资源简介

综合核心素养测评卷
一、 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. 如图所示为一款播种施肥一体机，使用时手扶握柄，脚踩铁铲上部，使其插入泥土中，可进行播种或施肥，下列产品的尺寸中，与人机关系无关的是（　 　）
A. 9 cm B. 17 cm C. 14 cm D. 92 cm
2. 如图所示为一款360°多模式旋转订书机，下列关于该产品的分析及评价，不合理的是（　 　）
A. 可进行不同角度的装订，体现了设计的创新原则
B. 能装订2—50张普通纸，体现了设计的实用原则
C. 装订中缝时深度可达95 mm，主要考虑了人的因素
D. 360°旋转订书头结构保证了多角度装订功能的实现
3. 如图所示为小明改进的快夹式平口钳，使用时将翻板翻开，快速移动螺杆即可实现快夹和快拆的功能。有关选项中，关于翻板和翻板底座的设计方案，合理的是（　 　）
A. B.
C. D.
4. 小明用3 mm厚的钢板加工如图所示的金属支架，加工该支架时，下列操作，不需要的是（　 　）
A. B.
C. D.
5. 小明准备在通用技术实践室加工制作如图所示的六边形木质笔筒，下列关于加工过程的分析，不合理的是（　 　）
A. 两侧板的连接需采用钉接
B. 侧板的锯割可以使用单刃刀锯
C. 底板加工流程可以为刨削→画线→锯割→打磨
D. 侧板和底板可采用实木材料
6. 如图所示为一款折叠式台灯，下列关于该台灯的结构分析，合理的是（　 　）
A. 台灯展开至图示位置时支撑杆1仅受压
B. 底板1与底板2为静连接
C. 支撑杆2设计成H形主要为了实现折叠功能
D. 支撑杆1和支撑杆2可以采用铁钉连接
7. 如图所示为小明家的一把木椅，使用一段时间后，椅背虚线框处出现松动，小明想设计一块连接片用于加固该处连接，下列关于该连接片的设计方案及尺寸标注，合理的是（　 　）
A. B.
C. D.
8. 如图所示为小明家附近停车场示意图，使用时通道仅允许一辆汽车通行，易造成拥堵现象。下列关于该停车场系统优化分析，不合理的是（　 　）
A. 该系统优化的目标为车辆能够顺畅进出停车场
B. 停车场现有通道是该系统优化的约束条件
C. 在停车场出入口加装车辆进出实时信息提示装置以实现优化
D. 系统优化时，先考虑优化所需的成本，再考虑车辆进出的效率，体现了系统分析的整体性原则
9. 小明想设计一款棉花温湿度检测显示系统，下列关于该控制系统的设计与分析，不合理的是（　 　）
A. 可用蜂鸣器作为被控对象
B. 可用温度和湿度传感器获取控制系统输入量
C. 该系统宜采用开环控制方式
D. 环境温湿度变化不属于该控制系统的干扰因素
10. 小明在焊接如图所示的声控小夜灯电路板的过程中，不需要用到的工具或材料是（　 　）
A. B.
C. D.
11. 小明设计了如图所示的故障检测电路，A点为检测信号输入端，当检测到故障信号时，发光二极管LED点亮。下列分析中，合理的是（　 　）
A. A点低电平为故障信号
B. 检测到故障信号并排除后，LED保持点亮
C. 检测到故障信号时，按下St后LED熄灭
D. 调试时发现LED不够亮，可通过增大R3来提高其亮度
12. 如图所示为小明设计的台灯模拟电路，闭合开关S后，可通过操作St实现台灯的亮灭。根据该电路图，下列分析中，合理的是（　 　）
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚
＜1/3VCC ×（任意） 高电平
＞1/3VCC ＜2/3VCC 保持
＞1/3VCC ＞2/3VCC 低电平
A. 当闭合开关S时，灯一定亮
B. 长按按钮St的过程中，灯亮灭交替
C. 如果1脚虚焊，无论按不按下St，灯都处于灭的状态
D. 如果R4的阻值换成4 kΩ， 闭合开关S后灯亮，按下St后灯灭
二、 非选择题（本大题共3小题，第13小题8分，第14小题10分，第15小题8分，共26分。各小题中的“　　　　”处填写合适选项的字母）
13. 如图a所示为一款手动机械式弯管装置，图b为其安装流程及弯折示意图，该装置能对不同材料、不同直径的金属管进行180°范围内弯折加工。请回答相关问题：
a
　　　
b
（1）下列关于该装置的分析，不正确的是 （多选，填字母）；
A. 能弯折镀锌管、焊管、无缝钢管等不同材料的金属管，体现了技术的综合性
B. 能弯折Ф10到Ф25不同规格的金属管，体现了技术的目的性
C. 设计该工具时需要考虑金属管的材料属性
D. 设计该工具时，选择底座材料需考虑其强度
E. 调节块与支架的连接属于铰连接
（2）将底座固定在不锈钢包木的工作台上，下列连接件中最适合的是 （单选，填字母）。
A. B. C.
（3）下列材料中适合用于制作装置中“模具”的是 （单选，填字母）；
A. 铜 B. 铝 C. 铸铁
（4）使用过程中发现金属管无法弯折成精准的90°。现对模具进行改进，下列设计方案可行的是 （多选，填字母）。
A. B. C.
14. 小明发现屋顶的太阳能发电板因为积灰降低了发电效率，需要工人经常进行清洁（如图所示），小明准备设计一个能自动清扫太阳能发电板的装置。已知每块太阳板的尺寸：800 mm×600 mm，装置设计要求如下：
（a）用电机进行驱动；
（b）一块太阳能板上安装一个装置，电机的电源用太阳能板进行供电；
（c）能来回进行清扫；
（d）清扫过程中稳定可靠。
请回答下列问题：
（1）画出该设计方案的设计草图（装置安装到太阳能板的正面或底面用线条表示，电机可用方框表示），简要说明设计方案是如何实现自动来回清扫的；
（2）在草图上标注主要尺寸；
（3）小明准备在装置安装后进行技术试验，并设计了试验方案，下列说法中，不合理的是 （多选，填字母）。
A. 用虚拟试验法检验装置能否把太阳能板清扫干净
B. 用水淋湿该装置的方法检测其防水性能
C. 启动电机观察该装置能否进行来回清扫
D. 用5 kg的重物加载到该装置上，启动电机观察其能否正常运行
15. 小明设计了如图a所示的某儿童玩具电动车超速模拟指示电路，不同速度（用v表示）情况下测速编码模块输出端A、B、C输出相应的高、低电平信号（如表所示）。根据电路图及表格，请完成以下任务：
a
速度v（km/h） 输出信号
A B C
0＜v≤3 0 0 1
3＜v＜5 0 1 0
v＝5 0 1 1
5＜v＜7 1 0 0
v＝7 1 0 1
7＜v＜8 1 1 0
v＝8 1 1 1
（1）当速度达到5 km/h或超过5 km/h时，发光二极管LED1亮，当速度达到8 km/h时，发光二极管LED2亮。请在虚线框1中用最少数量的二输入逻辑门完成电路设计；
（2）儿童玩具电动车速度达到8 km/h时，可能会出现危险情况，因此小明对电路进行了改进，当速度达到8 km/h时，将控制电动车驱动电机M停止转动，请在图b虚线框2和虚线框3中完成该电路连线；
b
（3）小明发现当电动车速度达到8 km/h时，电机停止转动，速度降至8 km/h以下时，电机又重新启动，存在安全隐患。于是小明对电路进一步改进，当速度达到8 km/h时，电机停止转动，只有当电路重新启动，电动车才能正常运行。请在图c虚线框4中用一个合适的三极管及一个电阻完成该电路设计；
c
（4）设计完成后，小明用面包板搭建电路，调试过程中发现：当电动车速度达到8 km/h时，发光二极管LED2亮且电机始终在转动。可能的原因是 （多选，填字母）。
A. 继电器线圈烧毁 B. 常开触点没连上
C. 常闭触点没连上 D. 常开与常闭触点都连上（并联）(共43张PPT)
综合核心素养测评卷
一、 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. 如图所示为一款播种施肥一体机，使用时手扶握柄，脚踩铁铲上
部，使其插入泥土中，可进行播种或施肥，下列产品的尺寸中，与人机
关系无．关．的是（　B　）
A. 9 cm
B. 17 cm
C. 14 cm
D. 92 cm
B
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【解析】 17 cm考虑的是种子播种的深度，与人机关系无关。
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2. 如图所示为一款360°多模式旋转订书机，下列关于该产品的分析及
评价，不．合．理．的是（　C　）
A. 可进行不同角度的装订，体现了设计的创新原则
B. 能装订2—50张普通纸，体现了设计的实用原则
C. 装订中缝时深度可达95 mm，主要考虑了人的因素
D. 360°旋转订书头结构保证了多角度装订功能的实现
【解析】 装订中缝时深度可达95 mm，主要考虑了书本的宽度，因此
考虑的是环境的因素，不是人的因素。
C
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3. 如图所示为小明改进的快夹式平口钳，使用时将翻板翻开，快速移
动螺杆即可实现快夹和快拆的功能。有关选项中，关于翻板和翻板底座
的设计方案，合理的是（　C　）
　　　　　　
D
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4. 小明用3 mm厚的钢板加工如图所示的金属支架，加工该支架时，下
列操作，不．需．要．的是（　B　）
　　　　　　
A. B. C. D.
【解析】 用3 mm的钢板加工金属支架，支架没有内螺纹，不需要用丝
锥攻丝。
B
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5. 小明准备在通用技术实践室加工制作如图所示的六边形木质笔筒，
下列关于加工过程的分析，不．合．理．的是（　A　）
A. 两侧板的连接需采用钉接
B. 侧板的锯割可以使用单刃刀锯
C. 底板加工流程可以为刨削→画线→锯割→打磨
D. 侧板和底板可采用实木材料
【解析】 笔筒两侧板拼合面间夹角是60°，如连接采用钉接，钉子头
部会露在木板外，钉子长则钉尖会露出板外，钉子短则强度不够，所以
用钉子不合理。
A
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6. 如图所示为一款折叠式台灯，下列关于该台灯的结构分析，合理的
是（　C　）
A. 台灯展开至图示位置时支撑杆1仅受压
B. 底板1与底板2为静连接
C. 支撑杆2设计成H形主要为了实现折叠功能
D. 支撑杆1和支撑杆2可以采用铁钉连接
C
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【解析】 A. 支撑杆1固定时，不是二力杆，受压和受弯曲。B. 底板1和
底板2是较连接。D. 支撑杆1和支撑杆2可相对转动，也可固定，用螺栓
螺母连接。
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7. 如图所示为小明家的一把木椅，使用一段时间后，椅背虚线框处出
现松动，小明想设计一块连接片用于加固该处连接，下列关于该连接片
的设计方案及尺寸标注，合理的是（　A　）
　　　　　　
A
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【解析】 连接片与木质椅背连接，连接件一般用自攻螺钉，连接片不
需要螺纹孔，排除C、D选项；连接片两端是半圆，应标注半径，不能
标注直径。
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8. 如图所示为小明家附近停车场示意图，使用时通道仅允许一辆汽车
通行，易造成拥堵现象。下列关于该停车场系统优化分析，不．合．理．的
是（　D　）
A. 该系统优化的目标为车辆能够顺畅进出停车场
B. 停车场现有通道是该系统优化的约束条件
C. 在停车场出入口加装车辆进出实时信息提示装置以实现优化
D. 系统优化时，先考虑优化所需的成本，再考虑车辆进出的效率，体
现了系统分析的整体性原则
D
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【解析】 “所需的成本”与“车辆进出的效率”是系统优化所需考虑
的两个目标，而不是整体和局部的关系，需要综合分析统筹兼顾，体现
了系统分析的综合性原则。
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9. 小明想设计一款棉花温湿度检测显示系统，下列关于该控制系统的
设计与分析，不．合．理．的是（　A　）
A. 可用蜂鸣器作为被控对象
B. 可用温度和湿度传感器获取控制系统输入量
C. 该系统宜采用开环控制方式
D. 环境温湿度变化不属于该控制系统的干扰因素
【解析】 设计棉花温湿度检测显示系统，系统输出的是温湿度，控制
系统的被控对象应是显示装置而不是蜂鸣器。
A
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10. 小明在焊接如图所示的声控小夜灯电路板的过程中，不．需．要．用到的
工具或材料是（　D　）
　　　　　　
D
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【解析】 A是焊锡丝、B是电烙铁、C是松香若再加上斜口钳的组合使
用就能完成元器件焊接，而D为钢丝钳（老虎钳），焊接电路不需要。
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11. 小明设计了如图所示的故障检测电路，A点为检测信号输入端，当
检测到故障信号时，发光二极管LED点亮。下列分析中，合理的是
（　B　）
A. A点低电平为故障信号
B. 检测到故障信号并排除后，LED保持点亮
C. 检测到故障信号时，按下St后LED熄灭
D. 调试时发现LED不够亮，可通过增大R3来提高其亮度
B
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【解析】 A、当A点检测到高电平（1），C为低电平0，F一定出高
电平（1）LED灯亮，A错：B、LED灯亮后，F （1）、B（1）、D
（0）点电位由与非门锁定，LED灯一直亮，与A点电位无关，B正
确；C、检测到故障时，C为低电平（O），LED灯亮，不论St是否
按下，LED灯一直亮，C错；D、当三极管工作在放大状态，增大
R3不能提高LED灯亮度，当三极管工作在饱和状态，增大R3降低
LED灯亮度，D选项错误。
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12. 如图所示为小明设计的台灯模拟电路，闭合开关S后，可通过操作
St实现台灯的亮灭。根据该电路图，下列分析中，合．理．的是（　B　）
B
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555集成电路功能表 2脚 6脚 3脚
＜1/3VCC ×（任意） 高电平
＞1/3VCC ＜2/3VCC 保持
＞1/3VCC ＞2/3VCC 低电平
A. 当闭合开关S时，灯一定亮
B. 长按按钮St的过程中，灯亮灭交替
C. 如果1脚虚焊，无论按不按下St，灯都处于灭的状态
D. 如果R4的阻值换成4 kΩ， 闭合开关S后灯亮，按下St后灯灭
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【解析】 A. 闭合开关时，5脚电容快速充电，5脚电位为0，2，6脚电位
为1/2VCC，3脚出低电平，所以灯一定不亮；B：长按St，如图3当2，6
脚电位＜1/3VCC，输出为1亮，J－2转换变成图2使2，6脚电位＞
2/3VCC，灯灭。因为有个电容J－2刚转换时电位保持原来的，有个延时
作用，所以可看到亮灭交替；C. 1脚虚焊，V5为VCC，输出为高，灯
亮；C：1 脚虚焊，555芯片3脚出高，无论按不按下St，灯都处于亮的
状态，错误；D. 若R4换成4K，若电容上没有充电，按下St时2，6脚电
位＜1/3VCC，输出为1灯亮，若电容在J－2接上R1而St断开，则电容上
充电电压可接近VCC，按下St，2，6脚电位＞2/3VCC，输出为0，灯灭。
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二、 非选择题（本大题共3小题，第13小题8分，第14小题10分，第15
小题8分，共26分。各小题中的“ 　　　　”处填写合适选项的字母）
13. 如图a所示为一款手动机械式弯管装置，图b为其安装流程及弯折示
意图，该装置能对不同材料、不同直径的金属管进行180°范围内弯折
加工。请回答相关问题：
a
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b
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（1）下列关于该装置的分析，不．正．确．的是 （多选，填字母）；
A. 能弯折镀锌管、焊管、无缝钢管等不同材料的金属管，体现了技术
的综合性
B. 能弯折Ф10到Ф25不同规格的金属管，体现了技术的目的性
C. 设计该工具时需要考虑金属管的材料属性
D. 设计该工具时，选择底座材料需考虑其强度
E. 调节块与支架的连接属于铰连接
AE　
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【解析】 A答案描述的是工具的功能，所以不属于技术的综合性，错
误。B答案描述的是工具的作用，是目的性的体现，所以正确。C设计
工具时，应该考虑到各种材料的属性，叙述正确。D底座的强度直接影
响工具的使用情况，所以是正确的。E调节块与底座之间不应该有相对
转动，如果转动则无法完成弯折作用，所以错误。
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（2）将底座固定在不锈钢包木的工作台上，下列连接件中最适合的
是 （单选，填字母）。
A. 　　 B. 　 　C.
B　
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【解析】 底座固定在工作台上，一般去实验室看过台虎钳固定在桌面
上的同学都应该知道是六角螺栓，所以此题目应该也用B六角螺栓。A
用元宝螺栓是经常拆卸的地方。C膨胀螺栓是将东西固定在墙上的。
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（3）下列材料中适合用于制作装置中“模具”的是 （单选，填
字母）；
A. 铜 B. 铝 C. 铸铁
【解析】 适合做模具的材料应该具有一定的强度，铜和铝都是比较软
的金属，所以选择铸铁。
C　
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（4）使用过程中发现金属管无法弯折成精准的90°。现对模具进行改
进，下列设计方案可行的是 （多选，填字母）。
A. 　　 B. 　　 C.
【解析】 A图用限位孔把要弯折管道的位置限制住，更加精确，所以是
优化措施，B单凭限位块很难将管道限制在90度的范围，所以不能优
化。C通过插销来固定限位装置，能够准确地控制90度。
AC　
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14. 小明发现屋顶的太阳能发电板因为积灰降低了发电效率，需要工人
经常进行清洁（如图所示），小明准备设计一个能自动清扫太阳能发电
板的装置。已知每块太阳板的尺寸：800 mm×600 mm，装置设计要求
如下：
（a）用电机进行驱动；
（b）一块太阳能板上安装一个装置，电机的电源用太阳能板进行
供电；
（c）能来回进行清扫；
（d）清扫过程中稳定可靠。
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请回答下列问题：
（1）画出该设计方案的设计草图（装置安装到太阳能板的正面或底面
用线条表示，电机可用方框表示），简要说明设计方案是如何实现自动
来回清扫的；
（2）在草图上标注主要尺寸；
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【答案】 如图所示：
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（3）小明准备在装置安装后进行技术试验，并设计了试验方案，下列
说法中，不．合．理．的是 （多选，填字母）。
A. 用虚拟试验法检验装置能否把太阳能板清扫干净
B. 用水淋湿该装置的方法检测其防水性能
C. 启动电机观察该装置能否进行来回清扫
D. 用5 kg的重物加载到该装置上，启动电机观察其能否正常运行
AD　
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【解析】 A选项，虚拟试验只能验证功能的可能性，至于是否能够清扫
干净还取决于具体情况，因此选用模拟试验法最合适；A选项不合理，
“用5 kg的重物加载在装置上，启动电机观察其能否正常运行”，设计
的装置主要的外部荷载力为清扫时所受到的阻力，而不是承重能力，测
试内容不合适，D选项不合理。
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15. 小明设计了如图a所示的某儿童玩具电动车超速模拟指示电路，不
同速度（用v表示）情况下测速编码模块输出端A、B、C输出相应的
高、低电平信号（如表所示）。根据电路图及表格，请完成以下任务：
a
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速度v（km/h） 输出信号 A B C
0＜v≤3 0 0 1
3＜v＜5 0 1 0
v＝5 0 1 1
5＜v＜7 1 0 0
v＝7 1 0 1
7＜v＜8 1 1 0
v＝8 1 1 1
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（1）当速度达到5 km/h或超过5 km/h时，发光二极管LED1亮，当速度
达到8 km/h时，发光二极管LED2亮。请在虚线框1中用最少数量的二输
入逻辑门完成电路设计；
【答案】 见下图
【解析】 根据题意，可以列出真值表如下（虚线框1中右边两个端点从
上到下分别是F1、F2。可以得出逻辑表达式为F1＝ABC、F2＝A＋BC
（两个无关量均取O），虚线框1门电路连对，其他门电路能实现该功
能的均可得2分。
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（2）儿童玩具电动车速度达到8 km/h时，可能会出现危险情况，因此
小明对电路进行了改进，当速度达到8 km/h时，将控制电动车驱动电机
M停止转动，请在图b虚线框2和虚线框3中完成该电路连线；
b
【答案】 见下图
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【解析】 LED2亮时，三极管V2导通，此时需要继电器吸合，电机M停
止转动。所以继电器线圈应该接在VCC和三极管集电极之间，要注意到
二极管应该反接，工作电路中应该使用常闭触点。
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（3）小明发现当电动车速度达到8 km/h时，电机停止转动，速度降至8
km/h以下时，电机又重新启动，存在安全隐患。于是小明对电路进一
步改进，当速度达到8 km/h时，电机停止转动，只有当电路重新启动，
电动车才能正常运行。请在图c虚线框4中用一个合适的三极管及一个电
阻完成该电路设计；
c
【答案】 见下图
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【解析】 在虚线框4中只需要用一个PNP三极管实现自锁即可。虚线框
4连对得2分。
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（4）设计完成后，小明用面包板搭建电路，调试过程中发现：当电动
车速度达到8 km/h时，发光二极管LED2亮且电机始终在转动。可能的
原因是 （多选，填字母）。
A. 继电器线圈烧毁 B. 常开触点没连上
C. 常闭触点没连上 D. 常开与常闭触点都连上（并联）
【解析】 LED2发光，但是电机始终在运转，说明三极管导通了，但是
继电器工作电路中电机并没有断开，可能是继电器线圈烧毁，导致无法
吸合使得常闭触点不能断开；也可能是常开与常闭触点并联了，导致继
电器吸合了电机也没有断开。不可能是常闭。
AD　
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谢谢大家综合核心素养测评卷
一、 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. 如图所示为一款播种施肥一体机，使用时手扶握柄，脚踩铁铲上部，使其插入泥土中，可进行播种或施肥，下列产品的尺寸中，与人机关系无关的是（　B　）
A. 9 cm B. 17 cm C. 14 cm D. 92 cm
【解析】 17 cm考虑的是种子播种的深度，与人机关系无关。
2. 如图所示为一款360°多模式旋转订书机，下列关于该产品的分析及评价，不合理的是（　C　）
A. 可进行不同角度的装订，体现了设计的创新原则
B. 能装订2—50张普通纸，体现了设计的实用原则
C. 装订中缝时深度可达95 mm，主要考虑了人的因素
D. 360°旋转订书头结构保证了多角度装订功能的实现
【解析】 装订中缝时深度可达95 mm，主要考虑了书本的宽度，因此考虑的是环境的因素，不是人的因素。
3. 如图所示为小明改进的快夹式平口钳，使用时将翻板翻开，快速移动螺杆即可实现快夹和快拆的功能。有关选项中，关于翻板和翻板底座的设计方案，合理的是（　D　）
A. B.
C. D.
4. 小明用3 mm厚的钢板加工如图所示的金属支架，加工该支架时，下列操作，不需要的是（　B　）
A. B.
C. D.
【解析】 用3 mm的钢板加工金属支架，支架没有内螺纹，不需要用丝锥攻丝。
5. 小明准备在通用技术实践室加工制作如图所示的六边形木质笔筒，下列关于加工过程的分析，不合理的是（　A　）
A. 两侧板的连接需采用钉接
B. 侧板的锯割可以使用单刃刀锯
C. 底板加工流程可以为刨削→画线→锯割→打磨
D. 侧板和底板可采用实木材料
【解析】 笔筒两侧板拼合面间夹角是60°，如连接采用钉接，钉子头部会露在木板外，钉子长则钉尖会露出板外，钉子短则强度不够，所以用钉子不合理。
6. 如图所示为一款折叠式台灯，下列关于该台灯的结构分析，合理的是（　C　）
A. 台灯展开至图示位置时支撑杆1仅受压
B. 底板1与底板2为静连接
C. 支撑杆2设计成H形主要为了实现折叠功能
D. 支撑杆1和支撑杆2可以采用铁钉连接
【解析】 A. 支撑杆1固定时，不是二力杆，受压和受弯曲。B. 底板1和底板2是较连接。D. 支撑杆1和支撑杆2可相对转动，也可固定，用螺栓螺母连接。
7. 如图所示为小明家的一把木椅，使用一段时间后，椅背虚线框处出现松动，小明想设计一块连接片用于加固该处连接，下列关于该连接片的设计方案及尺寸标注，合理的是（　A　）
A. B.
C. D.
【解析】 连接片与木质椅背连接，连接件一般用自攻螺钉，连接片不需要螺纹孔，排除C、D选项；连接片两端是半圆，应标注半径，不能标注直径。
8. 如图所示为小明家附近停车场示意图，使用时通道仅允许一辆汽车通行，易造成拥堵现象。下列关于该停车场系统优化分析，不合理的是（　D　）
A. 该系统优化的目标为车辆能够顺畅进出停车场
B. 停车场现有通道是该系统优化的约束条件
C. 在停车场出入口加装车辆进出实时信息提示装置以实现优化
D. 系统优化时，先考虑优化所需的成本，再考虑车辆进出的效率，体现了系统分析的整体性原则
【解析】 “所需的成本”与“车辆进出的效率”是系统优化所需考虑的两个目标，而不是整体和局部的关系，需要综合分析统筹兼顾，体现了系统分析的综合性原则。
9. 小明想设计一款棉花温湿度检测显示系统，下列关于该控制系统的设计与分析，不合理的是（　A　）
A. 可用蜂鸣器作为被控对象
B. 可用温度和湿度传感器获取控制系统输入量
C. 该系统宜采用开环控制方式
D. 环境温湿度变化不属于该控制系统的干扰因素
【解析】 设计棉花温湿度检测显示系统，系统输出的是温湿度，控制系统的被控对象应是显示装置而不是蜂鸣器。
10. 小明在焊接如图所示的声控小夜灯电路板的过程中，不需要用到的工具或材料是（　D　）
A. B.
C. D.
【解析】 A是焊锡丝、B是电烙铁、C是松香若再加上斜口钳的组合使用就能完成元器件焊接，而D为钢丝钳（老虎钳），焊接电路不需要。
11. 小明设计了如图所示的故障检测电路，A点为检测信号输入端，当检测到故障信号时，发光二极管LED点亮。下列分析中，合理的是（　B　）
A. A点低电平为故障信号
B. 检测到故障信号并排除后，LED保持点亮
C. 检测到故障信号时，按下St后LED熄灭
D. 调试时发现LED不够亮，可通过增大R3来提高其亮度
【解析】 A、当A点检测到高电平（1），C为低电平0，F一定出高电平（1）LED灯亮，A错：B、LED灯亮后，F （1）、B（1）、D （0）点电位由与非门锁定，LED灯一直亮，与A点电位无关，B正确；C、检测到故障时，C为低电平（O），LED灯亮，不论St是否按下，LED灯一直亮，C错；D、当三极管工作在放大状态，增大R3不能提高LED灯亮度，当三极管工作在饱和状态，增大R3降低LED灯亮度，D选项错误。
12. 如图所示为小明设计的台灯模拟电路，闭合开关S后，可通过操作St实现台灯的亮灭。根据该电路图，下列分析中，合理的是（　B　）
555集成电路功能表
2脚 6脚 3脚
＜1/3VCC ×（任意） 高电平
＞1/3VCC ＜2/3VCC 保持
＞1/3VCC ＞2/3VCC 低电平
A. 当闭合开关S时，灯一定亮
B. 长按按钮St的过程中，灯亮灭交替
C. 如果1脚虚焊，无论按不按下St，灯都处于灭的状态
D. 如果R4的阻值换成4 kΩ， 闭合开关S后灯亮，按下St后灯灭
【解析】 A. 闭合开关时，5脚电容快速充电，5脚电位为0，2，6脚电位为1/2VCC，3脚出低电平，所以灯一定不亮；B：长按St，如图3当2，6脚电位＜1/3VCC，输出为1亮，J－2转换变成图2使2，6脚电位＞2/3VCC，灯灭。因为有个电容J－2刚转换时电位保持原来的，有个延时作用，所以可看到亮灭交替；C. 1脚虚焊，V5为VCC，输出为高，灯亮；C：1 脚虚焊，555芯片3脚出高，无论按不按下St，灯都处于亮的状态，错误；D. 若R4换成4K，若电容上没有充电，按下St时2，6脚电位＜1/3VCC，输出为1灯亮，若电容在J－2接上R1而St断开，则电容上充电电压可接近VCC，按下St，2，6脚电位＞2/3VCC，输出为0，灯灭。
二、 非选择题（本大题共3小题，第13小题8分，第14小题10分，第15小题8分，共26分。各小题中的“　　　　”处填写合适选项的字母）
13. 如图a所示为一款手动机械式弯管装置，图b为其安装流程及弯折示意图，该装置能对不同材料、不同直径的金属管进行180°范围内弯折加工。请回答相关问题：
a
　　　
b
（1）下列关于该装置的分析，不正确的是　AE　（多选，填字母）；
A. 能弯折镀锌管、焊管、无缝钢管等不同材料的金属管，体现了技术的综合性
B. 能弯折Ф10到Ф25不同规格的金属管，体现了技术的目的性
C. 设计该工具时需要考虑金属管的材料属性
D. 设计该工具时，选择底座材料需考虑其强度
E. 调节块与支架的连接属于铰连接
【解析】 A答案描述的是工具的功能，所以不属于技术的综合性，错误。B答案描述的是工具的作用，是目的性的体现，所以正确。C设计工具时，应该考虑到各种材料的属性，叙述正确。D底座的强度直接影响工具的使用情况，所以是正确的。E调节块与底座之间不应该有相对转动，如果转动则无法完成弯折作用，所以错误。
（2）将底座固定在不锈钢包木的工作台上，下列连接件中最适合的是　B　（单选，填字母）。
A. B. C.
【解析】 底座固定在工作台上，一般去实验室看过台虎钳固定在桌面上的同学都应该知道是六角螺栓，所以此题目应该也用B六角螺栓。A用元宝螺栓是经常拆卸的地方。C膨胀螺栓是将东西固定在墙上的。
（3）下列材料中适合用于制作装置中“模具”的是　C　（单选，填字母）；
A. 铜 B. 铝 C. 铸铁
【解析】 适合做模具的材料应该具有一定的强度，铜和铝都是比较软的金属，所以选择铸铁。
（4）使用过程中发现金属管无法弯折成精准的90°。现对模具进行改进，下列设计方案可行的是　AC　（多选，填字母）。
A. B. C.
【解析】 A图用限位孔把要弯折管道的位置限制住，更加精确，所以是优化措施，B单凭限位块很难将管道限制在90度的范围，所以不能优化。C通过插销来固定限位装置，能够准确地控制90度。
14. 小明发现屋顶的太阳能发电板因为积灰降低了发电效率，需要工人经常进行清洁（如图所示），小明准备设计一个能自动清扫太阳能发电板的装置。已知每块太阳板的尺寸：800 mm×600 mm，装置设计要求如下：
（a）用电机进行驱动；
（b）一块太阳能板上安装一个装置，电机的电源用太阳能板进行供电；
（c）能来回进行清扫；
（d）清扫过程中稳定可靠。
请回答下列问题：
（1）画出该设计方案的设计草图（装置安装到太阳能板的正面或底面用线条表示，电机可用方框表示），简要说明设计方案是如何实现自动来回清扫的；
（2）在草图上标注主要尺寸；
【答案】 如图所示：
　　
（3）小明准备在装置安装后进行技术试验，并设计了试验方案，下列说法中，不合理的是　AD　（多选，填字母）。
A. 用虚拟试验法检验装置能否把太阳能板清扫干净
B. 用水淋湿该装置的方法检测其防水性能
C. 启动电机观察该装置能否进行来回清扫
D. 用5 kg的重物加载到该装置上，启动电机观察其能否正常运行
【解析】 A选项，虚拟试验只能验证功能的可能性，至于是否能够清扫干净还取决于具体情况，因此选用模拟试验法最合适；A选项不合理，“用5 kg的重物加载在装置上，启动电机观察其能否正常运行”，设计的装置主要的外部荷载力为清扫时所受到的阻力，而不是承重能力，测试内容不合适，D选项不合理。
15. 小明设计了如图a所示的某儿童玩具电动车超速模拟指示电路，不同速度（用v表示）情况下测速编码模块输出端A、B、C输出相应的高、低电平信号（如表所示）。根据电路图及表格，请完成以下任务：
a
速度v（km/h） 输出信号
A B C
0＜v≤3 0 0 1
3＜v＜5 0 1 0
v＝5 0 1 1
5＜v＜7 1 0 0
v＝7 1 0 1
7＜v＜8 1 1 0
v＝8 1 1 1
（1）当速度达到5 km/h或超过5 km/h时，发光二极管LED1亮，当速度达到8 km/h时，发光二极管LED2亮。请在虚线框1中用最少数量的二输入逻辑门完成电路设计；
【答案】 见下图
【解析】 根据题意，可以列出真值表如下（虚线框1中右边两个端点从上到下分别是F1、F2。可以得出逻辑表达式为F1＝ABC、F2＝A＋BC（两个无关量均取O），虚线框1门电路连对，其他门电路能实现该功能的均可得2分。
（2）儿童玩具电动车速度达到8 km/h时，可能会出现危险情况，因此小明对电路进行了改进，当速度达到8 km/h时，将控制电动车驱动电机M停止转动，请在图b虚线框2和虚线框3中完成该电路连线；
b
【答案】 见下图
【解析】 LED2亮时，三极管V2导通，此时需要继电器吸合，电机M停止转动。所以继电器线圈应该接在VCC和三极管集电极之间，要注意到二极管应该反接，工作电路中应该使用常闭触点。
（3）小明发现当电动车速度达到8 km/h时，电机停止转动，速度降至8 km/h以下时，电机又重新启动，存在安全隐患。于是小明对电路进一步改进，当速度达到8 km/h时，电机停止转动，只有当电路重新启动，电动车才能正常运行。请在图c虚线框4中用一个合适的三极管及一个电阻完成该电路设计；
c
【答案】 见下图
【解析】 在虚线框4中只需要用一个PNP三极管实现自锁即可。虚线框4连对得2分。
　　
（4）设计完成后，小明用面包板搭建电路，调试过程中发现：当电动车速度达到8 km/h时，发光二极管LED2亮且电机始终在转动。可能的原因是　AD　（多选，填字母）。
A. 继电器线圈烧毁 B. 常开触点没连上
C. 常闭触点没连上 D. 常开与常闭触点都连上（并联）
【解析】 LED2发光，但是电机始终在运转，说明三极管导通了，但是继电器工作电路中电机并没有断开，可能是继电器线圈烧毁，导致无法吸合使得常闭触点不能断开；也可能是常开与常闭触点并联了，导致继电器吸合了电机也没有断开。不可能是常闭。

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