第5章 探索技术与工程 单元综合复习及测试（解析版）

◆网络构建

◆重点总结

◆基础训练

◆强化训练

专题一科学、技术与工程

科学技术、工程之间的关系：科学、技术与工程的相互依赖，互相促进作用日益增强，推

动着生产力的发展、经济的繁荣和社会的进步，促进了人们生产和生活方式的变革，提高了生

产效率，提升了生活品质，提高了人类社会的物质文明水平。

【例1】我国新冠病毒疫苗年产能超70亿剂，处于全球领先水平，新的疫苗还在持续研

发中。就此，很多人提出以下不同观点，其中你不支持的是（）

A．中国科学家的科研水平跃居世界前列

B．人类可以应用科学去解决复杂的问题

C．科学技术改变人类生活，促进社会发展

D．使用科学技术不会带来任何负面影响

【答案】D【解析】科学技术对人类发展和社会进步、认识世界和改造世界的功能，它可

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以帮助人们认识和改造事物，提高人们认识和实践的能力，人类可以应用科学去解决复杂的问

题，我国科学家的科研水平跃居世界前列，科学技术也会带来负面影响，比如工业技术的发展

破坏了地球原生态的环境；核工业能帮我们解决能源问题，同时也被用制造核武器，所以不支

持使用科学技术不会带来任何负面影响的观点。

专题二工程设计

工程设计的好坏要经过反复论证，要特别注重反面的论证，即从实际出发，分析做成的物

件在使用时可能会出现的问题，着力寻找设计方案中存在的缺陷。工程实践中，工程师需要确

定问题，相互讨论，运用头脑风暴，各抒己见后达成共识；面对多种方案时，工程师要评估各

种方案的局限性，分析制约因素，选择最优方案。产品设计首先要考虑安全性和功能，但同时

要考虑文化内涵、美感等多方面因素。

【例2】小张家种着几棵柚子树，他发现高处的柚子摘不到，爬树采摘又不安全，于是他

想设计一款柚子采摘工具。小张在设计方案时，不需要做的是（）

A.判断是否有必要设计该采摘工具B.分析用什么材料制作该采摘工具

C.用草图呈现设计方案D.根据要求，筛选出合理的设计方案

【答案】A【解析】根据题意，工程设计线要明确问题，然后设计方案。因为爬树采摘不

安全，小张想设计一款柚子采摘工具，因此，设计该采摘工具是明确问题环节就必须做的，即

在设计方案前完成。

1.[2024浙江温州模拟]下列关于工程与技术的描述，正确的是（）

A.科学技术的发展与工程没有必然联系

B.工程的实施推动着科学技术不断发展

C.工程建设不需要运用科学技术

D.现在有了电子设备，纸已经没什么用了

【答案】B【解析】工程与技术是相互促进、相辅相成的关系，A说法错误。工程建设需

要运用相关的科学知识以及技术，工程的实施推动着科学技术不断发展，B说法正确。每一项

工程都包含了大量的科学原理，应用了大量的科学技术，没有科学技术的支撑就不可能完成工

程建设，C说法错误。各种传播信息的工具各有利弊，各有特点，现在虽然有了电子设备，使

得信息的记录、传播更为便捷，但是电子设备也有很多的限制条件，比如一旦没有电，它们就

不能用了，纸张就不受电的限制，D说法错误。故选B。

2.[2024辽宁大连期末]大连某地理社团为了帮助同学们理解地球运动产生的现象，进行如

图1模拟演示，请你跟随他们一起学习。

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【演示准备】

a.准备材料：一个橙子、一根筷子、一台摘掉灯罩的台灯等。

b.用橙子模拟“地球”，用筷子穿过橙子的中心。

【动手操作】

c.拉上窗帘，使室内变暗后，打开台灯代表“太阳”。举起“地球”进行转动，模拟地球

自转运动。

d.举起“地球”并且保持“地球”的倾斜方向不变，沿椭圆形轨道转动，转动到A位置时

将“地球”上光线最亮的点标记为甲，转动到B位置时将“地球”上光线最亮的点标记为乙。

【观察分析】

(1)同学们对模型的制作和演示过程进行汇总整理，下列步骤排序正确的是__________。

①明确要解决的问题、②实施计划、③设计方案、④测试模型和评估改进

A.①④③②B.①③④②C.③①④②D.①③②④

(2)用橙子模拟地球自转运动，其中倾斜的筷子代表__________，举起“地球”进行转动，

转动方向应该为__________。

(3)用橙子模拟地球公转运动，当“地球”位于B位置时，太阳直射点乙所在的纬线为

__________，北半球昼夜长短情况是__________，南极地区有__________(填“极昼”或“极夜”)

现象。

【回归生活】

(4)当“地球”转动到A位置时，我国正值北半球__________(节气)，家住大连的某同学记

录了一天中树影变化与太阳照射之间的关系(如图2)。据图推断太阳高度越高，影子越

__________。

【答案】(1)D(2)地轴自西向东(3)南回归线昼短夜长极昼(4)夏至

短

【解析】(1)工程建设过程的基本步骤是：明确一个要解决的问题；在限制条件下进行设

计；制作一个模型（画或写解决方案）；测试这个模型，评估并改进；实施建设。小桥的建造

需经历“①明确要解决的问题、②进行设计、③实施建设、④测试模型和评估改进”四个步骤

（2）用橙子模拟地球自转运动，其中倾斜的筷子代表地轴，举起“地球”进行转动，转

动方向应该为自西向东。

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（3）用橙子模拟地球公转运动，当“地球”位于B北半球冬至日位置时，太阳直射点乙

所在的纬线即南回归线，北半球昼夜长短情况是昼短夜长，南极地区有极昼现象。

（4）当“地球”转动到A位置时，我国正值夏至，此时太阳直射北回归线。太阳高度越

高，影子越短。

3.[2024福建南平模拟]岷江自山区转入平原，流速骤降，易淤易决，古代成都平原水灾特

别严重。都江堰水利工程修建后，鱼嘴将岷江分成了内江和外江，有效控制内江进入成都平原

的水量。下图示意都江堰周边地形和气候资料图，读图，完成下列问题。

(1)都江堰修建前，成都平原水灾严重，请从地形和气候角度分析其原因。

(2)比较汛期、枯水期时内江与外江的水量差异。

(3)说明都江堰鱼嘴分流的目的。

【答案】(1)地形：地势平坦，排水不畅。气候：夏季降水多且集中，洪涝灾害易多发。

(2)汛期：内江水量较小，外江水量较大，内江水量比外江小。枯水期：内江水量较大，

外江水量较小，内江水量比外江大。

(3)防洪、灌溉。

【解析】岷江发源于高山地区，河流泥沙搬运能力强，到成都平原地区，地势平坦流速变

缓，泥沙在此沉积，为农业生产提供了肥沃土壤；都江堰修建后，能有效地调节河流径流量，

减少洪涝发生频率，而枯水期内江水量多于外江，减少了旱灾发生频率；内江水量较为稳定，

保证了成都平原农业灌溉用水量。

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根据材料分析，都江堰修建前，岷江上游降水集中且多暴雨；山洪进入成都平原后流速减

慢，泄洪速度慢，排水不畅。上游山区暴雨冲击携带泥沙多，平原泥沙淤积阻塞河道，所以成

都平原水灾严重。

汛期：内江水量小，外江水量大（或内江水量比外江小），有利于防洪；枯水期：内江水

量大，外江水量小（或内江水量比外江水量大），有利于引水灌溉。

1.技术人员为汽车的乘客和司机设计了安全带（如图所示），这项技术能够满足人们在生

活中（）

A.对安全的需求B.对舒适的需求C.对高效的需求D.对健康的需求

【答案】A

【解析】安全带是保障安全所用的带子，设计安全带主要是为了安全。

2.最早的红绿灯只有红、绿两种颜色，后来经过改良后，增加了一盏黄色的灯，提醒人

们注意危险，于是红、黄、绿三色信号灯出现在了世界上。这一过程属于工程实践环节中的

（）

A.明确问题B.实施计划C.改进完善D.设计方案

【答案】C

【解析】较早的时候只有红、绿两种颜色，后来经过改良后，增加了一盏黄色的灯，红灯

表示停止，黄灯表示准备，绿灯则表示通行。这一过程是根据实践经验逐步改进完善来实现的。

3.我们常常见到在一些草坪上铺有石板的小路，对于如图所示的石板小路铺设方案，行

人行走时可能出现的问题是（）

A.看着占用了草坪面积B.看着不很美观

C.行人的步伐难以控制D.发现浪费了公共财产

【答案】C

【解析】图所示的石板小路按照步行间隔设计，每隔一段距离放一块石板，不同年龄段的

人步子宽度并不相通，所以可能会出现步伐难以控制，踩不准的问题。

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4.读材料做题。

如图所示为2008年北京奥运会“祥云”火炬。设计团队在设计该火炬时综合考虑了多方

面的因素，经过了头脑风暴。形成产品的过程中进行了反复的试验。图案采用的“祥云”很有

中国味，有一种“云聚云散”的概念，同时“云”的另外一个含义也体现了对自然的尊重，符

合“绿色奥运”的主旨。

火炬采用了锥体曲面异型一次成型技术与铝材腐蚀、着色技术。火炬从中间的位置“一分

为二”，下半部分涂上握感良好的高敏感塑胶漆。火炬经过试验，在65km/h的强风中和每小

时50mm的大雨中仍能保持燃烧，最低零下6℃到最高45℃的温度变化也不会对其燃烧产生

影响。

（1）“祥云”火炬的设计经过了“头脑风暴”这个环节属于工程设计中的（A）

A.概念设计B.具体设计C.实施方案D.检验产品

（2）如果你是设计师，你在考虑“祥云”火炬设计时，准备考虑哪些因素？

【答案】①刮风、下雨、跑动、低温、高温等条件下不能熄灭；②要拿着舒适；③外观要

美观，蕴含中华传统文化理念。

5.某校学生进行“自制温度计”的项目化学习，请完成下列问题：

【支架搭建】（1）实验室里常用的水银温度计是利用了水银⁠的__________性质制作的；

考虑到环保与安全，同学们决定把水银改成红墨水或空气。

【产品制作】小联准备的材料如图甲所示：120mL带塞子的玻璃瓶、四种不同颜色及粗

细的吸管，以及打孔器等工具制作了简易液体温度计。

（2）自制温度计时，先将玻璃瓶内__________（填“装满”或“不装满”）红墨水，再用

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插有吸管的瓶塞塞住瓶口。然后需要在吸管上标上刻度。

【产品改进】（3）小联选择吸管E和其他材料制作如图乙所示的温度计，发现吸管上的刻

度太过密集，观察困难；请你选择现有的材料进行改。______________________________⁠。

【产品交流和评价】（4）萌萌制作的另一款温度计，如图丙所示；请对比乙、丙两款产品，

选择一款评价其优缺点：____________________________________________________________⁠。

资料卡：在一定的范围内，水和空气的体积随着温度升高而升高。升高相同的温度时，水

需要的时间比空气更长；当水的温度升高1℃时，其体积大约会增加0.00367倍。

【答案】（1）热胀冷缩（2）装满（3）用吸管D替换吸管E（4）图丙温度计优点：

灵敏度高，缺点：使用不方便，测量范围较小

【解析】（1）温度计是利用水银的热胀冷缩制成的，故填热胀冷缩。（2）自制温度计时，

是根据液体的热胀冷缩性质制成的，玻璃瓶类比温度计玻璃泡，故应装满红墨水。（3）为了更

显著的观察到气体热胀冷缩的变化，让测量出的数据越准确，可以选用更细长的吸管和更大的

塑料瓶，这样效果更准确，同时测量范围不变，故选择内径为2mm吸管D，变化相同体积的液

体，玻璃管越细，则变化的长度就越大，精度就越高。（4）两种温度计分别利用液体、气体热

胀冷缩原理，结构不同，优缺点不同，丙图温度计，为伽利略液体温度计，优点：使用方便、

测量范围大，缺点：灵敏度低；丁图温度计，为伽利略气体温度计，优点：灵敏度高，缺点：

使用不方便、测量范围较小、温度示数易受大气压变化的影响而不准确。

6.在学习了“地球的自转与公转”相关内容后，同学们在老师的指导下制作“地球仪”，

以模拟地球的自转与公转姿态，同时针对该模型设计了评价表。

“自制地球仪”评价表（节选）

评价指标优秀合格待改进

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结构完整，制作精

指标一结构完整结构不完整，有1处以上缺失

美

能模拟地球自转与能模拟地球自转，不能既不能模拟地球自转，也无法

指标二

地球公转姿态模拟地球公转姿态模拟地球公转姿态

小北利用铁丝穿过实心泡沫塑料球制作了如图甲所示的地球仪（地轴与底座面垂直）。

（1）根据评价表，发现该模型的“指标一”能评为“优秀”，请你对该模型的“指标二”

进行评价：__________（填“优秀”“合格”或“待改进”），你评价的理由是__________

______________________________________________________________________。

（2）将自制地球仪改进后，小北进行了教材上的实验探究，用一个手电筒照射地球仪，如图

乙所示，并用手轻轻拨动地球仪。本实验中小北想要探究的问题是___________________________

__________________________________________________。

【答案】（1）合格穿过泡沫塑料球的铁丝没有与水平面呈66.5°夹角，能模拟地球

自转，不能模拟地球公转姿态（2）地球自转产生的地理意义（或昼夜交替产生的原因）

【解析】（1）根据图甲可知，用手拨动泡沫塑料球，则泡沫塑料球能围绕铁丝转动，这种

转动模拟了地球的自转，但不能模拟地球围绕太阳公转的姿态，所以根据表格内容可知，指标

二能模拟地球自转，不能模拟地球公转姿态，所以符合合格的条件。

（2）用一个手电筒照射地球仪，则手电筒类似于太阳辐射；用手拨动地球仪，则太阳光

线在地球仪上能东西移动，产生昼夜更替，体现了地球自转产生的地理意义。

7.学习了温度计的相关知识后，小华收集到如下的信息：自行车胎气打得太足，在阳光下

容易爆裂；铁轨之间要留缝隙，否则天热易变形；加热装满冷水的水壶，水会从壶中溢出；乒

乓球瘪进去一块，把它浸入开水里烫一下会重新鼓起来。

（1）可以初步得到如下结论：许多物体，在温度__________（填“升高”或“降低”）时，

体积会增大，这种现象叫物体的热膨胀。

（2）查阅资料发现：不同物质的热膨胀程度不同，这可以用体膨系数β来表示。下表是

在其他条件不变时，某些固体接近室温时的体膨系数：

物质铝钢铜

β/℃－17.2×10－53.6×10－54.2×10－5

熔点/℃6601300～14001083

①由表格看出，金属的熔点越__________（填“高”或“低”），体膨系数就越小；

②小华放学回家时发现水泥路面上被切割出了一条条的缝隙，结合自己探究热胀冷缩得到

的信息，马