精品解析：浙江省新阵地教育联盟2027届高三上学期第一次学情诊断 技术试题-高中通用技术

浙江省新阵地教育联盟2027届高三上第一次学情诊断 通用技术试题 考生须知： 1考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。 2．选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 3．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。答案写在本试题卷上无效。 一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2026年4月华能山东半岛北海上风电厂全容量并网发电，年发电量可达17亿千瓦时，每年可节约标准煤约50万吨。下列关于该工程的分析不恰当的是（ ） A. 工程建设中，研发了适配深海复杂地质的风机基础技术，体现了技术的实践性 B. 四桩导管架结构能保证机组在深远海地质及恶劣天气下的稳定，体现了技术的复杂性 C. 结合智能辅助沉放技术，将深远海单台风机沉桩作业时间从48小时缩短至29小时，体现了技术发展人的作用 D. 项目采用低扰动海上施工工艺，降低对海洋生态的干扰，体现技术发展兼顾自然保护 2. 对如图所示超声波洗衣笔的分析与评价中，正确的是（ ） A. 利用频率的超声波，人耳无法感知，实现人机关系舒适目标 B. 只需30秒便可有效去除多种污渍，主要是为了实现人机关系的高效目标 C. 身材小巧，随身携带，主要考虑了特殊人群 D. 为满足客户需求，配置了新型锂电池，主要从“环境”的角度考虑 如图是两款不同类型的雨刮刷，电机轴按箭头方向转动，请根据描述完成下面小题。 3. 经过图示位置时，以下分析不正确的是（ ） A. 图a为反向雨刮，此时向外刮刷 B. 图b为同向雨刮，此时向右刮刷 C. 杆1、杆2受拉，杆4、杆5受压 D. 图a中A点是固定轴，B点是移动轴 4. 小明用厚度的长方形钢板制作杆3（图c），以下操作不正确的是（ ） A. 划线时，先划中心线，再冲眼，划圆，划轮廓线 B. 钻孔时，麻花钻上缠绕的带状切屑，可停机后用手小心剥离 C. 锯割时，可大致锯出外轮廓，再用锉刀锉削 D. 锉削外圆弧时，锉刀一边向前推进，一边绕圆弧转动 5. 下列尺寸合适的连接件中，最适合用于连接杆2与杆3的是（ ） A. B. C. D. 6. 下列三视图中，不符合投影关系的是（ ） A. B. C. D. 7. 如图所示是在印刷电路板上焊接元器件的各项操作，以下说法不正确的是（ ） A. 该流程采用了图示表达 B. 选择元器件和准备电烙铁与锡丝时序可互换 C. 为了焊接安全，每次剪断引脚前须将电烙铁插入烙铁架 D. 检查焊点时，若发现有连焊，则此电路板报废 如图是某饮料自动灌装系统，由瓶体定位控制、定时灌装、计数子系统组成。工作过程：ARM单片机根据工业相机采集的图像判断出瓶体的位置，并发送信号给定位控制器，定位控制器将实际位置和设定灌装位置对比，当饮料瓶到达灌装头正下方设定位置时，定位控制器发送指令、传送机构停止输送瓶子，同时计数器完成灌装计数；定位控制器向灌装控制器发出信号，灌装阀门打开，进行饮料灌装。定时灌装结束后阀门关闭，传送机械继续输送下一个瓶子。请完成下面小题。 8. 下列对该自动灌装系统的分析，不恰当的是（ ） A. 题目所给的系统模型不属于数学模型 B. 传送带的速度要与灌装速度相匹配 C. 可引入液体传感器进一步优化灌装精度 D. 先满足瓶体定位精度的要求，再考虑灌装生产效率，体现了系统分析的综合性原则 9. 下列从控制系统角度进行的分析中，正确的是（ ） A. ARM单片机是定位控制子系统的控制器 B. 计数器显示的灌装瓶数是计数子系统的被控量 C. 传送机构是定时灌装子系统的执行器 D. 定时灌装子系统属于闭环控制 10. 以下二极管常作为传感器使用的是（ ） A. 开关二极管 B. 稳压二极管 C. 发光二极管 D. 光敏二极管 11. 如图所示的信号处理电路，，，不计二极管管上的压降，下列波形中正确的是（ ） A. B. C. D. 12. 如图所示的温度控制电路，温度低于下限时继电器吸合加热，高于上限时继电器释放停止加热。下列分析中不正确的是（ ） A. 为正系数热敏电阻，为加热指示灯 B. 设定温度区间时先用调节下限，再用调节上限 C. 当温度下降到上下限之间时，按下开关K再松开，始终不加热 D. 当温度上升到上下限之间时，按下开关K，立刻停止加热；松开后不加热 二、综合题（本大题共3小题，其中第28小题8分，第29小题10分，第30小题8分，共26分。各小题中的“_________”处填写合适选项的字母编号） 13. 为节能环保，小明利用屋顶闲置空间安装太阳能光伏系统。该系统一般由光伏组件、逆变器、配电箱、储能电池、支架、线缆、计量电表等组成。光伏白天将太阳能转化为电能，通过逆变器一部分提供家庭日常用电，多余电量储存到电池中，电池充满后，多余电量并入电网。夜间使用储能电池电量，电池电量不足时由电网供电。请完成以下任务： （1）家用屋顶光伏发电系统，光伏板通过铝合金支架固定在屋顶上。为提升结构的稳固性，下列做法不合理的是_______________ A. 增大支架底部与屋顶接触形成的支撑面 B. 支架杆件之间增加斜支撑杆，形成三角形结构 C. 减轻支架整体质量，尽量选用更细的铝合金杆件 D. 支架底座采用膨胀螺栓固定在屋顶混凝土基座上 （2）关于家庭屋顶光伏发电系统，下列说法正确的有_______________ A. 属于清洁能源，有利于减少碳排放，保护环境 B. 只要安装光伏板，就可以完全脱离公共电网独立供电 C. 光照强度会直接影响光伏发电系统的发电功率 D. 光伏板数量需根据家庭用电量计算，与其他条件无关 （3）支架安装到屋顶时，为保证抗风能力，下列支架底座结构最合理的是_______________ A. B. C. D. （4）储能电池依靠电化学反应完成充电，受外界环境温度影响较大，于是设置了温度补偿子系统。温度低时，电池内阻增大，需提高外部充电上限电压，补偿内阻压降，保证电池能够充满：温度高时，电化学反应活跃，需降低外部充电上限电压，防止电池过充析气而损坏。下列关于温度补偿子系统说法正确的是_______________ A. 该子系统提升了储能电池的环境适应性 B. 温度对充电电压上限的控制属于开环控制 C. 储能电池温度的变化属于系统干扰因素 D. 储能电池实际电压信号属于该系统的输出量 14. 小明家的屋顶上安装了太阳能板（如图c所示，），使用一段时间后，太阳能板上积雪影响太阳能转换效率。小明想安装一套高压喷水除雪装置。使用时打开电源，装置可带动喷水头（如图a）做往复移动（运动轨迹如图b）。 请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下： （a）喷水头安装在基座上，方便拆装； （b）能按设定轨迹运行； （c）采用电机驱动（电机数量不限），通过电机的正反转实现移动冲洗功能。 请完成以下任务： （1）下列设计分析中，不需要考虑的是_______________ A. 喷水头与装置的连接方式 B. 屋顶环境下移动机构构件的防锈性能 C. 太阳能板输出电压的大小 D. 电机输出扭矩能否带动装置往复运动 （2）请在头脑中构思符合设计要求的多个方案，并画出其中最优方案的设计草图，简要说明方案的工作过程； （3）在草图上标注主要尺寸。 15. 如图a是小明为上题喷水装置的自动运行设计的部分电路，当光电转换效率低于设定值时，喷水装置自动打开，电机开始运行，带动喷水头进行喷水除雪。为实现喷水头左右来回移动，电机M需正反转交替进行（正转电流+→-，反转电流-→+）。请完成以下任务： （1）光电转换效率检测端检测到效率降低到下限时，电机开始正反转交替，、、应选用一块_______________芯片 A. 四2输入与非门 B. 双4输入与非门 C. 四2输入或非门 D. 双4输入或非门 （2）小明调试电路时发现，由于左右跨度较大，电机M正反转时间需要更长，下列调节方法合理的有_______________ A. 调大R1 B. 调大R2 C. 调大R3 D. 调大C （3）在调试时原芯片不慎损坏，小明想利用电压比较器重新设计电路，请选择合适的接线柱帮助小明完成图b虚线框1和2中的连线，实现原电路功能。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $ 浙江省新阵地教育联盟2027届高三上第一次学情诊断 通用技术试题 考生须知： 1考生答题前，务必将自己的姓名、准考证号用黑色字迹的签字笔或钢笔填写在答题纸上。 2．选择题的答案须用2B铅笔将答题纸上对应题目的答案标号涂黑，如要改动，须将原填涂处用橡皮擦净。 3．非选择题的答案须用黑色字迹的签字笔或钢笔写在答题纸上相应区域内，作图时可先使用2B铅笔，确定后须用黑色字迹的签字笔或钢笔描黑。答案写在本试题卷上无效。 一、选择题（本大题共12小题，每小题2分，共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1. 2026年4月华能山东半岛北海上风电厂全容量并网发电，年发电量可达17亿千瓦时，每年可节约标准煤约50万吨。下列关于该工程的分析不恰当的是（ ） A. 工程建设中，研发了适配深海复杂地质的风机基础技术，体现了技术的实践性 B. 四桩导管架结构能保证机组在深远海地质及恶劣天气下的稳定，体现了技术的复杂性 C. 结合智能辅助沉放技术，将深远海单台风机沉桩作业时间从48小时缩短至29小时，体现了技术发展人的作用 D. 项目采用低扰动海上施工工艺，降低对海洋生态的干扰，体现技术发展兼顾自然保护 【答案】C 【解析】 【详解】A：恰当。针对深海复杂地质，在工程建设中研发适用的风机基础技术，是在实际活动中解决具体技术问题，体现技术的实践性。 B：恰当。四桩导管架结构要保证机组稳定，需要综合考虑结构设计中的多种技术要求，体现技术内容和体系的复杂性;深远海地质条件和恶劣天气则体现技术应用环境的复杂性。 C：不恰当。沉桩作业时间缩短，直接体现技术提高劳动效率、解放人的作用；技术发展人主要体现在促进人的知识、能力和素质提升。 D：恰当。低扰动施工工艺减少工程建设对海洋生态的干扰， 体现利用自然时兼顾自然保护。 故选C。 2. 对如图所示超声波洗衣笔的分析与评价中，正确的是（ ） A. 利用频率的超声波，人耳无法感知，实现人机关系舒适目标 B. 只需30秒便可有效去除多种污渍，主要是为了实现人机关系的高效目标 C. 身材小巧，随身携带，主要考虑了特殊人群 D. 为满足客户需求，配置了新型锂电池，主要从“环境”的角度考虑 【答案】A 【解析】 【详解】A：正确。50000Hz超出人耳可听声频率范围，使用时该超声波不会形成可听噪声的干扰，有利于人的听觉舒适，体现舒适目标。 B：错误。30秒有效去污体现洗衣笔的清洗效率，去污过程发生在洗衣笔与衣服之间，不属于人与洗衣笔之间的人机关系，因此不能据此判断实现了人机关系的高效目标。 C：错误。小巧、便于携带满足普通使用者的便携需求，并未针对特殊人群的身体条件或特殊需要进行设计。 D：错误。为满足客户需求而配置新型锂电池，考虑的是使用者的需求，属于从“人”的角度进行设计。 故选A。 如图是两款不同类型的雨刮刷，电机轴按箭头方向转动，请根据描述完成下面小题。 3. 经过图示位置时，以下分析不正确的是（ ） A. 图a为反向雨刮，此时向外刮刷 B. 图b为同向雨刮，此时向右刮刷 C. 杆1、杆2受拉，杆4、杆5受压 D. 图a中A点是固定轴，B点是移动轴 4. 小明用厚度的长方形钢板制作杆3（图c），以下操作不正确的是（ ） A. 划线时，先划中心线，再冲眼，划圆，划轮廓线 B. 钻孔时，麻花钻上缠绕的带状切屑，可停机后用手小心剥离 C. 锯割时，可大致锯出外轮廓，再用锉刀锉削 D. 锉削外圆弧时，锉刀一边向前推进，一边绕圆弧转动 5. 下列尺寸合适的连接件中，最适合用于连接杆2与杆3的是（ ） A. B. C. D. 【答案】3. D 4. B 5. C 【解析】 【3题详解】 A：正确。图a中电机曲柄沿箭头转动，拉动杆1，使杆3绕中间固定支点转动。杆3上端通过杆2带动左雨刷下端向右，下端则带动右雨刷下端向左；两雨刷上端分别向左、向右摆动，因此反向向外刮刷。 B：正确。图b中曲柄推动杆4，使右雨刷下端向左运动，并通过杆5带动左雨刷下端同向运动。两雨刷绕各自固定轴转动， 上端都向右摆动。 C：正确。杆1、杆2、杆4、杆5均为两端铰接的直杆，忽略杆件自重，按二力杆模型分析，两端作用力沿杆的轴线，因此需进一步判断各杆是在拉动还是推动相连构件。 图a中，电机曲柄按箭头方向转动，通过杆1拉动杆3下端，克服雨刷的刮刷阻力；杆3绕固定轴转动，其上端再通过杆2拉动左雨刷下端。杆1、杆2两端所受的力均朝向杆外，具有被拉长的趋势，因此受拉。 图b中，电机曲柄通过杆4推动右雨刷下端，再通过杆5推动左雨刷下端，克服两雨刷的刮刷阻力。杆4、杆5两端所受的力均朝向杆内，具有被压缩的趋势，因此受压。 D：错误。A是左雨刷在机座上的转动支点，B是杆3中部在机座上的转动支点，两点相对机座的位置都不改变，均为固定轴。杆3转动时，其两端铰接点才随杆移动。 故选D。 【4题详解】 A：正确。中心线用于确定三个圆心的位置，冲眼为划规划圆提供定位，再以圆弧和连接线确定外轮廓，有利于保证孔与外形的位置关系。 B：错误。带状切屑边缘锋利，停机后仍可能割伤手，不能徒手剥离；应在停机后使用合适的清屑工具清除。 C：正确。先锯去外轮廓附近的大块余料，并留出锉削余量再用锉刀修整圆弧和连接部位，可逐步达到所需轮廓。 D：正确。锉削外圆弧时，向前推进与绕圆弧转动相配合，使锉削位置沿弧面连续变化，避免将圆弧锉成明显的棱面。 故选B。 【5题详解】 杆2与杆3在工作中需要相对转动，因此连接处既要形成转轴，又要限制轴向脱离。C项的光滑轴套可穿过两杆的孔作为转动轴，两端的头部通过螺纹连接实现轴向限位；在题设尺寸合适的条件下，可保留两杆相对转动所需的间隙，最适合该铰接位置。A项蝶形螺栓便于手动紧固，D项普通螺栓配螺母主要通过夹紧实现连接；若依靠拧松来获得转动间隙，连接可靠性较差。B项膨胀螺栓主要用于在墙体等基体孔内胀紧固定，不适合两杆之间的活动铰接。故选C。 6. 下列三视图中，不符合投影关系的是（ ） A. B. C. D. 【答案】A 【解析】 【详解】根据三视图投影原则，B、C、D均符合投影关系，A项不符合投影关系。观察A项俯视图左部的三角形，记其左侧两个端点为E、F向右的顶点为P。三点在不同视图中的投影必须保持长、宽、 高的对应关系A项左视图用一条从左上向右下的实斜线表示该三角面的积聚投影。P的前后位置由俯视图确定，其左视投影应落在这条斜线的内部，因此P的高度应介于E、F两点之间。再按“长对正、高平齐”把P定位到主视图，连接EP、FP，主视图应出现向右汇交的两条斜线，如图中橙色部分所示。 但题给主视图的上方斜线向右升至顶边，下方对应线为水平线，与上述三点高度关系不符。这组视图中的三角面投影无法相互对应，因此A不符合投影关系。故选A。 7. 如图所示是在印刷电路板上焊接元器件的各项操作，以下说法不正确的是（ ） A. 该流程采用了图示表达 B. 选择元器件和准备电烙铁与锡丝时序可互换 C. 为了焊接安全，每次剪断引脚前须将电烙铁插入烙铁架 D. 检查焊点时，若发现有连焊，则此电路板报废 【答案】D 【解析】 【详解】A：正确。流程用操作图配合箭头呈现环节及其先后关系，属于图示表达。 B：正确。选择元器件与准备电烙铁、锡丝没有必须先完成其中一项才能进行另一项的依赖关系，在开始装插、焊接前完成准备即可，二者时序可互换。 C：正确。剪引脚时暂不使用电烙铁，应先将高温烙铁放回烙铁架，避免随意搁放造成烫伤或烫坏物品。 D：错误。连焊是多余焊锡将本不应连接的焊点连在一起，可通过去除多余焊锡、重新修整焊点进行返修，并再次检查，不能一发现连焊就判定整块电路板报废。 故选D。 如图是某饮料自动灌装系统，由瓶体定位控制、定时灌装、计数子系统组成。工作过程：ARM单片机根据工业相机采集的图像判断出瓶体的位置，并发送信号给定位控制器，定位控制器将实际位置和设定灌装位置对比，当饮料瓶到达灌装头正下方设定位置时，定位控制器发送指令、传送机构停止输送瓶子，同时计数器完成灌装计数；定位控制器向灌装控制器发出信号，灌装阀门打开，进行饮料灌装。定时灌装结束后阀门关闭，传送机械继续输送下一个瓶子。请完成下面小题。 8. 下列对该自动灌装系统的分析，不恰当的是（ ） A. 题目所给的系统模型不属于数学模型 B. 传送带的速度要与灌装速度相匹配 C. 可引入液体传感器进一步优化灌装精度 D. 先满足瓶体定位精度的要求，再考虑灌装生产效率，体现了系统分析的综合性原则 9. 下列从控制系统角度进行的分析中，正确的是（ ） A. ARM单片机是定位控制子系统的控制器 B. 计数器显示的灌装瓶数是计数子系统的被控量 C. 传送机构是定时灌装子系统的执行器 D. 定时灌装子系统属于闭环控制 【答案】8. B 9. B 【解析】 【8题详解】 A：恰当。题图用装置图形和连接关系表示系统组成及作用联系，没有用公式或方程表示数量关系，属于图示模型而非数学模型。 B：不恰当。该系统先将瓶子送到设定位置并停止传送，再进行定时灌装，结束后才继续传送；灌装时瓶子静止，并非一边移动一边灌装，因此不要求传送带运行速度与灌装速度作同步匹配。 C：恰当。原系统按时间结束灌装，实际灌入量还可能受流量变化影响。增加检测液位或液量的传感器，为调整灌装提供实际数据，可进一步提高灌装精度。 D：恰当。围绕准确、高效完成灌装的目标，先保证瓶体定位精度，再兼顾生产效率，体现对相关要求分清主次、统筹考虑，符合综合性原则。 故选B。 【9题详解】 A：错误。定位控制器根据位置偏差发出控制指令，ARM单片机负责处理相机图像并提供实际位置信息，不是该子系统的控制器。 B：正确。计数子系统对已灌装饮料瓶进行计数，计数器显示的已灌装饮料瓶数量是该子系统的输出量，即被控量。 C：错误。定时灌装子系统中，直接执行开、关指令并控制饮料流入的是灌装阀门；传送机构用于移动饮料瓶，是定位控制子系统的执行器。 D：错误。按预设时间结束灌装没有形成灌装量反馈，应为开环控制。 故选B。 10. 以下二极管常作为传感器使用的是（ ） A. 开关二极管 B. 稳压二极管 C. 发光二极管 D. 光敏二极管 【答案】D 【解析】 【详解】传感器用于感受被测量的变化，并将其转换为电信号。D光敏二极管的反向电流随光照强度变化，可把光照变化转换为电流变化，常用于光检测。A开关二极管主要利用导通与截止实现开关作用；B稳压二极管主要利用反向击穿特性稳定电压；C发光二极管把电信号转换为光，用于发光指示。故选D。 11. 如图所示的信号处理电路，，，不计二极管管上的压降，下列波形中正确的是（ ） A. B. C. D. 【答案】D 【解析】 【详解】电路工作原理：比较器的反相输入端（-脚）接输入电压Ui，同相输入端（+脚）接R1、R2的分压点。输出端经VD、R3接回+脚，形成正反馈；VD的阳极接输出端，阴极朝向R3。输出状态改变时，VD的通断随之改变，使+脚的比较电压具有两个不同的值。开始时Ui=0，+脚电位高于-脚，输出高电平，约为6V，VD导通。忽略二极管压降，R1与R3的另一端都处于6V，可按两者并联后与R2分压计算。设三个电阻均为R，则 U+=4V。输入电压上升并越过4V时，-脚电位高于+脚，输出翻转为低电平。此时VD截止，R3支路不再参与分压，输入由6V下降时，直到低于3V，输出才翻转为高电平，VD再次导通，+脚电位恢复为4V。此后输入继续下降至-6V，再回升至0V，始终低于4V，输出保持高电平。因此，输出只在输入上升越过4V至下降低于3V之间为低电平，其余时间为高电平；D选项符合题意，A、B、C选项不符合题意，故选D。 12. 如图所示的温度控制电路，温度低于下限时继电器吸合加热，高于上限时继电器释放停止加热。下列分析中不正确的是（ ） A. 为正系数热敏电阻，为加热指示灯 B. 设定温度区间时先用调节下限，再用调节上限 C. 当温度下降到上下限之间时，按下开关K再松开，始终不加热 D. 当温度上升到上下限之间时，按下开关K，立刻停止加热；松开后不加热 【答案】B 【解析】 【详解】A：正确。温度升高时，需要Rt阻值增大，使2脚电压升高，从而停止加热，因此Rt为正温度系数热敏电阻。3脚输出高电平时，VT2导通、继电器吸合，同时VD1发光，因此VD1为加热指示灯。 B：错误。Rp1改变2脚的分压，因此会同时影响启动加热的下限和停止加热的上限。Rp2只在停止加热、VT1导通时参与分压，通过改变8脚电位，影响重新启动加热的下限；加热时VT1截止，Rp2不影响停止加热的上限。 因此，应先用Rp1设定上限，再用Rp2设定下限。 C：正确。温度从上限下降至区间内时，电路已停止加热，VT1导通，比较电压较低，2脚电压仍高于该比较电压。按下K，4脚接地，3脚保持低电平；松开K后，2脚仍未满足启动加热的条件，因此始终不加热。 D：正确。温度从下限上升至区间内时，电路正在加热。按下K，4脚接地，3脚立即变为低电平，继电器释放，停止加热。同时，7脚内部放电管导通，使VT1导通，Rp2参与分压，8脚电位及比较电压降低。松开K后，区间内的2脚电压高于这个较低的比较电压，因此保持停止加热。 故选B。 二、综合题（本大题共3小题，其中第28小题8分，第29小题10分，第30小题8分，共26分。各小题中的“_________”处填写合适选项的字母编号） 13. 为节能环保，小明利用屋顶闲置空间安装太阳能光伏系统。该系统一般由光伏组件、逆变器、配电箱、储能电池、支架、线缆、计量电表等组成。光伏白天将太阳能转化为电能，通过逆变器一部分提供家庭日常用电，多余电量储存到电池中，电池充满后，多余电量并入电网。夜间使用储能电池电量，电池电量不足时由电网供电。请完成以下任务： （1）家用屋顶光伏发电系统，光伏板通过铝合金支架固定在屋顶上。为提升结构的稳固性，下列做法不合理的是_______________ A. 增大支架底部与屋顶接触形成的支撑面 B. 支架杆件之间增加斜支撑杆，形成三角形结构 C. 减轻支架整体质量，尽量选用更细的铝合金杆件 D. 支架底座采用膨胀螺栓固定在屋顶混凝土基座上 （2）关于家庭屋顶光伏发电系统，下列说法正确的有_______________ A. 属于清洁能源，有利于减少碳排放，保护环境 B. 只要安装光伏板，就可以完全脱离公共电网独立供电 C. 光照强度会直接影响光伏发电系统的发电功率 D. 光伏板数量需根据家庭用电量计算，与其他条件无关 （3）支架安装到屋顶时，为保证抗风能力，下列支架底座结构最合理的是_______________ A. B. C. D. （4）储能电池依靠电化学反应完成充电，受外界环境温度影响较大，于是设置了温度补偿子系统。温度低时，电池内阻增大，需提高外部充电上限电压，补偿内阻压降，保证电池能够充满：温度高时，电化学反应活跃，需降低外部充电上限电压，防止电池过充析气而损坏。下列关于温度补偿子系统说法正确的是_______________ A. 该子系统提升了储能电池的环境适应性 B. 温度对充电电压上限的控制属于开环控制 C. 储能电池温度的变化属于系统干扰因素 D. 储能电池实际电压信号属于该系统的输出量 【答案】（1）C （2）AC （3）D （4）A 【解析】 【小问1详解】 A：合理。其他条件不变时，增大支撑点围成的支撑面，有利于提高支架抵抗倾倒的能力。 B：合理。斜支撑杆使杆件组成三角形，限制框架发生形状变化，减小风载下的变形。 C：不合理。支架需要承受光伏板重力和风载，盲目选用更细的杆件会减小截面，降低抵抗弯曲、变形和破坏的能力，不能仅为减轻质量而牺牲结构强度。 D：合理。膨胀螺栓将底座可靠固定在混凝土基座上，使底座能够传递风载，限制支架滑移和倾覆。 故选C。 【小问2详解】 A：正确。光伏组件把太阳能转化为电能，发电过程中不需要燃烧燃料，可减少对化石能源发电的依赖，有利于减少碳排放。 B：错误。夜间光伏板不能继续依靠光照发电，题中系统需使用储能电池，电量不足时还需电网供电，仅安装光伏板不能保证独立、持续供电。 C：正确。光伏组件接收太阳辐射并将其转化为电能，其他条件相同时，光照强度变化会改变可转换的能量，从而直接影响发电功率。 D：错误。确定光伏板数量不仅要满足家庭用电需求，还要考虑屋顶可用面积、光照条件、组件功率、屋顶承载能力及成本等条件。 故选AC。 【小问3详解】 风作用于光伏板后，经支架传到底座，使立柱根部产生弯曲和倾覆趋势。比较四图，B、D在立柱与底板之间增设加强肋，有利于减小根部变形；C、D提供了更多固定孔，可通过多处螺栓连接分担载荷、提高底座与基座的连接可靠性。在题图其他条件可比、固定孔均用于可靠安装的前提下，D同时具有加强肋和较多固定孔，抗风结构最合理；D选项符合题意，A、B、C选项不符合题意，故选D。 【小问4详解】 A：正确。该子系统通过调整充电上限电压，适应温度变化对电池充电的影响，提升了储能电池的环境适应性。 B：错误。该子系统根据输入的温度确定充电上限电压，没有将输出的充电上限电压返回输入端进行比较，属于开环控制。检测温度是获取输入信息，并不构成对输出量的反馈。 C：错误。温度变化是该子系统调整充电上限电压的依据，温度属于输入量，不属于该子系统的干扰因素。 D：错误。该子系统的输出量是根据温度确定的充电上限电压，即充电时允许达到的电压限值，而不是电池当前的实际电压。 故选A。 14. 小明家的屋顶上安装了太阳能板（如图c所示，），使用一段时间后，太阳能板上积雪影响太阳能转换效率。小明想安装一套高压喷水除雪装置。使用时打开电源，装置可带动喷水头（如图a）做往复移动（运动轨迹如图b）。 请你帮助小明设计该装置的机械部分，设计要求如下： （a）喷水头安装在基座上，方便拆装； （b）能按设定轨迹运行； （c）采用电机驱动（电机数量不限），通过电机的正反转实现移动冲洗功能。 请完成以下任务： （1）下列设计分析中，不需要考虑的是_______________ A. 喷水头与装置的连接方式 B. 屋顶环境下移动机构构件的防锈性能 C. 太阳能板输出电压的大小 D. 电机输出扭矩能否带动装置往复运动 （2）请在头脑中构思符合设计要求的多个方案，并画出其中最优方案的设计草图，简要说明方案的工作过程； （3）在草图上标注主要尺寸。 【答案】（1）C （2）喷水头能够拆卸；整体结构稳固；左右移动；前后移动； （3）喷水头安装尺寸，左右或前后调节尺寸。见上图。 【解析】 【小问1详解】 A：需要。喷水头必须安装在移动基座上且方便拆装，连接方式直接决定能否夹紧、定位和拆卸。 B：需要。机构长期在屋顶使用并接触喷水、雨雪，构件锈蚀会影响连接强度和移动顺畅性。 C：不需要。本题设计的是喷水除雪装置的机械部分，题目没有要求由光伏板直接给电机供电，光伏板输出电压不决定本题的夹持、导向与传动结构。 D：需要。电机输出扭矩需克服移动机构及软管的阻力，才能通过传动机构带动喷水头往复移动。 故选C。 【小问2详解】 设计草图如下： 【小问3详解】 尺寸标注合理即可，见上图。 15. 如图a是小明为上题喷水装置的自动运行设计的部分电路，当光电转换效率低于设定值时，喷水装置自动打开，电机开始运行，带动喷水头进行喷水除雪。为实现喷水头左右来回移动，电机M需正反转交替进行（正转电流+→-，反转电流-→+）。请完成以下任务： （1）光电转换效率检测端检测到效率降低到下限时，电机开始正反转交替，、、应选用一块_______________芯片 A. 四2输入与非门 B. 双4输入与非门 C. 四2输入或非门 D. 双4输入或非门 （2）小明调试电路时发现，由于左右跨度较大，电机M正反转时间需要更长，下列调节方法合理的有_______________ A. 调大R1 B. 调大R2 C. 调大R3 D. 调大C （3）在调试时原芯片不慎损坏，小明想利用电压比较器重新设计电路，请选择合适的接线柱帮助小明完成图b虚线框1和2中的连线，实现原电路功能。 【答案】（1）A （2）CD （3） 【解析】 【小问1详解】 效率降低时，检测端必须输出高电平，才能使NPN三极管导通并吸合继电器。这个高电平同时送到IC1的一个输入端；要使另一个输入端的RC信号仍能控制输出，IC1应采用与非门：一个输入为1时，输出是另一输入的反相。若用或非门，一个输入为1会把输出固定为0，无法振荡。电路共需三个二输入门，一块“四2输入与非门”可满足数量和功能要求，A选项符合题意，B、C、D选项不符合题意，故选A。 【小问2详解】 由充放电通路可知，控制P点电位变化快慢的是R3与C，主要时间常数为。增大R3或C，都能延长P点达到翻转阈值的时间，使电机每次正转、反转持续更久。R1用于三极管基极限流，不决定振荡周期；R2串在门电路输入支路，按门输入电流很小的分析条件，不是电容的主要充放电电阻。A、B不符合题意，C、D符合题意，故选CD。 【小问3详解】 为实现电路功能，连线如下图所示： 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $