2025普通高中通用技术学业水平考试专题练--优化集训10 系统及其设计（含答案）

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2025普通高中通用技术学业水平考试
优化集训10　系统及其设计
1.(2023年浙江温州高二月考)以下事例不一定为系统优化的是(　　)
A.农作物采用立体栽培技术
B.电脑操作系统升级
C.施工方法从依次施工变为平行施工
D.普通台灯变为调光台灯
2.时钟结构中的任何一个齿轮的损坏都会影响时钟的正常功能,这说明(　　)
A.系统具有目的性,要实现一定的功能
B.系统要素发生变化将影响系统整体功能
C.系统是动态的,处于运动变化和发展之中
D.系统的环境适应性不够好
3.(2024年浙江衢温5+1联盟高二月考)某月球车由八个子系统组成:移动、导航控制、电源、热控、结构与机构、综合电子、测控数传、有效载荷。下列关于月球车系统的分析不恰当的是(　　)
A.测控数传能保证月球车与地球38.4万千米的通信及与着陆器之间的通信,体现月球车系统的目的性
B.由于月球的尘土及低引力,月球车底盘由铝合金管型材料制成,轮胎由涂有锌层的编织丝网制成,并使用以钛片做成的斜纹来提供摩擦力,体现了系统的环境适应性
C.设计系统时,系统内各个装置之间的参数选择应通过计算使之相互匹配,体现了系统分析的科学性原则
D.综合电子由中心计算机、驱动模块、处理模块等集中一体化,出现故障,导航控制系统也相继出现偏差,体现系统的相关性
4.(2024年浙江五校联考)如图是某智能行人闯红灯抓拍取证系统,包含语音提示子系统、抓拍子系统和显示子系统。当红灯亮起时语音提示子系统接收红灯信号,监测斑马线上是否有行人闯红灯,并进行语音警示。同时,摄像机抓拍斑马线上越线行人的位置和状态,并将监控画面传送给控制单元。控制单元对画面进行实时分析,一旦判定出行人闯红灯,便立即对违章行人进行面部特征捕捉,并将违章行人的头像和违章行为显示在LED显示屏上滚动播放。下列关于该智能行人闯红灯抓拍取证系统的设计与分析不恰当的是(　　)
A.系统设计要从整体出发,以系统整体功能的最优为目的
B.抓拍子系统损坏,会导致无法显示违章行人的图像,体现了系统的相关性
C.先分别设计三个子系统,再确定系统总体结构
D.摄像机的清晰度属于系统优化的影响因素
5.单一的视图往往无法完整地分析出一个立体结构的形状特征,而按预定规则形成的三视图体系就能全面地对立体结构进行特征解读,这说明(　　)
A.系统的各要素在孤立状态下也具有整体的功能
B.系统的任何一个要素发生变化时,会影响其他要素或整体的功能发挥
C.系统的整体功能大于组成系统的各部分的功能之和
D.系统是由多个元素组成的整体
6.(2023年浙江浙南联盟高三联考)一种不合格产品自动筛选系统如图所示,包含产品传输子系统和产品筛选子系统。其工作过程:电机2转动带动传送带运动,把传送带上的产品往右带动。当传感器检测到不合格品时,电机1带动推杆往外运动,把不合格品推出传送带,让传送带上只留下合格品。下列关于不合格产品自动筛选系统的设计与分析不恰当的是(　　)
A.选择推杆时,既要考虑电机1的位置又要考虑传送带的宽度
B.控制器的运行效率会影响产品识别的准确率
C.提高传送带传送速度有利于推杆精准推下不合格产品
D.传感器的可靠性对产品传输子系统没有影响
7.(2023年浙江金丽衢12校联考)某门禁控制系统示意图如图所示。该控制系统主要由单门控制器、电子阀门、进门刷卡器、出门按钮、电锁等部分组成。其工作原理是:出门按钮被按下或者进门刷卡器读取正确卡片信息后,单门控制器发出信号通过电子阀门使电锁断电,从而使电锁失去吸力。当门禁控制系统出现故障时,可通过管理终端来分析出现故障的原因。下列关于该门禁控制系统的分析不正确的是(　　)
A.该系统可在各种高温、潮湿、日晒等环境下正常使用,体现了系统的环境适应性
B.电子阀门损坏时门禁控制系统无法控制电锁的通断,体现了系统的整体性
C.电子阀门的性能属于该系统优化的约束条件
D.该系统在门内不需要刷卡只需按出门按钮就可打开电锁,体现了系统的目的性
8.(2023年浙江湖丽衢三地联考)如图所示的鸡蛋分拣系统,包含托盘输送子系统、图像分析子系统和机械臂分拣子系统,其工作过程:传感器1检测到托盘时,传送带1暂停,PLC控制相机拍摄鸡蛋透光图像并传送至计算机,计算机运行图像识别算法识别出裂壳蛋,并发送其在托盘中的孔位信息给PLC,传送带1恢复运行;当存在裂壳蛋的托盘被传感器2检测到时,传送带2暂停,PLC根据孔位信息控制机械臂将裂壳蛋依次拣至收集盒。下列关于该鸡蛋分拣系统的设计与分析合理的是(　　)
A.上料前应当设置鸡蛋自动清洗装置
B.为了提高裂壳蛋拣出率,可适当提升传送带的运行速度
C.为了优化成本,可用单个电机驱动两条传送带
D.图像识别算法的优劣会影响摄像机的使用寿命
9.(2023年浙江绍兴模拟)如图所示的货箱封装检测分拣系统(图a为系统示意图,图b为系统框图模型),包含货箱传输子系统、封装子系统和分拣子系统。其工作过程:待封货箱等间距整齐排列在传送带Ⅰ上,当位置检测器检测到货箱时,传送带Ⅰ暂停;工控机控制机械手对货箱进行封装;封装检测器检测货箱是否封装完好并将检测信息传递至工控机,若货箱未封装好,则工控机控制推动杆将未封装好的货箱推至传送带Ⅱ上,若货箱封装完好,则推动杆不推动货箱。下列关于该系统设计与分析的说法不合理的是(　　)
图a
图b
A.系统设计要从整体出发,以快速有效地封装货箱、分拣货箱为目标
B.系统分析过程中建立了系统框图模型,属于建模的分析方法
C.系统设计要考虑货箱传输子系统与分拣子系统之间的相互影响
D.工控机可根据计算模型分析出货箱是否封装好,体现了系统分析的科学性原则
10.(2023年浙江金华十校联考)某汽车安全带预警控制系统的工作流程图如图所示,当系统检测到安全带未系且满足一定条件时,预警单元报警。从系统角度分析,下列关于该控制系统说法不正确的是(　　)
A.选择座椅传感器,要考虑ECU型号,体现了系统的相关性
B.当车速大于5 km/h且安全带未系时,预警单元能够报警,体现了系统的目的性
C.系统设计时,进行建模测试评估,确立最适合的预警系统,体现了系统分析的科学性原则
D.在设计该系统时,综合了多种方案的优点,体现了系统分析的综合性原则
11.某注肥控制系统如图所示,该系统包含定量注肥控制子系统和过压保护控制子系统。定量注肥控制子系统的工作过程为:通过流量传感器获取系统实际排出的施肥量,与设定值进行比较来控制压力泵,从而精确控制施肥量。过压保护控制子系统的工作过程为:压力正常时,电磁阀处于关闭状态,当管道意外堵塞或注肥口关闭,管内压力增大超过安全值时,控制器关闭压力泵,并控制继电器打开电磁阀,使管道内的液态肥料部分回流。下列关于该注肥控制系统的设计和分析不恰当的是(　　)
A.继电器和电磁阀的工作参数要匹配,体现了系统的相关性
B.选择压力泵时,需要考虑它的功率
C.流量传感器的可靠性对过压保护控制子系统的工作基本没有影响
D.设计该系统时,既要考虑检测装置,又要考虑压力泵等,体现了系统分析的综合性原则
12.(2023年浙江台州二模)如图所示的电容检测切断系统,包含电容传送子系统、电容检测子系统和电容切断子系统,其工作过程为:上一道工序完成的一组6个电容通过传送带传送到探针位置时,传送带暂停;探针下降检测,检测数据传送到工控机;传送带继续运行,当电容传送到切刀位置时,传送带暂停,工控机根据检测数据判断不合格电容的位置,控制相应位置的切刀下降,切断不合格电容,合格电容继续传送到下一道工序。下列关于该电容检测切断系统的设计与分析不恰当的是(　　)
A.切刀使用一段时间后,刀头变钝,体现了系统的动态性
B.不合格电容的位置是该系统进行优化时的影响因素
C.探针的检测会影响切刀的工作,体现了系统的相关性
D.工控机对电容检测数据的计算比较,不能体现系统分析的科学性原则
13.(2023年浙江嘉兴二模)飞机仰俯角自动控制系统原理图如图所示,它通过控制飞机升降舵的偏转,改变飞机的仰俯角,其工作过程是:当垂直陀螺仪检测到飞机的仰俯角与设定角度不同时,陀螺仪电位器就会输出电压信号,放大器放大电压信号驱动舵机,舵机推动升降舵偏转,稳定飞机的仰俯角。下列关于飞机仰俯角自动控制系统的设计与分析不恰当的是(　　)
A.在系统分析的基础上,完成该系统的设计
B.飞机仰俯角的变化会影响升降舵的偏转
C.陀螺仪电位器的参数与飞机仰俯角的设定有关
D.阵风和气流属于该系统优化的影响因素
14.(2023年浙江强基联盟高三联考)如图所示的快递分拣系统,包含快递输送子系统和快递抓取子系统,其工作过程:快递整齐排列在传送带上,输送到扫描区,扫描仪扫描快递上的条形码后将相关信息输送到工控机,工控机根据相关信息控制机械手,将快递分拣到不同分拣框内。下列关于该快递分拣系统的设计与分析不恰当的是(　　)
A.扫描仪的扫描速度会影响分拣效率
B.机械手设计时不需要考虑快递的重量
C.扫描仪传感器的可靠性会影响分拣系统的稳定性
D.设计系统时需根据传送带的运行速度计算出机械手的运行速度
15.(2024年浙江名校开学考试)某学校安装了如图a所示的道闸控制系统,只有登记的机动车才能快速通过。道闸由车辆识别仪、控制模块、电机、传动机构、平衡装置、机箱、闸杆等部分组成。当登记的汽车驶入识别区域时,控制模块控制电机转动,升起闸杆。请根据示意图和描述,完成以下任务。
(1)该系统设计的主要目的是　　　　(在“A.解决停车难问题;B.保障车辆停车时的安全;C.提高校门口的通行效率”中选择合适的选项,将选项填入“　　”处)。
(2)为了检测是否有车辆靠近,以下适合选用的传感器是　　　　(在“A.压敏电阻;B.光敏电阻;C.声敏传感器;D.力敏传感器”中选择合适的选项,将选项填入“　　”处)。
(3)如图b为闸杆升降运动的驱动机构,此刻若电机轴顺时针转动,则闸杆　　　　(在“A.升起;B.下降;C.保持不动”中选择合适的选项,将选项填入“　　”处)。
(4)如图c为平衡弹簧安装结构,它可以为闸杆的起降提供平衡与助力的作用。拐臂和转轴之间采用的连接方式为　　　　(在“A.刚连接;B.铰连接”中选择合适的选项,将选项填入“　　”处)。
(5)小明发现当有车辆冲撞闸杆时,容易造成闸杆弯曲断裂。小明构思了以下杆把的结构,下列设计方案合理的是　　　　。
(6)如下表是几种常见材料的性能比较,综合考虑表中所列的因素,最适合作闸杆的材料是　　　　(在“A.普通塑料;B.铝合金;C.玻璃钢”中选择合适的选项,将选项填入“　　”处)。
材料 强度 密度 (g/cm3) 寿命 (年) 抗腐 蚀性 单位长度 价格(元)
普通塑料 弱 1.0 3 好 20
铝合金 强 2.8 15 较好 40
玻璃钢 强 2.0 30 好 45
优化集训10　系统及其设计
1.D　系统优化是指在一定条件下,使系统达到更理想、更佳效果的过程。普通台灯变为调光台灯不属于系统优化。故选D。
2.B　3.A　4.C
5.C　三视图大于单个视图的功能之和。
6.C　要把物体推出去,推杆长度要足够,电机的位置也会影响推杆行程,A正确;控制器的运行效率会影响产品识别的准确率,B正确;提高传送带传送速度不利于推杆精准推下不合格产品,C错误;传感器影响的是产品筛选子系统,D正确。
7.C　电子阀门的性能属于该系统优化的影响因素。故选C。
8.A　提高裂壳蛋拣出率,裂壳蛋应清晰,所以上料前应当设置鸡蛋自动清洗装置,以便于裂壳蛋的识别,A正确;适当提升传送带的运行速度,不能提高裂壳蛋的识别速度,B错误;单个电机不能驱动两条传送带,C错误;图像识别算法的优劣不会影响摄像机的使用寿命,D错误。
9.D　这是工控机计算,不是人分析计算系统,不能体现系统分析的科学性原则。
10.D　综合多方案的优点,不是这个系统的目标,因此无法体现系统分析的综合性原则。
11.D　压力泵是要素不是目标,因此无法体现系统分析的综合性原则。
12.B　不合格电容的位置与电容检测切断系统无关。
13.D　影响系统优化的因素是指对系统的目标函数产生显著影响,并且可以人为调节的因素。阵风和气流会影响飞机的俯仰角,但不能人为调节,是系统优化的约束条件而不是影响因素。故选D。
14.B　解析 扫描仪的扫描速度会影响分拣效率,A正确;机械手设计时需要考虑快递的重量,B错误;扫描仪传感器的可靠性会影响分拣系统的稳定性,C正确;设计系统时需根据传送带的运行速度计算出机械手的运行速度,D正确。
15.答案 (1)C　(2)D　(3)A　(4)A　(5)C　(6)C
解析 (1)根据题意知,该系统设计的目的是提高校门口的通行效率,与停车和安全问题无关。故选C。
(2)检测是否有车辆靠近,应选择传感器,故A、B排除;声敏传感器是一种流量检测传感器;力敏传感器是将应力、压力等力学量转换成电信号的转换器件。故选D。
(3)电机轴顺时针转动,连杆2顺时针转动,摇杆顺时针转动,闸杆升起。故选A。
(4)由题图c可知,拐臂和转轴之间不能转动也不能移动,故采用的连接方式为刚连接。故选A。
(5)车辆冲撞闸杆时,为防止闸杆弯曲断裂,则闸杆需能向着冲撞方向转动,A容易断裂,B只能向上转动,C与之相符。
(6)根据题表可知,普通塑料强度太弱,寿命低,不适合;玻璃钢的抗腐蚀性好,使用寿命是铝合金的2倍。故选C。
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