3. 现代工程涉及范围广、领域多，建造的产品能满足人们的各种需求。请将下列工程、产品及满足的需求进行连线。
能源工程
通信工程
生物医学工程
路由器
CT扫描仪
太阳能光伏发电设备
将太阳能转换为电能
实现网络间的数据转发
提供人体内部的详细图像

连线结果：
能源工程-太阳能光伏发电设备-将太阳能转换电能
通信工程-路由器-实现网络间的数据转发
生物医学工程-CT扫描仪-提供人体内部的详细图像

【分析】本题为工程领域与对应产品、功能的连线匹配题，解题时需先明确各工程的核心领域属性，再依次匹配对应的产品及功能。具体步骤：1. 识别能源工程的核心是能源转化，匹配对应产品太阳能光伏发电设备，其功能为将太阳能转换为电能；2. 识别通信工程的核心是网络通信，匹配对应产品路由器，其功能为实现网络间的数据转发；3. 识别生物医学工程的核心是医疗技术，匹配对应产品CT扫描仪，其功能为提供人体内部的详细图像。
【解析】根据各工程的领域属性，逐一匹配产品与功能：1. 能源工程属于能源利用领域，对应产品为太阳能光伏发电设备，功能是将太阳能转换为电能，故连线：能源工程—太阳能光伏发电设备—将太阳能转换电能；2. 通信工程属于网络通信领域，对应产品为路由器，功能是实现网络间的数据转发，故连线：通信工程—路由器—实现网络间的数据转发；3. 生物医学工程属于医疗技术领域，对应产品为CT扫描仪，功能是提供人体内部的详细图像，故连线：生物医学工程—CT扫描仪—提供人体内部的详细图像。
【答案】
连线结果：能源工程-太阳能光伏发电设备-将太阳能转换电能；通信工程-路由器-实现网络间的数据转发；生物医学工程-CT扫描仪-提供人体内部的详细图像
【知识点】工程分类；产品功能匹配
【点评】本题为基础连线匹配题，考查不同工程领域的核心产品及对应功能，难度较低，明确各领域核心属性即可完成解答。
【难度系数】0.7

4. 不同时代的计时工具反映了人类对时间流逝的认知和技术的进步。如图为不同时代的标志性计时工具，日晷是利用太阳的投影方向来测定并标记时刻，“泄水型”水钟是基于流体力学中的泄流定律(即流体从容器中流出的速度与小孔的面积成正比，与流体的密度和来流高度的平方根成正比)制成的；原子钟是基于原子的稳定振荡特性制成的。

日晷 “泄水型”水钟 原子钟
（第4题 甲）
（1）从古代日晷发展到当今的原子钟，简要阐述计时技术发展对人们生活生产的影响。
（2）如图为日晷不同视角示意图。请利用身边现有资源，制作一个适合当地使用的日晷。

主视图 左视图
（第4题 乙）
①设计日晷评价标准，并参照标准对所制日晷进行评价。

| 维度 | 指标 | 评价 |
| --- | --- | --- |
| 科学原理 | 晷针与晷面的夹角＝
晷面与底盘的夹角＝（$90°$-当地纬度）
光在同一均匀介质中沿直线传播 | ☆☆☆ |
| 所用材料 | 材料的来源：
材料的费用： | ☆☆☆ |
| 制作工艺 | 制作的工具：
裁剪光滑、组装契合 | ☆☆☆ |
②利用所制日晷进行观测，当晷针最短投影指向晷面时刻“12”时，查看此时的北京时间，比较两者是否一致，并对此现象进行解释(提示：需查阅当地与北京的经度)。

(1) 从古代日晷到现代原子钟的计时技术发展,不仅提高了时间的精确度和全球同步性,还对人类的生产效率、生活节奏以及科学技术进步等方面产生了积极的影响。如,从起床、上班到娱乐、休息,都能得到精确的控制和安排,这使得人们的生活更加有序和高效。
(2) ①90° 提示:描述一天中晷针影子朝向要考虑当地纬度与日期两因素,分别讲清早上、正午、傍晚时的影子朝向 其余略
②两者通常不一致,当晷针投影指向晷面时刻“12”时,晷针投影最短,代表当地的地方时是正午12:00,由当地经度决定;而“北京时间”是我国统一使用的东八区区时(即东经120°的地方时)。例如,以杭州(约东经120°)为例,当地正午12:00时,北京时间几乎就是12:00;以北京(约东经116°)为例,当地正午12:00时,北京时间为12:16,比地方时晚16分钟。

【分析】
本题围绕计时工具的发展与应用展开，第(1)问需结合计时技术从古代到现代的进步，从时间精度、生产生活、科技支撑等角度分析影响；第(2)问①需利用日晷的核心原理（晷针与晷面的垂直关系、晷面与底盘夹角和当地纬度的关联）填写表格，②需区分地方时与北京时间的差异，结合经度对时间的影响分析现象。
【解析】
(1) 古代日晷计时精度低，现代原子钟计时精度极高，计时技术的发展提升了时间的精确度与全球同步性，使生产生活的安排更有序高效，同时为航天、通信等科技领域提供了精准的时间支撑，推动了科学技术的进步。
(2) ① 日晷的晷针需垂直于晷面，故晷针与晷面的夹角为90°；晷针指向北极星，北极星仰角等于当地纬度，因此晷面与底盘的夹角为90°-当地纬度。制作日晷的材料可选用身边的硬纸板、木棍等（来源广泛），费用低；制作工具可选用剪刀、量角器等，工艺易实现。
② 晷针最短投影对应当地地方时的正午12:00，地方时由当地经度决定；而北京时间是东八区的区时，即东经120°的地方时。由于各地经度不同，地方时与北京时间存在差异，因此两者通常不一致。例如北京（约116°E），当地正午12:00时，北京时间为12:16。
【答案】
(1) 从古代日晷到现代原子钟的计时技术发展,不仅提高了时间的精确度和全球同步性,还对人类的生产效率、生活节奏以及科学技术进步等方面产生了积极的影响。如,从起床、上班到娱乐、休息,都能得到精确的控制和安排,这使得人们的生活更加有序和高效。
(2) ①90° 提示:描述一天中晷针影子朝向要考虑当地纬度与日期两因素,分别讲清早上、正午、傍晚时的影子朝向 其余略
②两者通常不一致,当晷针投影指向晷面时刻“12”时,晷针投影最短,代表当地的地方时是正午12:00,由当地经度决定;而“北京时间”是我国统一使用的东八区区时(即东经120°的地方时)。例如,以杭州(约东经120°)为例,当地正午12:00时,北京时间几乎就是12:00;以北京(约东经116°)为例,当地正午12:00时,北京时间为12:16,比地方时晚16分钟。
【知识点】
计时技术发展、地方时与区时、光的直线传播
【点评】
本题融合物理、地理知识，结合实际应用，既考查理论理解，又涉及实践操作，体现了学科间的联系，能培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。
【难度系数】
0.5