2025年12青少年機器人技術(shù)等級二級考試?yán)碚摼C合試卷及答案(二級)一、選擇題（每題2分，共40分）1.以下哪種結(jié)構(gòu)常用于搭建機器人的腿部，以實現(xiàn)靈活的行走功能？()A.三角形結(jié)構(gòu)B.四邊形結(jié)構(gòu)C.五邊形結(jié)構(gòu)D.六邊形結(jié)構(gòu)答案：B解析：四邊形結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性，這一特性使得它常用于搭建機器人的腿部，能夠?qū)崿F(xiàn)靈活的變形和運動，從而讓機器人完成行走等動作。而三角形結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，通常用于需要穩(wěn)固支撐的部位；五邊形和六邊形結(jié)構(gòu)在機器人腿部搭建中應(yīng)用相對較少。2.齒輪傳動中，主動輪齒數(shù)為20，從動輪齒數(shù)為40，則傳動比為()A.0.5B.1C.2D.4答案：A解析：傳動比的計算公式為從動輪齒數(shù)與主動輪齒數(shù)之比。在此題中，主動輪齒數(shù)為20，從動輪齒數(shù)為40，傳動比=20÷40=0.5。傳動比小于1時，從動輪轉(zhuǎn)速比主動輪快；傳動比大于1時，從動輪轉(zhuǎn)速比主動輪慢。3.以下哪種傳感器可以檢測物體的距離？()A.光線傳感器B.聲音傳感器C.超聲波傳感器D.溫度傳感器答案：C解析：超聲波傳感器通過發(fā)射超聲波并接收反射回來的超聲波，根據(jù)時間差來計算與物體之間的距離。光線傳感器主要用于檢測光線的強度；聲音傳感器用于檢測聲音的大小、頻率等；溫度傳感器用于測量環(huán)境的溫度。4.當(dāng)使用電機帶動齒輪組時，若要獲得較大的扭矩，應(yīng)該選擇()A.大齒輪帶動小齒輪B.小齒輪帶動大齒輪C.相同大小的齒輪相互傳動D.以上都不對答案：B解析：在齒輪傳動中，小齒輪帶動大齒輪時，轉(zhuǎn)速會降低，但扭矩會增大。因為根據(jù)能量守恒定律，功率=扭矩×轉(zhuǎn)速，當(dāng)功率一定時，轉(zhuǎn)速降低則扭矩增大。大齒輪帶動小齒輪會使轉(zhuǎn)速增加，但扭矩減?。幌嗤笮〉凝X輪相互傳動，轉(zhuǎn)速和扭矩基本不變。5.下列哪種機構(gòu)可以將圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動？()A.齒輪傳動機構(gòu)B.鏈條傳動機構(gòu)C.曲柄滑塊機構(gòu)D.皮帶傳動機構(gòu)答案：C解析：曲柄滑塊機構(gòu)中，曲柄做圓周運動，通過連桿帶動滑塊做直線運動，從而實現(xiàn)了圓周運動到直線運動的轉(zhuǎn)化。齒輪傳動機構(gòu)主要用于改變轉(zhuǎn)速和扭矩，實現(xiàn)不同部件之間的動力傳遞；鏈條傳動機構(gòu)常用于長距離的動力傳遞；皮帶傳動機構(gòu)也是用于傳遞動力，具有緩沖和過載保護的作用。6.在搭建機器人時，使用螺絲釘進行固定，螺絲釘?shù)拈L度應(yīng)該()A.越短越好B.越長越好C.剛好能穿過被固定的部件并留出適當(dāng)長度D.沒有要求答案：C解析：螺絲釘長度如果過短，可能無法牢固地固定部件；如果過長，可能會穿透部件并損壞其他部分，甚至影響機器人的正常運行。所以螺絲釘?shù)拈L度應(yīng)該剛好能穿過被固定的部件并留出適當(dāng)長度，以確保固定效果。7.以下哪種材料通常不用于制作機器人的外殼？()A.塑料B.金屬C.木材D.玻璃答案：D解析：塑料具有質(zhì)量輕、易加工、成本低等優(yōu)點，常用于制作機器人外殼；金屬強度高、耐用，也常被用于制作機器人外殼；木材具有一定的強度和質(zhì)感，也可用于部分機器人外殼的制作。而玻璃易碎，安全性差，不適合用于制作機器人的外殼。8.一個機器人要實現(xiàn)避障功能，至少需要安裝()個超聲波傳感器。A.1B.2C.3D.4答案：A解析：一個超聲波傳感器可以檢測機器人前方一定范圍內(nèi)是否有障礙物，從而實現(xiàn)簡單的避障功能。但為了更全面地檢測周圍環(huán)境，通常會安裝多個傳感器。不過從實現(xiàn)基本避障功能的角度來看，至少安裝1個超聲波傳感器就可以。9.齒輪傳動中，兩個相互嚙合的齒輪的轉(zhuǎn)動方向()A.相同B.相反C.有時相同，有時相反D.沒有規(guī)律答案：B解析：在齒輪傳動中，兩個相互嚙合的齒輪，一個齒輪順時針轉(zhuǎn)動時，另一個齒輪必然逆時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動方向相反。這是由齒輪的嚙合原理決定的。10.以下哪種電路連接方式可以使多個燈泡同時發(fā)光，且一個燈泡損壞不影響其他燈泡的正常發(fā)光？()A.串聯(lián)電路B.并聯(lián)電路C.混聯(lián)電路D.以上都不對答案：B解析：在并聯(lián)電路中，各個用電器（如燈泡）的兩端分別連接在電源的兩端，它們之間的電壓相等，且一個用電器的通斷不影響其他用電器的正常工作。而在串聯(lián)電路中，各個用電器依次連接，一個用電器損壞會導(dǎo)致整個電路斷路，其他用電器也無法正常工作?；炻?lián)電路是串聯(lián)和并聯(lián)的組合。11.機器人的編程中，循環(huán)語句的作用是()A.讓程序只執(zhí)行一次B.讓程序重復(fù)執(zhí)行某一段代碼C.讓程序停止執(zhí)行D.讓程序跳轉(zhuǎn)到指定位置執(zhí)行答案：B解析：循環(huán)語句的主要作用是讓程序重復(fù)執(zhí)行某一段代碼，直到滿足特定的條件為止。這在機器人編程中非常有用，例如讓機器人不斷地執(zhí)行某個動作，如反復(fù)轉(zhuǎn)動、行走等。程序只執(zhí)行一次通常是普通的順序執(zhí)行代碼；讓程序停止執(zhí)行一般使用停止語句；讓程序跳轉(zhuǎn)到指定位置執(zhí)行通常使用跳轉(zhuǎn)語句。12.以下哪種機構(gòu)可以實現(xiàn)間歇運動？()A.曲柄搖桿機構(gòu)B.槽輪機構(gòu)C.凸輪機構(gòu)D.以上都是答案：D解析：曲柄搖桿機構(gòu)可以將主動件的連續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為從動件的往復(fù)擺動，在一定條件下可以實現(xiàn)間歇運動；槽輪機構(gòu)能夠?qū)⒅鲃蛹倪B續(xù)轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為從動件的周期性間歇轉(zhuǎn)動；凸輪機構(gòu)通過凸輪的輪廓曲線可以使從動件實現(xiàn)各種復(fù)雜的運動，包括間歇運動。所以以上三種機構(gòu)都可以實現(xiàn)間歇運動。13.在搭建機器人時，為了增加結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，通常會采用()A.減少連接件B.增加三角形結(jié)構(gòu)C.增加四邊形結(jié)構(gòu)D.減少支撐部件答案：B解析：三角形結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，在搭建機器人時增加三角形結(jié)構(gòu)可以增強整個結(jié)構(gòu)的穩(wěn)固性。減少連接件會使結(jié)構(gòu)的連接不夠牢固；四邊形結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性，增加四邊形結(jié)構(gòu)不利于提高穩(wěn)定性；減少支撐部件會降低結(jié)構(gòu)的支撐能力，也不利于穩(wěn)定性。14.以下哪種傳感器可以檢測顏色？()A.紅外傳感器B.顏色傳感器C.濕度傳感器D.加速度傳感器答案：B解析：顏色傳感器專門用于檢測物體的顏色，它可以通過對不同顏色光的反射或吸收情況進行分析來識別顏色。紅外傳感器主要用于檢測紅外信號，常用于遙控、避障等；濕度傳感器用于測量環(huán)境的濕度；加速度傳感器用于檢測物體的加速度。15.機器人的動力源可以是()A.電池B.發(fā)動機C.太陽能板D.以上都是答案：D解析：電池是常見的機器人動力源，它可以提供直流電，方便攜帶和使用；發(fā)動機可以提供較大的動力，常用于一些大型機器人；太陽能板可以將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，為機器人提供動力，具有環(huán)保、可持續(xù)的優(yōu)點。所以以上三種都可以作為機器人的動力源。16.在齒輪傳動中，如果主動輪的轉(zhuǎn)速為100r/min，傳動比為2，則從動輪的轉(zhuǎn)速為()A.50r/minB.100r/minC.200r/minD.400r/min答案：A解析：根據(jù)傳動比的計算公式，傳動比=主動輪轉(zhuǎn)速÷從動輪轉(zhuǎn)速。已知主動輪轉(zhuǎn)速為100r/min，傳動比為2，則從動輪轉(zhuǎn)速=主動輪轉(zhuǎn)速÷傳動比=100÷2=50r/min。17.以下哪種編程方式適合初學(xué)者學(xué)習(xí)機器人編程？()A.匯編語言編程B.高級語言編程C.圖形化編程D.機器語言編程答案：C解析：圖形化編程通過圖形化的模塊來表示代碼邏輯，不需要記憶復(fù)雜的語法和命令，對于初學(xué)者來說更加直觀、易懂，容易上手。匯編語言編程和機器語言編程需要對計算機的底層原理有深入的了解，代碼復(fù)雜，不適合初學(xué)者；高級語言編程雖然功能強大，但也有一定的語法難度，對于初學(xué)者有一定的挑戰(zhàn)。18.機器人的關(guān)節(jié)通常采用()來實現(xiàn)靈活的轉(zhuǎn)動。A.軸承B.螺絲釘C.鏈條D.皮帶答案：A解析：軸承可以減少轉(zhuǎn)動部件之間的摩擦，使機器人的關(guān)節(jié)能夠靈活轉(zhuǎn)動。螺絲釘主要用于固定部件；鏈條和皮帶主要用于傳遞動力，而不是直接用于關(guān)節(jié)的轉(zhuǎn)動。19.以下哪種電路元件可以控制電流的通斷？()A.電阻B.電容C.開關(guān)D.二極管答案：C解析：開關(guān)的主要作用是控制電路的通斷，通過閉合或斷開開關(guān)，可以使電路導(dǎo)通或切斷。電阻用于限制電流的大?。浑娙萦糜趦Υ婧歪尫烹姾?；二極管具有單向?qū)щ娦?，主要用于整流、限幅等?0.機器人的運動控制中，PID控制算法的作用是()A.讓機器人快速停止B.讓機器人準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)位置C.讓機器人隨意運動D.讓機器人降低能耗答案：B解析：PID控制算法（比例-積分-微分控制算法）通過對系統(tǒng)的誤差進行比例、積分和微分運算，根據(jù)運算結(jié)果調(diào)整控制量，從而使機器人能夠準(zhǔn)確地到達(dá)目標(biāo)位置，實現(xiàn)精確的運動控制。它不是讓機器人快速停止，也不是讓機器人隨意運動，雖然在一定程度上可能會影響能耗，但主要目的不是降低能耗。二、填空題（每題2分，共20分）1.機器人的基本組成部分包括機械結(jié)構(gòu)、______和控制系統(tǒng)。___答案：傳感器解析：機器人通常由機械結(jié)構(gòu)、傳感器和控制系統(tǒng)組成。機械結(jié)構(gòu)是機器人的物理框架，決定了機器人的外形和運動方式；傳感器用于感知周圍環(huán)境的信息；控制系統(tǒng)則根據(jù)傳感器獲取的信息對機器人的動作進行控制。2.齒輪傳動中，兩個相互嚙合的齒輪的模數(shù)必須______。___答案：相等解析：在齒輪傳動中，模數(shù)是一個重要的參數(shù)，它表示齒輪的大小。兩個相互嚙合的齒輪的模數(shù)必須相等，才能保證它們之間的正確嚙合和傳動的平穩(wěn)性。3.常見的機器人編程方式有圖形化編程、______和高級語言編程。___答案：匯編語言編程解析：常見的機器人編程方式包括圖形化編程、匯編語言編程和高級語言編程。圖形化編程適合初學(xué)者，直觀易懂；匯編語言編程更接近機器語言，對硬件操作更直接；高級語言編程功能強大，具有較高的抽象性和可讀性。4.電路中，電流的方向規(guī)定為______定向移動的方向。___答案：正電荷解析：在物理學(xué)中，規(guī)定正電荷定向移動的方向為電流的方向。在實際的金屬導(dǎo)體中，是自由電子（負(fù)電荷）定向移動形成電流，但電流方向與自由電子的移動方向相反。5.機器人的避障功能通?；赺_____傳感器來實現(xiàn)。___答案：超聲波（或紅外等，合理即可）解析：機器人的避障功能可以基于多種傳感器實現(xiàn)，常見的有超聲波傳感器和紅外傳感器等。超聲波傳感器通過發(fā)射和接收超聲波來檢測障礙物的距離；紅外傳感器通過檢測紅外信號的反射來判斷是否有障礙物。6.曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄為主動件時，可將______運動轉(zhuǎn)化為______運動。___答案：圓周；往復(fù)擺動解析：曲柄搖桿機構(gòu)中，當(dāng)曲柄做圓周運動時，通過連桿帶動搖桿做往復(fù)擺動，從而實現(xiàn)了圓周運動到往復(fù)擺動的轉(zhuǎn)化。7.鏈條傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)通常取______數(shù)。___答案：偶解析：鏈條傳動中，鏈條的節(jié)數(shù)通常取偶數(shù)，這樣可以使鏈條的接頭處采用開口銷或彈簧卡片等方式連接，便于安裝和拆卸。如果節(jié)數(shù)為奇數(shù)，需要采用過渡鏈節(jié)，過渡鏈節(jié)的強度較低，會影響鏈條的使用壽命。8.傳感器的主要作用是將______信號轉(zhuǎn)換為______信號。___答案：非電；電解析：傳感器的主要功能是將各種非電信號（如溫度、壓力、光線等）轉(zhuǎn)換為電信號，以便于后續(xù)的處理和分析。例如，溫度傳感器將溫度信號轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號。9.機器人的動力系統(tǒng)可以為機器人提供______和______。___答案：動力；能量解析：機器人的動力系統(tǒng)的主要作用是為機器人提供動力，使機器人能夠運動，同時它也為機器人的各種部件提供所需的能量，以保證機器人的正常運行。10.電路中，電阻的單位是______。___答案：歐姆解析：電阻是表示導(dǎo)體對電流阻礙作用大小的物理量，其單位是歐姆，簡稱歐，符號為Ω。三、判斷題（每題2分，共20分）1.三角形結(jié)構(gòu)比四邊形結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。()___答案：√解析：三角形結(jié)構(gòu)具有穩(wěn)定性，它的三條邊長度確定后，形狀就固定不變了。而四邊形結(jié)構(gòu)具有不穩(wěn)定性，容易發(fā)生變形。所以三角形結(jié)構(gòu)比四邊形結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。2.齒輪傳動中，傳動比越大，從動輪的轉(zhuǎn)速越快。()___答案：×解析：傳動比等于從動輪齒數(shù)與主動輪齒數(shù)之比。傳動比越大，說明從動輪齒數(shù)相對主動輪齒數(shù)越多，根據(jù)轉(zhuǎn)速與齒數(shù)的關(guān)系，從動輪的轉(zhuǎn)速越慢。所以該說法錯誤。3.傳感器只能檢測一種類型的信息。()___答案：×解析：有些傳感器只能檢測一種類型的信息，如溫度傳感器只檢測溫度，光線傳感器只檢測光線強度。但也有一些復(fù)合傳感器可以同時檢測多種類型的信息，例如一些環(huán)境傳感器可以同時檢測溫度、濕度、氣壓等信息。所以該說法錯誤。4.機器人的編程只能使用一種編程語言。()___答案：×解析：機器人的編程可以根據(jù)不同的需求和場景使用多種編程語言。例如，在機器人的開發(fā)過程中，可能在前期使用圖形化編程進行快速原型開發(fā)，后期使用高級語言進行優(yōu)化和擴展。所以該說法錯誤。5.鏈條傳動和皮帶傳動都可以實現(xiàn)長距離的動力傳遞。()___答案：√解析：鏈條傳動和皮帶傳動都具有可以實現(xiàn)長距離動力傳遞的特點。它們通過鏈條或皮帶在兩個或多個傳動輪之間傳遞動力，適用于一些距離較遠(yuǎn)的傳動場合。所以該說法正確。6.在并聯(lián)電路中，各個用電器的電流一定相等。()___答案：×解析：在并聯(lián)電路中，各個用電器兩端的電壓相等，但由于各個用電器的電阻可能不同，根據(jù)歐姆定律I=U/R（其中I為電流，U為電壓，R為電阻），電阻不同則電流不同。所以該說法錯誤。7.機器人的運動控制只需要考慮機械結(jié)構(gòu)，不需要考慮傳感器和編程。()___答案：×解析：機器人的運動控制是一個綜合的過程，需要機械結(jié)構(gòu)、傳感器和編程的協(xié)同配合。機械結(jié)構(gòu)是機器人運動的基礎(chǔ)，傳感器用于獲取機器人的位置、速度、環(huán)境等信息，編程則根據(jù)傳感器獲取的信息對機器人的運動進行控制。所以該說法錯誤。8.曲柄滑塊機構(gòu)可以將直線運動轉(zhuǎn)化為圓周運動。()___答案：×解析：曲柄滑塊機構(gòu)通常是將圓周運動轉(zhuǎn)化為直線運動，當(dāng)曲柄做圓周運動時，通過連桿帶動滑塊做直線運動。雖然在一定條件下也可以實現(xiàn)反向的轉(zhuǎn)化，但這不是它的主要功能。所以該說法錯誤。9.機器人的外殼材料只需要考慮美觀，不需要考慮其他因素。()___答案：×解析：機器人的外殼材料不僅要考慮美觀，還要考慮很多其他因素，如強度、重量、成本、耐腐蝕性、散熱性等。例如，對于需要承受較大外力的機器人，外殼材料需要有較高的強度；對于需要長時間運行的機器人，外殼材料需要有良好的散熱性。所以該說法錯誤。10.電路中，電源的作用是提供電壓。()___答案：√解析：電源是電路中提供電能的裝置，它的主要作用是在電路兩端建立電壓，使電路中的自由電荷在電壓的作用下定向移動形成電流。所以該說法正確。四、簡答題（每題10分，共20分）1.簡述齒輪傳動的優(yōu)缺點。(1).優(yōu)點：(1).傳動效率高：齒輪傳動的效率一般可以達(dá)到95%-98%，能夠有效地傳遞動力，減少能量損失。(2).傳動比準(zhǔn)確：齒輪傳動的傳動比是由齒輪的齒數(shù)決定的，在正常工作情況下，傳動比能夠保持恒定，保證了傳動的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。(3).結(jié)構(gòu)緊湊：齒輪傳動可以在較小的空間內(nèi)實現(xiàn)較大的傳動比，適用于各種緊湊的機械結(jié)構(gòu)。(4).工作可靠、壽命長：齒輪傳動的工作可靠性高，在合理的設(shè)計和使用條件下，齒輪的使用壽命較長。(2).缺點：(1).制造和安裝精度要求高：齒輪的制造需要高精度的加工設(shè)備和工藝，安裝時也需要保證較高的精