内容正文:
第三单元《物联系统的构建》单元测试卷
2026—2027学年川教版初中信息科技八年级上册
满分:100分 考试时间:60分钟
班级:____________ 姓名:____________ 学号:____________
题号
一
二
三
四
五
六
总分
得分
一、单项选择题(本大题共20小题,每小题2分,共40分。每小题只有一个正确选项)
1.物联网的通信过程是双向的。其中,感知设备把采集到的数据向外发送,属于( )。
A.下行通信 B.上行通信
C.侧向通信 D.双向通信
2.在物联网的通信过程中,下行通信传输的主要是( )。
A.设备采集的数据 B.设备编号
C.供电电能 D.控制指令
3.小明用手机 App 远程打开家里的智能插座,这一过程中发送到设备的控制指令属于( )。
A.下行通信 B.上行通信
C.既不属上行也不属下行 D.无法判断
4.Wi-Fi 是一种基于 IEEE 802.11 标准的无线局域网技术,它的传输距离一般为( )。
A.小于10 cm B.10 m 左右
C.10~300 m D.数千米以上
5.蓝牙是一种短距离无线通信技术,常用于手机、电脑、汽车等设备之间的数据和语音传输,它的传输距离一般为( )。
A.10 m 左右 B.小于10 cm
C.10~300 m D.数千米以上
6.NFC(近场通信)由射频识别技术演变而来,常用于移动支付、电子票务、门禁等,它的传输距离一般( )。
A.10 m 左右 B.10~300 m
C.小于10 cm D.数千米以上
7.下列物联网通信技术中,属于远距离无线通信技术的是( )。
A.Wi-Fi B.蓝牙
C.NFC D.NB-IoT
8.依托云计算技术,为海量物联网设备提供接入、管理、存储、数据分析等服务的平台是( )。
A.操作系统 B.搜索引擎
C.杀毒软件 D.物联网云平台
9.校园门禁系统中,云平台把闸机的在线率、考勤统计、通行记录等数据用图表展示出来,这体现了云平台的( )功能。
A.设备接入与管理 B.远程指令下发
C.防火墙防护 D.数据可视化展示
10.物联网设备之间要互相通信,必须遵守一套统一的规则,规定数据如何打包、发送和解析。这套规则称为( )。
A.设备驱动 B.操作系统
C.物联网通信协议 D.浏览器
11.MQTT 协议是一种轻量级的( )协议,适用于低带宽和不稳定的网络环境。
A.请求/应答 B.发布/订阅
C.点对点直连 D.广播
12.在 MQTT 协议的通信过程中,发布方把数据发布到( ),订阅方根据需求订阅后即可收到数据。
A.某个主题 B.云平台的数据库
C.设备的存储器 D.用户的手机
13.下列协议中,属于低功耗广域网无线通信协议、常用于农业环境检测和智慧城市等领域的是( )。
A.LoRaWAN B.HTTP
C.蓝牙 D.NFC
14.物联网云平台存储着大量设备采集的数据,为防止数据泄露,平台通常采用加密、身份验证、访问控制等手段,这属于云平台的( )功能。
A.设备接入与管理 B.数据存储与分析
C.数据安全与隐私保护 D.远程监控与控制
15.简易智能消防系统需要实现的两大核心功能是( )。
A.拍照和录像 B.播放音乐和语音通话
C.定位和导航 D.本地声光报警和云端远程报警
16.在智能消防模拟系统中,烟雾传感器、温度传感器属于( )。
A.感知模块 B.主控处理模块
C.执行模块 D.云端平台模块
17.在智能消防模拟系统中,蜂鸣器和警示 LED 灯用于实现本地声光报警,它们属于( )。
A.感知模块 B.执行模块
C.主控处理模块 D.云端平台模块
18.在智能消防模拟系统中,负责接收传感器数据、判断是否发生火情,并通过网络把火情信息上传云平台的是( )。
A.感知模块 B.执行模块
C.电源模块 D.主控处理模块
19.某简易智能消防系统采用 Wi-Fi 把火情信息上传到物联网云平台。其上传数据时使用的通信协议通常是( )。
A.HTTP B.NFC
C.MQTT D.蓝牙
20.为智能消防系统选择温度传感器时,已知火灾现场温度可能超过100 ℃。下列量程的温度传感器中最合适的是( )。
A.0 ℃~50 ℃ B.0 ℃~65 ℃
C.-55 ℃~125 ℃ D.-10 ℃~40 ℃
二、判断题(本大题共10小题,每小题1分,共10分。正确的打“√”,错误的打“×”)
1.物联网的通信过程是双向的,上行传输数据,下行传输控制指令。( )
2.Wi-Fi 的传输距离可达数千米,适合用于广域物联网。( )
3.为物联网应用选择通信技术时,只要考虑传输距离就够了,不必考虑功耗和速率。( )
4.物联网云平台依托云计算技术,可以为海量物联网设备提供接入、管理、存储和数据分析服务。( )
5.物联网通信协议是设备之间通信必须遵守的统一规则,相当于设备之间交流的“共同语言”。( )
6.MQTT 协议采用发布/订阅模式,适用于低带宽和不稳定的网络环境。( )
7.在 MQTT 协议中,发布方和订阅方之间以“主题”为中介,设备或应用既可以是发布方,也可以是订阅方。( )
8.智能消防模拟系统中的主控处理模块只负责本地声光报警,不与云平台通信。( )
9.智能消防模拟系统使用的模拟实验装置等同于真实消防器材,可以直接用于现实消防。( )
10.如果校园内的 Wi-Fi 网络断开,智能消防系统的本地声光报警仍可工作,但无法完成云端远程报警。( )
三、填空题(本大题共7小题,共10空,每空1分,共10分)
1.物联网的通信过程是双向的,其中上行传输的是______,下行传输的是______。
2.物联网的无线通信技术按传输距离可分为两类,其中 Wi-Fi、蓝牙、NFC 都属于______无线通信技术。
3.Wi-Fi 的传输距离一般为 10~300 m;蓝牙的传输距离一般为 10 m 左右;NFC 的传输距离一般小于______。
4.依托云计算技术,为物联网设备提供接入、管理、数据存储和数据分析服务的平台是物联网______。
5.物联网设备之间通信必须遵守的统一规则称为物联网______;MQTT 协议采用______模式。
6.简易智能消防系统采用______把火情信息上传云平台,并通过______协议完成数据的上传。
7.简易智能消防系统需要实现两大核心功能:一是本地______报警,二是云端远程报警。
四、连线题(本大题共1小题,共10分。请将下列概念与其含义用线连起来)
1.Wi-Fi A.设备之间通信必须遵守的统一规则,如 MQTT、ZigBee 等
2.蓝牙 B.传输距离 10~300 m 的无线局域网技术,常用于家庭、学校等场所
3.NFC C.依托云计算为物联网设备提供接入、管理、存储和数据分析服务的平台
4.物联网云平台 D.由 RFID 演变而来,传输距离小于 10 cm,常用于移动支付、电子票务、门禁
5.物联网通信协议 E.传输距离约 10 m 的短距离无线通信技术,常用于手机与智能锁之间配对传输
五、材料分析题(本大题共1小题,共15分)
阅读下面材料,回答问题。
材料:某学校为提升校园消防安全水平,计划在教室和走廊部署一套智能消防系统。系统采用烟雾传感器和温度传感器实时采集环境数据,通过 Wi-Fi 网络,采用 MQTT 协议把数据上传到物联网云平台。当烟雾浓度或温度超过安全阈值时,一方面主控板驱动蜂鸣器和警示 LED 灯实现本地声光报警,另一方面云平台向管理员的手机推送报警消息;管理员也可以通过手机 App 远程查看数据、远程开启通风装置、切断非必要电源。此外,管理员还能在云平台上查看各设备的在线状态和历史数据曲线。
(1) (5分)结合材料,说说这套智能消防系统是如何体现“上行通信”和“下行通信”的。
(2) (5分)物联网云平台在这套系统中发挥了哪些作用?请结合云平台的核心功能,写出三点。
(3) (5分)如果校园内的 Wi-Fi 网络突然中断,管理员无法收到手机报警消息,但教室里的本地声光报警仍然正常。请分析原因,并提出一条提高系统可靠性的建议。
六、综合探究题(本大题共1小题,共15分)
学校科技社团要搭建一个“智能消防系统”原型,用于教室火灾预警。请你和小组同学一起完成下面的任务。
(1) (5分)请根据火灾发生时环境的变化,为该系统选择两种合适的传感器,并分别说明选择理由。在选择温度传感器时,如果火灾现场温度可能超过100 ℃,应选择量程为多大范围的温度传感器?
(2) (5分)请说明该系统“感知—控制—执行”的完整工作流程,并指出过程中用到的通信技术和通信协议。
(3)(5分)为了让系统更加可靠、实用,请提出两条优化建议,并分别说明理由。
参考答案与评分要点
一、单项选择题(每小题2分,共40分)
1.B 2.D 3.A 4.C 5.A
6.C 7.D 8.D 9.D 10.C
11.B 12.A 13.A 14.C 15.D
16.A 17.B 18.D 19.C 20.C
二、判断题(每小题1分,共10分)
1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.√
6.√ 7.√ 8.× 9.× 10.√
三、填空题(每空1分,共10分)
1.数据;指令 2.近距离 3.10 cm
4.云平台 5.通信协议;发布/订阅
6.Wi-Fi;MQTT 7.声光
四、连线题(每条2分,共10分)
1—B 2—E 3—D 4—C 5—A
五、材料分析题(共15分)
(1)(5分)①上行通信体现在:烟雾传感器、温度传感器(感知设备)把采集到的环境数据向外发送,经 Wi-Fi 网络上传到物联网云平台(2分);②下行通信体现在:管理员通过手机 App 远程查看数据、远程开启通风装置、切断非必要电源,控制指令从远端下发到终端设备执行(2分);③云平台向管理员手机推送报警消息,也是数据向外传递的体现(1分)。(意思对即可)
(2)(5分)答出三点且合理即可,每点1—2分。示例:①设备接入与管理——各类传感器、主控板等设备接入云平台,管理员可以查看设备的在线状态;②数据存储与分析——云平台接收、保存传感器上传的数据,并支持查看历史数据曲线,帮助分析环境变化趋势;③远程监控与控制——云平台把数据转发给管理员手机,并接收管理员的下行控制指令,实现对设备和装置的远程管理;④数据安全与隐私保护——云平台通过加密、身份验证、访问控制等手段,保护设备数据的安全。(意思对即可)
(3)(5分)原因(3分):本地声光报警由主控板根据传感器数据直接判断并驱动执行模块完成,不依赖网络(2分);而云端远程报警需要借助 Wi-Fi 网络把火情信息上传到云平台,再由云平台推送给管理员手机,网络中断后这条通路被切断,因此无法完成远程报警(1分)。建议(2分):增加备用通信方式(如移动通信网络),或设置断网时本地报警持续触发并提示网络异常,以应对网络故障。(其他合理答案同样给分)
六、综合探究题(共15分)
(1)(5分)传感器选择与理由(每点2分,共4分):①烟雾传感器——火灾发生时会产生大量烟雾,选择烟雾传感器可以检测烟雾浓度的异常变化;②温度传感器——火灾发生时环境温度会快速升高,选择温度传感器可以监测温度的异常上升;③(也可答火焰传感器——火灾常伴随火焰,可识别火焰信号以触发报警。)量程选择(1分):火灾现场温度可能超过100 ℃,应选择量程能覆盖该温度范围的温度传感器(如 -55 ℃~125 ℃),量程过小会在高温时无法正常监测。
(2)(5分)工作流程(4分):①感知——烟雾传感器、温度传感器持续采集环境中的烟雾浓度和温度数据(1分);②控制——主控处理模块(主控板)接收数据并判断是否超过安全阈值,若判定发生火情则发出报警指令(2分);③执行——执行模块(蜂鸣器、警示 LED 灯)实现本地声光报警,同时通过 Wi-Fi 网络、采用 MQTT 协议把火情信息上传物联网云平台,由云平台向远程终端推送报警消息(1分)。通信技术与协议(1分):采用 Wi-Fi 通信,使用 MQTT 协议。(意思对即可)
(3)(5分)每点2—3分,答出两点且理由合理即可。示例:①增加备用通信方式(如同时支持移动通信网络),当 Wi-Fi 中断时仍能上传报警信息,提高系统可靠性;②采用温度、烟雾、火焰等多种传感器联合判断,减少误报和漏报;③设定合理的报警阈值,并通过多次测试调整,避免阈值过高错过预警或过低频繁误触发;④增加对设备在线状态的监测与提示,当设备掉线或网络异常时及时提醒管理员。(其他合理答案同样给分)
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