浙教版初中科学 八年级下册 第五章 控制系统与工程 同步练习
试卷更新日期：2026-06-24 类型：同步测试
一、选择题
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1. 2026春晚，人型机器人的武术表演火爆全球。机器人设计中使用了多种压力传感器，能实时接受压力信号转换为电信号并传导至处理器，压力传感器的功能类似于人体四大组织的( )A、神经组织 B、结缔组织 C、肌肉组织 D、上皮组织2. 家用空调温度自动控制系统是闭环控制，其中反馈环节的作用是( )A、减少输入量 B、增加输入量 C、稳定输入量 D、稳定输出量3. 关于控制，下列说法不正确的是( )A、能将控制的结果反馈回来与目标值进行比较，并根据它们的误差及时调整控制过程的系统称为闭环控制系统 B、手动控制系统与自动控制系统最大的区别在于控制的过程中需不需要人的直接干预 C、在控制过程中所有能引起被控量变化的因素都是干扰因素 D、闭环控制系统的核心是通过反馈来减少被控量的偏差4. 下列最能体现自动控制的核心特征的是( )A、人工实时干预 B、反馈校正 C、机械传动 D、电力驱动5. 如图京东配送机器人是一个四轮小型无人驾驶电动货车，搭载了一套智能驾驶系统，该系统由一个高强度扫描雷达和无数摄像头构成，雷达和摄像头负责探测配送机器人的前后左右路况，如有人出现在前方，智能驾驶系统就会刹车。配送路线也是规划好的固定路线，如有快递到达校园，配送员先将快递放入车里，然后由系统通过APP或短信通知收件人，收件人确认后，“配送机器人”就自动开到固定停靠点送货，收件人输入密码便可打开配送车仓门收取快递，整个过程持续不到5分钟。如果收件人长时间不来收货，“配送机器人”就会驶离原地，在规定路线内巡回，或者给其他用户送货，送完之后再返回原地，发送短信等待刚才不在场的收件人来收快递。根据描述，“配送机器人”控制手段和控制方式分别属于( )
A、手动控制；开环控制 B、手动控制；闭环控制 C、自动控制；开环控制 D、自动控制；闭环控制6. 如图所示是家用抽水马桶水箱水位自动控制原理图，其工作过程是：当水箱中的水位较低时，进水管进水，浮球随水箱水面上浮，达到设定水位后，杠杆带动针阀下降堵住进水口，从而稳定水箱水位。根据图示及其描述，下列关于该水位自动控制系统的分析中合理的是( )
A、浮球高度是被控量 B、控制过程没有检测装置 C、控制方式是闭环控制 D、设定水位是干扰因素7. 自行车刹车控制过程如下：刹车时，施加一定的握把力，通过杠杆系统，使刹车片压紧车圈(或轮轴)，车轮减速。刹车握紧力与车轮转速一一对应，这是一个开环控制系统，在这个控制系统中执行器是( )A、杠杆系统 B、握把 C、刹车片 D、车轮8. 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。下列关于电动机子系统的分析中正确的是( )
A、电动机子系统是闭环控制子系统 B、伺服电机是执行器 C、驱动装置是控制器 D、被控对象是机械臂9. 如图所示是一款太阳能饭盒，可以利用太阳能加热实现饭盒保温。该饭盒的保温控制系统中，被控量是( )
A、饭盒 B、太阳能 C、饭盒内实际温度 D、饭盒内的食物10. 如图所示是一款抽水马桶水箱的水位控制装置。拨动冲水旋钮，出水阀打开，水箱冲水，与此同时，浮球下降，进水阀打开，水箱进水，当水箱的水位达到设定位置时，进水阀关闭停止进水。根据示意图和上述说明，下列有关该水箱的水位控制系统说法中不恰当的是( )
A、该控制系统的控制手段属于自动控制和机械控制 B、给定量是设定的水位，被控量是实际的水位，所以该控制系统是闭环控制 C、水箱的进水流量和出水流量都属于该控制系统的干扰因素 D、往水箱中放入一块砖块，该控制系统的输出量将不受影响11. 如图所示的快递分拣系统，包含快递输送子系统和抓取子系统，其工作过程为：快递整齐排列在传送带上，输送到扫描区，扫描仪扫描快递上的条形码后将相关信息输送到工控机，工控机根据相关信息控制机械手，将快递分拣到不同分拣框内。下列关于该快递分拣系统的设计与分析中不恰当的是 ( )
A、扫描仪的扫描速度会影响分拣效率 B、机械手设计时不需考虑快递的重量 C、扫描仪传感器的可靠性会影响分拣系统的稳定性 D、设计系统时需根据传送带的运行速度计算出机械手的运行速度12. 如图所示为苹果自动分拣装置的示意图。该装置把大小不同的苹果，按一定质量标准自动分拣为大苹果和小苹果。该装置的托盘秤压在压力传感器R1上，R1所受压力越大阻值越小。当R2两端电压超过某一值时，控制电路接通，电磁铁吸动分拣板的衔铁。该控制电路中包含保持电路，能够确保苹果在分拣板上运动时电磁铁始终保持吸动状态。下列说法正确的是( )
A、为了选出质量更大的苹果可以增加缠绕电磁铁线圈的匝数 B、为了选出质量更大的苹果可以将电源A的输出电压减小 C、为了选出质量更大的苹果可以增大R2的阻值 D、质量大的苹果将进入上通道13. 下列家用电器使用的传感器类型正确的是 ( )A、冰箱————温度传感器 B、电视————压力传感器 C、油烟机————化学传感器 D、电子秤————红外传感器14. 某同学想要设计一套浇花的控制装置，下列传感器中最合适的是( )A、湿敏传感器 B、光敏传感器 C、声敏传感器 D、化学传感器二、填空题
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15. 某养鸡场种蛋孵化器温控系统的工作原理为：当温度传感器检测到孵化器内的实际温度低于设定温度时，控制器发出指令，启动执行器开始制热；当实际温度达到或超过设定温度时，执行器停止工作。该系统通过检测装置持续获取实际温度，并将其反馈给控制器，实时调整执行器状态，以维持温度稳定。针对该控制系统，回答下列问题：(1)、从控制过程中有无人工干预的情形来分，该控制属于控制。(2)、该控制系统的执行器是 ， 检测装置是。16. 暴雨后某立交桥下积水较深，很不安全，学习小组为此设计了一个积水自动报警器，其原理如图所示。图中A、B位置可以安装电铃或LED灯，要求地面没有积水时LED灯亮，地面积水较深时电铃响。根据设计要求，电铃应该安装在图中的(选填“A”或“B”)位置。电磁继电器实质是一种(选填“用电器”或“开关”)。
三、实验与探究题
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17. 如图为不同材质的物料自动分拣系统。当按下设备电源按键后，电机运转，带动传送带传送物料。当传感器检测到的物料材质为对应材质时，由PLC控制柜控制相应的气缸推出，使物料离开传送带，进入相应滑槽，实现不同物料分类的功能。请根据示意图和描述，完成以下任务：
(1)、该控制系统的控制手段与控制方式分别是和。
A.人工控制
B.自动控制
C.开环控制
D.闭环控制(2)、该控制系统的执行器是____。A、气缸 B、电机 C、PLC控制柜(3)、下列不属于该控制系统干扰因素的是____。A、物料材质的变化 B、传送带打滑 C、PLC输出信号异常(4)、为提升该系统的分拣精度，以下措施最不合理的是____。A、提升传感器的灵敏度 B、增快电机的转速 C、提升PLC控制柜的信号处理能力(5)、3种材料传感器的排布顺序属于分拣器方案优化的____。A、约束条件 B、影响因素 C、干扰因素18. 小明在乘坐无障碍公交车时发现司机或者乘客需要手动将斜坡板下翻，非常不方便(如图甲所示)。小明根据此情境准备设计一个斜坡板自动控制模型，利用电机驱动，实现斜坡板自动伸展和收回，其模型如图乙所示。请在小明制作的模型基础上设计该电机传动装置。已知斜坡板的尺寸为800 mm×800 mm×10 mm。装置设计要求如下：①使用斜坡板时能自动展开，不用时可自动收回至收纳处。
②斜坡板展开后能旋转至一端与地面接触。
③斜坡板展开使用时，装置牢固可靠。
④斜坡板为木板，允许适当加工。
⑤使用减速电机驱动，其他材料可自选。
请根据描述和设计要求画出该装置机械部分的设计草图(电机可用方框表示)，必要时可用文字说明，并在草图上标注主要尺寸。
19. 为降低农民劳动强度的同时提高黄瓜产量，某项目学习小组开展了自制“自动浇水器”的项目化学习。具体过程如下：[查阅资料]黄瓜苗适宜在15~30 ℃的环境中生长。若在过高或过低的温度下浇水，会伤害黄瓜的根，危及黄瓜幼苗的发育。黄瓜幼苗喜湿不耐旱，种植时土壤湿度需达到55%~90%。
[产品制作]图甲为自动浇水器的工作电路图。电磁继电器A和电磁继电器B完全相同，Ra为热敏电阻，其阻值随温度的增大先变大后变小，如图乙所示。当Ra阻值变小至8 Ω时，控制电路电流增大，La磁性增强吸引衔铁；当Ra阻值增大至14 Ω时，控制电路电流减小，La磁性变弱释放衔铁。Rb为湿敏电阻，其阻值与土壤湿度(RH)成正比，如图丙所示。
(1)、某天中午的温度为26 ℃，此时开关Sa的状态为(选填“断开”或“闭合”)。(2)、当空气温度为20 ℃时，土壤湿度达到多少，自动浇水器会停止浇水？(3)、当土壤湿度为40%时，Lb吸引衔铁使Sb断开。则当天的温度t范围为时，自动浇水器会开始工作，为黄瓜幼苗浇水。四、综合题
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20. 车道偏离预警系统通过车载摄像头采集被跟踪车道线的视频信号，并送到高速媒体处理器DSP的视频接口，再由视频处理模块对视频信号进行车道特征值的提取与对比，当检测到汽车偏离车道时，报警器发出警报信号，提醒司机注意纠正这种无意识的车道偏离，从而尽可能地减少车道偏离事故的发生。整个过程大约在0.5秒内完成，为驾驶者提供更多的反应时间。
(1)、车道偏离预警系统的控制方式属于(填序号，下同)。(①开环控制 ②闭环控制)(2)、车道偏离预警系统的控制器与被控对象分别是、。(①车载摄像头 ②视频处理模块 ③汽车 ④报警器)(3)、对该系统进行优化，下列优化措施不合理的是。(①打开转向灯正常变线行驶时，系统不报警 ②提高摄像头数据采集能力 ③将声音报警改为声光报警 ④将报警声由单调的“滴滴”声改成柔美的轻音乐)(4)、设计该系统时，既要考虑抗干扰、易维护，还要兼顾成本、安装等要素，这体现了系统分析的原则。(①整体性 ②相关性 ③综合性 ④科学性)(5)、目前，各厂商所配备的车道偏离预警系统均基于视觉(摄像头)方式采集数据的基础上研发，它们在雨雪天气或能见度不高的路面时，采集车道标识线的准确度会下降。这反应出该系统较差。(①整体性 ②相关性 ③环境适应性 ④动态性)21. 在“利用传感器制作简单的自动控制”实验中，简单的门窗磁控防盗报警装置示意图如图甲所示。门的上沿嵌入一小块永磁体M ， 门框内与M相对的位置嵌入干簧管SA(是一个通过磁场控制的电开关，当外部有磁场靠近时，两簧片被磁化而吸合，开关导通)，并将干簧管接入报警电路。
(1)、如图乙所示，干簧管SA作为传感器，用于感知磁体磁场是否存在，继电器(虚线方框部分)作为执行装置，发光二极管LED作为电路正常工作提示，蜂鸣器H作为报警提醒。电路中P点应接直流电源的(选填“正极”或“负极”)。(2)、连接好电路，闭合开关S，接通电源，将磁体M靠近和离开干簧管，分别观察并记录实验现象。实验操作
磁体M靠近干簧管
磁体M离开干簧管
实验现象
22. 为了在冬天能品尝到夏季的蔬菜，项目化小组为学校的劳动实践基地设计了一个蔬菜温室“自动温控电路”，如图甲所示。电路分控制电路和工作电路两部分，控制电路电源电压恒为6 V，R1为温敏电阻，电磁铁电阻不计，R2为电阻箱，其阻值调为90 Ω，R3为工作电路的加热电阻。要求温度控制在20~30 ℃之间。
(1)、蔬菜大棚改善的主要自然条件是____(填字母)。A、温度 B、光照 C、水分 D、土壤(2)、控制电路电磁铁线圈上端磁极为极。(3)、当控制电路中的电流达到30 mA时，衔铁被吸下；当电流降低到20 mA时，衔铁被弹回。热敏电阻R1的阻值随温度的变化图像如图乙所示。如表所示是制定的部分评价指标。等级
优秀
合格
待改进
评价指标
能自动控制室温在规定范围内波动
能自动控制室温升降
不能控制室温升降
请根据评价表中的指标对小组设计进行等级判定并说明依据。