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高中通用技术苏教版必修2第三单元系统与设计练习题
一、选择题
下列关于系统的叙述中，不正确的是（???
）
A.
系统的整体功能通常大于组成系统的各部分的功能之和
B.
系统的目的性是指每个系统都具有某种目的，要实现一定的功能
C.
系统需要适应外部环境的变化
D.
在一个系统中，有时各子系统之间往往是互不相干的，甚至是相互对立的
如图所示是一张设计别致的弹簧秤,利用弹性金属片的弹性,秤盘受重时会下沉,
通过重量刻度尺可读出重物的重量。从系统的角度分析,下列说法中错误的是（）
???????
A.
弹簧秤称量有一定范围,体现了系统的环境适应性
B.
长期使用后,弹性金属片的弹性会变差,体现了系统的动态性
C.
弹性金属片、重量刻度尺、秤盘和底座共同构成了弹簧秤系统,
体现了系统的整体性
D.
弹性金属片的弹性系数和重量刻度尺的刻度相互关联,体现了系统的相关性
2018年初,
我国北斗卫星导航系统将进入和GPS系统的兼容运行阶段。从系统的角度分析,
下列说法不正确的是（）
A.
主按站、注入站、测市站和空间卫星相互影响,
体现了系统的相关性
B.
北斗系统优先覆盖“一带一路”相关国家和区域,体现了系统的环境适应性
C.
主控站、注入站、监测站和空间卫星共同构成了导航系统,
体现了系统的整体性
D.
系统具有定位、导航、授时、短报文通信等功能,体现了系统的目的性
我国北斗卫星导航系统已进入运行阶段。从系统的角度分析,
下列说法中不正确的是（）
A.
北斗卫星导航系统目前仅覆盖亚太地区,体现了系统的环境适应性
B.
主控站、注入站、监测站和空间卫星相互影响,
体现了系统的相关性
C.
系统具有定位、导航、授时、短报文通信功能,体现了系统的目的性
D.
主控站、注入站、监测站和空间卫星共同构成了导航系统,体现了系统的整体性
如图所示为世界最大的单口径射电望远镜FAST,
在雨雪天它仍然能正常工作,这体现了系统的（?
?
）???????
A.
环境适应性
B.
相关性
C.
目的性
D.
整体性
如图所示为一款内置锂电池的智能投影虚拟键盘，可在桌面上投影出虚拟键盘，用以输入中文、英文等多种语言，还可充当便携式充电器使用。以下关于该系统的说法中，不正确的是
A.
锂电池损坏后，键盘将无法使用，体现了系统的相关性
B.
可充当便携式充电器使用，体现了系统的目的性
C.
电池使用一段时间后，续航能力下降，体现了系统的动态性
D.
光线过强的场所使用时不易看清键盘按键，说明系统的环境适应性差
下列关于系统基本特性的说法中,错误的是
A.
整体性与相关性都有体现要素对整体的影响
B.
电脑中的CPU风扇转速随CPU温度变化而变化，体现了系统的动态性
C.
家用电冰箱不能紧贴墙壁放置，应该与墙壁保持一定的距离，体现了系统的环境适应性
D.
钟表用来指示时间和计时，体现了系统的整体性
如图所示是某幼儿园门口的人脸识别系统，利用计算机图象处理技术从视频中提取人脸特征，与资料库中的人脸特征进行对比，确认进入人员的身份．请根据示意图和上述说明，完成13、14题．
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.
人脸特征识别的准确性
B.
计算机图象处理的速度
C.
图象采集的精度
D.
进入人员的人脸特征
列车提速是对铁路运输系统的优化。以下说法正确的是（　　）
A.
只要有先进的机车，就能提速
B.
不仅需要有先进的机车，还需要道路、桥梁、隧道等基础设施的配套改进
C.
只有使用“动车组”才能提速
D.
只有重新铺设铁路，才能提速
下列对交通路口红绿灯定时控制系统的设计分析不正确的是（　　）
A.
该系统是开环控制系统
B.
被控对象是按照红绿灯指示行驶的车辆
C.
控制器可以选用定时器
D.
系统的输入量是设定的时间
每隔一段时间，有关部门都会使用专业仪器设备，运用定量分析方法对教室、体育馆等学校用房进行结构安全检查。这体现了系统分析的（）
A.
整体性原则
B.
综合性原则
C.
科学性原则
D.
相关性原则
五粮液的改革者刘沛龙利用华罗庚的优选法解开酒阵之谜，在一个星期里选出了38和35两个最佳度数，成就了美味、醇香不变的低度白酒荣誉称号。华罗庚题诗回赠中写道：“名酒五粮液，优选味更醇；省粮五百担，产量增五成。”这充分说明系统分析应该遵循（）
A.
整体性原则
B.
科学性原则
C.
综合性原则
D.
人性化设计原则
现代手机从传统的只有通话等简单功能发展到有摄像头、录音、播放MP3等功能，这种变化属于（　　）
A.
系统的优化
B.
系统的增加
C.
系统的改变
D.
系统的破坏
如图所示是智能化的现代农业果园。从系统的角度分析，下列说法中不正确的是（　　）
A.
能适应不同的气候条件，体现了系统的动态性
B.
可生产多种反季节水果，体现了系统的目的性
C.
果园中各个功能部件会相互影响，体现了系统的相关性
D.
果园中某些部件出现损坏，将影响整个系统的运行，体现了系统的整体性
在设计节能房屋系统时，下列措施不合适的是（???
）
A.
外墙体覆盖保温材料
B.
安装水源过滤装置
C.
安装真空隔热玻璃窗
D.
利用光导纤维将自然光引入各个房间
在家庭装潢过程中，室内住宅电气系统的设计是很重要的环节。下列关于室内住宅电气系统设计的分析中，不正确的是（???
）
A.
室内住宅电气系统设计中，成本要始终放在第一位
B.
可以将住宅电气系统按需求分成不同的回路进行设计
C.
导线的选用要根据线路的用电负载来确定
D.
电气线路布置要考虑方便用户使用
小王想在普通手电筒的基础上，通过增加一些配件将其改装成户外使用的防水、抗震手电筒。下列配件中，最优先考虑的是（）
A.
可充电锂电池
B.
户外挂钩
C.
橡胶外壳和垫圈
D.
大功率LED灯泡
明明准备制作一款带有照明功能的雨伞，从系统设计的角度出发，下列分析中不恰当的是()
A.
雨伞和手电筒是多功能雨伞的两个子系统
B.
伞柄既可以作为手电筒的外壳又能收纳雨伞
C.
利用伞面收集太阳能直接给灯泡供电
D.
伞柄既是雨伞子系统的要素，又是手电筒子系统的要素
城市地下管线系统包括城市范围内供水、排水、燃气、热力、电力、通信、广播电视、工业等管线及其附属设施，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。下列关于城市地下管线系统设计的分析不正确的是?
（???
）
A.
城市地下管线系统设计时要长远考虑，以一个较长的时间段来确定目标
B.
在安置各类管线时，要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关系
C.
确定各部分管线位置时，可以先按城市区域划分子系统后再分析
D.
城市地下管线系统设计过程中，要根据优先等级一步步完成设计目标
在设计节能房屋系统时，下列措施不合适的是?
（???
）
A.
外墙体覆盖保温材料
B.
安装水源过滤装置
C.
安装真空隔热玻璃窗
D.
利用光导纤维将自然光引入各个房间
二、分析评价题
如图的工业锅炉，压力控制主要由气嘴、阀杆、杠杆、重锤等组成。当锅炉工作压力超过设定值时，气嘴被打开，蒸汽向外排放，锅炉内压力下降。请根据示意图和描述，完成以下任务：
（1）该系统的控制手段和控制方式分别属于___和____（在①手动控制；②自动控制；③开环控制；④闭环控制中选择合适的选项，将序号填写在“_____”处）；
（2）该系统中不可能是控制器的是_____（在①杠杆；②重锤；③气嘴中选择合适的选项，将序号填写在“_____”处）；
（3）要增加锅炉内的压力，最合理的方法是_____（在①加大火力；②重锤右移；③增加杠杆长度中选择合适的选项，将序号填写在“_____”处）；
（4）通过移动重锤位置调整锅炉压力设定值，体现了系统的_____（在①环境适应性；②整体性；③相关性中选择合适的选项，将序号填写在“_____”处）。
（5）锅炉的最大压力值是系统优化的_____（在①目标函数；②约束条件；③影响因素中选择合适的选项，将序号填写在“_____”处）。
三、技术应用题
宋朝大中祥符年间,
京城发生一场大火,
皇宫被烧成一片废墟。灾后,
真宗皇帝命丁谓主持修复皇宫工程。丁谓首先下令在皇宫前大街挖沟取土烧砖,
没几天大街就变成一条宽大的水渠;
接着,
他又下令将汴水引入水渠,
用竹筏和船把建筑材料运至宫门;
皇宫修复完毕,
水渠排水后,
又把瓦砾灰土填入其中,
复为大街。它的主要特点是:
节省了大量资金,
大大加快了工程进度。
试分析:
(1)针对其特点,它要解决的问题是:在修复皇宫的过程中,对运输瓦砾灰土、取土烧制砖瓦、运输建筑材料三项主要工作进行优化和优化,既缩短时间,又节省资金。
(2)它解决问题的技术方法是:他运用(一种科学的决策方法),把取土烧砖、运材、回填三者看成一个整体来处理,体现了系统的、两个基本特性。
(3)它的1个优点和1个缺点分别是:
(4)你针对缺点的改进意见是:
如图所示为太阳能热水器系统示意图。真空管集热器利用太阳能将储水箱中的水加热后供用户使用。当阳光不足或用户用水量过大时，可自动启动电加热器对储水箱中的水加热。水位低时控制器可以控制供水入口开关打开，储水箱中水满时能自动停止进水，当储水箱中缺水时发出报警。根据该系统回答以下问题：
（1）该系统的补水控制系统的控制手段和控制方式分别为________、________（在“A．自动控制；B．手动控制；C．开环控制；D．闭环控制”中选择合适的选项，将序号填写在“________”处）；
（2）该系统中有多个子系统，其中对水加热的子系统是________、________（在“A．电加热；B．卫浴设施；C．水位控制子系统；D．真空管集热；E．水循环子系统”中选择合适的选项，将序号填写在“________”处）；
（3）该控制系统中的电加热器属于系统中的________（在“A．控制器；B．执行器；C．被控对象”中选择合适的选项，将序号填写在“________”处）；
（4）在设计时要统筹兼顾储水箱水位控制、水温控制、集热器集热和冷热水循环、自来水输入和热水输出等控制目标。这体现了系统分析的________（在“A．综合性；B．科学性；C．整体性”中选择一项，将序号填写在“________”处）原则。
答案和解析
1.【答案】D
【解析】
【分析】
本题考查的是系统的概念及特性。系统的特性总共有五大特性，分别是：整体性（全局、集合）--侧重于“部分影响整体”；相关性（匹配、关联）
--侧重于“部分与部分之间的关联”；目的性（功能）--侧重于系统的目的，系统特有的功能；动态性（自我更新）--侧重于系统的变化和发展；环境适应性（自适应）--侧重于系统适应环境的变化。
【解答】
A.系统的整体功能通常大于组成系统的各部分的功能之和，根据系统定义可知，A正确，但不符合题意；
B.系统的目的性是指每个系统都具有某种目的，要实现一定的功能，故B正确，但不符合题意；
C.系统需要适应外部环境的变化，是系统的环境的适应性，故C正确，但不符合题意；
D.同一个系统中，各子系统之间也是相互联系、相互作用的，故D错误，但符合题意。
?故选D。
2.【答案】A
【解析】
【分析】
本题主要考查系统的基本特性的知识点。
【解答】
弹簧秤称量有一定范围，体现了系统的目的性。故错误的选A。
3.【答案】B
【解析】
【分析】
本题主要考查系统的性质。旨在考查学生对书本知识的理解。
【解答】
环境适应性是指一个系统要具有对外界环境的适应能力，保持原有的特性。而北斗系统优先覆盖“一带一路”相关国家和区域，与环境适应性无关，是国家的战略布局。
故本题答案为：B。
4.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查技术的基本特性。
【解答】
北斗卫星导航系统目前仅覆盖亚太地区，体现不出系统的环境适应性，跟国家的战略布局有关，所以选项A不正确。
故本题答案为：A。
5.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查系统的特性。系统的基本特性有：整体性、相关性、目的性、动态性、环境适应性。
【解答】
射电望远镜FAST能在恶劣的雨雪天气还能正常工作，体现的是对外界环境的适应能力。
???????故本题答案为：A。
6.【答案】A
【解析】
【分析】本题考查系统的基本特性和系统分析的原则。
【解析】锂电池损坏后，键盘将无法使用，体现了系统的整体性，A错误，但符合题意。
故选A。
7.【答案】D
【解析】
【分析】本题考查系统的基本特性。
【解析】钟表用来指示时间和计时，体现了系统的目的性，?D错误，但符合题意。
故选D。
8.【答案】D
【解析】为了提高该系统的性能，需要进一步优化。下列属于影响系统优化的因素是：人脸特征识别的准确性。计算机图象处理的速度。图象采集的精度。因此，ABC都是影响系统优化的因素。D进入人员的人脸特征不影响系统优化。
故选：D。
影响系统优化因素：优化目标、优化的投入、约束条件还有某些不确定的不可预见的因素也会影响系统的优化．
考查系统优化的影响因素．影响因素可人为调节．
9.【答案】B
【解析】对列车提速产生显著影响，并且可人为调节的因素成为影响系统优化的因素，列车提速不仅需要有先进的机车，还需要道路、桥梁、隧道等基础设施的配套改进。
故选：B。
系统的优化是指在给定条件下，根据系统优化的目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化。
本题考查系统的优化，对系统起着限制作用，并且不能人为调节的因素称为约束条件。本题难度系数0.8，属于简单题。
10.【答案】B
【解析】A、该系统是开环控制系统。控制系统的输出量不对系统的控制产生任何影响，这种控制系统称为开环控制系统，符合开环控制系统的定义，故正确；
B、被控对象是红绿转化的信号灯，行驶的车辆和行人是被控对象，故错误；
C、控制器可以选用定时器，因为红绿黄灯来回交替，都按照一定的秒数来控制，所以可以通过定时器做控制器，故正确；
D、系统的输入量是设定的时间，故正确。
故选：B。
本题的考点是系统的控制系统。控制是指人们根据自己的目的，通过一定的手段，使事物沿着某一确定的方向发展，它分输入量、控制器、执行器、控制对象和输出量。
交通路口红绿灯定时控制系统是典型的开环控制系统，还有公园音乐喷泉等等，需要我们掌握它们的运行原理，题目较易。
11.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查系统分析的原则，了解系统分析的多个原则是解题的关键。
【解答】
每隔一段时间，有关部门都会使用专业仪器设备，运用定量分析方法对教室、体育馆等学校用房进行结构安全检查。运用定量分析的方法体现了系统分析的科学性原则。故C正确。
12.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查系统分析应遵循的原则，掌握系统分析的基本原则是解题关键。
【解答】
五粮液改革者通过优选法确定最佳度数，是运用科学方法和数学工具进行定量分析，体现了系统分析的科学性原则，B正确。
?故选B。
13.【答案】A
【解析】由分析知这种变化属于：系。统优化。
故选：A。
现代手机从传统的只有通话等简单功能发展到有摄像头、录音、播放MP3等多功能．实现了系统优化．
考查系统的最优化．系统的优化是指在给定的条件下，根据系统优化的目标，采取一定的手段和方法，使系统的目标值达到最大化．不同的目标对应着不同的优化结果．
14.【答案】A
【解析】A、能适应不同的气候条件，体现系统对环境的适应，即系统的环境适应性，故错误。
B、可生产多种反季节水果，体现了系统的功能，即系统的目的性，故正确。
C、各个功能部件会相互影响，元素之间相互影响，体现了系统的相关性，故正确。
D、某些部件损坏，将影响整个系统的运行，即元素影响整体功能实现，体现了系统的整体性，故正确。
故选：A。
系统的基本特性有5个，即目的性、整体性、相关性、动态性、环境适应性。
本题考查系统的基本特性，系统的动态性体现的是系统自身的变化，环境适应性体现的是系统对环境的适应。
15.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查的是设计的措施。安装水过滤装置并没有体现节能的效果，主要是从健康角度考虑，据此作答。
【解答】
A.设计节能房屋时，外墙体应覆盖保温材料，故A正确，但不符合题意；
B.安装水源过滤装置与设计节能房屋没有联系，主要是从健康角度考虑，故B错误，但符合题意；
C.安装真空隔热玻璃窗能够使室内冬暖夏凉，能够节约能源，故C正确，但不符合题意；
D.利用光导纤维将自然光引入各个房间能够节约能源，故D正确，但不符合题意。
故选B。
16.【答案】A
【解析】
【分析】
本题考查的是对电气系统设计的分析。系统设计时，安全要始终放在第一位，据此作答。
【解答】
A.在室内住宅电气系统设计中，成本是很重要，但不放在第一位，故A错误，但符合题意；
B.将住宅电气系统按需求分成不同的回路进行设计，实用性会更强，故B正确，但不符合题意；
C.导线的选用要根据线路的用电负载来确定，故C正确，但不符合题意；
D.电气线路布置要考虑方便用户使用，才能更实用，故D正确，但不符合题意。
故选A。
17.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查的是设计考虑的问题，属于基础题。
?依题意，为了防水、抗震，最优先考虑橡胶外壳和垫圈，据此作答。
【解答】
设计目标是防水、抗震，所以优先考虑抗震的橡胶外壳和帮助连接处防水的垫圈，故C正确。
故选C。
18.【答案】C
【解析】雨天没有阳光
19.【答案】C
【解析】
【分析】
本题考查的是系统设计分析。
【解答】
A.在进行城市地下管线系统设计时必须有长远考虑，不能在短时间内改动，不然会有很大的影响，故A正确，但不符合题意；
B.在安置各类管线时，要运用系统的思想综合考虑各部分之间的关系，不然会造成不良的后果，故B正确，但不符合题意；
C.确定各部分管线位置时，应先按城市总体系统进行分析，再按城市区域划分为子系统，故C错误，但符合题意；
D.城市地下管线系统设计过程中，要根据优先等级一步步完成设计目标，故D正确，但不符合题意。
?故选C。
20.【答案】B
【解析】
【分析】
本题考查的是设计的措施。
【解答】
A.设计节能房屋时，外墙体应覆盖保温材料，故A正确，但不符合题意；
B.安装水源过滤装置与设计节能房屋没有联系，故B错误，但符合题意；
C.安装真空隔热玻璃窗能够使室内冬暖夏凉，能够节约能源，故C正确，但不符合题意；
D.利用光导纤维将自然光引入各个房间能够节约能源，故D正确，但不符合题意。
故选B。
21.【答案】（1）②；④；
（2）③；
（3）②；
（4）③；
（5）②。
【解析】
?【分析】本题考查控制系统的组成，控制系统的手段和方式，系统的特性，系统优化，系统分析的原则等知识点。
【解答】
（1）该系统的控制手段和控制方式分别属于自动控制和开环控制。
（2）控制器是指对输入信号进行处理并发出控制命令的装置或元件。该系统中不可能是控制器的是气嘴。
（3）重锤右移，力矩变大，故增加了锅炉内的压力。
（4）系统的相关性是指组成系统的各要素之间或系统整体与部分之间相互作用、相互联系。通过移动重锤位置调整锅炉压力设定值，体现了系统的相关性。
（5）约束条件是对系统的功能起着限制作用、并且是不能人为调节的因素。锅炉的最大压力值是系统优化的约束条件。
22.【答案】(1)①工期?
?②成本
(2)①系统分析?
?②整体性?
??③相关性
(3)优点:省钱、省时地完成修复工程。
缺点:
取土烧砖、运输材料、废物回填三者相互制约、相互影响,
任何一环出问题都将影其他工作的正常进行。
(4)针对缺点的改进意见：在系统分析的同时，科学地设计项目进度计划，落实好各项工作的关键节点和发生问题后的预案。
【解析】本题考查了流程的优化及目的，系统分析及系统的基本特征，以及系统的最优化，属于中档题。
（1）直接根据系统的优化及目的进行分析解答即可；
（2）从系统分析，系统的整体性及相关性进行解答即可；
（3）流程优化过程应考虑的主要问题进行分析；
（4）可以根据系统的最优化进行分析。
23.【答案】（1）A
D
（2）A
D
（3）B
（4）A
【解析】本题考查控制系统的分析、子系统。
（1）根据题意，可知该系统的补水系统的控制手段为自动控制，A正确；控制方式为闭环控制，D正确。
（2）对水加热的子系统是电加热和真空管集热，AD正确。
（3）电加热器是执行器，B正确。
???????（4）设计时统筹兼顾，体现了系统分析的综合性原则。
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