2026年3月电子学会青少年机器人技术(级)等级考试试卷及答案

2026年3月电子学会青少年机器人技术(级)等级考试试卷及答案1.以下常用工具中，属于省力杠杆的是哪个？A.镊子B.筷子C.撬棍D.理发剪刀2.在机器人运动结构中，起到连接、固定不同零件作用，通常截面为六边形，搭配螺母使用的零件是？A.轴B.螺丝C.梁D.销3.当一个定滑轮和一个动滑轮组成滑轮组，动滑轮上有2段绳子承担物重，不计滑轮自重和摩擦，提起10N物体需要的拉力是？A.10NB.5NC.20ND.2.5N4.以下能源中，属于不可再生能源的是？A.太阳能B.风能C.煤炭D.水能5.以下结构，稳定性最好的是？A.三角形结构B.四边形结构C.五边形结构D.六边形结构6.汽车车轮上的花纹，主要作用是？A.美观B.增加摩擦力C.减少摩擦力D.减轻重量7.直流电机在使用过程中，改变输入电压的大小，主要改变的是电机的？A.转动方向B.转动速度C.功率大小不变D.转动精度8.以下哪个是机器人的感知系统部分？A.电机B.舵机C.距离传感器D.主控板9.链传动相比皮带传动，哪个特点是对的？A.链传动容易打滑B.链传动可以传递更大的动力C.链传动适合远距离传动，传动精度比皮带低D.链传动传动比不准确10.两个相互啮合的齿轮，主动轮是20齿，从动轮是40齿，主动轮顺时针转2圈，从动轮会怎么转？A.顺时针转1圈B.逆时针转1圈C.顺时针转4圈D.逆时针转4圈11.秋千晃动的时候，从最高点摆到最低点的过程中，能量变化是？A.重力势能转化为动能B.动能转化为重力势能C.重力势能不变，动能增加D.动能不变，重力势能减少12.下列物品中，没有用到轮轴原理的是？A.方向盘B.水龙头开关C.跷跷板D.自行车车把13.机器人的核心控制部分通常是？A.电源B.传感器C.执行器D.主控单片机14.摩擦力的方向和物体相对运动的方向？A.相同B.相反C.垂直D.没有关系15.要让齿轮组加速，也就是从动轮比主动轮转得快，应该满足什么条件？A.从动轮齿数比主动轮多B.从动轮齿数比主动轮少C.从动轮直径比主动轮大D.和齿数没关系16.生活中很多梯子做成可折叠的，使用的时候打开，不用的时候收起，折叠梯子利用了？A.四边形的不稳定性B.三角形的稳定性C.滑轮的省力原理D.杠杆原理17.以下电压数值中，符合我国家用交流电电压标准的是？A.110VB.220VC.36VD.380V18.舵机相比普通直流电机，最大的特点是？A.可以控制转动的角度B.转速更快C.功率更大D.价格更低19.当斜面高度不变的时候，斜面越长，斜面的省力情况是？A.越省力B.越费力C.不省力也不费力D.和长度没关系20.以下不属于简单机械的是？A.杠杆B.滑轮C.手机芯片D.斜面21.平行四边形框架，对角加一根斜杆变成三角形，目的是？A.减轻重量B.增加美观C.增加稳定性D.降低硬度22.电路中用来控制电路通断的元件是？A.电源B.开关C.用电器D.导线23.有一个齿轮组，主动齿轮齿数12，从动齿轮齿数36，传动比是多少？A.1:3B.3:1C.1:4D.4:124.下面物体运动中，属于直线运动的是？A.汽车转弯B.苹果从树上落下C.摩天轮转动D.钟摆摆动25.以下哪个工具可以用来拧紧螺丝？A.钳子B.螺丝刀C.扳手D.剪子26.物体重心越高，物体越稳定。（）A.正确B.错误27.动滑轮的作用是改变力的方向，不能省力。（）A.正确B.错误28.两个相互啮合的齿轮，转动方向一定相反。（）A.正确B.错误29.机器人一定需要具备人形外形才能叫做机器人。（）A.正确B.错误30.摩擦力对人类生活来说，只有坏处没有好处。（）A.正确B.错误31.实操搭建题：请根据要求完成搭建任务：搭建一个省力杠杆式跷跷板结构，要求如下：（1）使用本次考试指定零件包中的零件完成搭建，结构需包含稳定底座、支撑立柱、跷跷板主体三个部分，跷跷板可围绕支点自由转动；（2）支点设置在距离跷跷板一端四分之一总长度的位置，可实现放置在短端的小重量物体，翘起放置在长端的大重量物体，符合省力杠杆要求；（3）结构整体稳定，静置放置无倾倒，跷跷板转动过程无卡顿卡滞现象。评分标准：结构完整，包含要求的三个组成部分：30分；支点位置符合要求，成功实现小重量翘起大重量：30分；结构稳定，转动灵活：20分；在规定30分钟时间内完成搭建：20分，总分100分。参考答案及解析：1.C解析：镊子、筷子、理发剪刀的动力臂都短于阻力臂，属于费力杠杆，只有撬棍的动力臂长于阻力臂，属于省力杠杆。2.B解析：螺丝（螺栓）通常为六角截面，搭配螺母可连接固定不同零件，轴主要用来传递转动，梁是基础搭建支撑件，销主要用于固定轴的轴向位置。3.B解析：不计滑轮自重和摩擦时，滑轮组拉力F=G/n，其中n为承担物重的绳子段数，本题n=2，G=10N，因此F=10N÷2=5N。4.C解析：煤炭属于化石能源，形成需要亿万年，短时间内无法再生，属于不可再生能源，太阳能、风能、水能都可以循环再生，属于可再生能源。5.A解析：三角形结构具有稳定性，相比其他多边形，三角形不会轻易变形，稳定性最好。6.B解析：车轮花纹增加了轮胎与地面接触面的粗糙程度，在压力不变的情况下可以增大摩擦力，防止车辆起步、刹车时打滑。7.B解析：直流电机的转速和输入电压正相关，改变输入电压主要改变电机的转动速度，改变输入电流方向才会改变转动方向。8.C解析：距离传感器可以采集外界环境的距离信息，属于机器人的感知系统，电机、舵机属于执行系统，主控板属于控制系统。9.B解析：链传动依靠啮合传动，不容易打滑，相比皮带传动可以传递更大的动力，传动比准确，传动精度更高。10.B解析：相互直接啮合的两个齿轮转动方向相反，主动轮顺时针转动，从动轮为逆时针；转速与齿数成反比，从动轮齿数是主动轮的2倍，因此转速是主动轮的二分之一，主动轮转2圈，从动轮转1圈。11.A解析：秋千在最高点时高度最高，重力势能最大，速度为零，动能为零；摆到最低点时高度最低，重力势能最小，速度最大，动能最大，因此整个过程是重力势能转化为动能。12.C解析：跷跷板应用的是杠杆原理，没有应用轮轴原理，方向盘、水龙头开关、自行车车把都属于轮轴结构。13.D解析：主控单片机是机器人的核心控制部件，负责处理传感器输入信号，输出控制指令给执行机构。14.B解析：摩擦力的作用是阻碍物体的相对运动，因此摩擦力的方向与物体相对运动的方向相反。15.B解析：齿轮的转速与齿数成反比，从动轮齿数少于主动轮时，从动轮的转速会高于主动轮，实现齿轮组的加速输出。16.A解析：四边形具有不稳定性，可以发生形变改变形状，可折叠梯子正是利用四边形的不稳定性实现收纳折叠。17.B解析：我国民用家用交流电的标准电压为220V，频率为50Hz。18.A解析：舵机内部集成了位置反馈与控制电路，能够精确控制转动到指定角度，这是舵机和普通直流电机最大的区别。19.A解析：斜面省力规律为，斜面高度不变时，斜面越长，坡度越小，斜面的机械省力效果越好，所需拉力越小。20.C解析：简单机械是能够改变力的大小和方向的结构，杠杆、滑轮、斜面都属于简单机械，手机芯片是集成电路电子元器件，不属于简单机械。21.C解析：平行四边形框架本身不稳定，添加斜杆后将平行四边形分为两个三角形，利用三角形的稳定性提高框架整体的稳定性。22.B解析：开关的核心功能就是控制电路的通断，电源提供电能，用电器消耗电能做功，导线连接电路各元件。23.B解析：齿轮组的传动比为从动轮齿数与主动轮齿数的比值，本题从动轮36齿，主动轮12齿，传动比为36:12=3:1。24.B解析：苹果从树上落下沿竖直方向做直线运动，汽车转弯、摩天轮转动、钟摆摆动都属于曲线运动。25.B解析：螺丝刀是专门设计用来拧紧和拧松螺丝的工具。26.B解析：物体的稳定性与重心高度有关，重心越低，物体稳定性越好，重心越高稳定性越差，因此说法错误。27.B解析：动滑轮可以省力，但是不能改变力的方向，定滑轮可以改变力的方向，不能省力，因此说法错误。28.A解析：两个相互直接啮合的齿轮，转动