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全国青少年机器人技术等级三级试卷及答案

考试时间：______分钟总分：______分姓名：______

一、选择题（每题2分，共20分。请将正确选项的字母填在括号内）

1.下列哪种传感器通常用于检测物体的接近或存在？（）

A.温度传感器

B.光线传感器

C.红外传感器

D.压力传感器

2.在机器人编程中，用于让程序暂时停止执行一段时间的指令是？（）

A.循环指令

B.条件判断指令

C.延时指令

D.输入/输出指令

3.机器人使用的直流电机通常是哪种类型的电机？（）

A.交流同步电机

B.交流异步电机

C.直流有刷电机

D.步进电机

4.将传感器信号转换为微控制器可以识别的数字信号的过程称为？（）

A.信号放大

B.信号滤波

C.模数转换（ADC）

D.数模转换（DAC）

5.在设计机器人结构时，选择材料需要考虑哪些因素？（）

A.价格、重量、强度、耐用性

B.颜色、形状、大小、外观

C.产地、品牌、销量、评价

D.导电性、导热性、磁性、弹性

6.以下哪个不是常见的机器人编程逻辑结构？（）

A.顺序结构

B.选择结构（分支）

C.循环结构

D.并行结构（注：此为示例，实际可能有）

7.机器人进行精确运动控制时，通常需要哪种类型的驱动器？（）

A.继电器

B.伺服电机

C.光电编码器

D.晶体管

8.将多个LED灯连接在一起，使得它们共享一个电源和地线的方式是？（）

A.串联

B.并联

C.混联

D.星型连接

9.在机器人项目中，进行版本控制的主要目的是？（）

A.美化代码

B.提高代码运行速度

C.跟踪代码修改历史，便于协作和回溯

D.隐藏代码

10.下列哪种方法不适合用于调试机器人程序中的错误？（）

A.逐步执行（单步调试）

B.输出调试信息到串口

C.直接修改硬件连接

D.分析程序逻辑

二、填空题（每空1分，共20分。请将正确答案填在横线上）

1.机器人通常由机械结构、______、传感器和控制系统组成。

2.在图形化编程中，用方框连接表示程序执行流程的是______。

3.机器人常用的电机类型有直流电机、______和步进电机。

4.传感器通常具有______（输入）和______（输出）两种功能。

5.电路中，提供电流路径并具有较低电阻的部件称为______。

6.编程中，使用`IF...THEN...ELSE`语句可以实现______结构。

7.读取传感器数据时，需要将其值与预设的______进行比较，以做出判断。

8.机器人使用______来感知周围环境信息。

9.在搭建机器人时，常用的结构连接件有______、螺母等。

10.机器人编程通常需要在特定的______环境下进行。

三、判断题（每题1分，共10分。请将正确打“√”，错误打“×”填在括号内）

1.机器人的所有动作都必须由编程精确控制。（）

2.传感器是机器人的“眼睛”和“耳朵”，用于获取信息。（）

3.所有的机器人编程语言都一样。（）

4.机器人可以没有机械结构，只要有程序和传感器即可。（）

5.电流总是从电源的正极流向负极。（）

6.LED灯具有记忆功能，不会自动熄灭。（）

7.机器人程序中的循环指令可以无限循环下去。（）

8.机器人控制系统是机器人的“大脑”，负责决策和执行。（）

9.在机器人项目中，团队合作比个人能力更重要。（）

10.使用伺服电机可以实现非常精确的角度控制。（）

四、简答题（每题5分，共20分。请简要回答下列问题）

1.简述光电传感器的工作原理及其在机器人中可能的应用场景。

2.请描述在机器人编程中，使用循环指令的至少两种好处。

3.解释什么是“串联电路”和“并联电路”，并各举一个在机器人应用中可能遇到的例子。

4.当机器人程序运行出错时，调试过程通常包含哪些基本步骤？

五、实践操作题（共30分）

请根据以下任务要求，设计并描述机器人需要完成的操作及相应的程序逻辑。

任务背景：设计一个简单的机器人，它需要在平地上自动沿着一条直线前进，当遇到障碍物时，能够原地旋转90度，然后继续沿新的方向直线前进。

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