第三章 系统及其设计 同步练习 高中通用技术 （粤科版2019）必修 技术与设计2

系统及其设计
一、选择题
1．如下图所示是农田智能灌溉系统示意图。为了提高该系统的性能，需要进一步优化。下列不属于影响系统优化的因素是（ ）。
A．对气象、土壤、农作物的监测精度 B．有线、无线、GPS的传输精度
C．天气、气候、农作物的生长特性 D．灌溉设备的产品质量
2．如图所示为小乐家房顶配置的水塔供水系统。当水池水位低于下限时，控制中心控制打开电磁阀，进水开始，到达上限水位时，自动关闭水阀；当水塔水位低于下限，并且水池水位高于下限时，控制中心启动水泵给水塔加水。关于该系统，下列说法中正确的是（ ）
A．该系统的主要目的是为了控制水池的水位
B．水泵出现故障会影响水塔的进水，体现了系统的整体性
C．选择水泵的功率时既要考虑水池的容量大小又要考虑水塔的容量大小，体现了系统分析的综合性原则
D．系统优化时需要考虑进水的流量，因此进水流量是该系统优化的影响因素
3．如图所示为某汽车雨刮洗涤系统，其控制部分可分为洗涤控制子系统和雨刮控制子系统。洗涤控制子系统工作过程：拨动雨刮洗涤开关，洗涤器通电工作，向前挡风玻璃或后挡风玻璃喷射洗涤液，同时BCM根据检测它的通电时间，并以此控制雨刮器动作相应次数以清洁玻璃。雨刮控制子系统工作过程：BCM根据手动开关信号或者雨量传感器检测到的雨量信号向雨刮电机发出相应的雨刮动作指令，来控制雨刮器进行相应动作。下列关于雨刮洗涤系统的分析中不正确的是（ ）
A．能够清理挡风玻璃上的异物和雨雪，体现了系统的目的性
B．雨量光线传感器的精度影响着雨刮器电机的工作，体现了系统的相关性
C．BCM根据雨刮洗涤开关的通电时间，控制雨刮器动作次数，体现了系统分析的科学性原则
D．为防止洗涤液枯竭时雨刮器干刮，可增加洗涤液量检测装置
4．“挑战者号”航天飞机在进行第10次太空任务时，由于右侧固态火箭推进器里面的一个“0”形环失效，造成一连串的故障，在升空73秒后爆炸解体坠毁。这个案例主要体现的系统的特性是（ ）
A．整体性 B．相关性 C．目的性 D．环境适应性
5．下列各类系统中，属于自然系统的是（ ）
A．原始森林 B．智能大楼 C．蛟龙号潜艇 D．家庭光伏发电系统
6．如图所示为某新型居民水表控制系统，该系统包括流量监测仪、水表、控制阀、电机和控制箱。工作过程为流量监测仪实时监测用水量信号并通过手机显示该数值，控制箱采集流量监测仪的数值并将该数值和水表设定值比较，若超过设定值，则控制箱控制电机动作，进而带动控制阀关闭，最终切断用户用水。从系统的角度分析，以下关于水表控制系统的说法正确的是（ ）
A．手机属于该控制系统的要素
B．能让用户用手机监测自家用水量，体现了系统的整体性
C．控制箱采集流量监测仪的数值并将该数值和水表设定值比较体现了系统分析的科学性原则
D．水量监测的实时性与准确性是该系统优化的目标
7．一堆沙子、钢筋、水泥等材料散放在一起没什么意义，但是如果将它们按照一定的结构形式造成一座桥梁，就具有了交通的功能，这说明系统最基本的特性是（ ）
A．目的性 B．动态性 C．整体性 D．适应性
8．如图所示的两轮自平衡电动车，它应用“动态平衡”的原理，使其具备自动平衡功能。出厂时，电动车被设定好平衡姿态，内置的陀螺仪能判断车身当前所处的姿态，由中央微处理器计算出相应的指令后，驱动马达来实现平衡，以下说法不正确的是（ ）
A．在平缓的上下坡路段也能平稳行驶，体现了系统的环境适应性
B．时间久了，内置充电电池的续航能力下降，体现了系统的动态性
C．若电动马达损坏，会造成该车无法正常行驶，体现了系统的相关性
D．电动车作为代步工具所拥有的功能是各组成部分在孤立状态下所没有的，体现了系统的整体性
9．如图所示，小米智能家居系统由小米手机，小米电视、小米路由器三大核心产品组成。通过智能家居网络中心小米路由器，家庭安防中心小米智能摄像机，影视娱乐中心小米盒子等产品矩阵，轻松实现智能设备互联。下列对该系统分析说法中正确的是（　　）
A．网络安全出现问题，视频监控系统可能被入侵，体现系统环境适应性差
B．既要考虑系统的舒适性，又要考虑系统的安全性，体现技术综合性
C．小米智能家居系统设计，先考虑三大核心产品组成，再考虑智能设备互联，体现系统整体性原则
D．由于供电系统电压波动，导致智能设备损坏，体现系统相关性
10．在大自然中，鹿.兔奔跑速度快，能逃避猛兽追捕；刺猬身上长尖刺，使猛兽无从下口；黄鼬遇敌时突放臭气，扰乱猛兽神志，影响其情绪，在其迟疑间跑掉。这是生态系统基本特性中的（ ）。
A．整体性 B．相关性 C．动态性 D．环境适应性
11．GPS是由美国国防部研制建立的一种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度的三维位置、速度和精准定时等导航信息，是卫星通信技术在导航领域的应用典范，它极大地提高了地球社会的信息化水平，有力地推动了数字经济的发展。主要目的是为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通信等一些军事目的，车载GPS系统（全球卫星定位系统）包括三大部分：空间部分--天上导航卫星；地面控制部分--地面监控系统；用户设备部分--GPS信号接收机。上述三个部分运行良好与否将直接影响汽车的卫星定位。以下对该系统说法不正确的是（　　）
A．车载GPS系统（全球卫星定位系统）包括三大部分，这三个部分运行良好与否将直接影响汽车的卫星定位，体现系统具有整体性
B．车载GPS系统为陆海空三大领域提供实时、全天候和全球性的导航服务，并用于情报搜集、核爆监测和应急通信等一些军事目的，体现系统具有目的性
C．车载GPS系统具有的全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统功能是各子系统所没有的，体现系统具有相关性
D．车载GPS系统内部的可充电电池，用一段时间后其储存电量能力下降，体现系统具有动态性
12．如图所示为某电梯曳引电动机控制系统的示意图。其工作过程：PLC根据输入的呼梯信号和传感器检测到的目前电梯所处的位置比较后自动计算曳引电动机的运行方向及速度，变频器根据PLC的控制指令控制曳引电动机的转速和方向。关于该电梯曳引电机控制系统，下列分析中不恰当的是（ ）
A．能根据呼梯信号将电梯送至相应楼层体现了系统的目的性
B．曳引电动机长期使用性能下降，体现了系统的动态性
C．PLC能自动计算曳引电动机的运行方向及速度，体现了系统分析的科学性原则
D．PLC的计算精度会影响变频器的输出精度，体现了系统的相关性
13．如图所示为一款新颖的代步工具电动平衡车，采用电力驱动、具有自我平衡能力，短途代步非常方便。目前电动平衡车主要通过伺服控制器、传感器、电机三大部分组成。平衡车平衡控制系统的工作原理被称为动态平衡原理，采用运动补偿算法，利用其内部的陀螺仪和加速度传感器，来精确检测车体姿态的微小变化，并利用精密的伺服控制系统，灵敏地驱动电机，进行相应调整，以保持整个车体的稳定和平衡。此外，电动平衡车还具有自动断电控制系统，当人摔倒或者不在平衡车上时，平衡车能自动断电，保持电量。关于电动平衡车的说法不正确的是（ ）
A．平衡车内部的传感器出现故障，影响车体平稳地运行，体现了系统的整体性
B．使用一段时间后，电动平衡车的续航能力减弱，体现了系统的动态性
C．该平衡车依据人体重心的改变便可以实现车辆的启动、加速、减速和停止等动作，体现了系统的环境适应性
D．当人摔倒或不在平衡车上时，车辆会自动进行断电，体现系统的目的性
14．“蛟龙号”载人潜水器是一艘由中国自行设计、自主集成研制的载人潜水器，其身上有着江阴企业的“影子”。2014年11月23日，在江阴市苏南国际码头，“蛟龙号”载人潜水器顺利安装至试验母船“向阳红09”船，将远赴西南印度洋执行试验性任务。“蛟龙号”载人潜水器有成千上万个零部位，这些零部件本身都很一般，但是它们按照一定的方式组合成一个整体就构成了性能优异的系统，从而体现了系统的（ ）
A．动态性 B．目的性 C．整体性 D．相关性
15．蠡湖位于无锡城区西南侧，是太湖伸进无锡城市的内湖，相传是越国大夫范蠡偕美女西施泛舟隐居之所。新世纪之初，无锡市委、市政府站在历史和时代的新高度，有序实施了退渔还湖、生态清淤、动力调水、拦污截污、生态修复、道路基础设施和沿湖绿化环境建设等系统工程，把蠡湖建成了一个自然环境与人文景观有机融合、交相辉映，旅游观光与休闲娱乐于一体的开放式生态型大公园。在城市水域治理时，既要考虑效率和成本，又要考虑治理效果，需统筹兼顾，综合考虑。这主要遵循了系统分析的（ ）
A．整体性原则 B．科学性原则 C．安全性原则 D．综合性原则
16．如图所示为智能输液器及其控制系统示意图，该系统包括智能输液滴速控制子系统、异常情况报警子系统以及输液完毕后的关断子系统。其中智能输液滴速控制系统工作原理是：红外对管检测茂菲滴管里是否有药液滴落，将信号送入单片机计算并与设定的滴速进行比较，控制蠕动泵改变药液的滴速，从而实现精确调速。
从系统角度分析，正确的是（ ）
A．在没人看护的情况下，系统能实现自动关断，体现了系统的环境适应性
B．三个子系统的控制器都是单片机，因此单片机是系统的核心元件，体现了系统的整体性
C．该控制器单片机经过精确的对比来调节速度，体现了系统分析的科学性原则
D．设计该系统时，既要考虑滴速的精确性，还要考虑异常情况下的安全性，体现了系统分析的综合性原则
二、填空题
17．小明在使用普通的手推车时发现该手推车在静止状态下稳定性不理想，上台阶又存在一定的困难。于是他想将其进行改进，请完成以下任务：
（1）小明提出了下列设计要求，其中不合理的是_____（在 下列选项中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
A．改进后的手推车在静止状态下稳定性良好；
B．改进后的手推车能拉上台阶；
C．改进后的手推车要有一定的强度；
D．改进后的手推车非常省力，可以给5岁以上的小朋友使用。
（2）为了获得设计所需的大量资料，小明利用课余时间到商店、工厂、图书馆等处收集了各种资料，这个阶段属于设计一般过程中的______阶段（在A．发现与明确问题；B．制作模型或原型；C．制定设计方案；D．测试、评估及优化中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（3）为使小车能顺利上台阶，小明设计了三种轮子，其中结构合理的是______（在A．将原来轮子换成万向轮；B．在轮子外圈均匀分布的若干突起杆件；C．使用组合轮中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（4）你所选方案的轮子从结构的稳定性考虑，下面方案不能有效提高手推车静止状态下稳定性的是_____（在A．适当增加轮子的重量；B．适当增加三个轮子之间的间距；C．适当增加组成车体钢管的直径中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（5）改进完成之后，小明在台阶上进行试验，检测手推车能否顺利爬上台阶，该试验方法属于_____（在A．模拟试验法；B．强化试验法；C．优选试验法；D．虚拟试验法；E.移植试验法中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）；
（6）将普通轮换成所选方案的轮子后，能使手推车具有更好的_____（在A．环境适应性；B．动态性；C．相关性中选择合适的选项，将序号填入“ ”处）。
18．如图所示是一款办公室的工作椅，它的组装包含以下几个环节：A．将气杆插入五爪脚；B．将靠背安装到坐垫的托盘卡槽内，并用螺栓固定；C．将轮子安装到五爪脚上；D．将托盘安装到坐垫上；E．将靠背和坐垫安装到气杆上；F．将头枕安装到靠背上；G．将扶手安装到靠背和坐垫上。请完成下列各题（将正确选项的序号填入到对应的作答区域中）。
（1）座椅的固定螺栓用的是如上图所示的螺栓，则应选择下列哪种工具紧固______；
（2）
合理的组装流程为：C→A→______→______→E→______→______；
（3）椅子坐的时间长了螺栓会松动，需要隔段时间紧固一下，体现了系统的______。（A．整体性；B．动态性）
19．如图所示为汽车发动机的供油流程。燃油从油箱中被燃油泵抽出，经过燃油滤清器到达喷油嘴，喷油嘴喷出的油雾与通过空气滤芯的空气混合，从进气管被吸入气缸燃烧后由排气管排出。由于燃油泵的压力比较大，因此还需要燃油压力调节器，可以将多余的燃油从回油管送回油箱。燃油蒸汽回收罐可以回收蒸发的油气，回收罐下部通过电磁阀与进气歧管相连接，在需要多喷油时，可以打开电磁阀，将油引入到歧管当中。请根据描述回答下列问题。
（1）在设计该流程时，不需要考虑的因素是_______（在“A．喷油嘴的喷油模式；B．空气滤芯的过滤效果；C．汽车尾气的处理方式”中选择合适的一项，将序号填入“ ”处）；
（2）下列关于该流程的分析中正确的是______、______（在下列选项中选择合适的两项，将序号填入“ ”处）；
A．燃油蒸汽回收罐回收到的蒸发油气不能直接流回油箱；
B．燃油与空气同时到达喷油嘴内；
C．供油流程的实现需要燃油压力调节器的支持；
D．燃油滤清器和空气滤芯可合并使用以降低系统成本。
（3）若发现汽车发动机喷油嘴不能喷油，产生该现象的原因不可能是_______（在下列选项中选择合适的一项，将序号填入“ ”处）；
A．油箱存油不足；B．燃油滤清器滤芯堵塞；C．燃油蒸汽回收罐下部电磁阀故障。
（4）在发动机停机或怠速运转时，微机使电磁阀关闭，从油箱中逸出的燃油蒸汽被回收罐中的活性炭吸收，防止汽车油箱内蒸发的燃油蒸汽排入大气；当发动机以高速运转时，电磁阀开启，储存在蒸汽回收罐内的燃油蒸汽通过真空软管后被吸入发动机，使之得到充分利用。汽车中燃油蒸汽回收的设计体现了设计的_______（在“A．经济原则；B．可持续发展原则”中选择合适的一项，将序号填入“ ”处）。
（5）需定期清洗汽车发动机供油系统中的喷油嘴，以防止其堵塞，主要体现了系统具有_______（在“A．动态性；B．目的性； C．科学性”中选择合适的一项，将序号填入“ ”处）。
20．如图所示为双圆锥齿轮传动机构的结构示意图，键安装在转轴与圆锥齿轮之间的键槽处，用于传递扭矩，轴套1、轴套2 用于固定转轴，转轴正好穿过支架上的安装孔，安装键后， 转轴无法穿过支架上的安装孔。该传动机构的装配需要以下环节：A．安装轴套1 和轴套 2；B．安装齿轮轴；C．安装键；D．放置圆锥齿轮；E.转轴穿过支架上的右侧安装孔；F.转轴穿过支架上的左侧安装孔。
(1)合理的装配流程为：______ →______ → D → _____ → _____→ A；
(2)以下事例体现系统相关性的是 ______(A．齿轮轴转动可以带动圆锥齿轮转动，从而带动转轴转动；B．圆锤齿轮传动可以用来传递两相交轴之间的运动和动力；C．需要经常加润滑油，使齿轮摩擦面减少磨损)；
(3)该传动机构不适用于______
A． B． C．
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参考答案：
1．C
2．B
3．C
4．A
5．A
6．D
7．C
8．C
9．D
10．B
11．C
12．C
13．C
14．C
15．D
16．D
17． D C C C A A
18． B D B G$%$F F$%$G B
19． C A C C B A
20． B E C F A C
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