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第一单元 小小工程师
一、判断题
1．（2023·龙岗期末）塔台建造的越高抵御风力的能力越强。（　　）
2．（2023·增城期末）建造塔台的竞标要点中项目成本是不可忽视的一项。（　　）
3．（2023·单县期末）住房都是有一定结构的，根据需求不同，结构也会存在差异。（　　）
4．（2023·瑞安期末）“材料成本统计”可以通过制订材料费用进行测算，但是“分工合作”和“美观”是无法量化的项目，需要全班评议，共同商讨。（　　）
5．（2023·瑞安期末）台灯、沙发、电视、电脑等都是住房的基本结构。（　　）
6．（2023·佛山期末）制作塔台模型的材料中，吸管是用来搭建塔台模型的，胶带是用来加固的，剪刀是用来剪胶带或吸管的，尺子是用来测量塔台高度的。（　　）
7．（2023·肇庆期末）排水系统是我们住房的必需系统。（　　）
8．（2023·汕头期末）交流评估时可以参照别人的成功案例进行修改。（　　）
9．（2023·深圳期末）住房的各个系统之间都是独立的，互相并不关联。（　　）
10．（2023·广州期末）美观和成本是工程项目的核心。 （　　）
二、单选题
11．（2023·龙岗期末）下列不属于塔台的竞标要点的是（　　）。
A．项目人员分工 B．项目成本 C．项目安全性
12．（2023·龙岗期末）建造港珠澳大桥的过程中，中国工程师开创性地攻克了深埋沉管、快速成岛等一系列世界技术难题，在40米深的海底建成了世界上最长的海底沉管隧道。工程师设计海底沉价隧道的主要原因是（　　）
A．降低施工成本 B．保证通航顺畅 C．减少海水腐蚀
13．（2023·珠海期末）（　　）是工程设计活动所不具备的特点。
A．单一性 B．往复性 C．复杂性
14．（2023·佛山期末）在征集工程项目的设计方案时，会通过竞标的方式来确定建设的资格，（　　）不是竞标团队必须要体现的内容。
A．设计方案 B．设计师介绍 C．成本预算
15．（2023·汕头期末）制作月球基地模型时，其中一部分形状是梯形，如要使用两根棍子进行加固，下列方法比较合适的是（　　）
A．①② B．②③ C．①③
16．（2023·肇庆期末）小明组在经历完一系列的塔台评估活动后，其他小组指出小明组的塔台模型存在重大问题，小明组应该（　　）。
A．直接宣告制作失败，一切从头开始
B．将问题记录下来，组内研讨后改进
C．直接篡改测评数据，使塔台符合标准
17．（2022·中山期末）很多铁路桥梁都建有特别的框架结构，其中___框架更稳固，承重能力较强。（　　）
A．正方形 B．三角形 C．梯形
18．（2023·朝阳期末）工程一般经历（　　）过程。
A．设计和制作 B．测试和评估 C．以上都是
19．（2022·汕尾期末）校门口的伸缩移动门可以自由伸缩，关于移动门的设计说法不正确的是（　　）
A．镂空样式设计是为了减少风力的影响
B．门底的轮子是为了将滑动摩擦变成滚动摩擦，更加省力
C．大门伸缩移动设计不需要考虑热胀冷缩问题
20．（2023·梅州期末）在月球基地建设过程中，发现原来的设计有问题，应该（　　）
A．严格按照设计图制作，不能再修改了
B．对原设计进行修改，再按新的设计图进行建造
C．根据工程实际需要，直接改建
三、连线题
21．（2023·湛江期末）请将塔台模型测试与其对应的评分标准连线。
塔高 使用电风扇三挡风力吹动塔台情况
顶端承重 塔台模型高度是否达标
抗风能力 放置相同重物的数量
抗震能力 塔台结构是否合理，外形的美观程度
美观 使用专业地震模拟仪器，测试三挡强度的抗震情况
四、综合题
22．（2023·韶关期末）阅读“中国天眼”资料，回答下列问题
“中国天眼”是一台500米口径球面射电望远镜。建设该望远镜是一个涉及各个领域的大工程。为了选址，勘测过程长达12年，最终选址定在贵州省平塘县的大窝凼洼地。这块洼地，有几百米的山注被四面的山体环绕，正好能挡住外界电磁波的干扰。
在建造准备阶段，“天眼”工程首先就遇到材料难题——钢索材料达不到工程要求。为了解决这个问题，总设计师南仁东决定转向钢索的研制，经历了近百次失败，最终，研制出满足要求的钢索结构。突破种种技术和工程难题后，在2016年的9月份，这座500米口径球面射电望远镜，终于落成启用了。
（1）上图为“中国天眼”的设计图和局部结构图，从图中我们可以发现除镜面外，“中国天眼”的主体结构属于( 　 　）结构，尽量多地使用了( 　 　）形结构，使得“天眼”更加稳固。
（2）观察图中铁塔，你觉得它有哪些设计优点？（请至少写出两点）
（3）“中国天眼”最终选址定在贵州省平塘县的大窝凼洼地，你觉得选择这个地址建造有什么好处？（请至少写出两点）
五、实验探究题
23．（2023·深圳期末）建造塔台。
（1）小科小组想要建造一座塔台，应该依次经历（　　）这些步骤。
①在限制的条件下进行设计②制作一个模型(画或写解决方案)③实施建设 ④测试这个模型，评估并改进⑤明确一个要解决的问题
A．①②④③⑤ B．⑤①②④③ C．⑤②④①③
（2）在设计过程中，你认为小科要注意满足（　　）的要求。
①美观②稳固 ③价廉④塔台越高越好
A．①② B．①②③ C．①②③④
（3）在制作模型过程中，一般从搭建　 　(填“底座”或“侧面”)开始。
（4）框架结构在广大建筑中得到广泛应用，框果结构的优点的是　 　。
（5）小科小组做好了塔台，请跟着他们一起来测试塔台吧。小科在测试塔台高度时，不需要用到的材料是（　　）
A．刻度尺 B．平的桌面 C．天平
（6）如右图，在测试塔台高度时，该塔台高度应该是（　　）的长度，
A．AC B．BC C．BD
（7）在测试塔台抗震能力时，抗震仪的大小调整顺序是（　　）
A．先小挡再大挡 B．先大挡再小挡 C．以上两种方法都行
（8）在测试塔台的过程中，不应该（　　）
A．小组里只要一个人测试，其他同学看着就行
B．每组都有很多事要做，例如测试、观察塔台变化情况、记录等
C．小组里要每人都有事做，分工合作
答案解析部分
1．【答案】错误
【解析】塔身上小下大、上轻下重，有利于抗风、抗震、增加塔台的稳定性，相比较而言，塔台模型越高，重心越高，抗风能力越弱，题目的说法是错误的。
2．【答案】正确
【解析】建造塔台的竞标要点中项目成本是不可忽视的一项。题目说法正确。
3．【答案】正确
【解析】住房都是有一定结构的，根据需求不同，结构也会存在差异。住房由供水、供暖、采光、电路等多个系统组成。住房需要经历定的建造过程，每一个过程都非常重要，需协同发挥作用，所以题干中的说法是正确的。
4．【答案】错误
【解析】 设计图及文字说明依照是否有绘图、文字、标注，是否表述清晰打分；材料成本统计可以通过制订材料费用进行测算，例如吸管一根0.1元、钩码一个1元、滚珠一个0.2元、胶带一米0.1元、弹簧一个0.2元，进行各组成本统计，通过排名打分；分工合作情况由各组自行介绍；模型美观方面通过塔台结构是否合理、外形美观程度进行打分，题目观点错误。
5．【答案】错误
【解析】电冰箱、电视机、沙发、台灯、电脑等属于房屋里的电器家具，不属于住房的结构。题目说法错误。
6．【答案】正确
【解析】在设计制作一个高60厘米的塔台时，他们需要的材料有吸管、尺子、剪刀、胶带等。在制作塔台模型的材料中，吸管是用来搭建塔台模型的，胶带是用来加固的，剪刀是用来剪胶带或吸管的，尺子是用来测量塔台高度的。
7．【答案】正确
【解析】住房的基本系统包括供水系统、供暖系统、排水系统、采光系统和电路系统等，它们是住房功能的基本保障，题目的说法是正确的。
8．【答案】正确
【解析】 针对各组的模型开展交流评估活动，评估活动不仅自评本组设计，小组间还要进行互评，在互评中通过相互借鉴、相互帮助、资源共享等。在塔台模型进行交流评估过程时，要正视其他小组对本小组的建议，做出必要的修改。
9．【答案】错误
【解析】住房建筑由许多系统组成，比如供电、供水、排水、电路等，住房各系统相互作用、相互影响，需要科学、系统的设计，让各部分充分发挥作用。
10．【答案】错误
【解析】我们在制作塔台的时候，要制订塔台竞标书。制订塔台竞标书时，竟标的要点是项目成本和项目安全性。
11．【答案】A
【解析】我们在制作塔台的时候，要制订塔台竞标书。制订塔台竞标书时，竞标的要点是项目成本和项目安全性。项目人员分工不属于塔台的竞标要点。
12．【答案】B
【解析】港珠澳大桥要经过通向香港的唯一航道，桥面高度必须超过80米，桥塔高度超过200米，而香港机场不允许有超过88米的建筑物出现在这片水域上，解决方案就是在这片水域上修建六七千米长的海底隧道和22.9千米长的跨海大桥。工程师设计海底沉管隧道的主要原因是保证通航顺畅。
13．【答案】A
【解析】工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善。能针对一个具体的任务，按照设计的基本步骤来设计一个产品或完成指定的任务。工程设计活动具有往复性、复杂性的特点，单一性是工程设计活动所不具备的特点。
14．【答案】B
【解析】工程设计的基本步骤包括明确问题、确定方案、设计制作、改进完善。我们在制作工程项目设计方案的时候，要制订工程项目设计竞标书。在竞标书中，包含使用材料、成本预算、人员分工、时间分配、工程项目的设计方案等要素，设计师简介不是竞标团队必须在标书中体现的内容。
15．【答案】C
【解析】在框架结构中三角形是最稳定的结构，所以比较合适的是①和③。
16．【答案】B
【解析】实验过程中遇到问题，应该将问题记录下来，进行问题研究，探讨问题是如何产生的，该如何去改进。选项B正确。
17．【答案】B
【解析】三角形具有稳定性。很多铁路桥梁都建有特别的框架结构，其中三角形框架更稳固，承重能力较强。
18．【答案】C
【解析】工程设计的基本步骤：明确一个要解决的问题；在限制条件下进行设计；制作一个模型(画或写解决方案)；测试这个模型，评估并改进；实施建设。所以工程建造一般要经历设计、制作、测试、评估、改进的过程。故选D。
19．【答案】C
【解析】伸缩移动门也有热胀冷缩的特性，所以设计时也需要考虑热胀冷缩的问题。
20．【答案】B
【解析】在建设工程时发现设计有问题时，应该先对原设计进行修改，然后再根据图纸进行建造。
21．【答案】略
【解析】塔高评分标准：塔台模型高度是否达标，我们需要使用直尺等材料，塔台模型高度太高，对于抗风有一定影响；测试顶端承重评分标准：放置相同重物的数量(使用书本或装满水的矿泉水瓶做重物)；抗风的能力评分标准：使用电风扇三挡风力吹动塔台情况。塔身采用框架结构，减小受到的风力；美观评分标准：塔台结构是否合理，外形的美观程度；抗震能力评分标准：需要使用专业仪器进行地震模拟，测试三挡强度的抗震情况。
22．【答案】（1）框架；三角
（2）①框架结构中的小格子都是三角形结构，稳固性更好。②整体结构上小下大、上轻下重，稳固性能好(合理即可)。
（3）①四面的山体环绕，正好能挡住外界电磁波的干扰。② 洼地，有利于工程实施（合理即可）
【解析】工程建设的一般步骤是明确一个要解决的问题，在限制条件下进行设计，制作一个模型(画或写设计方案)，测试这个模型评估并改进，最后实施建设。
（1）观察设计图和结构图，我们发现“中国天眼”在制造过程中使用了很多的框架结构，其中三角形的结构使用较多，这是因为三角形结构具有稳定性强的特点。应用框架结构既可以节省材料又可以增强稳定性。
（2）三角形具有稳定性，所以使用的三角形结构增强了“中国天眼”的稳定性。同时我们发现“中国天眼”整体结构呈现一个上面小、下面大、上面轻、下面重的特点，这使得稳固性能更好了。
（3）选在这个洼地，土石工程量小，安装方便，利于工程的实施。此地被四面的山体环绕，远离城镇人群，受电磁波的干扰小。
23．【答案】（1）B
（2）B
（3）底座
（4）抗风和抗震能力都很好
（5）C
（6）B
（7）A
（8）A
【解析】（1）工程是为了满足我们的需要设计和使用技术，解决实际问题和制造产品的活动。工程建设的步骤：明确一个要解决的问题；在限制条件下进行设计；制作一个模型（画或写解决方案）；测试这个模型、评估并改进；实施建设。
（2）在设计过程中，要注意满足美观、稳固、价廉的要求，塔台高度会影响稳定性，并不是越高越好。
（3）制作塔台模型时，要按照设计图纸制作模型。我们要按搭建顺序来制作塔台模型，搭建塔台的顺序是底座搭建、侧面搭建、整体搭建。
（4）像铁塔这样骨架式的构造叫做框架结构。框架铁塔结构特点：①上小下大②上轻下重③风阻小等，由于这些特点，框架结构的抗风和抗震能力都很好。
（5）台模型的高度是指从桌面到塔台模型平面的最高点和最低点的中间位置的高度，我们需要在平的桌面用卷尺来测试塔高检测塔台模型高度是否达标。天平是测量物体质量的工具，所以测量塔高不需要用到天平。
（6）塔台模型的高度是指从桌面到塔台模型平面的最高点和最低点的中间位置的高度，所以该塔台高度应该是BC的长度。
（7）使用专业地震模拟仪器，测试三挡强度的抗震情况测试塔台的抗震能力。在测试塔台抗震能力时，抗震仪先小挡再大挡。
（8）测试塔台时，需要小组分工合作，组员之间分头展开工作，需要时与相关成员交流沟通，这样不但可以减少错误发生，还可以提高整体的效率。所以在测试塔台的过程中，不应该小组里只要一个人测试，其他同学看着就行。

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