1. | 科学观念 小嘉设计了如图所示的魔方插座，其外壳类似魔方，各个面都有插座口，可对多个小电器充电。下列不属于该插座设计的限制因素的是 ()


A.插座的设计标准
B.小电器外壳的颜色
C.充电器的体积大小
D.插座的制造工艺

1.B 【解析】小电器外壳的颜色是考虑人的心理需求,不属于该设计的限制因素。

【分析】
首先明确设计的限制因素是指对产品设计产生约束的客观条件，需逐一分析各选项是否属于这类客观约束，从而找出不属于的选项。
【解析】
设计的限制因素是产品设计过程中需考虑的客观约束条件：A选项插座的设计标准是必须符合的安全、规格等规范，属于限制因素；C选项充电器的体积大小会影响插座的空间布局，属于限制因素；D选项插座的制造工艺决定了魔方形状结构能否实现，属于限制因素。而B选项小电器外壳的颜色是主观的审美需求，不属于该插座设计的客观限制因素，因此选B。
【答案】
B
【知识点】
设计的限制因素
【点评】
本题考查设计的限制因素的概念，需区分客观约束与主观审美需求，属于基础概念题，难度较低。
【难度系数】
0.6

2. ★★ | 科学思维 小嘉的乒乓球拍底板太轻，他想重新设计并制作一款实木底板，下列说法中，不恰当的是（）

A.构思方案之前需要收集乒乓球拍相关的信息
B.构思好方案之后需要分析限制条件
C.筛选方案阶段要进行方案的比较与权衡
D.制作该底板前要绘制技术图样

2.B 【解析】构思方案之前需要收集乒乓球拍相关的信息,分析限制条件,明确设计思路,所以选项B说法错误。

【分析】本题考查技术设计的一般过程，解题思路是回忆设计各阶段的任务与先后顺序，逐一分析选项判断正误。需明确：设计的一般过程中，制定设计方案（构思方案）前要完成收集信息、分析限制条件等准备工作，构思方案后进入筛选方案等环节，制作前需绘制技术图样，据此判断选项是否恰当。
【解析】逐一分析选项：A选项，构思方案（制定设计方案）前收集乒乓球拍相关信息，能为设计提供依据，说法恰当；B选项，分析限制条件应在构思方案之前，而非构思好方案之后，该说法不恰当；C选项，筛选方案阶段需对多个方案进行比较与权衡，以选择最优方案，说法恰当；D选项，制作底板前绘制技术图样，是制作的重要依据，说法恰当。因此不恰当的是B选项。
【答案】B
【知识点】设计的一般过程、技术设计步骤
【点评】本题考查技术设计的基础知识点，核心是掌握设计各阶段的任务与先后顺序，难度适中，属于学生需熟练掌握的内容。
【难度系数】0.5

3. ★★ | 科学观念 工程实践小组同学在设计制作小椅子的过程中，对他们的方案进行了优化，方案甲优化后成为方案乙，这种优化主要是（）

A.功能优化
B.外观优化
C.材料优化
D.结构优化

3.D 【解析】根据图示,方案甲优化后成为方案乙主要是结构的改变,增强了结构的稳定性,属于结构优化。

【分析】要判断优化类型，需对比方案甲和方案乙的差异：方案甲的椅子腿部无额外支撑，方案乙增加了腿部间的交叉支撑，这是结构的改变，目的是提升稳定性，属于结构优化。需明确各优化类型的定义：功能优化侧重功能变化，外观优化侧重外形改变，材料优化侧重材料更换，结构优化侧重调整结构提升性能，据此判断。
【解析】观察图示可知，方案乙相比方案甲，在椅子腿部增加了交叉支撑结构，属于结构的调整；这种调整增强了椅子的稳定性，符合结构优化的特点。功能优化、外观优化、材料优化均与图示的结构变化不符，因此选D。
【答案】D
【知识点】结构优化、结构与稳定性
【点评】本题结合实际工程设计案例，考查对工程优化类型的区分，需结合结构相关知识分析，难度适中。
【难度系数】0.6

4. |科学思维 如图所示为对4种不同材料进行抗拉性能试验的方案示意图。被测材料的一端固定,另一端不断增加钩码,记录材料被拉断前的钩码质量如下表所示:

根据测试数据,抗拉性能最优的是 ()

A.材料1
B.材料2
C.材料3
D.材料4

4.A 【解析】如题图所示,被测材料被拉断前下端挂的钩码总质量越大,那么抗拉性能就越好,所以选项A符合题意。

【分析】
要解决这道题，首先明确测试的核心逻辑：材料的抗拉性能指承受拉力的能力，本题中通过“材料被拉断前下端挂的钩码总质量”体现，钩码总质量越大，说明材料能承受的拉力越大，抗拉性能越优。接下来只需对比四种材料拉断前的钩码总质量，选择质量最大的材料即可。
【解析】
根据题意，被测材料的抗拉性能由被拉断前下端所挂钩码的总质量决定：钩码的重力等于对材料的拉力，总质量越大，材料承受的拉力越大，抗拉性能越好。对比四种材料的测试数据，材料1被拉断前的钩码总质量最大，因此其抗拉性能最优。
【答案】
A
【知识点】
物质的物理属性；实验数据分析
【点评】
本题结合实际测试场景考查对材料抗拉性能的理解，属于基础实验分析题，关键是明确测试指标与抗拉性能的对应关系，难度较低，能帮助学生巩固物理属性的相关知识。
【难度系数】
0.7

5. |科学思维 小嘉发现教室讲台上的物品摆放不整齐,想设计一个收纳盒来分类存放物品。以下是小嘉在设计过程中的一部分工作步骤,按照工程实践的一般过程,下列排序中,最合理的是 ()
①分析收纳盒的结构、功能、材料等,构思出多种方案后,绘制设计草图
②搜集与收纳盒相关的专利、技术规范等资料,明确限制因素和验收标准
③利用合适的材料和工具制作出收纳盒的模型,根据验收标准进行测试试验
④比较收纳盒的设计草图,在若干方案中选出最佳方案并绘制其详细设计图

A.①②③④
B.①②④③
C.②①④③
D.②①③④

5.C 【解析】在工程实践中,应先明确问题,即搜集与收纳盒相关的专利、技术规范等资料,明确限制因素和验收标准;然后构思方案,设计草图,再比较各类草图,选择最佳方案并绘制详细设计图,接着制作模型并测试,则正确的顺序是②①④③。

【分析】要解决这道题，需明确工程实践的一般过程逻辑：首先应先明确问题，再构思方案，接着筛选方案，最后制作测试。对应各步骤：②是搜集资料明确限制和标准（明确问题），①是构思方案画草图，④是选最佳方案画详细设计图，③是制作模型测试，因此排序为②①④③。
【解析】工程实践的合理流程为：第一步明确问题，需搜集与收纳盒相关的专利、技术规范等资料，明确限制因素和验收标准（对应步骤②）；第二步构思设计方案，分析收纳盒的结构、功能、材料等，构思多种方案并绘制设计草图（对应步骤①）；第三步筛选优化方案，比较收纳盒的设计草图，选出最佳方案并绘制详细设计图（对应步骤④）；第四步制作测试，利用合适的材料和工具制作收纳盒模型，根据验收标准进行测试试验（对应步骤③）。因此正确排序为②①④③，对应选项C。
【答案】C
【知识点】工程实践过程、设计的一般过程
【点评】本题考查工程实践的基本流程，属于通用技术的基础知识点，需准确掌握各阶段的先后顺序，难度适中。
【难度系数】0.5