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第5章 制造技术与工程 综合评价
参考答案及解析
（测试时间45分钟 满分100分）
一、选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）
1．中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。浙江省博物馆馆藏的下列文物中主要由金属材料制成的是（　　）
A．河姆渡象牙蝶形器 B．良渚玉琮王
C．春秋伎乐铜屋 D．北宋彩塑泥菩萨立像
【答案】C
【解析】
A、象牙属于天然材料，不合题意；
B、玉石属于天然材料，不合题意；
C、春秋伎乐铜屋是一种青铜器，青铜是一种铜合金，属于金属材料，符合题意；
D、北宋彩塑泥菩萨立像是由泥土制成的，属于天然材料，不合题意。
2．早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析不正确的是（　　）
A．铜料化为铜液，属于熔化现象
B．铜料化为铜液过程中温度不断升高
C．铜液冷却成型过程中需要放热
D．模具中的铜液冷却成青铜器后质量不变
【答案】B
【解析】
AB、铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，在这一过程中，固态的铜料变为液态的铜液，发生的物态变化是熔化，铜是晶体，铜料化为铜液过程中，熔化过程温度不变，故A正确、B错误。
C、液态铜倒入模具冷却成青铜器，是液态的铜凝固为固态，凝固放热，故C正确。
D、模具中的铜液冷却成青铜器后，状态改变，质量不变，故D正确。
3. 以下哪项属于现代制造技术（ ）
A. 手工纺车 B. 数控机床 C. 水力织布机 D. 脚踏纺车
【答案】B
【解析】
A.手工纺车依赖人力和简单机械，属于传统手工制造技术。故A不符合题意；
B. 数控机床通过程序控制系统实现自动化生产，是智能制造的典型代表。故B符合题意；
C. 水力织布机虽利用自然能源，但属于传统机械制造，缺乏智能化和自动化特征。故C不符合题意；
D. 脚踏纺车与手工纺车类似，依赖人力驱动，属于古代纺织工具，故D不符合题意。
4. 我国古代纺织技术中，用于将纤维材料加工成纱线的工具是（ ）
A. 织布机 B. 纺车 C. 3D打印机 D. 纳米机器人
【答案】B
【解析】
A. 织布机用于将纱线织成布匹，而非加工纤维成纱线。故A不符合题意；
B. 纺车通过旋转抽丝工艺将棉花、麻等纤维加工成纱线。故B符合题意；
C. 3D打印机是现代智能制造设备，与古代纺织无关。故C不符合题意；
D. 属于纳米制造技术，超出古代技术范畴。故D不符合题意；
5. 以下哪项属于生物制造的范畴（ ）
A. 纳米电动机 B. 人工合成淀粉 C. 工业机器人 D. 数控机床
【答案】B
【解析】A.纳米电动机属于纳米制造技术。故A不符合题意；
B. 利用生物技术将二氧化碳转化为淀粉，属于生物制造，故B符合题意；
C. 工业属于智能制造或自动化技术，故C不符合题意；
D. 数控机床属于智能制造设备，与生物无关。故D不符合题意。
6. 智能制造的核心特征是（ ）
A. 手工操作 B. 感知、决策、执行一体化 C. 高能耗 D. 依赖传统机械
【答案】B
【解析】A. 智能制造强调自动化，与手工操作矛盾。故A不符合题意；
B. 智能制造通过传感器、算法和机械执行实现自主运行，故B符合题意；
C. 智能制造更注重效率和节能。故C不符合题意；
D. 智能制造依赖数字化和智能化设备。故D不符合题意。
7. 陶瓷与陶器的主要区别之一是（ ）
A. 使用黏土材料 B. 烧制温度不同 C. 是否需要施釉 D. 是否用于餐具
【答案】B
【解析】瓷器烧制温度为1200℃，陶器烧制温度为900℃，瓷器烧制温度高于陶器，这是两者的主要区别。故B符合题意，ACD不符合题意。
8. 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
【答案】C
【解析】车船制造技术，是为了满足人们“行”的需求。纺织技术、建筑技术、通信技术不是为了满足人们“行”的需求。
9. 如图所示，智能手表具有多种功能，普遍受到人们的喜欢。当你使用智能手表时，你直接使用的是（ ）
A.制造智能手表相关的科学知识
B.制造智能手表采用的技术手段
C.通信技术与工程制造的产品
D.制造智能手表的工艺流程
【答案】C
【解析】如图所示，智能手表具有多种功能，普遍受到人们的喜欢。当你使用智能手表时，你直接使用的是通信技术与工程制造的产品，故C符合题意，ABD不符合题意。
10. 下列技术成果、应用负面效果以及对策中，对应正确且合理的是（ ）
A.塑料合成——白色污染——禁用塑料制品
B.汽车制造——交通事故——推荐步行
C.原子能利用——酸雨——植树造林
D.造纸术——森林过度砍伐——纸张回收利用
【答案】D
11. 如图所示的潘顿椅，外观时尚大方具有流畅大气的曲线美，符合人体工学。潘顿椅一次性加工成型，有强烈的雕塑感，颜色十分艳丽，将艺术和技术完美的融合在一起。下列材料最适合制作潘顿椅的是 (　　)
A. 杉木板 B. 塑料 C. 形状记忆合金 D. 高碳钢
【答案】B
【解析】杉木板质地较软，难以一次性加工成型出具有强烈雕塑感且颜色艳丽的产品，A 选项不合适；塑料具有可塑性强、易加工成型、色彩丰富等特点，能够满足潘顿椅一次性加工成型、外观时尚、颜色艳丽的要求，B 选项正确；形状记忆合金主要用于需要形状记忆功能的场合，对于制作潘顿椅这种注重外观和人体工学的产品并非最适合，C 选项不合适；高碳钢硬度较大，加工难度高，且不具备塑料那样丰富的色彩和易加工成型的特性，D 选项不合适 。
12. 温州苍南碗窑已有 600 多年的传统制碗工艺，烧制碗、盘、杯、盏等陶瓷器皿，尤以青花瓷碗闻名。下列是瓷器制作工艺流程，其中属于化学变化的是 (　　)
A. 制坯 B. 晒坯 C. 彩绘 D. 烧窑
【答案】D
【解析】制坯是将陶土制成一定形状，只是形状发生改变，没有新物质生成，属于物理变化，A 选项不符合；晒坯是通过晾晒使坯体水分蒸发，没有新物质生成，属于物理变化，B 选项不符合；彩绘是在坯体表面添加颜料，没有新物质生成，属于物理变化，C 选项不符合；烧窑过程中，陶土中的物质在高温下发生化学反应，生成新的物质，属于化学变化，D 选项符合。
13. 下列物体是使用塑料制成的是 (　　)
A. 用金、银、铜等制作的奖牌 B. 用麻类纤维制作的毛绒玩具
C. 用新型钢材建造的 “鸟巢” D. 用聚氟乙烯制造的 “水立方” 外层膜
【答案】D
【解析】金、银、铜等制作的奖牌属于金属制品，A 选项错误；麻类纤维制作的毛绒玩具属于天然纤维制品，B 选项错误；新型钢材建造的 “鸟巢” 属于金属材料制品，C 选项错误；聚氟乙烯是塑料的一种，“水立方” 外层膜由聚氟乙烯制造，属于塑料制品，D 选项正确。
14．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
【答案】C
【解析】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。
15．以下哪项不是中国制造业在全球领先的技术领域（　　）
A．轨道交通 B．芯片制造
C．通信装备 D．输变电装备
【答案】B
【解析】我国在全球领先的技术领域有：轨道交通、通信装备、输变电装备。其中芯片制造领域还需要不断的努力，目前已经取得了很大的突破。
二、填空题：（共6小题，每空2分，共40分）
16. 中国突破“卡脖子”技术的重点领域包括： 、 、 。需要攻克极紫外光刻机与光刻胶技术，依赖进口高纯度单晶叶片与热障涂层，受限于超精密抛光工艺和极小径铣刀。为实现“三步走”战略，到2035年需迈入制造强国前列，最终建成 。当前，
领域（如高铁）已实现国产化率超90%，其 技术（如复兴号列车）达到世界领先水平，推动了交通效率和产业链的升级。
【答案】芯片制造；航空发动机；扫描电子显微镜；世界领先的制造强国；轨道交通；牵引控制系统；【解析】芯片制造、航空发动机、扫描电子显微镜为“卡脖子”技术。 “三步走”战略第二步目标年
份是2035年，最终目标是成为世界领先的制造强国。中国高铁国产化率超90%，牵引控制系统
和复兴号列车是关键技术，推动了交通效率和产业链升级。
17. 根据你的生活经验，下列塑料制品在制造时选用的是热塑性塑料还是热固性塑料？
（1）塑料雨衣 ；
（2）食品袋或包装袋 ；
（3）电器外壳 ；
（4）炒菜用的锅的手柄 。
【答案】（1）热塑性塑料（2）热塑性塑料（3）热固性塑料（4）热固性塑料
【解析】塑料可分为热塑性塑料和热固性塑料两大类。热塑性塑料在加热时会软化，在降温时会硬化。热固性塑料在制造时受热发生化学反应而导致硬化，成品在加热时不会软化，也不能被重新塑形。塑料雨衣、食品袋或包装袋都属于热塑性塑料；电器外壳、炒菜用的锅的手柄都属于热固性塑料。
18.《中国制造 2025》提出 “三步走” 的战略目标，第一步：到 2025 年迈入制造强国行列，第二步：到 2035 年达到制造强国阵营中等水平，第三步：到 2045 年进入世界制造强国前列。中国制造和中国智造在不远的将来，将成为世界上亮丽的中国名片。我国许多城市已经启动 “智慧城市” 建设，先进的技术设计产品让我们的生活越来越幸福。
（1）我国中小学生近视率令人担忧，目前市场上有哪些预防近视的产品？各类产品在设计上有哪些特点？________________________。
（2）如图所示是一款坐姿矫正器，请同学们查阅相关资料，从功能、结构、材料、工艺等任意一方面，写出它的设计用意。
_______________________________。
【答案】(1) 如护眼光度笔、正姿护眼笔等。护眼光度笔：通过监测光线亮度，告知用户当前光线亮度是否适合于各种应用场景等。正姿护眼笔：通过红外传感器检测到书写者姿势不对或低头时，与芯片配合控制机械装置将笔尖缩回，姿势正确后，笔尖伸出可以继续书写。(2) 该产品运用人体工程学、材料学等知识，采用塑料材质，遵循经济原则，可以节省成本；上面用硅胶铺垫，便于皮肤接触；下面固定在课桌上，可以调节高低，从而达到预防近视的目的。
【解析】这道题是结合生活实际的简答题。(1) 根据对市场预防近视产品的了解进行回答，护眼光度笔利用光线监测功能，正姿护眼笔利用传感器和机械控制原理。(2) 从坐姿矫正器的功能、结构、材料、工艺等方面分析，答案从材料节省成本、接触舒适性和高度调节功能阐述其预防近视的设计用意。
19．《中国制造2025》提出，我国应加快新一代信息技术与制造业深度融合，推进智能制造业的发展，向制造业强国迈进。读2017﹣2021年中国智能制造业产值规模及增速图，解决下面问题。
（1）据图可知，近五年（2017﹣2021）我国智能制造业产值规模 　 　 。
A.基本持平 B.有增有减 C.持续下降 D.持续上升
（2）中国制造业的持续发展，归功于我国积极发展 　 　 。
A.家具制造业 B.高新技术产业 C.农副产品加工业 D.棉纺织工业
【答案】（1）D；（2）B。
20．葡萄的果皮上含有酵母菌等多种微生物，如图1为某兴趣小组利用葡萄制作葡萄酒、葡萄醋的实验流程图。
（1）在酒精发酵阶段，发挥作用的微生物是　 　 ；在操作过程中，发酵罐先通气后密闭，在通气阶段该微生物大量繁殖。
（2）酿酒的过程中，从密封的发酵罐中检测到氧气、二氧化碳和酒精三种物质，其浓度变化如图2所示，其中表示酒精的曲线是　 　 。
（3）为延长葡萄醋的保质期，可以选择冷藏保存的方法。从防腐角度分析，原理是　 　 。
【答案】（1）酵母菌；（2）丙；（3）低温能够抑制细菌、真菌的生长繁殖。
【解析】
（1）酒精发酵是由酵母菌来完成的；
（2）在酿酒的过程中，初期酵母菌进行有氧呼吸消耗氧气，所以氧气浓度不断下降直至为0，对应甲曲线；二氧化碳在发酵一开始就会产生，并且随着发酵过程不断增多，所以乙曲线代表二氧化碳的浓度变化；酒精是在酵母菌进行无氧呼吸一段时间后才开始产生的，并且浓度逐渐增大，所以丙曲线表示酒精的浓度变化；其中表示酒精的曲线是丙；
（3）细菌、真菌等微生物的生长繁殖需要适宜的温度等条件，低温会使它们的酶活性降低，新陈代谢减缓，从而抑制它们的生长繁殖，进而延长葡萄醋的保质期；当我们把葡萄醋进行冷藏保存时，低温环境对细菌、真菌有抑制作用。
21．材料1：鞋的产生与自然环境、人类的智慧密不可分。远古时代，土地的高低不平，气候的严寒酷暑，人类本能地要保护自己的双脚，于是就出现了鞋：简单包扎脚的兽皮、树叶便成了人类历史上最早的鞋。
材料2：鞋成型的简单过程：借助模具裁剪鞋帮，鞋帮缝合，在鞋植上成型，把鞋底和鞋帮缝合起来。
材料3：沃林通过电脑辅助设计改进了鞋的制作过程。根据沃林的设计，一双鞋子的鞋跟可以变换3个高度，在改变鞋跟高度的同时，保证了鞋帮和鞋底都一如既往的舒适。
（1）请说出鞋子满足了你的哪些需求。（列举两项）　 　 。
（2）制造鞋子需要运用哪些技术？（列举两项）　 　 。
（3）材料3体现了技术的哪些性质？（列举一项）　 　 。
【答案】（1）保护脚部、装饰美观；（2）缝纫技术、计算机辅助设计技术；（3）创新性。
【解析】
（1）远古时代人类为了保护双脚出现了鞋，所以鞋子首先满足了保护脚部的需求；在现代生活中，不同款式的鞋子还具有装饰美观的作用，让人在外观上更加得体。所以答案可以为保护脚部、装饰美观。
（2）从材料2“借助模具裁剪鞋帮，鞋帮缝合，在鞋植上成型，把鞋底和鞋帮缝合起来”可知，制造鞋子需要用到缝纫技术来缝合鞋底和鞋帮；材料3提到“通过电脑辅助设计改进了鞋的制作过程”，说明用到了计算机辅助设计技术。所以答案可以为缝纫技术、计算机辅助设计技术。
（3）材料3中“通过电脑辅助设计改进了鞋的制作过程，根据沃林的设计，一双鞋子的鞋跟可以变换3个高度，在改变鞋跟高度的同时，保证了鞋帮和鞋底都有一定特性”分析可知：这体现了技术的创新性，通过新的设计和技术手段改进了鞋子的功能和制作过程，所以答案为创新性。
三、简答题：（共4小题，每空2分，共30分）
22．黄酒是世界上最古老的酒类之一，大多数黄酒的酿造以糯米为原料，一般酒精含量为14%～20%，属于低度酿造酒。同学们通过上网查阅资料了解到黄酒的制作过程如下：糯米洗净→浸泡→蒸熟→放凉→拌入酒曲→密封发酵→调配浓度→加热→冷却装瓶。
（1）将糯米浸泡的目的是为了给酒曲中的微生物提供 　 　 。
（2）酒精主要是由酵母菌分解葡萄糖产生的，在发酵过程中要保持密封的原因 　 　 。
（3）某酿酒厂在发酵过程中，每天跟踪分析发酵液指标，获得了如图曲线，在发酵前期的0～96小时内，酵母菌数量迅速增长；发酵后期酵母菌数量逐渐减少，结合如图曲线分析其数量减少的原因 　 　 。（至少答出一条）
【答案】（1）营养物质。
（2）酵母菌在无氧的条件下，分解葡萄糖，产生酒精和二氧化碳。
（3）酒精浓度太大抑制其生长繁殖（葡萄糖浓度减少，抑制了酵母菌的生长繁殖）。
【解析】
（1）酿酒的过程中将糯米浸泡是为了让糯米吸水膨胀，更容易被微生物发酵分解，为微生物提供营养物质。
（2）酵母菌既能进行有氧呼吸分解有机物产生二氧化碳和水，也能进行无氧呼吸分解有机物产生二氧化碳和酒精，酿酒必须在无氧条件下进行，只有没有氧气酵母菌才能分解葡萄糖产生酒精。
（3）分析曲线可知，0～96h内，酵母菌的数量曲线呈现上升趋势，所以数量一直在增加，发酵后期数量减少，原因可能是酒精浓度太大抑制其生长繁殖，也有可能是葡萄糖浓度减少，抑制了酵母菌的生长繁殖。
23.新型铸铁材料 —— 蠕墨铸铁：在高碳铁液中加入稀土合金，得到断口呈 “花斑” 状、石墨为蠕虫状的蠕墨铸铁 (又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能 (耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能好的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素，如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。请回答下列问题。
(1) 蠕墨铸铁从材料分类看属于_______(填 “有机合成” 或 “金属”) 材料。
(2) 蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的_______(填 “物理” 或 “化学”) 性质。
(3) 片状石墨和球状石墨的组成元素_______(填 “相同” 或 “不同”)。
(4) 要炼出含铁 90% 的生铁 100 吨，至少需要Fe2O3质量分数为 80% 的铁矿石_______吨。(计算结果取整数)
【答案】(1) 金属；(2) 物理；(3) 相同；(4) 161
【解析】(1) 蠕墨铸铁是铸铁材料，属于金属材料，因为它主要成分是金属，具有金属的特性。
(2) 蠕墨铸铁用于发动机材料，利用的是其耐高温、强度大、断面敏感性小等力学性能，这些属于物理性质。
(3) 片状石墨和球状石墨都由碳元素组成，组成元素相同，只是原子排列方式不同。
(4) 根据铁元素质量守恒计算。生铁中含铁的质量为100t×90% = 90t。设需要Fe2O3质量分数为 80% 的铁矿石质量为x，Fe2O3中含铁元素的质量分数为×100% = 70%，则x×80%×70% = 90t，解得x161t。
24. 瓷器是中国文化的象征之一，它反映了中国人对美的追求和对和谐的向往。
(1) 手工制作陶瓷的过程如图甲，在 “烧制” 时，将陶坯错落间隔放置的目的是_________________。
(2) 高岭土 [主要成分为Al2(Si2O5)(OH)n] 是制造陶瓷器的优良原料。经分析，其中铝、氧元素质量比为3∶8，则n =________。
(3) 陶瓷烧制过程中，若坯料中铁粉未被除去，则烧制后陶瓷上会暴出黑点，其原因是__________________________________。
(4) 青花瓷是中国瓷器的主流品种之一，烧制青花瓷的原料为黏土，某黏土的成分如表，其中属于非金属氧化物的是________(填化学式)。
成分 二氧化硅 氧化铝 氧化铁 氧化镁 其他
质量分数(%) 69.51 14.15 2.55 1.31 12.48
(5) 青花瓷的 “翠色” 来源十分复杂，涉及窑炉内的CO和瓷器表面釉料中的氧化铁在高温下生成氧化亚铁，该过程体现了CO的还原性，此性质是CO的_______(填 “物理” 或 “化学”) 性质。
(6) 如图乙所示的窑炉能够控制窑内CO的含量，从而实现调节釉色的目的。为了提高窑体内CO的体积分数，可采用的措施有_______(填字母)。
A. 相对增加空气鼓入 B. 相对增加燃料用量 C. 增大烟囱的排气量 D. 减小烟囱的排气量
(7) 现代工业对优质陶瓷的需求量大幅度提高，“建筑陶瓷工业窑炉氨燃烧 (零碳燃料) 技术” 已应用于示范试产。用NH3做燃料相对于用木炭做燃料的优点是__________________________。
(1) 【答案】使陶坯受热均匀
【解析】在烧制陶瓷时，将陶坯错落间隔放置，这样可以让热量更好地传递到每个陶坯，使陶坯受热均匀，避免出现受热不均导致的烧制问题。
(2) 【答案】4
【解析】根据化学式Al2(Si2O5)(OH)n，铝元素的相对原子质量为 27，氧元素的相对原子质量为 16。铝元素的质量为2×27 = 54，氧元素的质量为16×(5 + n)。已知铝、氧元素质量比为3∶8，则，通过计算可得n = 4。
(3) 【答案】在高温时，铁转化为黑色的四氧化三铁
【解析】铁在高温下会与氧气发生反应，生成黑色的四氧化三铁，所以陶瓷烧制过程中，若坯料中铁粉未被除去，烧制后陶瓷上会出现黑点。
(4) 【答案】SiO2
【解析】氧化物是由两种元素组成，其中一种是氧元素的化合物。非金属氧化物则是由非金属元素和氧元素组成的化合物。在黏土成分中，SiO2由硅和氧两种元素组成，硅是非金属元素，所以SiO2属于非金属氧化物；氧化铝、氧化铁、氧化镁属于金属氧化物。
(5) 【答案】化学
【解析】CO的还原性是在化学反应（CO与氧化铁反应生成氧化亚铁）中表现出来的性质，属于化学性质。
(6) 【答案】BD
【解析】相对增加空气鼓入，会使燃料充分燃烧，减少CO生成，A 选项错误；相对增加燃料用量，在氧气不充足的情况下，会使燃料不完全燃烧，产生更多CO，B 选项正确；增大烟囱排气量会使CO排出增多，降低窑体内CO体积分数，C 选项错误；减小烟囱排气量，CO排出减少，可提高窑体内CO体积分数，D 选项正确。
(7) 【答案】不产生CO2，利于低碳经济
【解析】木炭燃烧会产生二氧化碳，加剧温室效应；而NH3燃烧不产生CO2，对环境更友好，有利于实现低碳经济，这就是用NH3做燃料相对于用木炭做燃料的优点。
25.图1中的曾侯乙尊盘是战国时期盛酒礼器的巅峰之作，精美细腻的镂孔附饰，证实了在2 400年前中国的失蜡法铸造技术已登峰造极。（酒的密度为，铁的密度为 ）
图1 图2
小明想仿照失蜡法，铸造一个铁制容器，步骤如下：
第一步：产品设计与规划
（1）如图 2，铸造过程③将模具烧至蜡油流空涉及的物态变化是___________。
【答案】熔化。
【解析】因为此过程是把蜡由固态加热至液态，属于熔化现象。
（2）将固态铁加热至液态，其温度随时间变化的关系图像是下图 中的_____________。
【答案】C。
【解析】铁是晶体，熔化前吸热升温，熔化时吸热但温度不变，全部熔化后吸热继续升温，C 选项符合该特点。
第二步：原料的采购与管理
小明对失蜡法中所用的蜡块进行了如图 3所示的测量。
图3
（1）小明用图4甲的方法测得蜡块的体积是_____________ 。
【答案】10。
【解析】 由图4甲可知，量筒上每 之间有10个小格，则量筒的分度值为，所以蜡块的体积 。
（2）使用前调节天平水平平衡时，指针偏转情况如图 4 乙所示，则应将平衡螺母向_________调；将蜡块从水中取出后立刻放在天平的左盘，用天平测量蜡块的质量，这样测得的蜡块的密度偏_________，原因是________________________。
【答案】左 大 蜡块表面沾有水，导致质量测量值偏大
【解析】 天平使用前调节平衡的原则是“左偏右调，右偏左调”，图3乙中指针右偏，应向左调节平衡螺母；将蜡块从水中取出后立刻放在天平的左盘，用天平测量蜡块的质量，蜡块表面沾有水，造成质量的测量值偏大，体积的测量值是准确的，根据密度公式可知，这样测得的蜡块的密度偏大。
（3）改进方案后，天平平衡时右盘中砝码的总质量和游码在标尺上所对的刻度值如图3丙所示，则蜡块的质量为 _______ 。
【答案】9
【解析】蜡块的质量 。
（4）请根据以上的数据，通过计算求出：
①蜡块的密度；
②用此蜡块做蜡模铸造铁制容器，至少需要购买的铁的质量。
【答案】 ① ②
【解析】 ①蜡块的密度为 ；②由题知，需要购买的铁的体积至少要等于蜡块的体积，即 ，所以需要购买的铁的质量至少为 。
第三步：质量控制与检验
（1）制成的铁制容器形状如图4甲，往容器中倒酒直至装满，容器和酒的总质量随酒的深度 变化的曲线如图4乙所示，求铁制容器的容积。
图4
【答案】
【解析】 由图4乙可知，容器中装满酒时酒的质量为 ，则铁制容器的容积为 。
（2）若制成的铁制容器内有空心的情况，则制成的产品算不合格。设计一个方案，检验制成的铁制容器是否合格。
【答案】见解析（合理即可）。
【解析】 用托盘天平测出制成的铁制容器的质量，如果质量小于 ，由 可知，铁制容器内有空心，那么制成的铁制容器不合格。
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)/ 让教学更有效 精品试卷 | 科学
第5章 制造技术与工程 综合评价
（测试时间45分钟 满分100分）
一、选择题：（共15小题，每小题2分，共30分）
1．中华文明源远流长，文物承载着文明的记忆。浙江省博物馆馆藏的下列文物中主要由金属材料制成的是（　　）
A．河姆渡象牙蝶形器 B．良渚玉琮王
C．春秋伎乐铜屋 D．北宋彩塑泥菩萨立像
2．早在公元前21世纪左右，我国劳动人民就掌握了青铜器铸造技术。铸造青铜器时，工匠将铜料加热化为铜液注入模具，铜液在模具中冷却成型，青铜器铸造初步完成。下列分析不正确的是（　　）
A．铜料化为铜液，属于熔化现象
B．铜料化为铜液过程中温度不断升高
C．铜液冷却成型过程中需要放热
D．模具中的铜液冷却成青铜器后质量不变
3. 以下哪项属于现代制造技术（ ）
A. 手工纺车 B. 数控机床 C. 水力织布机 D. 脚踏纺车
4. 我国古代纺织技术中，用于将纤维材料加工成纱线的工具是（ ）
A. 织布机 B. 纺车 C. 3D打印机 D. 纳米机器人
5. 以下哪项属于生物制造的范畴（ ）
A. 纳米电动机 B. 人工合成淀粉 C. 工业机器人 D. 数控机床
6. 智能制造的核心特征是（ ）
A. 手工操作 B. 感知、决策、执行一体化 C. 高能耗 D. 依赖传统机械
7. 陶瓷与陶器的主要区别之一是（ ）
A. 使用黏土材料 B. 烧制温度不同 C. 是否需要施釉 D. 是否用于餐具
8. 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
9. 如图所示，智能手表具有多种功能，普遍受到人们的喜欢。当你使用智能手表时，你直接使用的是（ ）
A.制造智能手表相关的科学知识
B.制造智能手表采用的技术手段
C.通信技术与工程制造的产品
D.制造智能手表的工艺流程
10. 下列技术成果、应用负面效果以及对策中，对应正确且合理的是（ ）
A.塑料合成——白色污染——禁用塑料制品
B.汽车制造——交通事故——推荐步行
C.原子能利用——酸雨——植树造林
D.造纸术——森林过度砍伐——纸张回收利用
11. 如图所示的潘顿椅，外观时尚大方具有流畅大气的曲线美，符合人体工学。潘顿椅一次性加工成型，有强烈的雕塑感，颜色十分艳丽，将艺术和技术完美的融合在一起。下列材料最适合制作潘顿椅的是 (　　)
A. 杉木板 B. 塑料 C. 形状记忆合金 D. 高碳钢
12. 温州苍南碗窑已有 600 多年的传统制碗工艺，烧制碗、盘、杯、盏等陶瓷器皿，尤以青花瓷碗闻名。下列是瓷器制作工艺流程，其中属于化学变化的是 (　　)
A. 制坯 B. 晒坯 C. 彩绘 D. 烧窑
13. 下列物体是使用塑料制成的是 (　　)
A. 用金、银、铜等制作的奖牌 B. 用麻类纤维制作的毛绒玩具
C. 用新型钢材建造的 “鸟巢” D. 用聚氟乙烯制造的 “水立方” 外层膜
14．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
15．以下哪项不是中国制造业在全球领先的技术领域（　　）
A．轨道交通 B．芯片制造
C．通信装备 D．输变电装备
二、填空题：（共6小题，每空2分，共40分）
16. 中国突破“卡脖子”技术的重点领域包括： 、 、 。需要攻克极紫外光刻机与光刻胶技术，依赖进口高纯度单晶叶片与热障涂层，受限于超精密抛光工艺和极小径铣刀。为实现“三步走”战略，到2035年需迈入制造强国前列，最终建成 。当前，
领域（如高铁）已实现国产化率超90%，其 技术（如复兴号列车）达到世界领先水平，推动了交通效率和产业链的升级。
17. 根据你的生活经验，下列塑料制品在制造时选用的是热塑性塑料还是热固性塑料？
（1）塑料雨衣 ；
（2）食品袋或包装袋 ；
（3）电器外壳 ；
（4）炒菜用的锅的手柄 。
18.《中国制造 2025》提出 “三步走” 的战略目标，第一步：到 2025 年迈入制造强国行列，第二步：到 2035 年达到制造强国阵营中等水平，第三步：到 2045 年进入世界制造强国前列。中国制造和中国智造在不远的将来，将成为世界上亮丽的中国名片。我国许多城市已经启动 “智慧城市” 建设，先进的技术设计产品让我们的生活越来越幸福。
（1）我国中小学生近视率令人担忧，目前市场上有哪些预防近视的产品？各类产品在设计上有哪些特点？________________________。
（2）如图所示是一款坐姿矫正器，请同学们查阅相关资料，从功能、结构、材料、工艺等任意一方面，写出它的设计用意。
_______________________________。
19．《中国制造2025》提出，我国应加快新一代信息技术与制造业深度融合，推进智能制造业的发展，向制造业强国迈进。读2017﹣2021年中国智能制造业产值规模及增速图，解决下面问题。
（1）据图可知，近五年（2017﹣2021）我国智能制造业产值规模 　 　 。
A.基本持平 B.有增有减 C.持续下降 D.持续上升
（2）中国制造业的持续发展，归功于我国积极发展 　 　 。
A.家具制造业 B.高新技术产业 C.农副产品加工业 D.棉纺织工业
20．葡萄的果皮上含有酵母菌等多种微生物，如图1为某兴趣小组利用葡萄制作葡萄酒、葡萄醋的实验流程图。
（1）在酒精发酵阶段，发挥作用的微生物是　 　 ；在操作过程中，发酵罐先通气后密闭，在通气阶段该微生物大量繁殖。
（2）酿酒的过程中，从密封的发酵罐中检测到氧气、二氧化碳和酒精三种物质，其浓度变化如图2所示，其中表示酒精的曲线是　 　 。
（3）为延长葡萄醋的保质期，可以选择冷藏保存的方法。从防腐角度分析，原理是　 　 。
21．材料1：鞋的产生与自然环境、人类的智慧密不可分。远古时代，土地的高低不平，气候的严寒酷暑，人类本能地要保护自己的双脚，于是就出现了鞋：简单包扎脚的兽皮、树叶便成了人类历史上最早的鞋。
材料2：鞋成型的简单过程：借助模具裁剪鞋帮，鞋帮缝合，在鞋植上成型，把鞋底和鞋帮缝合起来。
材料3：沃林通过电脑辅助设计改进了鞋的制作过程。根据沃林的设计，一双鞋子的鞋跟可以变换3个高度，在改变鞋跟高度的同时，保证了鞋帮和鞋底都一如既往的舒适。
（1）请说出鞋子满足了你的哪些需求。（列举两项）　 　 。
（2）制造鞋子需要运用哪些技术？（列举两项）　 　 。
（3）材料3体现了技术的哪些性质？（列举一项）　 　 。
三、简答题：（共4小题，每空2分，共30分）
22．黄酒是世界上最古老的酒类之一，大多数黄酒的酿造以糯米为原料，一般酒精含量为14%～20%，属于低度酿造酒。同学们通过上网查阅资料了解到黄酒的制作过程如下：糯米洗净→浸泡→蒸熟→放凉→拌入酒曲→密封发酵→调配浓度→加热→冷却装瓶。
（1）将糯米浸泡的目的是为了给酒曲中的微生物提供 　 　 。
（2）酒精主要是由酵母菌分解葡萄糖产生的，在发酵过程中要保持密封的原因 　 　 。
（3）某酿酒厂在发酵过程中，每天跟踪分析发酵液指标，获得了如图曲线，在发酵前期的0～96小时内，酵母菌数量迅速增长；发酵后期酵母菌数量逐渐减少，结合如图曲线分析其数量减少的原因 　 　 。（至少答出一条）
23.新型铸铁材料 —— 蠕墨铸铁：在高碳铁液中加入稀土合金，得到断口呈 “花斑” 状、石墨为蠕虫状的蠕墨铸铁 (又称蠕铁)。蠕铁是具有片状和球状石墨之间的过渡形态铸铁，片状石墨和球状石墨内部原子排列方式不同。蠕铁是一种具有良好力学性能 (耐高温、强度大、断面敏感性小)、导热率高和抗氧化性能好的新型铸铁材料。蠕铁广泛用于制造汽车发动机、汽车制动零件、排气管等。国产蠕铁中的蠕化剂均含有稀土元素，如稀土硅铁镁合金、稀土硅钙合金等。国产蠕铁技术冲破了国外的技术封锁，助推我国发动机制造技术迈向世界领先水平。请回答下列问题。
(1) 蠕墨铸铁从材料分类看属于_______(填 “有机合成” 或 “金属”) 材料。
(2) 蠕墨铸铁作为发动机材料主要是利用其独特的_______(填 “物理” 或 “化学”) 性质。
(3) 片状石墨和球状石墨的组成元素_______(填 “相同” 或 “不同”)。
(4) 要炼出含铁 90% 的生铁 100 吨，至少需要Fe2O3质量分数为 80% 的铁矿石_______吨。(计算结果取整数)
24. 瓷器是中国文化的象征之一，它反映了中国人对美的追求和对和谐的向往。
(1) 手工制作陶瓷的过程如图甲，在 “烧制” 时，将陶坯错落间隔放置的目的是_________________。
(2) 高岭土 [主要成分为Al2(Si2O5)(OH)n] 是制造陶瓷器的优良原料。经分析，其中铝、氧元素质量比为3∶8，则n =________。
(3) 陶瓷烧制过程中，若坯料中铁粉未被除去，则烧制后陶瓷上会暴出黑点，其原因是__________________________________。
(4) 青花瓷是中国瓷器的主流品种之一，烧制青花瓷的原料为黏土，某黏土的成分如表，其中属于非金属氧化物的是________(填化学式)。
成分 二氧化硅 氧化铝 氧化铁 氧化镁 其他
质量分数(%) 69.51 14.15 2.55 1.31 12.48
(5) 青花瓷的 “翠色” 来源十分复杂，涉及窑炉内的CO和瓷器表面釉料中的氧化铁在高温下生成氧化亚铁，该过程体现了CO的还原性，此性质是CO的_______(填 “物理” 或 “化学”) 性质。
(6) 如图乙所示的窑炉能够控制窑内CO的含量，从而实现调节釉色的目的。为了提高窑体内CO的体积分数，可采用的措施有_______(填字母)。
A. 相对增加空气鼓入 B. 相对增加燃料用量
C. 增大烟囱的排气量 D. 减小烟囱的排气量
(7) 现代工业对优质陶瓷的需求量大幅度提高，“建筑陶瓷工业窑炉氨燃烧 (零碳燃料) 技术” 已应用于示范试产。用NH3做燃料相对于用木炭做燃料的优点是__________________________。
25.图1中的曾侯乙尊盘是战国时期盛酒礼器的巅峰之作，精美细腻的镂孔附饰，证实了在2 400年前中国的失蜡法铸造技术已登峰造极。（酒的密度为，铁的密度为 ）
图1 图2
小明想仿照失蜡法，铸造一个铁制容器，步骤如下：
第一步：产品设计与规划
（1）如图 2，铸造过程③将模具烧至蜡油流空涉及的物态变化是___________。
（2）将固态铁加热至液态，其温度随时间变化的关系图像是下图 中的_____________。
第二步：原料的采购与管理
小明对失蜡法中所用的蜡块进行了如图 3所示的测量。
图3
（1）小明用图4甲的方法测得蜡块的体积是_____________ 。
（2）使用前调节天平水平平衡时，指针偏转情况如图 4 乙所示，则应将平衡螺母向_________调；将蜡块从水中取出后立刻放在天平的左盘，用天平测量蜡块的质量，这样测得的蜡块的密度偏_________，原因是________________________。
（3）改进方案后，天平平衡时右盘中砝码的总质量和游码在标尺上所对的刻度值如图3丙所示，则蜡块的质量为 _______ 。
（4）请根据以上的数据，通过计算求出：
①蜡块的密度；
②用此蜡块做蜡模铸造铁制容器，至少需要购买的铁的质量。
第三步：质量控制与检验
（1）制成的铁制容器形状如图4甲，往容器中倒酒直至装满，容器和酒的总质量随酒的深度 变化的曲线如图4乙所示，求铁制容器的容积。
图4
（2）若制成的铁制容器内有空心的情况，则制成的产品算不合格。设计一个方案，检验制成的铁制容器是否合格。
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