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专项训练一
建议时间:50分钟　得分:　　　
选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2024·5月Z20)某研究人员开发了一种快速3 D打印技术,该技术使用液态金属进行打印,可以快速制造大型铝部件。但该技术为了速度舍弃了打印精度,只能用来制造一些精细度要求不高的部件。关于该3 D打印技术的分析中不恰当的是(　　)
A.该技术只能用来制造一些精细度要求不高的部件,体现了技术的复杂性
B.该技术可以快速制造大型铝部件,体现了技术具有解放人的作用
C.该技术的运用使得设计的手段变得更加便捷、丰富
D.相比传统的制造工艺,该技术的制造成本更低、效率更高,体现了技术的创新性
2.(2024·4月精诚联盟)如图所示是一款智能毛巾架,支持手机App远程控制、智能语音控制、触屏控制等。下列分析与评价中不恰当的是(　　)
A.具有快速烘干,定时加热,消毒杀菌等功能,符合设计的实用原则
B.触屏板实时显示温度,主要考虑了人机关系的信息交互
C.支持手机App远程控制,实现了人机关系的高效目标
D.能对牙刷进行紫外线消毒杀菌,实现了人机关系的安全目标
3.小明准备在木板上规划出如图中所示的两块肋板,以下方案中最合理的是(　　)
　　如图a是小明寝室衣柜所装的挂锁,在使用过程中,由于锁扣的子扣断裂,没法有效上锁。学习了金工工艺的小明想利用一块1.5 mm的薄钢板设计了如图b的子扣来替换原有的子扣。请完成第4~6题。
4.(2024·5月县域联盟)以下对图b的三视图绘制正确的是(　　)
5.(2024·5月县域联盟)下列是小明设计该零件加工流程时进行的分析,其中不合理的是(　　)
A.先需通过划线锯割从原料上取下大小合适的薄钢板
B.先钻各大小孔,然后根据弯折线进行弯折
C.弯折后,需再对工件进行划对称线、中心线、轮廓线等
D.在锯割和弯折后,需要根据划出的轮廓线进行锉削轮廓的平面和弧面
6.(2024·5月县域联盟)加工该零件时,下列操作中不正确的是(　　)
A.用划针划线时,需要紧贴钢直尺等导向工具
B.钻孔时带防护眼镜,然后用手钳夹持工件进行钻孔
C.在锉削时,推锉过程左右手都需施加助推力,回拉时都需施加拉回力
D.起锯时,一般拇指挡住锯条,行程短,压力小,锯条陷入工件2 mm~3 mm时,才能逐渐正常锯割
7.(2025·3月天域名校协作体)如图所示为一种液压升降平台,通过液压杆的伸缩实现平台的水平升降且可以停在范围内的任意高度。现将重物放置在平台的右侧,且平台静止。下列关于各杆件的受力分析中,错误的是(　　)
A.平台受弯曲 B.连杆1受压
C.连杆2受压 D.连杆3受拉
　　如图所示是天然气泄漏报警控制系统。天燃气传感器探测空气中的天然气浓度信号并传送至控制器,控制器对信号进行处理,当天燃气浓度高于设定值时,先控制电磁阀关闭以切断供气,再控制排风扇启动来降低空气中燃气浓度,最后控制报警器发出声光报警。请根据题图及其描述完成第8~9题。
8.(2024·12月五校联考)下列关于天然气泄漏报警控制系统的分析中正确的是(　　)
A.手动阀门安装位置可与电磁阀互换
B.传感器的安装位置越靠近燃气灶、燃气热水器越好
C.电磁阀的选择需考虑供气管道的直径
D.传感器的安装位置是系统优化的约束条件
9.(2024·12月五校联考)下列关于天然气泄漏报警控制系统工作过程的分析中正确的是(　　)
A.输出量是空气中的天然气浓度
B.电磁阀是被控对象
C.反馈信号是报警声
D.燃气计量器的精确度不是干扰因素
　　小明打算利用洞洞板制作如图所示的信号处理电路,其中ui为输入信号,uo为输出信号。请根据题图及其描述完成第10~11题。
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
10.(2024·5月Z20)下列关于该电路制作过程的分析不正确的是(　　)
A.焊接时,C1需要区分引脚,C2无需区分引脚
B.焊接前需要对元器件逐一进行质量检测
C.焊接完成后,测试功能时可用示波器检测ui、uo的信号变化
D.用指针式多用电表欧姆挡检测电容C1时,指针无偏转,则说明电容已损坏
11.(2024·5月Z20)该电路制作完成后且测试正常,则下列输出波形与输入波形关系中可能的是(　　)
12.(2024·5月义乌模拟)如图
所示是小明设计的按键开关触发实验电路,按键SB按下时闭合,松开时断开,VD1发光时VT1处于饱和状态,VD2发光时VT2处于饱和状态,下列分析中正确的是(　　)
A.SB未按下,VD1和VD2交替闪烁
B.SB未按下,VD1稳定发光,VD2闪烁发光
C.按下SB后松开,VD1始终不亮
D.按下SB后松开,VD2亮一会儿后熄灭
非选择题(本大题共3小题,第1小题8分,第2小题10分,第3小题8分,共26分。在各小题中的“　　　　”处填写合适选项的字母编号)
1.小明的奶奶喜欢养鱼,但年纪大了,给鱼缸换水非常不方便。于是小明上网收集资料后,设计了如图所示的智能鱼缸系统,该系统由排水控制子系统、水位控制子系统等组成。其中,排水控制子系统根据水质情况,决定是否向外排水;水位控制子系统控制水位在正常范围内。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)　　　　;
A.观察日常生活 B.收集和分析信息
C.技术试验
(2)从设计的一般过程角度分析,以下属于制订设计方案环节的是(单选)　　　　;
A.明确设计要求
B.从“人、物、环境”多方面进行分析
C.利用合适的装置制作模型
(3)小明设计智能鱼缸系统时进行了以下分析,其中恰当的是(多选) 　　　　(全选对得分);
A.排水控制子系统为开环控制系统
B.排水控制子系统是水位控制子系统的干扰因素
C.水位控制子系统是排水控制子系统的干扰因素
D.水质检测装置的精度属于智能鱼缸系统优化的约束条件
(4)水位控制子系统的工作过程:水位低于低水位时,电磁阀开启,开始进水;高于高水位时,停止加水,保持水位。请根据题图及其描述填写水位控制子系统方框图(填写文字,全对给分)。
2.(2025·5月Z20联盟)为了实现侧支撑脚的收放,小明想在把手上增设一个按钮开关,通过按开关实现收放侧支撑脚。装置安装在U型后平叉相距为40 mm、直径为6的两个通孔上,侧支撑脚直径为20。请帮助小明设计该装置的机械部分,设计要求如下:
(a)侧支撑脚能收回和放下,工作过程保持稳定;
(b)装置能与U型后平叉稳固连接;
(c)不能对侧支撑脚及U型后平叉进行加工;
(d)采用单个电机驱动;
(e)其他材料自选。
(1)请在头脑中构思符合设计要求的多个方案,并画出其中最优方案的设计草图(电机可用方框表示),简要说明方案的工作过程;
(2)在草图上标注主要尺寸;
(3)考虑对侧支撑脚收放系统的优化,下列措施合理的有(多选)　　　　。
A.增加骑行时未收起侧支撑脚的报警装置
B.增加双脚遮拦传感器,只要检测无双脚遮拦时支撑脚就自动收回
C.增加坐垫压力传感器和车速度传感器,同时检测到有压力和车速时侧支撑脚自动收回
3.小明设计了如图所示的测试电路,用于测试三极管功能是否正常。测试时,将待测三极管的引脚c、b、e分别连接至c、b、e端口,LED1、LED2用于指示待测三极管管型。请完成以下任务:
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚 7脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
(1)测试电路中能决定LED闪烁频率的元件不包括(单选)　　　　;
A.R1 B.R2 C.C1
(2)若被测三极管管型为NPN型,则表示待测三极管功能正常的现象为(单选)　　　　;
A.LED1常亮 B.LED2常亮
C.LED1闪烁 D.LED2闪烁
(3)若被测的PNP型三极管c、e已击穿,则(单选)　　　　;
A.LED1、LED2交替闪烁 　B.LED1常亮
C.LED2常亮 　D.LED1、LED2都灭
(4)小明想设计可以调节LED1、LED2亮灭时间的振荡电路,请在虚线框中用1个电位器、2个二极管和1个电容将电路补充完整。专项训练一
建议时间:50分钟　得分:　　　
选择题(本大题共12小题,每小题2分,共24分。每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,不选、多选、错选均不得分)
1.(2024·5月Z20)某研究人员开发了一种快速3 D打印技术,该技术使用液态金属进行打印,可以快速制造大型铝部件。但该技术为了速度舍弃了打印精度,只能用来制造一些精细度要求不高的部件。关于该3 D打印技术的分析中不恰当的是(　　)
A.该技术只能用来制造一些精细度要求不高的部件,体现了技术的复杂性
B.该技术可以快速制造大型铝部件,体现了技术具有解放人的作用
C.该技术的运用使得设计的手段变得更加便捷、丰富
D.相比传统的制造工艺,该技术的制造成本更低、效率更高,体现了技术的创新性
答案　A
解析　A选项所述为该技术的功能,即体现了技术的目的性,而技术的复杂性指技术自身的内容和体系复杂以及技术的应用环境复杂,选项A不恰当;B选项是该技术的功能,可以更好地解放人,选项B正确;选项C中考查的是技术与设计的关系,有了该技术,就可以实现人们的设计,选项C正确;D选项阐明了该技术与传统技术的改进提升之处,能够体现技术创新性。
2.(2024·4月精诚联盟)如图所示是一款智能毛巾架,支持手机App远程控制、智能语音控制、触屏控制等。下列分析与评价中不恰当的是(　　)
A.具有快速烘干,定时加热,消毒杀菌等功能,符合设计的实用原则
B.触屏板实时显示温度,主要考虑了人机关系的信息交互
C.支持手机App远程控制,实现了人机关系的高效目标
D.能对牙刷进行紫外线消毒杀菌,实现了人机关系的安全目标
答案　D
解析　D是健康目标。
3.小明准备在木板上规划出如图中所示的两块肋板,以下方案中最合理的是(　　)
答案　B
解析　木材具有各向异性,根据结构的受力情况,应选择顺纹方向。
　　如图a是小明寝室衣柜所装的挂锁,在使用过程中,由于锁扣的子扣断裂,没法有效上锁。学习了金工工艺的小明想利用一块1.5 mm的薄钢板设计了如图b的子扣来替换原有的子扣。请完成第4~6题。
4.(2024·5月县域联盟)以下对图b的三视图绘制正确的是(　　)
答案　D
解析　根据形体可知,俯视图中间的上下两边有缺口,弯折后从左视图看上端内部有虚线,因此选D。
5.(2024·5月县域联盟)下列是小明设计该零件加工流程时进行的分析,其中不合理的是(　　)
A.先需通过划线锯割从原料上取下大小合适的薄钢板
B.先钻各大小孔,然后根据弯折线进行弯折
C.弯折后,需再对工件进行划对称线、中心线、轮廓线等
D.在锯割和弯折后,需要根据划出的轮廓线进行锉削轮廓的平面和弧面
答案　B
解析　考虑到孔的对准精度,应该先弯折再钻孔,B错误。
6.(2024·5月县域联盟)加工该零件时,下列操作中不正确的是(　　)
A.用划针划线时,需要紧贴钢直尺等导向工具
B.钻孔时带防护眼镜,然后用手钳夹持工件进行钻孔
C.在锉削时,推锉过程左右手都需施加助推力,回拉时都需施加拉回力
D.起锯时,一般拇指挡住锯条,行程短,压力小,锯条陷入工件2 mm~3 mm时,才能逐渐正常锯割
答案　C
解析　在锉削时,推锉过程左手不需施加助推力。
7.(2025·3月天域名校协作体)如图所示为一种液压升降平台,通过液压杆的伸缩实现平台的水平升降且可以停在范围内的任意高度。现将重物放置在平台的右侧,且平台静止。下列关于各杆件的受力分析中,错误的是(　　)
A.平台受弯曲 B.连杆1受压
C.连杆2受压 D.连杆3受拉
答案　B
解析　A:平台承受上面重物的由平台的三个支撑点,所以平台受弯曲,正确。B:用假设法,假设没有连杆1,重物会压着连杆2向下运动,所以连杆1的作用是拉着重物不要向下运动,所以连杆1受拉力。C连杆2直接承受重物的压力,所以正确。D连杆3在重物的作用下有向右运动的趋势,所以连杆3受拉。
　　如图所示是天然气泄漏报警控制系统。天燃气传感器探测空气中的天然气浓度信号并传送至控制器,控制器对信号进行处理,当天燃气浓度高于设定值时,先控制电磁阀关闭以切断供气,再控制排风扇启动来降低空气中燃气浓度,最后控制报警器发出声光报警。请根据题图及其描述完成第8~9题。
8.(2024·12月五校联考)下列关于天然气泄漏报警控制系统的分析中正确的是(　　)
A.手动阀门安装位置可与电磁阀互换
B.传感器的安装位置越靠近燃气灶、燃气热水器越好
C.电磁阀的选择需考虑供气管道的直径
D.传感器的安装位置是系统优化的约束条件
答案　C
解析　A不能互换,手动阀门是不管漏气不漏气都可以随时切断,如果互换就没有了随时切断的功能,B如果离得太近,在点火之前就可能误认为已经漏气,切断电磁阀。D传感器安装的位置是系统的影响因素。
9.(2024·12月五校联考)下列关于天然气泄漏报警控制系统工作过程的分析中正确的是(　　)
A.输出量是空气中的天然气浓度
B.电磁阀是被控对象
C.反馈信号是报警声
D.燃气计量器的精确度不是干扰因素
答案　D
解析　A.输出量是报警,B.被控对象是声光报警器C.开环系统没有反馈信号,只有检测的输入信号,也就是天然气浓度。D.燃气计量器的精确度不是干扰因素,正确。
　　小明打算利用洞洞板制作如图所示的信号处理电路,其中ui为输入信号,uo为输出信号。请根据题图及其描述完成第10~11题。
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平
10.(2024·5月Z20)下列关于该电路制作过程的分析不正确的是(　　)
A.焊接时,C1需要区分引脚,C2无需区分引脚
B.焊接前需要对元器件逐一进行质量检测
C.焊接完成后,测试功能时可用示波器检测ui、uo的信号变化
D.用指针式多用电表欧姆挡检测电容C1时,指针无偏转,则说明电容已损坏
答案　D
解析　本题考查焊接与万用表检测。在焊接时:C1是电解电容,有极性,需要区分引脚正负极;C2无极性,不需要区分引脚正负极,选项A正确;为了降低后期调试过程中故障的发生率,需要在焊接前对元器件的性能及质量进行检测,选项B正确;示波器具有直观显示波形变化的功能,可以用来检测ui、uo的信号变化,选项C正确;检测电容C1时,指针无偏转,不能说明电容已经损坏,可能是待测电容C1未经过放电处理,选项D错误。
11.(2024·5月Z20)该电路制作完成后且测试正常,则下列输出波形与输入波形关系中可能的是(　　)
答案　B
解析　本题考查了555单稳态电路分析,ui触发电压为Vcc即2 V,ui会输出一段时间的高电平,排除AD。当ui低于Vcc输出一定为高电平,排除C,故选择B。
12.(2024·5月义乌模拟)如图
所示是小明设计的按键开关触发实验电路,按键SB按下时闭合,松开时断开,VD1发光时VT1处于饱和状态,VD2发光时VT2处于饱和状态,下列分析中正确的是(　　)
A.SB未按下,VD1和VD2交替闪烁
B.SB未按下,VD1稳定发光,VD2闪烁发光
C.按下SB后松开,VD1始终不亮
D.按下SB后松开,VD2亮一会儿后熄灭
答案　D
解析　SB未按下,VT1导通,VD1发光,VT2截止,C充电充满,VD2不发光;A、B错误。按下SB,VT1截止,VD1不发光,VT2导通,C两端都是低电平,处于不带电状态,VD2不发光;SB松开后,C开始充电,VD2发光,充满后熄灭,D正确。
非选择题(本大题共3小题,第1小题8分,第2小题10分,第3小题8分,共26分。在各小题中的“　　　　”处填写合适选项的字母编号)
1.小明的奶奶喜欢养鱼,但年纪大了,给鱼缸换水非常不方便。于是小明上网收集资料后,设计了如图所示的智能鱼缸系统,该系统由排水控制子系统、水位控制子系统等组成。其中,排水控制子系统根据水质情况,决定是否向外排水;水位控制子系统控制水位在正常范围内。请完成以下任务:
(1)小明发现问题的途径是(单选)　　　　;
A.观察日常生活 B.收集和分析信息
C.技术试验
(2)从设计的一般过程角度分析,以下属于制订设计方案环节的是(单选)　　　　;
A.明确设计要求
B.从“人、物、环境”多方面进行分析
C.利用合适的装置制作模型
(3)小明设计智能鱼缸系统时进行了以下分析,其中恰当的是(多选) 　　　　(全选对得分);
A.排水控制子系统为开环控制系统
B.排水控制子系统是水位控制子系统的干扰因素
C.水位控制子系统是排水控制子系统的干扰因素
D.水质检测装置的精度属于智能鱼缸系统优化的约束条件
(4)水位控制子系统的工作过程:水位低于低水位时,电磁阀开启,开始进水;高于高水位时,停止加水,保持水位。请根据题图及其描述填写水位控制子系统方框图(填写文字,全对给分)。
答案　(1)A(2分)　(2)B(2分)　(3)AB(全选对得2分)　(4)A:设定水位　B:电磁阀　C:鱼缸(或鱼缸里的水)(全选对得2分)
解析　排水控制子系统:水质传感器检测水质,将信号传给控制器,控制器根据水质情况决定是否排水,为开环控制系统。水位控制子系统:水位传感器检测水位信号,传给控制器,当水位下降到下限时,控制器让电磁阀吸合,控制进水,直到达到水位上限。(1)小明发现问题的途径是由奶奶养鱼的经验所得,所以是“观察日常生活”。(2)A在发现与明确问题阶段;C在制作模型或原型阶段。(3)水位控制子系统的输人为设定的水位,被控量为实际水位。而排水控制子系统会直接影响。实际水位高低(即水位控制子系统的被控量),但又不是它的输入量,所以是干扰因素。(4)水位控制系统是闭环控制,输入量是设定水位,被控对象是鱼缸,执行器是电磁阀门。
2.(2025·5月Z20联盟)为了实现侧支撑脚的收放,小明想在把手上增设一个按钮开关,通过按开关实现收放侧支撑脚。装置安装在U型后平叉相距为40 mm、直径为6的两个通孔上,侧支撑脚直径为20。请帮助小明设计该装置的机械部分,设计要求如下:
(a)侧支撑脚能收回和放下,工作过程保持稳定;
(b)装置能与U型后平叉稳固连接;
(c)不能对侧支撑脚及U型后平叉进行加工;
(d)采用单个电机驱动;
(e)其他材料自选。
(1)请在头脑中构思符合设计要求的多个方案,并画出其中最优方案的设计草图(电机可用方框表示),简要说明方案的工作过程;
(2)在草图上标注主要尺寸;
(3)考虑对侧支撑脚收放系统的优化,下列措施合理的有(多选)　　　　。
A.增加骑行时未收起侧支撑脚的报警装置
B.增加双脚遮拦传感器,只要检测无双脚遮拦时支撑脚就自动收回
C.增加坐垫压力传感器和车速度传感器,同时检测到有压力和车速时侧支撑脚自动收回
答案　(1)(2)见解析图(8分)　(3)AC(2分)
解析　题干要求实现电瓶车踏脚的收起和放下,即实现踏脚的绕轴转动。可采用曲柄连杆方案或采用丝杠连杆方案,结合需要实现自锁的需求,所以采用丝杠连杆方案更贴合题意。
(3)B选项不合理。因为当停车时,也是无双脚遮挡传感器的,此时支撑脚不能收起。
3.小明设计了如图所示的测试电路,用于测试三极管功能是否正常。测试时,将待测三极管的引脚c、b、e分别连接至c、b、e端口,LED1、LED2用于指示待测三极管管型。请完成以下任务:
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚 7脚
>Vcc >Vcc >Vcc 低电平 接地
(1)测试电路中能决定LED闪烁频率的元件不包括(单选)　　　　;
A.R1 B.R2 C.C1
(2)若被测三极管管型为NPN型,则表示待测三极管功能正常的现象为(单选)　　　　;
A.LED1常亮 B.LED2常亮
C.LED1闪烁 D.LED2闪烁
(3)若被测的PNP型三极管c、e已击穿,则(单选)　　　　;
A.LED1、LED2交替闪烁 　B.LED1常亮
C.LED2常亮 　D.LED1、LED2都灭
(4)小明想设计可以调节LED1、LED2亮灭时间的振荡电路,请在虚线框中用1个电位器、2个二极管和1个电容将电路补充完整。
答案　(1)B(2分)　(2)C(2分)　(3)A(2分)
(4)见下图(2分)
解析　本题考查555振荡电路、三极管的开关作用。(1)LED闪烁频率即是3脚出0、1的频率,故主要有C1的充放电决定,3脚出1时电容C1充电,充电回路:3脚→R1→C1,3脚出0时电容C1放电,放电回路C1→R1→3脚,故与C2无关。
(2)若接入NPN三极管,由于NPN三极管导通时,电流从c流向e, LED2不可能亮,故LED2常灭;当3脚出1时,三极管VT导通,且7脚截止,故接入的NPN三极管截止,LED1灭;当3脚出0时,三极管VT截止,且7脚接地,故接入的NPN三极管导通,LED1亮。由上分析可知,LED1闪烁。
(3)若接入的PNP三极管c、e间击穿,看成导线,根据第2小题的类似分析可知,当3脚出1,出0时的两种情况分别如下图所示,故可知LED1,LED2交替亮灭。
(4)设计可以调节LED1、LED2亮灭时间的振荡电路,即充放的过程中,通过不同二极管进行充放电,电位器采用分压式接法,连线如答案所示。

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