2025年3月电子学会青少年机器人技术五级等级考试试卷及答案

2025年3月电子学会青少年机器人技术五级等级考试试卷及答案一、单选题1.以下哪种传感器可以用来检测物体的颜色？()A.超声波传感器B.红外传感器C.颜色传感器D.光敏传感器答案：C解析：颜色传感器的主要功能就是检测物体的颜色。超声波传感器主要用于测量距离；红外传感器常用于检测障碍物、感应人体等；光敏传感器主要是感知光线的强度。所以答案选C。2.在搭建机器人时，使用齿轮传动可以()。A.改变运动方向B.增加动力C.减少摩擦力D.提高稳定性答案：A解析：齿轮传动具有多种作用，其中可以改变运动方向，比如两个相互啮合的齿轮，主动轮和从动轮的转动方向是相反的。齿轮传动并不能增加动力，它只是传递动力；齿轮传动会有一定的摩擦力，不能减少摩擦力；齿轮传动和机器人的稳定性并没有直接关系。所以答案选A。3.若要让机器人在黑暗环境中自动点亮灯光，应选择()传感器。A.温度传感器B.声音传感器C.光敏传感器D.触摸传感器答案：C解析：光敏传感器可以感知光线的强度。当处于黑暗环境时，光线强度低，利用光敏传感器检测到这种低光照状态后，可以触发机器人点亮灯光。温度传感器用于测量温度；声音传感器用于检测声音；触摸传感器用于检测是否被触摸。所以答案选C。4.下列关于舵机的说法，错误的是()。A.舵机可以精确控制转动角度B.舵机一般由电机、控制电路和齿轮组组成C.舵机只能顺时针转动D.舵机常用于机器人的关节部位答案：C解析：舵机能够精确控制转动角度，它通常由电机、控制电路和齿轮组等部分组成，并且常用于机器人的关节部位，实现灵活的动作。而舵机并不是只能顺时针转动，它可以根据控制信号实现顺时针和逆时针两个方向的转动。所以答案选C。5.机器人在遇到障碍物时自动转弯，通常会用到()传感器。A.超声波传感器B.湿度传感器C.压力传感器D.加速度传感器答案：A解析：超声波传感器可以通过发射超声波并接收反射波来测量与障碍物之间的距离。当机器人利用超声波传感器检测到前方有障碍物且距离较近时，就可以触发转弯动作以避开障碍物。湿度传感器用于检测环境湿度；压力传感器用于检测压力；加速度传感器用于检测加速度。所以答案选A。6.以下哪种编程结构可以实现循环执行某段代码的功能？()A.顺序结构B.选择结构C.循环结构D.分支结构答案：C解析：顺序结构是按照代码的先后顺序依次执行；选择结构（分支结构）是根据条件判断来选择执行不同的代码块；而循环结构的作用就是循环执行某段代码，直到满足特定的条件才停止。所以答案选C。7.用链条传动时，链条的节数最好是()。A.奇数B.偶数C.质数D.任意数答案：B解析：在链条传动中，链条的节数最好是偶数。因为链条连接时，使用偶数节数可以使链条的接头更容易安装和连接，避免出现复杂的连接情况。而奇数节数可能会导致连接困难，并且可能会影响链条的传动稳定性。质数和任意数都不是链条节数的最佳选择。所以答案选B。8.机器人的底盘设计中，为了提高机器人的机动性，通常会采用()。A.履带式底盘B.轮式底盘C.足式底盘D.轨道式底盘答案：B解析：轮式底盘具有较好的机动性，它可以灵活地转向和移动，能够在平坦的地面上快速行驶。履带式底盘适合在复杂地形上行走，但机动性相对较差；足式底盘可以适应更复杂的地形，但结构复杂，运动速度较慢；轨道式底盘只能沿着固定的轨道行驶，缺乏机动性。所以答案选B。9.若要检测机器人是否倾斜，应使用()传感器。A.陀螺仪传感器B.霍尔传感器C.电流传感器D.电压传感器答案：A解析：陀螺仪传感器可以检测物体的倾斜角度和转动情况，因此可以用来检测机器人是否倾斜。霍尔传感器常用于检测磁场；电流传感器用于检测电流大小；电压传感器用于检测电压大小。所以答案选A。10.在搭建机器人时，使用三角结构可以()。A.增加美观度B.提高稳定性C.减少重量D.降低成本答案：B解析：三角结构具有稳定性，在搭建机器人时使用三角结构可以提高机器人整体的稳定性。三角结构主要是从力学角度来增强结构的稳固性，与增加美观度、减少重量和降低成本并没有直接的关联。所以答案选B。11.以下哪种编程语言常用于机器人编程？()A.PythonB.JavaC.C++D.以上都是答案：D解析：Python具有简洁易读的语法，有丰富的库可以用于机器人的开发，比如进行传感器数据处理和控制算法实现等；Java是一种面向对象的编程语言，具有良好的跨平台性，可用于开发大型的机器人系统；C++执行效率高，常用于对性能要求较高的机器人控制和算法实现。所以以上三种编程语言都常用于机器人编程，答案选D。12.机器人的手臂要实现抓取物体的动作，通常会使用()。A.舵机B.电机C.传感器D.以上都是答案：D解析：舵机可以精确控制手臂的转动角度，实现灵活的动作；电机为手臂的运动提供动力；传感器可以检测物体的位置、大小等信息，帮助手臂准确地抓取物体。所以要实现机器人手臂抓取物体的动作，通常需要舵机、电机和传感器等共同协作，答案选D。13.当机器人需要检测地面是否平整时，可以使用()传感器。A.激光雷达传感器B.红外测距传感器C.倾角传感器D.以上都可以答案：D解析：激光雷达传感器可以对周围环境进行三维扫描，通过获取地面不同位置的距离信息来判断地面是否平整；红外测距传感器可以测量与地面不同点的距离，根据距离的变化判断地面平整度；倾角传感器可以检测机器人在不同位置的倾斜角度，从而推断地面是否平整。所以以上三种传感器都可以用于检测地面是否平整，答案选D。14.以下关于机器人自由度的说法，正确的是()。A.自由度越多，机器人的运动越灵活B.自由度越少，机器人的运动越灵活C.自由度与机器人的运动灵活性无关D.自由度只影响机器人的速度答案：A解析：机器人的自由度是指机器人能够独立运动的方向和方式的数量。自由度越多，机器人就可以在更多的方向上进行运动，从而实现更加复杂和灵活的动作。自由度与机器人的运动灵活性密切相关，而不是与速度直接相关。所以答案选A。15.在搭建机器人时，使用万向轮可以使机器人()。A.只能向前移动B.只能向后移动C.只能左右移动D.实现全方位移动答案：D解析：万向轮可以向各个方向灵活转动，当机器人使用万向轮时，就可以实现全方位的移动，而不是只能在某一个特定方向上移动。所以答案选D。二、多选题1.以下属于机器人传感器的有()。A.超声波传感器B.温度传感器C.键盘D.鼠标答案：AB解析：超声波传感器和温度传感器都属于机器人常用的传感器，分别用于测量距离和温度。而键盘和鼠标是计算机的输入设备，不属于机器人传感器。所以答案选AB。2.齿轮传动的优点有()。A.传动效率高B.可以实现远距离传动C.能准确传递运动和动力D.使用寿命长答案：ACD解析：齿轮传动具有传动效率高、能准确传递运动和动力以及使用寿命长等优点。但齿轮传动一般适用于近距离传动，不太适合远距离传动，远距离传动通常会使用链条传动或皮带传动等方式。所以答案选ACD。3.机器人编程中常用的编程结构有()。A.顺序结构B.选择结构C.循环结构D.跳转结构答案：ABC解析：机器人编程中常用的编程结构有顺序结构、选择结构和循环结构。顺序结构按代码顺序依次执行；选择结构根据条件判断执行不同代码块；循环结构用于循环执行某段代码。而跳转结构并不是编程中常用的基本编程结构。所以答案选ABC。4.以下哪些部件可以为机器人提供动力？()A.电机B.电池C.太阳能板D.舵机答案：ABCD解析：电机可以将电能转化为机械能，为机器人的运动提供动力；电池为机器人的各种部件提供电力，是能量的来源；太阳能板可以将太阳能转化为电能，为机器人供电；舵机也是一种动力部件，它可以实现精确的转动控制，为机器人的关节等部位提供动力。所以答案选ABCD。5.机器人的运动方式有()。A.轮式运动B.履带式运动C.足式运动D.飞行运动答案：ABCD解析：机器人的运动方式多种多样，轮式运动是常见的方式，具有较好的机动性；履带式运动适合在复杂地形上行走；足式运动可以适应更复杂的环境；飞行运动则让机器人能够在空中移动。所以答案选ABCD。三、判断题1.传感器是机器人获取外界信息的重要部件。()答案：√解析：传感器可以感知外界的各种物理量，如距离、温度、光线等，为机器人提供外界环境的信息，从而使机器人能够根据这些信息做出相应的反应，所以传感器是机器人获取外界信息的重要部件，该说法正确。2.链条传动和皮带传动都可以实现远距离传动。()答案：√解析：链条传动和皮带传动都具有可以实现远距离传动的特点，它们通过链条或皮带在不同的链轮或带轮之间传递动力，能够在一定距离内有效地实现动力的传输，所以该说法正确。3.机器人编程只能使用一种编程语言。()答案：×解析：机器人编程可以使用多种编程语言，不同的编程语言具有不同的特点和优势，可以根据机器人的具体需求和应用场景选择合适的编程语言，也可以在一个项目中结合使用多种编程语言，所以该说法错误。4.舵机的转动角度范围一般是0-180度。()答案：√解析：常见的舵机转动角度范围一般是0-180度，但也有一些特殊的舵机可以实现更大范围的转动，不过在一般情况下，大部分舵机的转动角度范围是0-180度，所以该说法正确。5.机器人的稳定性只与底盘的设计有关。()答案：×解析：机器人的稳定性不仅与底盘的设计有关，还与机器人的重心位置、结构布局、部件的安装等多种因素有关。底盘设计只是影响机器人稳定性的一个重要方面，但不是唯一的因素，所以该说法错误。四、填空题1.机器人常用的动力源有电池、______和太阳能板等。答案：电机解析：电机可以将电能等其他形式的能量转化为机械能，为机器人的运动提供动力，与电池、太阳能板一样都是机器人常用的动力源。2.传感器按照功能可以分为______传感器、化学传感器和生物传感器等。答案：物理解析：传感器按照功能分类，主要包括物理传感器、化学传感器和生物传感器等。物理传感器用于检测物理量，如温度、压力、距离等。3.齿轮传动中，两个相互啮合的齿轮转动方向______。答案：相反解析：在齿轮传动中，当两个齿轮相互啮合时，主动轮和从动轮的转动方向是相反的，这是齿轮传动的基本特点之一。4.编程中的循环结构可以分为______循环和______循环。答案：条件；计数解析：编程中的循环结构常见的可以分为条件循环（如while循环，根据条件是否满足来决定是否继续循环）和计数循环（如for循环，通常根据设定的计数次数来循环执行代码）。5.机器人的自由度越多，其运动的______就越高。答案：灵活性解析：如前面单选题中所述，机器人的自由度越多，它能够独立运动的方向和方式就越多，从而可以实现更加复杂和灵活的动作，所以其运动的灵活性就越高。五、简答题1.请简要说明传感器在机器人中的作用。(1).传感器是机器人获取外界信息的重要途径，它可以感知周围环境的各种物理量，如温度、湿度、光线强度、距离、声音等。(2).通过传感器获取的信息，机器人能够了解自身所处的环境状况，从而做出相应的决策和动作。例如，当机器人使用超声波传感器检测到前方有障碍物时，就可以自动改变运动方向以避开障碍物。(3).传感器还可以帮助机器人实现精确的控制和操作。比如，在机器人手臂抓取物体时，使用力传感器可以精确控制抓取的力度，避免物体损坏。2.比较齿轮传动和链条传动的优缺点。齿轮传动(1).优点：传动效率高，能够准确地传递运动和动力，保证传动的稳定性和精度；结构紧凑，占用空间小；使用寿命长。(2).缺点：制造和安装精度要求较高，成本相对较高；不适用于远距离传动，通常适用于近距离的传动；在传动过程中会产生一定的噪音。链条传动(1).优点：可以实现远距离传动，适用于两轴中心距较大的场合；传动效率较高，能传递较大的动力；对环境的适应性较强，可在高温、潮湿等恶劣环境下工作。(2).缺点：链条在传动过程中会有一定的磨损，需要定期维护和更换；链条传动的平稳性相对较差，会产生一定的振动和噪音；传动比不如齿轮传动精确。3.简述机器人编程中循环结构的作用和常见类型。作用(1).循环结构可以实现某段代码的重复执行，避免了代码的重复编写，提高了编程的效率。(2).它可以让机器人持续地执行某项任务，例如让机器人不断地检测周围环境、持续运动等。常见类型(1).条件循环：如while循环，它会根据一个条件判断来决定是否继续执行循环体中的代码。只要条件为真，就会一直循环执行，直到条件为假时停止。(2).计数循环：如for循环，通常会设定一个计数变量和循环次数，按照设定的次数循环执行代码块。4.说明舵机在机器人中的应用场景及工作原理。应用场景(1).机器人的关节部位：舵机可以精确控制关节的转动角度，使机器人能够实现各种灵活的动