2025年发明创造原理与设计考核试卷及答案

2025年发明创造原理与设计考核试卷及答案考试时长：120分钟满分：100分一、单选题（总共10题，每题2分，总分20分）1.发明创造原理中的“逆向思维”是指（）A.沿着传统方向解决问题B.从事物的反面或对立面思考C.增加系统复杂度D.保持现有结构不变2.下列哪项不属于发明创造原理中的“分解原理”？A.将复杂装置拆解为独立模块B.将多功能产品改为单一功能C.将系统按功能分层D.将静态结构改为动态结构3.“移植原理”的核心思想是（）A.完全复制现有技术B.将其他领域的方法应用于当前问题C.增加系统冗余设计D.减少系统能量消耗4.发明创造过程中的“形态分析法”主要关注（）A.技术参数的量化B.系统各要素的形态组合C.市场需求预测D.成本效益分析5.“局部质量原理”强调通过改变（）来优化系统A.整体结构B.单一要素的性能C.系统运行环境D.人力资源配置6.发明创造原理中“预先作用原理”的典型应用是（）A.事后补救措施B.提前消除潜在问题C.增加系统备用功能D.降低系统维护成本7.“参数系统原理”适用于解决（）类型的问题A.结构性矛盾B.功能性矛盾C.系统性矛盾D.知识性矛盾8.发明创造原理中的“抽取原理”主要指（）A.保留系统核心功能B.增加系统附加功能C.删除系统非必要部分D.替换系统关键部件9.“嵌套原理”通过（）实现系统优化A.扩大系统规模B.压缩系统体积C.层层包含结构D.并行处理任务10.发明创造原理中“动态化原理”的目的是（）A.固化系统状态B.增加系统稳定性C.提高系统适应性D.降低系统功耗二、填空题（总共10题，每题2分，总分20分）1.发明创造原理中，通过改变事物形态实现创新的原理是______原理。2.“提喻原理”强调从______角度寻找解决方案。3.将系统要素按功能分类并独立设计的原理是______原理。4.发明创造原理中，通过引入新要素解决矛盾的方法称为______原理。5.“分离原理”的核心是______。6.形态分析法中，将系统要素分为______和______两类。7.“预先作用原理”的典型案例是______。8.发明创造原理中，通过改变系统运行方式实现优化的原理是______原理。9.“参数系统原理”适用于解决______矛盾。10.“嵌套原理”通过______结构实现系统优化。三、判断题（总共10题，每题2分，总分20分）1.发明创造原理中的“逆向思维”仅适用于技术领域。（×）2.“分解原理”会导致系统功能冗余。（×）3.“移植原理”要求完全复制其他领域的成功经验。（×）4.形态分析法需要考虑所有可能的形态组合。（√）5.“局部质量原理”适用于所有类型系统。（×）6.“预先作用原理”与事后补救措施无关。（√）7.“参数系统原理”仅适用于机械系统。（×）8.“抽取原理”会导致系统功能缺失。（×）9.“嵌套原理”适用于所有规模系统。（×）10.“动态化原理”会降低系统稳定性。（×）四、简答题（总共3题，每题4分，总分12分）1.简述发明创造原理中“分离原理”的应用场景。2.解释“形态分析法”的基本步骤。3.比较说明“移植原理”与“参数系统原理”的区别。五、应用题（总共2题，每题9分，总分18分）1.某公司开发智能温控系统，现有方案通过传感器实时调节空调功率，但能耗较高。请运用发明创造原理中的至少三种原理提出改进方案，并说明原理应用。2.设计一个便携式净水器，要求满足以下条件：①可过滤细菌和重金属；②适用于户外环境；③成本控制在50元以内。请运用形态分析法列出至少5种可能的解决方案，并分析其优缺点。【标准答案及解析】一、单选题答案1.B2.B3.B4.B5.B6.B7.C8.C9.C10.C解析：1.逆向思维指从事物的反面或对立面思考，如左舵车改为右舵车。2.分解原理是将复杂系统拆解，B项属于整合原理。3.移植原理的核心是跨领域借鉴，如将生物学中的仿生学应用于工程。4.形态分析法关注要素形态组合，如不同形状齿轮的搭配。二、填空题答案1.提喻原理2.跨领域3.分解原理4.引入原理5.分离矛盾6.功能要素、结构要素7.防灾预警系统8.动态化原理9.参数性10.层层包含解析：5.分离原理指将系统矛盾要素分离处理。6.形态分析法分为要素分类和组合分析两步。三、判断题答案1.×2.×3.×4.√5.×6.√7.×8.×9.×10.×解析：4.形态分析法需穷举所有形态组合。四、简答题解析1.分离原理应用场景：如将手机通话与拍照功能分离为独立设备。2.形态分析法步骤：①要素分类；②形态列举；③组合分析；④方案筛选。3.移植原理借鉴跨领域方法，参数系统原理通过调整参数优化系统。五、应用题解析1.改进方案：-动态化原理：采用太阳能辅助调节，白天储能夜间使用。-分离原理：将温控与空调分离，温控仅控制环境，空调按需启动。-提取原理：提取人体舒适温度区间，减少调节频率。2.净水器方案：-方案1：陶瓷滤芯+活性炭，成本低但过滤精度有限。-