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第5章 制造技術與工程 綜合評價
參考答案及解析
（測試時間45分鐘 滿分100分）
一、選擇題：（共15小題，每小題2分，共30分）
1．中華文明源遠流長，文物承載著文明的記憶。浙江省博物館館藏的下列文物中主要由金屬材料制成的是（　　）
A．河姆渡象牙蝶形器 B．良渚玉琮王
C．春秋伎樂銅屋 D．北宋彩塑泥菩薩立像
【答案】C
【解析】
A、象牙屬于天然材料，不合題意；
B、玉石屬于天然材料，不合題意；
C、春秋伎樂銅屋是一種青銅器，青銅是一種銅合金，屬于金屬材料，符合題意；
D、北宋彩塑泥菩薩立像是由泥土制成的，屬于天然材料，不合題意。
2．早在公元前21世紀左右，我國勞動人民就掌握了青銅器鑄造技術。鑄造青銅器時，工匠將銅料加熱化為銅液注入模具，銅液在模具中冷卻成型，青銅器鑄造初步完成。下列分析不正確的是（　　）
A．銅料化為銅液，屬于熔化現象
B．銅料化為銅液過程中溫度不斷升高
C．銅液冷卻成型過程中需要放熱
D．模具中的銅液冷卻成青銅器后質量不變
【答案】B
【解析】
AB、鑄造青銅器時，工匠將銅料加熱化為銅液注入模具，在這一過程中，固態的銅料變為液態的銅液，發生的物態變化是熔化，銅是晶體，銅料化為銅液過程中，熔化過程溫度不變，故A正確、B錯誤。
C、液態銅倒入模具冷卻成青銅器，是液態的銅凝固為固態，凝固放熱，故C正確。
D、模具中的銅液冷卻成青銅器后，狀態改變，質量不變，故D正確。
3. 以下哪項屬于現代制造技術（ ）
A. 手工紡車 B. 數控機床 C. 水力織布機 D. 腳踏紡車
【答案】B
【解析】
A.手工紡車依賴人力和簡單機械，屬于傳統手工制造技術。故A不符合題意；
B. 數控機床通過程序控制系統實現自動化生產，是智能制造的典型代表。故B符合題意；
C. 水力織布機雖利用自然能源，但屬于傳統機械制造，缺乏智能化和自動化特征。故C不符合題意；
D. 腳踏紡車與手工紡車類似，依賴人力驅動，屬于古代紡織工具，故D不符合題意。
4. 我國古代紡織技術中，用于將纖維材料加工成紗線的工具是（ ）
A. 織布機 B. 紡車 C. 3D打印機 D. 納米機器人
【答案】B
【解析】
A. 織布機用于將紗線織成布匹，而非加工纖維成紗線。故A不符合題意；
B. 紡車通過旋轉抽絲工藝將棉花、麻等纖維加工成紗線。故B符合題意；
C. 3D打印機是現代智能制造設備，與古代紡織無關。故C不符合題意；
D. 屬于納米制造技術，超出古代技術范疇。故D不符合題意；
5. 以下哪項屬于生物制造的范疇（ ）
A. 納米電動機 B. 人工合成淀粉 C. 工業機器人 D. 數控機床
【答案】B
【解析】A.納米電動機屬于納米制造技術。故A不符合題意；
B. 利用生物技術將二氧化碳轉化為淀粉，屬于生物制造，故B符合題意；
C. 工業屬于智能制造或自動化技術，故C不符合題意；
D. 數控機床屬于智能制造設備，與生物無關。故D不符合題意。
6. 智能制造的核心特征是（ ）
A. 手工操作 B. 感知、決策、執行一體化 C. 高能耗 D. 依賴傳統機械
【答案】B
【解析】A. 智能制造強調自動化，與手工操作矛盾。故A不符合題意；
B. 智能制造通過傳感器、算法和機械執行實現自主運行，故B符合題意；
C. 智能制造更注重效率和節能。故C不符合題意；
D. 智能制造依賴數字化和智能化設備。故D不符合題意。
7. 陶瓷與陶器的主要區別之一是（ ）
A. 使用黏土材料 B. 燒制溫度不同 C. 是否需要施釉 D. 是否用于餐具
【答案】B
【解析】瓷器燒制溫度為1200℃，陶器燒制溫度為900℃，瓷器燒制溫度高于陶器，這是兩者的主要區別。故B符合題意，ACD不符合題意。
8. 在人類社會的發展過程中，為了滿足人們在衣、食、住、行等方面的需求，產生了各種各樣的技術。下列技術中，為了滿足人們“行”這一方面需求的是（ ）
A.紡織技術 B.建筑技術 C.通信技術 D.車船制造技術
【答案】C
【解析】車船制造技術，是為了滿足人們“行”的需求。紡織技術、建筑技術、通信技術不是為了滿足人們“行”的需求。
9. 如圖所示，智能手表具有多種功能，普遍受到人們的喜歡。當你使用智能手表時，你直接使用的是（ ）
A.制造智能手表相關的科學知識
B.制造智能手表采用的技術手段
C.通信技術與工程制造的產品
D.制造智能手表的工藝流程
【答案】C
【解析】如圖所示，智能手表具有多種功能，普遍受到人們的喜歡。當你使用智能手表時，你直接使用的是通信技術與工程制造的產品，故C符合題意，ABD不符合題意。
10. 下列技術成果、應用負面效果以及對策中，對應正確且合理的是（ ）
A.塑料合成——白色污染——禁用塑料制品
B.汽車制造——交通事故——推薦步行
C.原子能利用——酸雨——植樹造林
D.造紙術——森林過度砍伐——紙張回收利用
【答案】D
11. 如圖所示的潘頓椅，外觀時尚大方具有流暢大氣的曲線美，符合人體工學。潘頓椅一次性加工成型，有強烈的雕塑感，顏色十分艷麗，將藝術和技術完美的融合在一起。下列材料最適合制作潘頓椅的是 (　　)
A. 杉木板 B. 塑料 C. 形狀記憶合金 D. 高碳鋼
【答案】B
【解析】杉木板質地較軟，難以一次性加工成型出具有強烈雕塑感且顏色艷麗的產品，A 選項不合適；塑料具有可塑性強、易加工成型、色彩豐富等特點，能夠滿足潘頓椅一次性加工成型、外觀時尚、顏色艷麗的要求，B 選項正確；形狀記憶合金主要用于需要形狀記憶功能的場合，對于制作潘頓椅這種注重外觀和人體工學的產品并非最適合，C 選項不合適；高碳鋼硬度較大，加工難度高，且不具備塑料那樣豐富的色彩和易加工成型的特性，D 選項不合適 。
12. 溫州蒼南碗窯已有 600 多年的傳統制碗工藝，燒制碗、盤、杯、盞等陶瓷器皿，尤以青花瓷碗聞名。下列是瓷器制作工藝流程，其中屬于化學變化的是 (　　)
A. 制坯 B. 曬坯 C. 彩繪 D. 燒窯
【答案】D
【解析】制坯是將陶土制成一定形狀，只是形狀發生改變，沒有新物質生成，屬于物理變化，A 選項不符合；曬坯是通過晾曬使坯體水分蒸發，沒有新物質生成，屬于物理變化，B 選項不符合；彩繪是在坯體表面添加顏料，沒有新物質生成，屬于物理變化，C 選項不符合；燒窯過程中，陶土中的物質在高溫下發生化學反應，生成新的物質，屬于化學變化，D 選項符合。
13. 下列物體是使用塑料制成的是 (　　)
A. 用金、銀、銅等制作的獎牌 B. 用麻類纖維制作的毛絨玩具
C. 用新型鋼材建造的 “鳥巢” D. 用聚氟乙烯制造的 “水立方” 外層膜
【答案】D
【解析】金、銀、銅等制作的獎牌屬于金屬制品，A 選項錯誤；麻類纖維制作的毛絨玩具屬于天然纖維制品，B 選項錯誤；新型鋼材建造的 “鳥巢” 屬于金屬材料制品，C 選項錯誤；聚氟乙烯是塑料的一種，“水立方” 外層膜由聚氟乙烯制造，屬于塑料制品，D 選項正確。
14．中國實現制造強國“三步走”戰略的第一步目標是什么（　　）
A．成為世界制造強國前列
B．制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平
C．邁入制造強國行列
D．制造業大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列
【答案】C
【解析】我國實現制造強國：“三步走”戰略的第一步目標是：邁入制造強國行列。
15．以下哪項不是中國制造業在全球領先的技術領域（　　）
A．軌道交通 B．芯片制造
C．通信裝備 D．輸變電裝備
【答案】B
【解析】我國在全球領先的技術領域有：軌道交通、通信裝備、輸變電裝備。其中芯片制造領域還需要不斷的努力，目前已經取得了很大的突破。
二、填空題：（共6小題，每空2分，共40分）
16. 中國突破“卡脖子”技術的重點領域包括： 、 、 。需要攻克極紫外光刻機與光刻膠技術，依賴進口高純度單晶葉片與熱障涂層，受限于超精密拋光工藝和極小徑銑刀。為實現“三步走”戰略，到2035年需邁入制造強國前列，最終建成 。當前，
領域（如高鐵）已實現國產化率超90%，其 技術（如復興號列車）達到世界領先水平，推動了交通效率和產業鏈的升級。
【答案】芯片制造；航空發動機；掃描電子顯微鏡；世界領先的制造強國；軌道交通；牽引控制系統；【解析】芯片制造、航空發動機、掃描電子顯微鏡為“卡脖子”技術。 “三步走”戰略第二步目標年
份是2035年，最終目標是成為世界領先的制造強國。中國高鐵國產化率超90%，牽引控制系統
和復興號列車是關鍵技術，推動了交通效率和產業鏈升級。
17. 根據你的生活經驗，下列塑料制品在制造時選用的是熱塑性塑料還是熱固性塑料？
（1）塑料雨衣 ；
（2）食品袋或包裝袋 ；
（3）電器外殼 ；
（4）炒菜用的鍋的手柄 。
【答案】（1）熱塑性塑料（2）熱塑性塑料（3）熱固性塑料（4）熱固性塑料
【解析】塑料可分為熱塑性塑料和熱固性塑料兩大類。熱塑性塑料在加熱時會軟化，在降溫時會硬化。熱固性塑料在制造時受熱發生化學反應而導致硬化，成品在加熱時不會軟化，也不能被重新塑形。塑料雨衣、食品袋或包裝袋都屬于熱塑性塑料；電器外殼、炒菜用的鍋的手柄都屬于熱固性塑料。
18.《中國制造 2025》提出 “三步走” 的戰略目標，第一步：到 2025 年邁入制造強國行列，第二步：到 2035 年達到制造強國陣營中等水平，第三步：到 2045 年進入世界制造強國前列。中國制造和中國智造在不遠的將來，將成為世界上亮麗的中國名片。我國許多城市已經啟動 “智慧城市” 建設，先進的技術設計產品讓我們的生活越來越幸福。
（1）我國中小學生近視率令人擔憂，目前市場上有哪些預防近視的產品？各類產品在設計上有哪些特點？________________________。
（2）如圖所示是一款坐姿矯正器，請同學們查閱相關資料，從功能、結構、材料、工藝等任意一方面，寫出它的設計用意。
_______________________________。
【答案】(1) 如護眼光度筆、正姿護眼筆等。護眼光度筆：通過監測光線亮度，告知用戶當前光線亮度是否適合于各種應用場景等。正姿護眼筆：通過紅外傳感器檢測到書寫者姿勢不對或低頭時，與芯片配合控制機械裝置將筆尖縮回，姿勢正確后，筆尖伸出可以繼續書寫。(2) 該產品運用人體工程學、材料學等知識，采用塑料材質，遵循經濟原則，可以節省成本；上面用硅膠鋪墊，便于皮膚接觸；下面固定在課桌上，可以調節高低，從而達到預防近視的目的。
【解析】這道題是結合生活實際的簡答題。(1) 根據對市場預防近視產品的了解進行回答，護眼光度筆利用光線監測功能，正姿護眼筆利用傳感器和機械控制原理。(2) 從坐姿矯正器的功能、結構、材料、工藝等方面分析，答案從材料節省成本、接觸舒適性和高度調節功能闡述其預防近視的設計用意。
19．《中國制造2025》提出，我國應加快新一代信息技術與制造業深度融合，推進智能制造業的發展，向制造業強國邁進。讀2017﹣2021年中國智能制造業產值規模及增速圖，解決下面問題。
（1）據圖可知，近五年（2017﹣2021）我國智能制造業產值規模 　 　 。
A.基本持平 B.有增有減 C.持續下降 D.持續上升
（2）中國制造業的持續發展，歸功于我國積極發展 　 　 。
A.家具制造業 B.高新技術產業 C.農副產品加工業 D.棉紡織工業
【答案】（1）D；（2）B。
20．葡萄的果皮上含有酵母菌等多種微生物，如圖1為某興趣小組利用葡萄制作葡萄酒、葡萄醋的實驗流程圖。
（1）在酒精發酵階段，發揮作用的微生物是　 　 ；在操作過程中，發酵罐先通氣后密閉，在通氣階段該微生物大量繁殖。
（2）釀酒的過程中，從密封的發酵罐中檢測到氧氣、二氧化碳和酒精三種物質，其濃度變化如圖2所示，其中表示酒精的曲線是　 　 。
（3）為延長葡萄醋的保質期，可以選擇冷藏保存的方法。從防腐角度分析，原理是　 　 。
【答案】（1）酵母菌；（2）丙；（3）低溫能夠抑制細菌、真菌的生長繁殖。
【解析】
（1）酒精發酵是由酵母菌來完成的；
（2）在釀酒的過程中，初期酵母菌進行有氧呼吸消耗氧氣，所以氧氣濃度不斷下降直至為0，對應甲曲線；二氧化碳在發酵一開始就會產生，并且隨著發酵過程不斷增多，所以乙曲線代表二氧化碳的濃度變化；酒精是在酵母菌進行無氧呼吸一段時間后才開始產生的，并且濃度逐漸增大，所以丙曲線表示酒精的濃度變化；其中表示酒精的曲線是丙；
（3）細菌、真菌等微生物的生長繁殖需要適宜的溫度等條件，低溫會使它們的酶活性降低，新陳代謝減緩，從而抑制它們的生長繁殖，進而延長葡萄醋的保質期；當我們把葡萄醋進行冷藏保存時，低溫環境對細菌、真菌有抑制作用。
21．材料1：鞋的產生與自然環境、人類的智慧密不可分。遠古時代，土地的高低不平，氣候的嚴寒酷暑，人類本能地要保護自己的雙腳，于是就出現了鞋：簡單包扎腳的獸皮、樹葉便成了人類歷史上最早的鞋。
材料2：鞋成型的簡單過程：借助模具裁剪鞋幫，鞋幫縫合，在鞋植上成型，把鞋底和鞋幫縫合起來。
材料3：沃林通過電腦輔助設計改進了鞋的制作過程。根據沃林的設計，一雙鞋子的鞋跟可以變換3個高度，在改變鞋跟高度的同時，保證了鞋幫和鞋底都一如既往的舒適。
（1）請說出鞋子滿足了你的哪些需求。（列舉兩項）　 　 。
（2）制造鞋子需要運用哪些技術？（列舉兩項）　 　 。
（3）材料3體現了技術的哪些性質？（列舉一項）　 　 。
【答案】（1）保護腳部、裝飾美觀；（2）縫紉技術、計算機輔助設計技術；（3）創新性。
【解析】
（1）遠古時代人類為了保護雙腳出現了鞋，所以鞋子首先滿足了保護腳部的需求；在現代生活中，不同款式的鞋子還具有裝飾美觀的作用，讓人在外觀上更加得體。所以答案可以為保護腳部、裝飾美觀。
（2）從材料2“借助模具裁剪鞋幫，鞋幫縫合，在鞋植上成型，把鞋底和鞋幫縫合起來”可知，制造鞋子需要用到縫紉技術來縫合鞋底和鞋幫；材料3提到“通過電腦輔助設計改進了鞋的制作過程”，說明用到了計算機輔助設計技術。所以答案可以為縫紉技術、計算機輔助設計技術。
（3）材料3中“通過電腦輔助設計改進了鞋的制作過程，根據沃林的設計，一雙鞋子的鞋跟可以變換3個高度，在改變鞋跟高度的同時，保證了鞋幫和鞋底都有一定特性”分析可知：這體現了技術的創新性，通過新的設計和技術手段改進了鞋子的功能和制作過程，所以答案為創新性。
三、簡答題：（共4小題，每空2分，共30分）
22．黃酒是世界上最古老的酒類之一，大多數黃酒的釀造以糯米為原料，一般酒精含量為14%～20%，屬于低度釀造酒。同學們通過上網查閱資料了解到黃酒的制作過程如下：糯米洗凈→浸泡→蒸熟→放涼→拌入酒曲→密封發酵→調配濃度→加熱→冷卻裝瓶。
（1）將糯米浸泡的目的是為了給酒曲中的微生物提供 　 　 。
（2）酒精主要是由酵母菌分解葡萄糖產生的，在發酵過程中要保持密封的原因 　 　 。
（3）某釀酒廠在發酵過程中，每天跟蹤分析發酵液指標，獲得了如圖曲線，在發酵前期的0～96小時內，酵母菌數量迅速增長；發酵后期酵母菌數量逐漸減少，結合如圖曲線分析其數量減少的原因 　 　 。（至少答出一條）
【答案】（1）營養物質。
（2）酵母菌在無氧的條件下，分解葡萄糖，產生酒精和二氧化碳。
（3）酒精濃度太大抑制其生長繁殖（葡萄糖濃度減少，抑制了酵母菌的生長繁殖）。
【解析】
（1）釀酒的過程中將糯米浸泡是為了讓糯米吸水膨脹，更容易被微生物發酵分解，為微生物提供營養物質。
（2）酵母菌既能進行有氧呼吸分解有機物產生二氧化碳和水，也能進行無氧呼吸分解有機物產生二氧化碳和酒精，釀酒必須在無氧條件下進行，只有沒有氧氣酵母菌才能分解葡萄糖產生酒精。
（3）分析曲線可知，0～96h內，酵母菌的數量曲線呈現上升趨勢，所以數量一直在增加，發酵后期數量減少，原因可能是酒精濃度太大抑制其生長繁殖，也有可能是葡萄糖濃度減少，抑制了酵母菌的生長繁殖。
23.新型鑄鐵材料 —— 蠕墨鑄鐵：在高碳鐵液中加入稀土合金，得到斷口呈 “花斑” 狀、石墨為蠕蟲狀的蠕墨鑄鐵 (又稱蠕鐵)。蠕鐵是具有片狀和球狀石墨之間的過渡形態鑄鐵，片狀石墨和球狀石墨內部原子排列方式不同。蠕鐵是一種具有良好力學性能 (耐高溫、強度大、斷面敏感性小)、導熱率高和抗氧化性能好的新型鑄鐵材料。蠕鐵廣泛用于制造汽車發動機、汽車制動零件、排氣管等。國產蠕鐵中的蠕化劑均含有稀土元素，如稀土硅鐵鎂合金、稀土硅鈣合金等。國產蠕鐵技術沖破了國外的技術封鎖，助推我國發動機制造技術邁向世界領先水平。請回答下列問題。
(1) 蠕墨鑄鐵從材料分類看屬于_______(填 “有機合成” 或 “金屬”) 材料。
(2) 蠕墨鑄鐵作為發動機材料主要是利用其獨特的_______(填 “物理” 或 “化學”) 性質。
(3) 片狀石墨和球狀石墨的組成元素_______(填 “相同” 或 “不同”)。
(4) 要煉出含鐵 90% 的生鐵 100 噸，至少需要Fe2O3質量分數為 80% 的鐵礦石_______噸。(計算結果取整數)
【答案】(1) 金屬；(2) 物理；(3) 相同；(4) 161
【解析】(1) 蠕墨鑄鐵是鑄鐵材料，屬于金屬材料，因為它主要成分是金屬，具有金屬的特性。
(2) 蠕墨鑄鐵用于發動機材料，利用的是其耐高溫、強度大、斷面敏感性小等力學性能，這些屬于物理性質。
(3) 片狀石墨和球狀石墨都由碳元素組成，組成元素相同，只是原子排列方式不同。
(4) 根據鐵元素質量守恒計算。生鐵中含鐵的質量為100t×90% = 90t。設需要Fe2O3質量分數為 80% 的鐵礦石質量為x，Fe2O3中含鐵元素的質量分數為×100% = 70%，則x×80%×70% = 90t，解得x161t。
24. 瓷器是中國文化的象征之一，它反映了中國人對美的追求和對和諧的向往。
(1) 手工制作陶瓷的過程如圖甲，在 “燒制” 時，將陶坯錯落間隔放置的目的是_________________。
(2) 高嶺土 [主要成分為Al2(Si2O5)(OH)n] 是制造陶瓷器的優良原料。經分析，其中鋁、氧元素質量比為3∶8，則n =________。
(3) 陶瓷燒制過程中，若坯料中鐵粉未被除去，則燒制后陶瓷上會暴出黑點，其原因是__________________________________。
(4) 青花瓷是中國瓷器的主流品種之一，燒制青花瓷的原料為黏土，某黏土的成分如表，其中屬于非金屬氧化物的是________(填化學式)。
成分 二氧化硅 氧化鋁 氧化鐵 氧化鎂 其他
質量分數(%) 69.51 14.15 2.55 1.31 12.48
(5) 青花瓷的 “翠色” 來源十分復雜，涉及窯爐內的CO和瓷器表面釉料中的氧化鐵在高溫下生成氧化亞鐵，該過程體現了CO的還原性，此性質是CO的_______(填 “物理” 或 “化學”) 性質。
(6) 如圖乙所示的窯爐能夠控制窯內CO的含量，從而實現調節釉色的目的。為了提高窯體內CO的體積分數，可采用的措施有_______(填字母)。
A. 相對增加空氣鼓入 B. 相對增加燃料用量 C. 增大煙囪的排氣量 D. 減小煙囪的排氣量
(7) 現代工業對優質陶瓷的需求量大幅度提高，“建筑陶瓷工業窯爐氨燃燒 (零碳燃料) 技術” 已應用于示范試產。用NH3做燃料相對于用木炭做燃料的優點是__________________________。
(1) 【答案】使陶坯受熱均勻
【解析】在燒制陶瓷時，將陶坯錯落間隔放置，這樣可以讓熱量更好地傳遞到每個陶坯，使陶坯受熱均勻，避免出現受熱不均導致的燒制問題。
(2) 【答案】4
【解析】根據化學式Al2(Si2O5)(OH)n，鋁元素的相對原子質量為 27，氧元素的相對原子質量為 16。鋁元素的質量為2×27 = 54，氧元素的質量為16×(5 + n)。已知鋁、氧元素質量比為3∶8，則，通過計算可得n = 4。
(3) 【答案】在高溫時，鐵轉化為黑色的四氧化三鐵
【解析】鐵在高溫下會與氧氣發生反應，生成黑色的四氧化三鐵，所以陶瓷燒制過程中，若坯料中鐵粉未被除去，燒制后陶瓷上會出現黑點。
(4) 【答案】SiO2
【解析】氧化物是由兩種元素組成，其中一種是氧元素的化合物。非金屬氧化物則是由非金屬元素和氧元素組成的化合物。在黏土成分中，SiO2由硅和氧兩種元素組成，硅是非金屬元素，所以SiO2屬于非金屬氧化物；氧化鋁、氧化鐵、氧化鎂屬于金屬氧化物。
(5) 【答案】化學
【解析】CO的還原性是在化學反應（CO與氧化鐵反應生成氧化亞鐵）中表現出來的性質，屬于化學性質。
(6) 【答案】BD
【解析】相對增加空氣鼓入，會使燃料充分燃燒，減少CO生成，A 選項錯誤；相對增加燃料用量，在氧氣不充足的情況下，會使燃料不完全燃燒，產生更多CO，B 選項正確；增大煙囪排氣量會使CO排出增多，降低窯體內CO體積分數，C 選項錯誤；減小煙囪排氣量，CO排出減少，可提高窯體內CO體積分數，D 選項正確。
(7) 【答案】不產生CO2，利于低碳經濟
【解析】木炭燃燒會產生二氧化碳，加劇溫室效應；而NH3燃燒不產生CO2，對環境更友好，有利于實現低碳經濟，這就是用NH3做燃料相對于用木炭做燃料的優點。
25.圖1中的曾侯乙尊盤是戰國時期盛酒禮器的巔峰之作，精美細膩的鏤孔附飾，證實了在2 400年前中國的失蠟法鑄造技術已登峰造極。（酒的密度為，鐵的密度為 ）
圖1 圖2
小明想仿照失蠟法，鑄造一個鐵制容器，步驟如下：
第一步：產品設計與規劃
（1）如圖 2，鑄造過程③將模具燒至蠟油流空涉及的物態變化是___________。
【答案】熔化。
【解析】因為此過程是把蠟由固態加熱至液態，屬于熔化現象。
（2）將固態鐵加熱至液態，其溫度隨時間變化的關系圖像是下圖 中的_____________。
【答案】C。
【解析】鐵是晶體，熔化前吸熱升溫，熔化時吸熱但溫度不變，全部熔化后吸熱繼續升溫，C 選項符合該特點。
第二步：原料的采購與管理
小明對失蠟法中所用的蠟塊進行了如圖 3所示的測量。
圖3
（1）小明用圖4甲的方法測得蠟塊的體積是_____________ 。
【答案】10。
【解析】 由圖4甲可知，量筒上每 之間有10個小格，則量筒的分度值為，所以蠟塊的體積 。
（2）使用前調節天平水平平衡時，指針偏轉情況如圖 4 乙所示，則應將平衡螺母向_________調；將蠟塊從水中取出后立刻放在天平的左盤，用天平測量蠟塊的質量，這樣測得的蠟塊的密度偏_________，原因是________________________。
【答案】左 大 蠟塊表面沾有水，導致質量測量值偏大
【解析】 天平使用前調節平衡的原則是“左偏右調，右偏左調”，圖3乙中指針右偏，應向左調節平衡螺母；將蠟塊從水中取出后立刻放在天平的左盤，用天平測量蠟塊的質量，蠟塊表面沾有水，造成質量的測量值偏大，體積的測量值是準確的，根據密度公式可知，這樣測得的蠟塊的密度偏大。
（3）改進方案后，天平平衡時右盤中砝碼的總質量和游碼在標尺上所對的刻度值如圖3丙所示，則蠟塊的質量為 _______ 。
【答案】9
【解析】蠟塊的質量 。
（4）請根據以上的數據，通過計算求出：
①蠟塊的密度；
②用此蠟塊做蠟模鑄造鐵制容器，至少需要購買的鐵的質量。
【答案】 ① ②
【解析】 ①蠟塊的密度為 ；②由題知，需要購買的鐵的體積至少要等于蠟塊的體積，即 ，所以需要購買的鐵的質量至少為 。
第三步：質量控制與檢驗
（1）制成的鐵制容器形狀如圖4甲，往容器中倒酒直至裝滿，容器和酒的總質量隨酒的深度 變化的曲線如圖4乙所示，求鐵制容器的容積。
圖4
【答案】
【解析】 由圖4乙可知，容器中裝滿酒時酒的質量為 ，則鐵制容器的容積為 。
（2）若制成的鐵制容器內有空心的情況，則制成的產品算不合格。設計一個方案，檢驗制成的鐵制容器是否合格。
【答案】見解析（合理即可）。
【解析】 用托盤天平測出制成的鐵制容器的質量，如果質量小于 ，由 可知，鐵制容器內有空心，那么制成的鐵制容器不合格。
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)/ 讓教學更有效 精品試卷 | 科學
第5章 制造技術與工程 綜合評價
（測試時間45分鐘 滿分100分）
一、選擇題：（共15小題，每小題2分，共30分）
1．中華文明源遠流長，文物承載著文明的記憶。浙江省博物館館藏的下列文物中主要由金屬材料制成的是（　　）
A．河姆渡象牙蝶形器 B．良渚玉琮王
C．春秋伎樂銅屋 D．北宋彩塑泥菩薩立像
2．早在公元前21世紀左右，我國勞動人民就掌握了青銅器鑄造技術。鑄造青銅器時，工匠將銅料加熱化為銅液注入模具，銅液在模具中冷卻成型，青銅器鑄造初步完成。下列分析不正確的是（　　）
A．銅料化為銅液，屬于熔化現象
B．銅料化為銅液過程中溫度不斷升高
C．銅液冷卻成型過程中需要放熱
D．模具中的銅液冷卻成青銅器后質量不變
3. 以下哪項屬于現代制造技術（ ）
A. 手工紡車 B. 數控機床 C. 水力織布機 D. 腳踏紡車
4. 我國古代紡織技術中，用于將纖維材料加工成紗線的工具是（ ）
A. 織布機 B. 紡車 C. 3D打印機 D. 納米機器人
5. 以下哪項屬于生物制造的范疇（ ）
A. 納米電動機 B. 人工合成淀粉 C. 工業機器人 D. 數控機床
6. 智能制造的核心特征是（ ）
A. 手工操作 B. 感知、決策、執行一體化 C. 高能耗 D. 依賴傳統機械
7. 陶瓷與陶器的主要區別之一是（ ）
A. 使用黏土材料 B. 燒制溫度不同 C. 是否需要施釉 D. 是否用于餐具
8. 在人類社會的發展過程中，為了滿足人們在衣、食、住、行等方面的需求，產生了各種各樣的技術。下列技術中，為了滿足人們“行”這一方面需求的是（ ）
A.紡織技術 B.建筑技術 C.通信技術 D.車船制造技術
9. 如圖所示，智能手表具有多種功能，普遍受到人們的喜歡。當你使用智能手表時，你直接使用的是（ ）
A.制造智能手表相關的科學知識
B.制造智能手表采用的技術手段
C.通信技術與工程制造的產品
D.制造智能手表的工藝流程
10. 下列技術成果、應用負面效果以及對策中，對應正確且合理的是（ ）
A.塑料合成——白色污染——禁用塑料制品
B.汽車制造——交通事故——推薦步行
C.原子能利用——酸雨——植樹造林
D.造紙術——森林過度砍伐——紙張回收利用
11. 如圖所示的潘頓椅，外觀時尚大方具有流暢大氣的曲線美，符合人體工學。潘頓椅一次性加工成型，有強烈的雕塑感，顏色十分艷麗，將藝術和技術完美的融合在一起。下列材料最適合制作潘頓椅的是 (　　)
A. 杉木板 B. 塑料 C. 形狀記憶合金 D. 高碳鋼
12. 溫州蒼南碗窯已有 600 多年的傳統制碗工藝，燒制碗、盤、杯、盞等陶瓷器皿，尤以青花瓷碗聞名。下列是瓷器制作工藝流程，其中屬于化學變化的是 (　　)
A. 制坯 B. 曬坯 C. 彩繪 D. 燒窯
13. 下列物體是使用塑料制成的是 (　　)
A. 用金、銀、銅等制作的獎牌 B. 用麻類纖維制作的毛絨玩具
C. 用新型鋼材建造的 “鳥巢” D. 用聚氟乙烯制造的 “水立方” 外層膜
14．中國實現制造強國“三步走”戰略的第一步目標是什么（　　）
A．成為世界制造強國前列
B．制造業整體達到世界制造強國陣營中等水平
C．邁入制造強國行列
D．制造業大國地位更加鞏固，綜合實力進入世界制造強國前列
15．以下哪項不是中國制造業在全球領先的技術領域（　　）
A．軌道交通 B．芯片制造
C．通信裝備 D．輸變電裝備
二、填空題：（共6小題，每空2分，共40分）
16. 中國突破“卡脖子”技術的重點領域包括： 、 、 。需要攻克極紫外光刻機與光刻膠技術，依賴進口高純度單晶葉片與熱障涂層，受限于超精密拋光工藝和極小徑銑刀。為實現“三步走”戰略，到2035年需邁入制造強國前列，最終建成 。當前，
領域（如高鐵）已實現國產化率超90%，其 技術（如復興號列車）達到世界領先水平，推動了交通效率和產業鏈的升級。
17. 根據你的生活經驗，下列塑料制品在制造時選用的是熱塑性塑料還是熱固性塑料？
（1）塑料雨衣 ；
（2）食品袋或包裝袋 ；
（3）電器外殼 ；
（4）炒菜用的鍋的手柄 。
18.《中國制造 2025》提出 “三步走” 的戰略目標，第一步：到 2025 年邁入制造強國行列，第二步：到 2035 年達到制造強國陣營中等水平，第三步：到 2045 年進入世界制造強國前列。中國制造和中國智造在不遠的將來，將成為世界上亮麗的中國名片。我國許多城市已經啟動 “智慧城市” 建設，先進的技術設計產品讓我們的生活越來越幸福。
（1）我國中小學生近視率令人擔憂，目前市場上有哪些預防近視的產品？各類產品在設計上有哪些特點？________________________。
（2）如圖所示是一款坐姿矯正器，請同學們查閱相關資料，從功能、結構、材料、工藝等任意一方面，寫出它的設計用意。
_______________________________。
19．《中國制造2025》提出，我國應加快新一代信息技術與制造業深度融合，推進智能制造業的發展，向制造業強國邁進。讀2017﹣2021年中國智能制造業產值規模及增速圖，解決下面問題。
（1）據圖可知，近五年（2017﹣2021）我國智能制造業產值規模 　 　 。
A.基本持平 B.有增有減 C.持續下降 D.持續上升
（2）中國制造業的持續發展，歸功于我國積極發展 　 　 。
A.家具制造業 B.高新技術產業 C.農副產品加工業 D.棉紡織工業
20．葡萄的果皮上含有酵母菌等多種微生物，如圖1為某興趣小組利用葡萄制作葡萄酒、葡萄醋的實驗流程圖。
（1）在酒精發酵階段，發揮作用的微生物是　 　 ；在操作過程中，發酵罐先通氣后密閉，在通氣階段該微生物大量繁殖。
（2）釀酒的過程中，從密封的發酵罐中檢測到氧氣、二氧化碳和酒精三種物質，其濃度變化如圖2所示，其中表示酒精的曲線是　 　 。
（3）為延長葡萄醋的保質期，可以選擇冷藏保存的方法。從防腐角度分析，原理是　 　 。
21．材料1：鞋的產生與自然環境、人類的智慧密不可分。遠古時代，土地的高低不平，氣候的嚴寒酷暑，人類本能地要保護自己的雙腳，于是就出現了鞋：簡單包扎腳的獸皮、樹葉便成了人類歷史上最早的鞋。
材料2：鞋成型的簡單過程：借助模具裁剪鞋幫，鞋幫縫合，在鞋植上成型，把鞋底和鞋幫縫合起來。
材料3：沃林通過電腦輔助設計改進了鞋的制作過程。根據沃林的設計，一雙鞋子的鞋跟可以變換3個高度，在改變鞋跟高度的同時，保證了鞋幫和鞋底都一如既往的舒適。
（1）請說出鞋子滿足了你的哪些需求。（列舉兩項）　 　 。
（2）制造鞋子需要運用哪些技術？（列舉兩項）　 　 。
（3）材料3體現了技術的哪些性質？（列舉一項）　 　 。
三、簡答題：（共4小題，每空2分，共30分）
22．黃酒是世界上最古老的酒類之一，大多數黃酒的釀造以糯米為原料，一般酒精含量為14%～20%，屬于低度釀造酒。同學們通過上網查閱資料了解到黃酒的制作過程如下：糯米洗凈→浸泡→蒸熟→放涼→拌入酒曲→密封發酵→調配濃度→加熱→冷卻裝瓶。
（1）將糯米浸泡的目的是為了給酒曲中的微生物提供 　 　 。
（2）酒精主要是由酵母菌分解葡萄糖產生的，在發酵過程中要保持密封的原因 　 　 。
（3）某釀酒廠在發酵過程中，每天跟蹤分析發酵液指標，獲得了如圖曲線，在發酵前期的0～96小時內，酵母菌數量迅速增長；發酵后期酵母菌數量逐漸減少，結合如圖曲線分析其數量減少的原因 　 　 。（至少答出一條）
23.新型鑄鐵材料 —— 蠕墨鑄鐵：在高碳鐵液中加入稀土合金，得到斷口呈 “花斑” 狀、石墨為蠕蟲狀的蠕墨鑄鐵 (又稱蠕鐵)。蠕鐵是具有片狀和球狀石墨之間的過渡形態鑄鐵，片狀石墨和球狀石墨內部原子排列方式不同。蠕鐵是一種具有良好力學性能 (耐高溫、強度大、斷面敏感性小)、導熱率高和抗氧化性能好的新型鑄鐵材料。蠕鐵廣泛用于制造汽車發動機、汽車制動零件、排氣管等。國產蠕鐵中的蠕化劑均含有稀土元素，如稀土硅鐵鎂合金、稀土硅鈣合金等。國產蠕鐵技術沖破了國外的技術封鎖，助推我國發動機制造技術邁向世界領先水平。請回答下列問題。
(1) 蠕墨鑄鐵從材料分類看屬于_______(填 “有機合成” 或 “金屬”) 材料。
(2) 蠕墨鑄鐵作為發動機材料主要是利用其獨特的_______(填 “物理” 或 “化學”) 性質。
(3) 片狀石墨和球狀石墨的組成元素_______(填 “相同” 或 “不同”)。
(4) 要煉出含鐵 90% 的生鐵 100 噸，至少需要Fe2O3質量分數為 80% 的鐵礦石_______噸。(計算結果取整數)
24. 瓷器是中國文化的象征之一，它反映了中國人對美的追求和對和諧的向往。
(1) 手工制作陶瓷的過程如圖甲，在 “燒制” 時，將陶坯錯落間隔放置的目的是_________________。
(2) 高嶺土 [主要成分為Al2(Si2O5)(OH)n] 是制造陶瓷器的優良原料。經分析，其中鋁、氧元素質量比為3∶8，則n =________。
(3) 陶瓷燒制過程中，若坯料中鐵粉未被除去，則燒制后陶瓷上會暴出黑點，其原因是__________________________________。
(4) 青花瓷是中國瓷器的主流品種之一，燒制青花瓷的原料為黏土，某黏土的成分如表，其中屬于非金屬氧化物的是________(填化學式)。
成分 二氧化硅 氧化鋁 氧化鐵 氧化鎂 其他
質量分數(%) 69.51 14.15 2.55 1.31 12.48
(5) 青花瓷的 “翠色” 來源十分復雜，涉及窯爐內的CO和瓷器表面釉料中的氧化鐵在高溫下生成氧化亞鐵，該過程體現了CO的還原性，此性質是CO的_______(填 “物理” 或 “化學”) 性質。
(6) 如圖乙所示的窯爐能夠控制窯內CO的含量，從而實現調節釉色的目的。為了提高窯體內CO的體積分數，可采用的措施有_______(填字母)。
A. 相對增加空氣鼓入 B. 相對增加燃料用量
C. 增大煙囪的排氣量 D. 減小煙囪的排氣量
(7) 現代工業對優質陶瓷的需求量大幅度提高，“建筑陶瓷工業窯爐氨燃燒 (零碳燃料) 技術” 已應用于示范試產。用NH3做燃料相對于用木炭做燃料的優點是__________________________。
25.圖1中的曾侯乙尊盤是戰國時期盛酒禮器的巔峰之作，精美細膩的鏤孔附飾，證實了在2 400年前中國的失蠟法鑄造技術已登峰造極。（酒的密度為，鐵的密度為 ）
圖1 圖2
小明想仿照失蠟法，鑄造一個鐵制容器，步驟如下：
第一步：產品設計與規劃
（1）如圖 2，鑄造過程③將模具燒至蠟油流空涉及的物態變化是___________。
（2）將固態鐵加熱至液態，其溫度隨時間變化的關系圖像是下圖 中的_____________。
第二步：原料的采購與管理
小明對失蠟法中所用的蠟塊進行了如圖 3所示的測量。
圖3
（1）小明用圖4甲的方法測得蠟塊的體積是_____________ 。
（2）使用前調節天平水平平衡時，指針偏轉情況如圖 4 乙所示，則應將平衡螺母向_________調；將蠟塊從水中取出后立刻放在天平的左盤，用天平測量蠟塊的質量，這樣測得的蠟塊的密度偏_________，原因是________________________。
（3）改進方案后，天平平衡時右盤中砝碼的總質量和游碼在標尺上所對的刻度值如圖3丙所示，則蠟塊的質量為 _______ 。
（4）請根據以上的數據，通過計算求出：
①蠟塊的密度；
②用此蠟塊做蠟模鑄造鐵制容器，至少需要購買的鐵的質量。
第三步：質量控制與檢驗
（1）制成的鐵制容器形狀如圖4甲，往容器中倒酒直至裝滿，容器和酒的總質量隨酒的深度 變化的曲線如圖4乙所示，求鐵制容器的容積。
圖4
（2）若制成的鐵制容器內有空心的情況，則制成的產品算不合格。設計一個方案，檢驗制成的鐵制容器是否合格。
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