专题17 走进制造(知识点+例题+习题)-2024-2025学年七下科学期末考点专题(浙教版2024)(含解析)

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专题17 走进制造(知识点+例题+习题)-2024-2025学年七下科学期末考点专题(浙教版2024)(含解析)

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专题17走进制造
知识点一物品的制造
1.制造的概念:将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。如,将纸张折成纸飞机、千纸鹤;将铁块加工成汤匙、冰箱;将木头加工成桌椅等。
2.制造门类:制造门类众多,有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。
(1)电子产品制造:是一个复杂且技术密集的过程。
它涵盖计算机、手机、电子器件等众多产品制造。以手机制造为例,首先是设计环节,包括外观和内部电路等设计。接着是零部件生产,像芯片制造需要高精度的半导体工艺,屏幕生产涉及复杂的液晶显示技术。然后是组装,将处理器、屏幕、摄像头等众多零部件精确地组合在一起。最后是测试环节,检测手机的性能、信号接收、软件兼容性等方面是否达标。电子产品制造推动了现代通信、计算机技术等领域的进步,是科技产业的重要支柱。
(2)汽车制造:是一个复杂的工业过程。首先是设计阶段,考虑外观、性能和舒适性。接着是冲压,把钢板压成车身部件。车身车间将这些部件焊接组装成白车身。在涂装车间进行喷漆防护。总装环节把发动机、座椅等零部件安装到车身上。汽车制造融合机械、电子、材料等众多技术,生产出轿车、SUV、客车等不同类型的汽车,满足人们不同的出行需求,提供高效、舒适的交通工具。
(3)船舶制造:是综合性极强的工业领域。前期要依据用途、航区进行精准设计,货船侧重载货量,客船侧重舒适度。制造时,先切割钢板、经弯曲成型,打造船体各分段;再焊接组装,焊缝质量关乎航行安全。随后是舾装,安装设备、铺设线路;最后涂装防腐油漆。从巨型油轮到豪华邮轮,船舶制造融合多种学科技术,助力全球海洋运输、旅游发展。
(4)机械制造:是工业基石,流程严谨精细。先经产品设计,工程师勾勒蓝图,敲定机械结构、功能细节;再选钢材、铸件等原料,投入精密加工。车削、铣削、磨削上阵,精准塑造零件;之后是热处理强化性能,装配环节依序组合,调试优化。大到巨型盾构机,小至家用缝纫机,机械制造凭专业技术,撑起各行业运转,推动工业前行。
(5)化学制造:是利用化学反应生产各种化学品的过程。它涵盖基础原料制造,像生产硫酸、火碱等。在化肥制造领域,为农业提供氮肥、磷肥等。制药行业也依赖化学制造,合成原料药并制成药剂。其生产过程包括原料预处理、化学反应和产品精制。通过精确控制反应条件,如温度、压力、催化剂,制造出高纯度、高质量的产品,对推动农业、医药等诸多行业发展起着至关重要的作用。
(6)食品制造:是以农产品、畜产品等为原料,加工成可供食用产品的行业。先是原料筛选,剔除劣质品,保证品质源头。烘焙食品,要精准调配面粉、酵母、糖比例,经发酵、烤制,香气四溢;乳制品则着重杀菌、均质,保留营养与风味。食品制造遵循严苛的卫生标准,利用保鲜、调味技术,让传统小吃、新潮零食纷纷上架,满足大众舌尖味蕾,丰富饮食生活。
(7)纺织制造:是将各类天然或化学纤维加工成织物的产业。先是纤维原料预处理,如棉花要除杂、开松;羊毛需洗净梳理。纺纱环节,把纤维捻成纱线,粗细、强度有严格要求。织布时,机织、针织各展其长,机织纹路规整,针织弹性出色。后续还有印染工序,赋予织物缤纷色彩与时尚图案。从日常衣物到工业用布,纺织制造靠精湛工艺,让纤维华丽变身,装点生活、助力生产。
(8)医药制造:是关乎健康的重要产业。它分为化学药制造和中药制造。化学药制造包括原料药合成和制剂生产,在严格环境下,利用化学合成或生物技术生产药物,制成片剂、胶囊等剂型。中药制造涉及中药材炮制和中成药生产,将中药材按古方或现代工艺加工,提取有效成分制成丸剂、颗粒等。医药制造需遵循严格质量规范,确保药物安全、有效,为医疗保健提供有力支持。
例题:将原材料转化为人类所需产品的工程技术称为__________
解:制造工程技术就是专门研究如何将原材料通过一系列的加工、处理等操作,最终转化为符合人类需求的产品。例如,在汽车制造中,钢材、橡胶等原材料经过冲压、焊接、组装等制造工艺,变成了可供人们使用的汽车。
故答案为:
制造工程技术。
知识点二现代制造技术与工程
1.制造技术的发展:随着社会的进步,制造技术由使用简单工具的手工制造发展为采用复杂机械的机器制造、自动化制造,以及当今信息社会的智能制造、纳米制造、生物制造等先进制造技术与工程。
2.现代先进制造技术
(1)智能制造:是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。如装有程序控制系统的数控机床,就是一种机电一体化的智能制造设备。
(2)纳米制造:主要指研究纳米结构生长、加工、改性、组装等制造方法与工艺,以生产纳米尺度的结构与器件。如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。纳米制造大大提升了制造的精度。
(3)生物制造:是以微生物细胞生产生物制剂,或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成,或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式,主要有基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。
◎拓展
人工合成淀粉技术
人工合成淀粉技术是一项极具创新性的技术。它的基本原理是利用化学催化剂将二氧化碳和氢气转化为甲醇,再通过一系列复杂的酶促反应,将甲醇转化为淀粉。这一过程模拟了自然光合作用的部分路径,但效率比植物合成淀粉高很多。
这项技术突破了自然光合作用的诸多限制,比如不受季节、地域和气侯的影响。在环保方面,它为二氧化碳的减排提供了新途径,能有效缓解温室气体带来的环境压力。同时,在未来的粮食生产等领域也可能会带来革命性的变化,为解决粮食危机等问题提供新思路。
例题:科学家用单个分子制成了“纳米车”,它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞。下列有关“纳米车”的说法正确的是(  )
A.“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动
B.“纳米车”分子不是由原子构成的
C.“纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的
D.“纳米车”研制成功说明在一定条件下人可以控制分子运动
解:A、“纳米车”研制成功表明分子在人为外力作用下能按规定线路运动,但并非意味着分子必须在外力作用下才会运动。实际上,分子本身就处在不停的无规则运动之中,A错误。
B、分子是由原子构成的,这是分子结构的基本特点,所以“纳米车”分子也不例外,同样是由原子构成,B错误。
C、分子的质量和体积极其微小,肉眼无法直接看见分子,“纳米车”运输药物分子的过程涉及分子层面,因此肉眼不可见,C错误。
D、“纳米车”能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放,这说明在一定条件下,人可以通过特定手段控制分子运动,使其按照人的意愿行动,D正确。
故选:D。
知识点三从制造大国迈向制造强国
我国实现制造强国三步走战略:
第一步:到2025年,迈入制造强国行列,进入世界制造强国第二方阵。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平,形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群,在全球产业分工和价值链中的地位明显提升。
第二步:到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平,位居世界制造强国第二方阵前列,成为名副其实的制造强国。创新能力大幅提升,重点领域发展取得重大突破,整体竞争力明显增强,优势行业形成全球创新引领能力,全面实现工业化。
第三步:到新中国成立一百年时,我国制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,进入世界制造强国第一方阵,成为世界领先的制造强国。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势,建成全球领先的技术体系和产业体系。
1.相传鲁班是我国古代著名的工匠。有一回,鲁班在着急上山砍树的时候,不小心被小草划破了手。经过仔细观察,他发现这个小草的叶子边上有许多小齿,受此启发,鲁班发明了锯子(如图所示)。鲁班应该被称为   (填“科学家”或“工程师”),理由是   。
【解答】解:鲁班应该被称为工程师。理由是鲁班利用对小草叶子结构的观察,将其应用于实际工具的发明创造,设计并制造出了锯子,这是将知识应用于实际工程实践的典型表现,符合工程师的特点。
故答案为:
工程师 锯子是一项技术发明而不是自然规律。
2.马王堆汉墓出土的素纱禅衣被誉为西汉纺织业的一大代表作,其质量仅为   g。
【解答】解:根据科学阅读资料可知素纱禅衣的质量为49g。
故答案为:49。
3.以下哪个不是制造门类中的细分领域(  )
A.电子产品制造 B.航空母舰制造
C.时尚设计制造 D.医药制造
【解答】解:航空母舰制造属于船舶制造门类中的一个分支,不属于细分领域。
故选:B。
4.在人类社会的发展过程中,为了满足人们在衣、食、住、行等方面的需求,产生了各种各样的技术。下列技术中,为了满足人们“行”这一方面需求的是(  )
A.纺织技术 B.建筑技术
C.通信技术 D.车船制造技术
【解答】解:A.纺织技术主要是用于制作衣物,满足人们“衣”的需求,故A错误;
B.建筑技术用于建造房屋等建筑,满足人们“住”的需求,故B错误;
C.通信技术主要用于信息的传递和交流,与“行”的需求无关,故C错误;
D.车船制造技术制造的车船是人们出行的交通工具,满足了人们“行”的需求,故D正确。
故选:D。
5.书写工具经历了从鹅毛吸水笔—钢笔—圆珠笔这一技术发展过程。圆珠笔要顺畅地书写,关键是(  )
A.油墨制造术 B.笔管制造技术
C.小圆珠的制造技术 D.以上都是关键技术
【解答】解:A.油墨制造术很重要,合适的油墨粘度、干燥速度等特性对于书写流畅性必不可少,但仅油墨制造术不能完全保证圆珠笔顺畅书写,故A错误。B.笔管制造技术影响着圆珠笔的整体结构和油墨的输送等方面,但单独的笔管制造技术也不是顺畅书写的唯一关键,故B错误。C.小圆珠的制造技术关键,若小圆珠制造精度不够,滚动不顺畅,会严重影响书写,但它也不是唯一的关键,故C错误。D.油墨制造术、笔管制造技术、小圆珠的制造技术对于圆珠笔顺畅书写都起着关键作用,缺一不可,故D正确。故选:D。
6.以下哪个不是纳米制造可以生产的器件(  )
A.纳米电动机 B.大型机械零件
C.纳米传感器 D.纳米机器人
【解答】解:以纳米尺度可以生产纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。大型机械零件不属于纳米制造。
故选:B。
7.下列从棉花到成衣的制造环节中,对环境影响最大的是(  )
A.纺纱 B.织布 C.染布 D.制衣
【解答】解:从棉花到成衣的制造环节包括:采棉→纺纱→织布→染布→制衣,其中染布环节需要使用化工染料,并且会产生大量的污水,对环境影响最大。
故选:C。
8.从棉花到成衣的制造过程中,不包含以下哪个环节(  )
A.纺纱 B.织布 C.雕刻 D.制衣
【解答】解:从棉花到成衣的制造环节包括:采棉→纺纱→织布→染布→制衣,没有雕刻环节。
故选:C。
9.1764年的一个晚上,英国纺织工詹姆斯 哈格里夫斯回到家,不小心踢翻了他妻子正在使用的纺纱机,发现被踢倒的纺纱机仍在转动。受其启发他把几个纱锭竖着排列,用一个纺轮带动,制造出可以带动八个竖直纱锭的新纺纱机——珍妮纺纱机。詹姆斯获得技术问题来源的途径是(  )
A.技术研究与技术试验 B.观察日常生活
C.搜集和分析信息 D.别人给出的问题
【解答】解:A、“技术研究与技术试验”:材料中并没有提及詹姆斯是通过有目的、系统性的技术研究或者专门设计的技术试验来获得制造珍妮纺纱机的思路,他只是偶然在生活中发现的现象,所以该选项不符合。
B、“观察日常生活”:詹姆斯是在回到家,日常生活的环境中,因踢到纺纱机这一偶然事件,观察到被踢倒的纺纱机仍在转动,从而获得制造新纺纱机的灵感,这明显是从日常生活中的现象观察得到技术问题的来源,该选项符合题意。
C、“收集和分析信息”:材料里没有表明詹姆斯是通过收集和分析各类信息来产生制造新纺纱机的想法,是基于生活中的意外观察,并非信息收集分析,该选项不符合。
D、“别人给出的问题”:整个过程中没有别人给他提出制造新纺纱机这样的问题,是他自己在生活场景中的发现促使他制造出新机器,该选项不符合。
故选:B。
10.杭州亚运会铁饼赛事中,机器狗亮相现场,承担起了搬运铁饼的重任。这是全球首次在体育赛事中使用机器狗来运输比赛器材,为观众和工作人员带来了一种全新的视觉体验。下列关于该机器狗说法不正确的是(  )
A.使用机器狗可以大大减轻工作人员的工作负担,体现了技术解放人的作用
B.新一代的机器狗拥有算数、翻译、指路和播报天气等功能,体现了技术可以随意综合使用
C.技术人员为解决机器狗在实际运输过程中因重心位置偏移导致的“翻车”现象,对运动控制算法进行了测试调整,确保负重时也能运动自如,体现了技术的实践性
D.机器狗可爱又富有科技感的造型被网友评价为“最强萌物”,体现了艺术设计融入在技术产品的设计中
【解答】解:A、在赛事中,机器狗承担起运输铁饼的重任,大大减轻了工作人员原本运输铁饼的工作负担。技术解放人是指人类依靠技术解放或延长了自己的手、脚、眼、耳等身体器官的功能,拓展了活动空间,提高了劳动效率,增强了利用自然、保护自然、与自然和谐相处的能力。这里机器狗减轻工作人员工作负担,体现了技术解放人的作用,所以选项A说法正确。
B、新一代机器狗拥有导航、翻译、指路和播报天气等功能,这体现的是技术的多功能性,而不是“技术可以随意组合使用”。技术的各种功能是基于一定的科学原理和设计实现的,并非随意组合。所以选项B说法不正确。
C、技术人员为解决机器狗在实际运输中因重心位置偏移导致“翻车”的问题,对运动控制算法进行测试调整,使得机器狗在负重时也能运动自如。技术的实践性是指技术活动是人类利用自然、改造自然的实践活动。这里技术人员针对实际应用中出现的问题进行改进调整,正是技术实践性的体现,所以选项C说法正确。
D、机器狗可爱又富有科技感的造型被网友评价为“直戳萌点”,说明在设计机器狗时,除了考虑其功能性,还融入了艺术设计元素,使产品在满足实用需求的同时,具有一定的审美价值,体现了艺术设计融入在技术产品的设计中,所以选项D说法正确。
故选:B。
11.《中国制造2025》是我国政府为全面提升中国制造发展质量和水平的重大部署,以下选项中属于新材料方面的是(  )
A.射电望远镜“天眼” B.工业生产微晶钢
C.量子通信“量子”号 D.神威超级计算机
【解答】解:A、射电望远镜“天眼”主要是天文观测设备,涉及到光学、电子学等多方面技术,并非新材料方面,A 错误。
B、微晶钢是一种新型钢铁材料,具有高强度、高韧性等优异性能,属于新材料方面,B 正确。
C、量子通信“墨子”号主要体现的是量子通信技术,属于信息技术领域,不是新材料方面,C 错误。
D、神威超级计算机主要体现的是计算机技术和高性能计算能力,属于信息技术领域,不是新材料方面,D 错误。
故选:B。
12.产业数字化是指以新一代数字科技为支撑,以数据赋能为主线,对产业链上下游全要素进行数字化转型、升级和价值再造的过程。目前,我国已建成了全球最大规模的5G网络,助力产业数字化。产业数字化的发展为我国制造业的健康发展提供强劲动力。下列有关产业数字化的说法正确的是(  )
A.推进数实融合,筑牢现代化经济体系的根基
B.降低产品研发和制造成本,实现精细化管理
C.完善现代金融服务,增强制造业的盈利能力
D.打造全新产业生态体系,降低宏观经济风险
【解答】解:A、现代化经济体系的根基是实体经济。推进数实融合(产业数字化等体现数实融合 )对实体经济发展有重要作用,但它不是现代化经济体系的根基,所以选项A说法错误。
B、在产业数字化过程中,利用新一代数字科技,比如大数据、人工智能等技术,可以对产业链上下游全要素进行数字化转型。通过数字化手段,企业能够更精准地进行产品研发,利用数据优化研发流程,减少不必要的研发投入,从而降低产品研发成本。在制造环节,借助数字技术实现生产过程的自动化、智能化监控与管理,根据实时数据调整生产参数,提高生产效率,降低制造成本。同时,能够实现数据化管理,通过对生产、销售、库存等各环节数据的收集、分析,为企业决策提供依据,优化企业运营,所以选项B说法正确。
C、产业数字化主要聚焦于对产业链上下游制造业相关要素的数字化转型、升级和价值再造,重点不是兴首现代金融服务。虽然金融服务对制造业发展有支持作用,但产业数字化本身不是以兴起现代金融服务为主要内容来增强制造业盈利能力的,所以选项C说法错误。
D、产业数字化确实可以打造产业新产业生态体系,但是它并不能降低宏观经济风险。宏观经济风险受多种复杂因素影响,如国际经济形势、宏观经济政策、全球政治局势等,产业数字化主要是推动产业自身的数字化升级,难以从根本上降低宏观经济风险,所以选项D说法错误。
故选:B。
13.某少年的爷爷患了一种老年神经系统疾病,经常出现失忆、失语等情况,偶尔会发生走失现象,家里人非常着急。少年在人的帮助下,设计制造了一双带有薄膜式传感器的“袜子”,当那双装有传感器的袜子一触地时,他的手机就会发出警报。下列有关技术与设计的关系,说法错误的是(  )
A.一般情况下设计是集技术设计和艺术设计的综合体
B.技术设计需要结构学、材料学、电子技术等方面知识和技术的支撑
C.技术越发达,设计越进步,越限制人的自由,技术与设计带给人们的是束缚和限制
D.技术领域中的设计,核心是技术设计
【解答】解:A、设计是集技术设计和艺术设计的综合体,例如薄膜式传感器的“袜子”既要需要涉及传感器技又需要符合人体结构,故A说法正确;
B、技术设计需要结构学、材料学、电子技术等方面知识和技术的支撑,例如设计传感器袜子需要考虑袜子的材质、符合人体脚的结构、同时要选择什么样的芯片才能起到相应的作用,故B正确;
C、技术越发达,设计越进步,才能给人类提供更多的可能,而不是限制和束缚,故C错误;
D、技术设计的核心是设计,故D正确。
故选:C。
14.智能制造集成了哪些技术(  )
A.先进制造技术和信息技术
B.纳米技术和生物技术
C.化学制造和食品制造
D.机械制造和纺织制造
【解答】解:智能制造集成了先进制造技术、信息技术和智能技术。
故选:A。
15.生物制造主要利用什么进行化学品合成(  )
A.微生物细胞 B.植物细胞
C.动物细胞 D.人造细胞
【解答】解:生物制造主要利用微生物细胞进行化学合成。
故选:A。
16.3D打印技术以什么为蓝图进行打印(  )
A.实体模型 B.数字模型文件
C.手绘草图 D.口头描述
【解答】解:3D打印技术以数字模型文件为蓝图。
故选:B。
17.中国科学家实现二氧化碳到淀粉的人工合成,这一过程需要哪些基本元素(  )
A.水、氧气和电 B.水、二氧化碳和阳光
C.水、二氧化碳和电 D.二氧化碳、土壤和电
【解答】解:从二氧化碳到淀粉的人工合成,这项技术只需要水、二氧化碳和电,不依赖光合作用。
故选:C。
18.以下哪项不属于现代制造技术与工程(  )
A.智能制造 B.纳米制造 C.手工制造 D.生物制造
【解答】解:手工制造属于传统的制造技术,不属于现代制造技术与工程。
故选:C。
19.《中国制造2025》是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领,它指出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,通过“三步走”实现制造强国的战略目标。下列做法有利于实现《中国制造2025》目标的是(  )
A.将经济建设的重心转移到依靠传统产业和生态保护的轨道上来
B.发挥政府在资源配置中的决定性作用
C.坚持以人为本,发挥劳动者的数量优势
D.以改革之手激活创新引擎,释放创新活力
【解答】解:A.我国经济建设的重心是转移到依靠科技进步和提高劳动者素质的轨道上来,而不是依靠传统产业和生态保护的轨道上来。传统产业相对来说创新活力等方面可能不足,不利于实现制造强国战略中创新驱动等目标。故A说法错误;
B.在市场经济中,市场在资源配置中起决定性作用,政府主要是进行宏观调控,引导资源合理配置等。如果政府在资源配置中起决定性作用,会导致市场机制无法正常发挥作用,不利于制造业的市场化竞争和创新发展等,不符合《中国制造2025》市场导向等原则。故B说法错误;
C.实现制造强国目标,不仅要发挥劳动者数量优势,更重要的是发挥劳动者的质量优势,即提高劳动者的素质和技能水平。因为在创新驱动等发展方针下,高素质的劳动者才能更好地推动科技创新、提高产品质量等。仅强调数量优势难以满足高质量发展需求。故C说法错误;
D.改革是社会主义制度的自我完善和发展,以改革之手激活创新引擎,释放创新活力,能够为制造业的发展提供强大动力。创新驱动是《中国制造2025》的基本方针之一,通过改革激发创新,有利于推动制造业在技术、管理等多方面创新,从而助力实现制造强国战略目标。故D说法正确。
故选:D。
20.春节档电影《流浪地球2》在全国院线热映,影片中诸多硬核装备引发了影迷热议。其实,影片中的很多装备并不是特效而是用国产尖端装备设计改造出来的。网友们纷纷感叹“原来中国科幻的背后是中国制造”。对此,下列说法不正确的是(  )
A.强大的中国制造是实现科幻的坚强后盾
B.我国已是制造强国,奏响“中国制造”的最强音
C.我国制造业正朝着高质发展阶段迈进
D.影片用硬核科幻为中国制造和中国科技代言
【解答】解:A、影片中很多装备是用国产尖端装备设计改造出来,这表明强大的中国制造为科幻电影中的场景呈现提供了支撑,强大的中国制造是实现科幻的坚强基础,选项A说法正确。
B、目前我国制造业虽然取得了很大成就,但还不是制造强国。我国制造业大而不强的问题仍然突出,在核心技术、品牌建设、产业结构等方面与制造强国相比还有差距。所以说“我国已是制造强国,奏响‘中国制造’最强音”这种说法不正确,选项B符合题意。
C、近年来,我国制造业不断转型升级,向高端化、智能化、绿色化方向发展,正朝着提高发展阶段迈进,这符合我国制造业的发展趋势,选项C说法正确。
D、影片中用国产尖端装备设计改造出诸多硬核装备,这确实是在为中国制造和中国科技代言,展示了中国科技和制造的实力,选项D说法正确。
故选:B。
21.中国实现制造强国“三步走”战略的第一步目标是什么(  )
A.成为世界制造强国前列
B.制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平
C.迈入制造强国行列
D.制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列
【解答】解:我国实现制造强国:“三步走”战略的第一步目标是:迈入制造强国行列。
故选:C。
22.2024年9月25日,解放军火箭军发射了东风31AG洲际导弹。东风31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料,使得导弹的质量大幅降低,从而提高了射程和载荷重量。高强度碳纤维具有很多优异的性能,以下关于高强度碳纤维的说法错误的是(  )
A.高强度碳纤维密度小
B.高强度碳纤维的耐腐蚀性能较差
C.高强度碳纤维具有硬度大的特点
D.高强度碳纤维可用于航空航天等高端领域
【解答】解:A、东风31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料,使得导弹的质量大幅降低,这说明高强度碳纤维密度小,故A说法正确;B、东风31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料,说明高强度碳纤维的耐腐蚀性能较好,故B说法错误;C、东风31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料,说明高强度碳纤维具有硬度大的特点,故C说法正确;D、由题干信息可知,高强度碳纤维可用于航空航天等高端领域,故D说法正确。故选:B。
23.下列不属于工程项目的是(  )
A.水力力电站 B.京杭运河
C.文字处理 D.中国空间站
【解答】解:工程源于人类生存的需要和制造器物的需求。水力电站、京杭运河和中国空间站都属于工程项目,而文字处理属于技术。
故答案为:C。
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专题17走进制造
知识点一物品的制造
1.制造的概念:将原材料转化为人类所需产品的工程技术就是制造。如,将纸张折成纸飞机、千纸鹤;将铁块加工成汤匙、冰箱;将木头加工成桌椅等。
2.制造门类:制造门类众多,有电子产品制造、汽车制造、船舶制造、机械制造、化学制造、食品制造、纺织制造、医药制造等细分领域。
(1)电子产品制造:是一个复杂且技术密集的过程。
它涵盖计算机、手机、电子器件等众多产品制造。以手机制造为例,首先是设计环节,包括外观和内部电路等设计。接着是零部件生产,像芯片制造需要高精度的半导体工艺,屏幕生产涉及复杂的液晶显示技术。然后是组装,将处理器、屏幕、摄像头等众多零部件精确地组合在一起。最后是测试环节,检测手机的性能、信号接收、软件兼容性等方面是否达标。电子产品制造推动了现代通信、计算机技术等领域的进步,是科技产业的重要支柱。
(2)汽车制造:是一个复杂的工业过程。首先是设计阶段,考虑外观、性能和舒适性。接着是冲压,把钢板压成车身部件。车身车间将这些部件焊接组装成白车身。在涂装车间进行喷漆防护。总装环节把发动机、座椅等零部件安装到车身上。汽车制造融合机械、电子、材料等众多技术,生产出轿车、SUV、客车等不同类型的汽车,满足人们不同的出行需求,提供高效、舒适的交通工具。
(3)船舶制造:是综合性极强的工业领域。前期要依据用途、航区进行精准设计,货船侧重载货量,客船侧重舒适度。制造时,先切割钢板、经弯曲成型,打造船体各分段;再焊接组装,焊缝质量关乎航行安全。随后是舾装,安装设备、铺设线路;最后涂装防腐油漆。从巨型油轮到豪华邮轮,船舶制造融合多种学科技术,助力全球海洋运输、旅游发展。
(4)机械制造:是工业基石,流程严谨精细。先经产品设计,工程师勾勒蓝图,敲定机械结构、功能细节;再选钢材、铸件等原料,投入精密加工。车削、铣削、磨削上阵,精准塑造零件;之后是热处理强化性能,装配环节依序组合,调试优化。大到巨型盾构机,小至家用缝纫机,机械制造凭专业技术,撑起各行业运转,推动工业前行。
(5)化学制造:是利用化学反应生产各种化学品的过程。它涵盖基础原料制造,像生产硫酸、火碱等。在化肥制造领域,为农业提供氮肥、磷肥等。制药行业也依赖化学制造,合成原料药并制成药剂。其生产过程包括原料预处理、化学反应和产品精制。通过精确控制反应条件,如温度、压力、催化剂,制造出高纯度、高质量的产品,对推动农业、医药等诸多行业发展起着至关重要的作用。
(6)食品制造:是以农产品、畜产品等为原料,加工成可供食用产品的行业。先是原料筛选,剔除劣质品,保证品质源头。烘焙食品,要精准调配面粉、酵母、糖比例,经发酵、烤制,香气四溢;乳制品则着重杀菌、均质,保留营养与风味。食品制造遵循严苛的卫生标准,利用保鲜、调味技术,让传统小吃、新潮零食纷纷上架,满足大众舌尖味蕾,丰富饮食生活。
(7)纺织制造:是将各类天然或化学纤维加工成织物的产业。先是纤维原料预处理,如棉花要除杂、开松;羊毛需洗净梳理。纺纱环节,把纤维捻成纱线,粗细、强度有严格要求。织布时,机织、针织各展其长,机织纹路规整,针织弹性出色。后续还有印染工序,赋予织物缤纷色彩与时尚图案。从日常衣物到工业用布,纺织制造靠精湛工艺,让纤维华丽变身,装点生活、助力生产。
(8)医药制造:是关乎健康的重要产业。它分为化学药制造和中药制造。化学药制造包括原料药合成和制剂生产,在严格环境下,利用化学合成或生物技术生产药物,制成片剂、胶囊等剂型。中药制造涉及中药材炮制和中成药生产,将中药材按古方或现代工艺加工,提取有效成分制成丸剂、颗粒等。医药制造需遵循严格质量规范,确保药物安全、有效,为医疗保健提供有力支持。
例题:将原材料转化为人类所需产品的工程技术称为__________
知识点二现代制造技术与工程
1.制造技术的发展:随着社会的进步,制造技术由使用简单工具的手工制造发展为采用复杂机械的机器制造、自动化制造,以及当今信息社会的智能制造、纳米制造、生物制造等先进制造技术与工程。
2.现代先进制造技术
(1)智能制造:是具有感知、决策、执行功能的各类制造装备的统称。它是先进制造技术、信息技术和智能技术的集成与融合。如装有程序控制系统的数控机床,就是一种机电一体化的智能制造设备。
(2)纳米制造:主要指研究纳米结构生长、加工、改性、组装等制造方法与工艺,以生产纳米尺度的结构与器件。如纳米电动机、纳米机器人、分子光电器件、纳米电路、纳米传感器、纳米智能器件。纳米制造大大提升了制造的精度。
(3)生物制造:是以微生物细胞生产生物制剂,或以酶蛋白为催化剂进行化学品合成,或以生物质为原料合成能源与材料的制造模式,主要有基因工程、酶工程、细胞工程、发酵工程等新技术。
◎拓展
人工合成淀粉技术
人工合成淀粉技术是一项极具创新性的技术。它的基本原理是利用化学催化剂将二氧化碳和氢气转化为甲醇,再通过一系列复杂的酶促反应,将甲醇转化为淀粉。这一过程模拟了自然光合作用的部分路径,但效率比植物合成淀粉高很多。
这项技术突破了自然光合作用的诸多限制,比如不受季节、地域和气侯的影响。在环保方面,它为二氧化碳的减排提供了新途径,能有效缓解温室气体带来的环境压力。同时,在未来的粮食生产等领域也可能会带来革命性的变化,为解决粮食危机等问题提供新思路。
例题:科学家用单个分子制成了“纳米车”,它能在人工操纵下运输药物分子到病源处释放以杀死癌细胞。下列有关“纳米车”的说法正确的是(  )
A.“纳米车”的研制成功说明分子要在人为外力作用下才能运动
B.“纳米车”分子不是由原子构成的
C.“纳米车”运输药物分子的过程是肉眼可以直接看见的
D.“纳米车”研制成功说明在一定条件下人可以控制分子运动
知识点三从制造大国迈向制造强国
我国实现制造强国三步走战略:
第一步:到2025年,迈入制造强国行列,进入世界制造强国第二方阵。重点行业单位工业增加值能耗、物耗及污染物排放达到世界先进水平,形成一批具有较强国际竞争力的跨国公司和产业集群,在全球产业分工和价值链中的地位明显提升。
第二步:到2035年,我国制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平,位居世界制造强国第二方阵前列,成为名副其实的制造强国。创新能力大幅提升,重点领域发展取得重大突破,整体竞争力明显增强,优势行业形成全球创新引领能力,全面实现工业化。
第三步:到新中国成立一百年时,我国制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列,进入世界制造强国第一方阵,成为世界领先的制造强国。制造业主要领域具有创新引领能力和明显竞争优势,建成全球领先的技术体系和产业体系。
1.相传鲁班是我国古代著名的工匠。有一回,鲁班在着急上山砍树的时候,不小心被小草划破了手。经过仔细观察,他发现这个小草的叶子边上有许多小齿,受此启发,鲁班发明了锯子(如图所示)。鲁班应该被称为   (填“科学家”或“工程师”),理由是   。
2.马王堆汉墓出土的素纱禅衣被誉为西汉纺织业的一大代表作,其质量仅为   g。
3.以下哪个不是制造门类中的细分领域(  )
A.电子产品制造 B.航空母舰制造
C.时尚设计制造 D.医药制造
4.在人类社会的发展过程中,为了满足人们在衣、食、住、行等方面的需求,产生了各种各样的技术。下列技术中,为了满足人们“行”这一方面需求的是(  )
A.纺织技术 B.建筑技术
C.通信技术 D.车船制造技术
5.书写工具经历了从鹅毛吸水笔—钢笔—圆珠笔这一技术发展过程。圆珠笔要顺畅地书写,关键是(  )
A.油墨制造术 B.笔管制造技术
C.小圆珠的制造技术 D.以上都是关键技术
6.以下哪个不是纳米制造可以生产的器件(  )
A.纳米电动机 B.大型机械零件
C.纳米传感器 D.纳米机器人
7.下列从棉花到成衣的制造环节中,对环境影响最大的是(  )
A.纺纱 B.织布 C.染布 D.制衣
8.从棉花到成衣的制造过程中,不包含以下哪个环节(  )
A.纺纱 B.织布 C.雕刻 D.制衣
9.1764年的一个晚上,英国纺织工詹姆斯 哈格里夫斯回到家,不小心踢翻了他妻子正在使用的纺纱机,发现被踢倒的纺纱机仍在转动。受其启发他把几个纱锭竖着排列,用一个纺轮带动,制造出可以带动八个竖直纱锭的新纺纱机——珍妮纺纱机。詹姆斯获得技术问题来源的途径是(  )
A.技术研究与技术试验 B.观察日常生活
C.搜集和分析信息 D.别人给出的问题
10.杭州亚运会铁饼赛事中,机器狗亮相现场,承担起了搬运铁饼的重任。这是全球首次在体育赛事中使用机器狗来运输比赛器材,为观众和工作人员带来了一种全新的视觉体验。下列关于该机器狗说法不正确的是(  )
A.使用机器狗可以大大减轻工作人员的工作负担,体现了技术解放人的作用
B.新一代的机器狗拥有算数、翻译、指路和播报天气等功能,体现了技术可以随意综合使用
C.技术人员为解决机器狗在实际运输过程中因重心位置偏移导致的“翻车”现象,对运动控制算法进行了测试调整,确保负重时也能运动自如,体现了技术的实践性
D.机器狗可爱又富有科技感的造型被网友评价为“最强萌物”,体现了艺术设计融入在技术产品的设计中
11.《中国制造2025》是我国政府为全面提升中国制造发展质量和水平的重大部署,以下选项中属于新材料方面的是(  )
A.射电望远镜“天眼” B.工业生产微晶钢
C.量子通信“量子”号 D.神威超级计算机
12.产业数字化是指以新一代数字科技为支撑,以数据赋能为主线,对产业链上下游全要素进行数字化转型、升级和价值再造的过程。目前,我国已建成了全球最大规模的5G网络,助力产业数字化。产业数字化的发展为我国制造业的健康发展提供强劲动力。下列有关产业数字化的说法正确的是(  )
A.推进数实融合,筑牢现代化经济体系的根基
B.降低产品研发和制造成本,实现精细化管理
C.完善现代金融服务,增强制造业的盈利能力
D.打造全新产业生态体系,降低宏观经济风险
13.某少年的爷爷患了一种老年神经系统疾病,经常出现失忆、失语等情况,偶尔会发生走失现象,家里人非常着急。少年在人的帮助下,设计制造了一双带有薄膜式传感器的“袜子”,当那双装有传感器的袜子一触地时,他的手机就会发出警报。下列有关技术与设计的关系,说法错误的是(  )
A.一般情况下设计是集技术设计和艺术设计的综合体
B.技术设计需要结构学、材料学、电子技术等方面知识和技术的支撑
C.技术越发达,设计越进步,越限制人的自由,技术与设计带给人们的是束缚和限制
D.技术领域中的设计,核心是技术设计
14.智能制造集成了哪些技术(  )
A.先进制造技术和信息技术
B.纳米技术和生物技术
C.化学制造和食品制造
D.机械制造和纺织制造
15.生物制造主要利用什么进行化学品合成(  )
A.微生物细胞 B.植物细胞
C.动物细胞 D.人造细胞
16.3D打印技术以什么为蓝图进行打印(  )
A.实体模型 B.数字模型文件
C.手绘草图 D.口头描述
17.中国科学家实现二氧化碳到淀粉的人工合成,这一过程需要哪些基本元素(  )
A.水、氧气和电 B.水、二氧化碳和阳光
C.水、二氧化碳和电 D.二氧化碳、土壤和电
18.以下哪项不属于现代制造技术与工程(  )
A.智能制造 B.纳米制造 C.手工制造 D.生物制造
19.《中国制造2025》是中国政府实施制造强国战略的第一个十年行动纲领,它指出坚持“创新驱动、质量为先、绿色发展、结构优化、人才为本”的基本方针,通过“三步走”实现制造强国的战略目标。下列做法有利于实现《中国制造2025》目标的是(  )
A.将经济建设的重心转移到依靠传统产业和生态保护的轨道上来
B.发挥政府在资源配置中的决定性作用
C.坚持以人为本,发挥劳动者的数量优势
D.以改革之手激活创新引擎,释放创新活力
20.春节档电影《流浪地球2》在全国院线热映,影片中诸多硬核装备引发了影迷热议。其实,影片中的很多装备并不是特效而是用国产尖端装备设计改造出来的。网友们纷纷感叹“原来中国科幻的背后是中国制造”。对此,下列说法不正确的是(  )
A.强大的中国制造是实现科幻的坚强后盾
B.我国已是制造强国,奏响“中国制造”的最强音
C.我国制造业正朝着高质发展阶段迈进
D.影片用硬核科幻为中国制造和中国科技代言
21.中国实现制造强国“三步走”战略的第一步目标是什么(  )
A.成为世界制造强国前列
B.制造业整体达到世界制造强国阵营中等水平
C.迈入制造强国行列
D.制造业大国地位更加巩固,综合实力进入世界制造强国前列
22.2024年9月25日,解放军火箭军发射了东风31AG洲际导弹。东风31AG导弹采用了高强度碳纤维替换原有金属材料,使得导弹的质量大幅降低,从而提高了射程和载荷重量。高强度碳纤维具有很多优异的性能,以下关于高强度碳纤维的说法错误的是(  )
A.高强度碳纤维密度小
B.高强度碳纤维的耐腐蚀性能较差
C.高强度碳纤维具有硬度大的特点
D.高强度碳纤维可用于航空航天等高端领域
23.下列不属于工程项目的是(  )
A.水力力电站 B.京杭运河
C.文字处理 D.中国空间站
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