苏教版（2019）高中通用技术 必修《技术与设计2》 第三单元系统及其设计单元检测（Word版，含答案）

第三单元　系统及其设计

一、选择题

1.如图所示为我国首座“超级镜子电站”。在控制系统中植入了太阳运动轨迹程序,当系统运行时,根据太阳的位置信息,由减速机自动调整反射镜角度,使太阳光时时反射到集热器上,对熔盐进行加热,其中一部分热熔盐通过蒸汽发生器产生蒸汽进行发电,另一部分热量存储在熔盐罐中供日落后发电使用。从系统的角度分析,下列说法中不正确的是(　　)

A.能经受风沙、冰雹等极端天气考验,有较好的环境适应性

B.部分反射镜损坏,集热器吸收到的能量减少,体现了系统的整体性

C.太阳的位置改变,反射镜角度跟随改变,体现了系统的相关性

D.工程师经过大量数据测定和科学计算,将太阳运动轨迹程序植入控制系统,体现了系统分析的科学性原则

2.如图所示是浇铸机结晶器钢水液位控制系统示意图。浇铸时,中间包连续向结晶器浇注钢水,钢水在结晶器内冷却结晶后被拉坯装置拉出形成钢坯。结晶器内钢水液位的稳定和高低,直接影响钢坯的质量和产量。钢水液位波动引起电涡流传感器与液面之间的间隙产生变化,从而引起电涡流信号变化,液位仪根据信号的大小计算出实际液位,输送给PLC与液位设定值比较,PLC根据比较差值通过驱动器控制电动缸运动,带动塞棒升高或降低,改变中间包浇注口的大小,调节流入结晶器内钢水的流量,从而使液位稳定在一定范围内。下列关于该系统的分析中,不恰当的是(　　)

A.该系统的主要目的是提高钢坯的质量和产量

B.该系统可分为液位检测子系统和浇注流量控制子系统

C.液位仪将电涡流信号的处理功能从PLC中分离出来,减轻了PLC的负担,提高了系统的工作效率

D.设计该系统时,可首先分别独立设计子系统,安装后再整机调试

3.下列说法中正确的是(　　)

A.孝襄高速公路建设过程中,综合考虑建设成本、生态保护等目标,体现了系统分析的整体性原则

B.丁谓修复皇宫所采用的解决方案,使烧砖、运输建材和处理废墟任务协调起来,一举三得,体现了系统分析的科学性原则

C.高铁技术是多种学科、多方面知识共同作用的结果,体现了系统分析的综合性原则

D.农业间作套种的技术水平、田间管理等是农作物种植增产增收的影响因素

4.如图所示为某新型居民水表控制系统,该系统包括流量监测仪、水表、控制阀、电机和控制箱。工作过程为流量监测仪实时监测用水量信号并通过手机显示该数值,控制箱采集流量监测仪的数值并将该数值和水表设定值比较,若超过设定值,则控制箱控制电机动作,进而带动控制阀关闭,最终切断用户用水。从系统的角度分析,以下关于水表控制系统的说法正确的是(　　)

A.手机属于该控制系统的要素

B.能让用户用手机监测自家用水量,体现了系统的整体性

C.控制箱采集流量监测仪的数值并将该数值和水表设定值比较体现了系统分析的科学性原则

D.水量监测的实时性与准确性是该系统优化的目标

5.如图所示为某机器控制系统的工作流程图,分别由电动机控制子系统、机械臂控制子系统组成。在电动机控制子系统中,两个检测元件检测伺服电机的转角和速度,输送给伺服控制器与工程师设定的值进行比较,伺服控制器根据比较的差值发出控制信号,驱动装置将信号转变成相应的电流驱动伺服电机。在机械臂控制子系统中,伺服电机驱动机械臂,达到对机械臂的位置和运动精确控制的目标。关于电动机子系统的分析中不正确的是(　　)

A.速度检测元件的精度影响着电动机速度控制的精度,体现了系统的相关性

B.伺服电机能按不同指令精确受控工作,体现了系统的动态性

C.伺服电机的性能是影响该系统优化的因素

D.伺服电机按指令精确受控工作,是电动机控制子系统的优化目标

6.如图a所示是印刷机中纸筒放卷张力控制系统示意图。该系统采用机械方式检测与控制纸的张力,控制精度不高,导致印刷时套印不准。企业为了提高印刷质量,采用库存的力传感器、伺服电机等将控制系统改装成图b所示。从系统的角度,下列分析中不正确的是(　　)

A.库存的力传感器的灵敏度是该系统优化的约束条件

B.优化前后的两种控制系统都可分为检测、控制和执行子系统

C.系统的优化手段是改变张力检测和放卷速度控制形式

D.优化时先考虑力传感器的灵敏度,再考虑印刷质量,体现了系统分析的整体性原则

7.如图所示是智能制造系统的示意图,该系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,下列关于该系统的分析中正确的是(　　)

A.它在制造过程中借助计算机模拟人类专家的智能活动进行分析、推理、判断、构思和决策等,体现了系统分析的科学性原则

B.该智能制造系统能取代或者延伸制造环境中人的部分脑力劳动,体现了系统的目的性

C.停电断网时,该系统不能正常工作,体现了系统的环境适应性

D.网络故障会使系统无法工作,体现了系统的相关性

8.如图所示的智能冰淇淋售卖机由微电脑运行控制系统、双搅拌系统、料缸温控系统、缺料报警系统、收银支付系统等组成。机器冷冻功能强劲,可不间断连续出杯;冰淇淋份量大小、软硬度都可调节;支持纸硬币自动收银系统和多种电子支付方式;若缺少原料或者发生故障时,则自动发送数据给工作人员通知增添原料或进行维修。以下关于该冰淇淋售卖机系统的说法不正确的是(　　)

A.制冷速度快、奶油膨化率高,体现了系统的目的性

B.可根据需要调整流量来控制冰淇淋份量的大小,体现了系统的动

态性

C.当缺料报警系统开启时,就无法进行收银支付,反映了系统的相

关性

D.既要考虑搅拌系统、料缸温控系统,也要考虑收银支付系统,体现了系统分析的综合性原则

9.如图所示是某智能行人闯红灯抓拍系统结构图,其工作过程是:当红灯亮起时,语音提示屏子系统接收红绿灯信号,监测路口是否有行人或非机动车闯红灯,并对违章人进行语音警示。同时,通知高清数字摄像机监视斑马线上越线行人与非机动车的位置和状态,并将监控画面传送给主机。装有机器视觉分析模块的主机对图像实时分析,一旦判定出有人闯红灯,便立即对违章人进行面部特征捕捉,将违章人的头像和违章行为显示在室外大屏幕上。下列关于该抓拍系统的说法中不正确的是(　　)

A.系统可记录与播放行人违章行为,从而达到警示与劝阻功能,体现了系统的目的性

B.系统中高清LED显示屏的损坏不会影响语音提示屏的工作,因此系统内部不存在相关性

C.系统中的控制模块损坏,会导致整个系统不能正常工作,体现了系统的整体性

D.系统采用高清数字摄像机,在恶劣天气条件下抓拍图像也清晰,体现了系统的环境适应性

10.如图所示为自动节水灌溉示意图。打开闸阀,蓄水池的水在水泵的驱动下向主管输送。施肥器能按照设定的比例将肥料均匀地添加到水中,过滤器可用于处理水中的砂石、水垢等杂质,连在支管上的毛管及渗水沟可以对作物根部进行局部灌溉。从系统的基本特性分析,下列说法正确的是(　　)

A.水泵出现故障,将影响正常灌溉,体现系统的整体性

B.该系统可实现节水灌溉,体现系统的动态性

C.使用一段时间后,需要向施肥器添加肥料以及维护过滤器,体现系统的环境适应性

D.主管、支管、毛管采用树状网络分布,体现系统的目的性

11.家用电脑主要由如图所示几个部分组成。从系统的角度分析,以下说法中不合理的是(　　)

A.各部分之间需要兼容,体现系统的相关性

B.要明确电脑用途决定各部分的配置,体现系统的目的性

C.CPU决定了电脑的整体性能,体现系统的整体性

D.各部分采用规范的接口类型,体现系统的环境适应性

12.某款儿童电动带遥控汽车,以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,主要包括:电力驱动及控制系统、驱动力传动等机械系统、完成既定任务的工作装置等,对环境影响较小。下列关于儿童电动汽车的理解正确的是(　　)

A.汽车系统由多个相互独立,具有一定功能的子系统组成

B.汽车的遥控系统误差大,客观上会增加操纵汽车的难度,体现了系统的整体性

C.在进行系统分析时,要将动力系统、传动系统、控制系统结合在一起考虑,体现了系统分析的综合性原则

D.具有良好的操纵遥控汽车的人能够让汽车适合不同的运动姿态,体现系统的动态性

13.如图所示是某小区的厨房天然气报警系统,它的工作原理是:气敏传感器能检测到住户厨房的天然气浓度,并在滚屏上显示,当超过设定值时,滚屏上会显示状态异常的地址,报警器开始报警,并启动相应厨房的风扇转动排风,直至天然气浓度下降到设定值,报警器停止报警,风扇停止转动,滚屏上显示正常状态。下列关于该系统的说法不正确的是(　　)

A.当天然气浓度超过设定值时,滚屏显示异常状态,报警器响,这体现了系统的目的性

B.气敏传感器损坏,影响系统的报警功能,体现系统的整体性

C.设计该系统时,既要考虑风扇的排风效果,还要考虑滚屏的显示效果,体现了系统分析的整体性原则

D.气敏传感器二十四小时工作,滚屏上同步显示状态,随时监测厨房天然气浓度的变化,体现系统的动态性

14.在使用台钻钻孔过程中,钻头容易松动,需要及时维护或更换。可用钻夹头钥匙固定钻头,但不能用铁锤敲击,以免损坏夹头和影响钻床主轴精度。以下说法不正确的是(　　)

A.用钻夹头钥匙可固定钻头,体现了系统的目的性

B.钻床主轴偏移,会影响钻床的控制精度,体现了系统的整体性

C.钻头和钻夹头钥匙的形状和尺寸要配套,体现了系统的相关性

D.时间长了,台钻的钻头磨损需要及时更换,体现了系统的环境适

应性

15.锅炉汽包水位控制系统的组成如图所示。锅炉产生的蒸汽提供用户需求,蒸汽流出会引起汽包内水位发生变化,汽包内水位信号通过水位变送器送到PID调节器,并根据水位测量信号与给定值偏差调节给水阀的开度,改变给水流量,以保证汽包水位在允许的范围内。省煤器安装于锅炉尾部烟道下部,用于回收所排烟的余热。从系统的角度分析,下列说法中不正确的是(　　)

A.水位变送器的灵敏度影响着调节阀的开度,体现了系统的相关性

B.当用户蒸汽流量需求变大时,该系统能维持汽包水位在一定的范围内,体现了系统的环境适应性

C.省煤器的设置,是为了实现对系统的优化

D.设计系统时,对给水流量、蒸汽流量进行了定量分析,体现了系统分析的科学性原则

二、非选择题

16.如图所示为智能浇花控制系统,能将花盆内湿度控制在合适范围内。该系统还具有水箱水位过低时防水泵空转保护子系统,请根据示意图和描述,完成以下任务。

(1)系统设计时,既要实现湿度控制精准度要求;又要实现系统工作的稳定性;还要考虑系统工作的高效节能目标,体现了系统分析的

　　　　(在“A.整体性原则;B.科学性原则;C.综合性原则”中选择合适的选项,将字母填入“　　　　”处); 

(2)小明设计该系统时采用了静音水泵,其中分析合理的是　　　　(在下列选项中选择合适的选项,将字母填入“　　　　”处); 

A.采用了静音水泵属于系统优化的约束条件

B.采用了静音水泵属于系统优化的影响因素

C.采用了静音水泵属于系统优化的干扰因素

(3)为防止金属水箱盖板生锈,下列处理方法中合理的是　　　　(在“A.锉削;B.涂防锈漆;C.砂纸打磨;D淬火”中选择合适的选项,将字母填入“　　　　”处)。 

1.C　系统能够适应不同的环境,保持系统原有的特性,具有环境适应性,故选项A正确;部分反射镜损坏,影响系统集热功能,体现系统的整体性,故选项B正确;太阳位置发生改变,系统随之改变,未体现系统各个要素间的相互影响,没有体现系统的相关性,故选项C不正确;工程师在系统分析的时候,采用了科学方法和数学工具,体现了系统分析的科学性原则,故选项D正确。

2.D　分别独立设计子系统后必须要设计总的系统,另外独立设计子系统前要先设计总的系统,故选项D不正确。

3.D　本题考查系统分析的三大原则和系统优化的影响因素及约束条件。A选项根据题干描述,孝襄高速公路建设过程中综合考虑了多个目标,体现了系统分析的综合性原则;而系统分析的整体性原则是先整体再部分,先全局再局部,和题干描述不相符,不能体现系统分析的整体性原则,故选项A不正确。系统分析的科学性原则指的是系统分析的结果是通过数学建模的方式计算得出的,而该选项的描述中并没有和计算相关的描述,故不能体现出系统分析的科学性原则,故选项B不正确。C选项根据题干描述,高铁技术是综合运用多种学科、多方面知识共同作用的结果,体现的是技术的综合性,而不是系统分析的综合性原则,故选项C不正确。D选项根据题干描述,农业间作套种的技术水平、田间管理等对农作物种植增产增收这一系统目标有重要影响,且可以人为调整,属于系统优化的影响因素,符合定义:影响因素是对目标函数有作用,并且可以人为改变的,故选项D正确。

4.D　手机不属于该系统,故选项A不正确;能让用户实时监测自家用水量和剩余水量,体现了系统的目的性,故选项B不正确;控制箱采集流量监测仪的数值并将该数值和水表设定值比较没有体现系统分析的科学性原则,系统分析的科学性原则应为人在设计或优化系统时采用了科学的方法和数学工具进行了定量分析,故选项C不正确。故选D。

5.B　伺服电机能按不同指令精确受控工作,体现了系统的目的性,故选项B不正确。

6.D　库存属于无法人为更改、无法选择的因素,因此为约束条件,故选项A正确;观察两幅配图即可分析得出系统的组成,故选项B正确;由原来的机械方式,即摆臂轮的控制形式改进为张力传感器与伺服电机,提高了整体精度,故选项C正确;整体性原则是先考虑整体功能的实现再去考虑局部,而不是先考虑部分再去考虑整体(印刷质量为整体实现目标),故选项D不正确。

7.B　8.B　9.B　10.A　11.B

12.C　子系统是相互关联,相互作用的,故选项A不正确;选项B是指部分影响部分,体现系统的相关性,故选项B不正确;系统的动态性是指系统处在运动变化和发展之中,故选项D不正确。故选C。

13.C　设计该系统时,既要考虑风扇的排风效果,还要考虑滚屏的显示效果,体现了系统分析的综合性原则,故选C。

14.D　时间长了,台钻的钻头磨损需要及时更换,体现了系统的动态性,故选D。

15.B　水位变送器和调节阀属于构成系统的两个部分,它们之间的相互作用体现了系统的相关性,故选项A正确;蒸汽流量需求变大,该系统能维持汽包水位在一定范围内,体现了系统设计者的意图所在,体现了系统的目的性(注意:蒸汽里面的水分来自系统内部,不是外界因素来影响系统,不能体现系统的环境适应性),故选项B不正确;省煤器的设置,用于回收所排烟的余热,提高了能源的利用率,实现了系统的优化,故选项C正确;设计系统时,系统设计者对给水流量、蒸汽流量进行定量分析,体现了系统分析的科学性原则,故选项D正确。

16.(1)C　(2)A　(3)B