是一门既古老又年轻的学科。人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习，进而应用到工程技术中的学科，这就是仿生学。模仿啄木鸟的头骨结构制造了防震帽。啄木鸟的头上至少有三层防震装置，它的头骨结构疏松而充满空气，头骨的内部还有一层坚韧的外脑膜，模仿啄木鸟的头骨发明防震帽可以为人们提供安全保障。人脑中有很多控制生命活动的高级中枢，模仿人脑制造了电脑。 ( 答案 第 1 页 共 7 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第二单元 仿生（期中专项训练） 五年级科学下学期（苏教版2017） 第一部分：知识回归 五. 生物的启示 1. 生物在长期进化的过程中，形成了许多有利于生存的形态结构和生理特点，人们从中获得很多启示，设计了一些实用的物品。 · 塑料吸盘的设计受到了章鱼身上的吸盘的启发。 · 衣服、鞋子等魔术贴的设计受到了苍耳的启发。 · 降落伞的设计受到了蒲公英的启发。 2. 蜂窝猜想：公元4世纪，古希腊数学家佩波斯提出猜想：截面呈正六边形的密铺（不留空隙，也不相互重叠）的蜂窝巢房，是蜜蜂采用最少量的蜂蜡建成的。 3. 正六棱柱的抗压能力最强。 4. 蜜蜂用正六边形建蜂巢的优点：耗最少的蜂蜡、修建容积最大的容器，且容器抗压能力强。因此蜜蜂是自然界中高明的**“建筑工程师”**。 5. 人们造船时从鱼身上得到的启示： （1）人们模仿鱼类的形体造船，以木质骨架模仿鱼骨，以桨模仿腹鳍，以舵模仿尾鳍。 （2）人们根据鱼利用鱼鳔上浮、下沉制造了潜水艇。 6. 人类通过模仿鸟的形状及羽毛，制造了飞机。 7. 人类模仿生物的结构和功能，创造出各种人造物。这些做法逐渐发展为一门从自然中学习、进而应用到工程技术中的学科——仿生学。 六. 蛋壳与薄壳结构 1. 鸡蛋壳的特点：很薄、很轻，表面呈球形。 2. 鸡蛋表面的曲面结构能够很好地分散所承受的压力，因此鸡蛋壳虽然很薄，但它承受外界冲击的能力较强。 生活中一些物品的设计也运用了蛋壳结构，特点是：用料少、自重轻、坚固耐用。 3. 拱形结构和蛋壳结构很相似，拱形结构的承重能力强，很多建筑物上都运用了拱形结构。 4. 无梁殿没有木梁、木柱，全殿用砖石砌成大大小小的拱形结构。 七. 海豚与声呐 1. 海豚蒙上眼睛照样畅游无阻说明：海豚探路不是依靠视觉。 2. 海豚探路启示：海豚在水里能够发出一种人耳听不见的声波，声波遇到物体后会反射回来，被海豚的耳朵接收，海豚就能确定物体的形状、大小和位置。这种方法叫**回声定位。 根据回声定位的原理，发明了声呐**。 3. 潜水艇的声呐系统利用超声波进行海底探测、定位、导航等。 4. B超诊断仪通过发射超声波，探测人体内部是否健康。 5. 海豚、声呐、B超、蝙蝠、雷达都利用了回声定位的原理。 雷达发出的电磁波遇到目标会返回，从而测定目标的位置、速度等，为飞机导航，也用于倒车雷达。 八. 我们来仿生 1. 手臂的工作原理：肌肉牵拉骨骼绕着关节转动。 2. 人体手臂的仿生应用：液压动力部分相当于肌肉，连接部分相当于关节，吊臂相当于手臂的骨骼。 3. 许多动物为了保护自己，不被敌人发现，并方便捕食，形成了与周围环境十分相似的体色，这种体色就叫**保护色**。 4. 军人经常在野外作战，很多时候需要更好地隐蔽自己，人们根据动物的保护色，发明了迷彩服。 5. 工程师借鉴昆虫的三角步态在稳定性、机动性等方面的优势，设计并制造了六足仿生机器人。 这种机器人可以轻松跨越森林、沙地、沼泽等特殊路面，因此可以从事工程勘测、反恐防暴、军事侦察等人类难以完成的或危险性较大的工作。 6. 河鲀又叫气鼓鱼，它有个本领：一遇到惊吓，身体就会迅速胀大好几倍，以吓退天敌。 技术人员从中受到启示，发明了一种形状类似于河鲀的试管刷子，用来清理锥形瓶和烧瓶。 第二部分：提升训练 一、选择题 1．我们通过实验比较，发现正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱中，（   ）的抗压能力最强。 A．正三棱柱 B．正四棱柱 C．正六棱柱 2．在做“保护色”游戏时，下列做法中不正确的是（    ）。 A．把蝴蝶的卡片放在花丛中 B．重走一遍相同的路线，会发现更多的小动物卡片 C．为了不让其他同学发现，应该把卡片用树叶遮盖起来 3．人们在造船时，从鱼的身上得到许多启示。下列发明不是受鱼鳍作用启发的是（    ）。 A．船桨B．船橹C．潜艇 4．在雪地里，最容易被发现的动物是（     ）。 A．雪兔 B．白狐 C．猴子 5．蜜蜂和蜂巢多采用正六边形的结构，主要是因为（    ）。 A．正六边形的蜂巢更加美观耐看 B．正六边形的蜂巢有较强的抗压性，更加牢固 C．正六边形的蜂巢能更加保暖 6．下面三种迷彩服中，适用于陆军夏季作训服的是（    ）。 A．丛林迷彩服 B．荒漠迷彩服 C．海洋迷彩服 7．小科的奶奶身体不适，他和妈妈陪同就医。医生使用B超诊断仪为奶奶检查身体。B超的工作原理是通过发射并接收哪种波来探测人体内部结构？（    ） A．超声波 B．光波 C．电磁波 8．人们在水池里插上金属棒，海豚游动时绝不会碰到；即使被蒙上眼睛，照样畅游无阻，还能准确捕捉猎物。这是因为（   ）。 A．这只是偶然现象 B．海豚比较聪明 C．海豚可以利用回声进行定位 9．许多建筑都建成拱形，主要是为了（    ）。 A．抗压 B．美观 C．节省空间 10．善于在夜间飞行，喉内能产生超声波的动物是（   ） A．蝙蝠 B．大雁 C．鹰 11．下列生物与发明的物品对应不正确的是（    ）。 A．章鱼——八仙桌 B．蒲公英——降落伞 C．鱼的沉浮——潜艇 12．萌小牛同学假期学习潜水时佩戴了脚蹼，我们模仿了（    ）。 A．鸟爪 B．鸭子的蹼 C．熊掌 13．把海豚的眼睛蒙上，海豚会（   ）。 A．失去方向感，停止游动 B．辨别不了障碍物，不能捕食 C．照样畅游无阻，还能准确捕捉猎物 14．下列说法正确的是（    ）。 A．古代的城门建成拱形是为了美观 B．安全帽之所以抗压能力好，是因为它利用了拱形结构 C．门、窗做成“口”字形，是因为口字形的抗压能力最强 15．仿生学是一门非常有意思的学科，下列说法错误的是（   ）。 A．研究八爪鱼制造衣服、鞋子等衣物上用的尼龙搭扣 B．研究蒲公英制造降落伞 C．研究鸟发明飞机 二、判断题 16．蜜蜂将小蜂房建造成正六棱柱形，主要是为了美观。( ) 17．人们模仿蛋壳建造了中国国家大剧院等众多的薄壳建筑。( ) 18．赵州桥不属于斜拉桥。( ) 19．人们受到苍耳果实上钩刺的启示，发明了尼龙搭扣。( ) 20．某个装置只要在形态上和鸟类翅膀相似，就可以飞上天。( ) 21．猫头鹰在夜间飞行自如，不会撞到障碍物，是因为利用了超声波回声定位。( ) 22．随意一种迷彩服都适用于任何环境。( ) 23．所有的正多边形都能密铺在一起。( ) 24．显微镜应用了回声定位原理。( ) 25．黄土高原上的窑洞是拱形结构的。( ) 三、连线题 26．连线题（将仿生产品与设计灵感的来源用线连起来） 螺旋浆                    河鲀 六足机器人                  海豚 形状可变的试管刷               蒲公英种子 B超诊断仪                  昆虫 降落伞                    鱼鳍 四、实验题 27．在研究蜂巢形状奥秘的实验中，假设蜜蜂用面积相等的正三角形、正方形、正六边形建蜂巢，小科与实验小组的同学计算出了每种图形的内切圆直径及蜂巢壁的总长度，记录如下： 蜂巢截面形状 壁长（厘米） 内切圆直径（厘米） 4个密铺后有几道壁 4个密铺后壁的总长度（厘米） 抗压能力（书本数） 正三角形 4．56 2．64 9 41．04 2 正方形 3 3 12 36 3 正六边形 1．86 3．22 19 35．34 6 (1)相同面积下，横截面为______形状密铺时周长最小，所用材料最少。横截面为______形状的抗压能力最强。 (2)家用电器包装箱里用于防撞的泡沫块的结构是仿造（   ）做的，它具节省材料、空间利用率高、抗压能力强等特点。 A．雪花 B．贝壳 C．蜂巢 (3)假设蜜蜂用正五边形建蜂巢，正五边形______密铺（选填“能”或“不能”）。 28．研究蜂巢形状的奥秘。 (1)假设蜜蜂用正五边形建蜂巢，发现正五边形__________（选填“能”或“不能”）密铺。 (2)假设蜜蜂用面积相等的正三角形、正方形、正六边形建蜂巢，同学们计算出了每种图形的内切圆直径及蜂巢壁的总长度，记录如下。 蜂巢截面形状 壁长（厘米） 内切圆直径（厘米） 4个密铺后有几道壁 4个密铺后壁的总长度（厘米） 正三角形 4.56 2.64 9 41.04 正方形 3 3 12 36 正六边形 1.86 3.22 19 35.34 实验发现：相同面积下，_____________形状密铺时周长最小，所用材料最少。 (3)同学们将三张A4纸分别折成正三棱柱、正四棱柱、正六棱柱，同时在上面放相同质量的书本，发现__________承受的书本数量最多，因此得出结论______________的抗压能力最强。 (4)蜜蜂采用最少量的蜂蜡密铺的蜂窝巢房截面呈正六边形的好处是：___________、___________、___________、__________等。 五、综合题 29．仿照示例，观察身边的生物，设想仿生两件物品。 序号 身边的生物 仿生的物品 原理分析 1 鸭子有蹼有助于划水 模仿鸭蹼的形态和功能设计脚蹼 鸭子划水十分轻松，模仿鸭蹼发明脚蹼，可以为人们游泳、潜水提供前进动力。 2 ( ) ( ) ( ) 3 ( ) ( ) ( ) 答案第2页，共7页 第1页，共7页 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $