IB 設計科技 SL 模擬卷（Paper 1＋Paper 2）：10 題選擇題＋5 題短答與論述附答案

第 1 題

答案：A（379） 420 − 1.645 × 25 = 378.9，取 379 mm；這是「遷就下限」的做法，座椅另外要靠可調高度照顧高個子。

第 2 題

答案：B（800） 1500 cm³ = 0.0015 m³；1.2 ÷ 0.0015 = 800 kg/m³。同樣的數字用 g/cm³ 寫就是 0.8。

第 3 題

答案：A（28.00） 每 m² $80；80 × 0.35 = $28.00。整卷買料時的損耗要另計。

第 4 題

答案：A（1800） 180000 ÷ (250 − 150) = 1800 件；每件貢獻 $100。

第 5 題

答案：A（627.60） 3.2 × 18 = $57.60，6 × 95 = $570，合計 $627.60。工作坊時間通常是最大一項。

第 6 題

答案：D（378） 0.35 × 300 = 105 kWh；105 × 3.6 = 378 MJ。用電次數與每次耗電都要寫清楚才好比較。

第 7 題

答案：A（75.0） 1.35 ÷ 1.8 = 0.75，即 75%；其餘 0.45 kg 是切屑，屬於可回收但要計入的損耗。

第 8 題

答案：A（70.0） 84 ÷ 120 = 0.70，即 70%。可用性測試要同時報樣本數，否則百分比沒有意義。

第 9 題

答案：B（648） 240 × 2.7 = 648 g。質量要與密度、體積一起檢查單位是否一致。

第 10 題

答案：B（65.0） 162.5 ÷ 250 = 0.65，即 65%；其餘以熱能散失，是設計要處理的散熱問題。

第 1 題

①探究：觀察實際使用、訪談使用者與客戶，記錄現有產品的問題（例如難清潔、把手太滑）。②分析：把問題轉成設計規格——可量度、可驗證，例如「手柄在濕手下的滑動扭矩不小於 2 N·m」「整機重量不超過 350 g」「可拆件少於 3 件」。③方案：畫出至少三個概念草圖，以草模或 CAD 比較，選一個並說明取捨理由。④測試與評估：做實體模型（physical fidelity model）按規格逐項量度，記錄未達標的項目與下一步改動。（6 分）

第 2 題

①耐用性：ABS 抗衝擊、可注塑到精確尺寸，長期濕水不發霉；竹較輕（相同體積輕約 33%，因 1.05 比 0.7），但長期潮濕會發霉、開裂。②回收與棄置：ABS 理論上可回收，實際多數入堆填；竹可生物降解，但若有塗層或膠合就失去這個優點。③成本：竹每 kg 便宜，但加工（切割、打磨、防水處理）的人工高於一次注塑。結論：可拆換手柄把兩個材料的優點分開——手柄用竹（可再生、可更換、磨損後直接換新），樽身用可回收塑膠，設計上要確保拆裝不需要工具、接合位能防水。這是「為維修與使用壽命而設計」的典型取捨。（6 分）

第 3 題

①百分位：力量與手部尺寸用第 5 個百分位（遷就最弱的四成使用者），瓶身握位尺寸用第 5 至第 95 個百分位的區間以覆蓋掌圍。②力：開合力上限約 10 N（小學生握力遠低於成人），並要靠摩擦紋與槓桿把所需扭力降低，而不是要使用者出更大力。③無障礙：瓶蓋要有高對比標示開合方向、可用單手或牙齒以外的替代方式開啟（例如按壓式或拉環式），並考慮左、右手使用者；瓶身直徑要能放入學校飲水機。④驗證：用 8–10 位目標年齡學生做測試，記錄失敗次數與所需力量。（6 分）

第 4 題

①使用階段 = 0.02 × 120 × 2 = 4.8 kWh = 4.8 × 3.6 = 17.28 MJ。②全生命週期 = 45 + 17.28 = 62.28 MJ（使用階段佔 27.7%）。③生產階段的 45 MJ 分攤到 240 次使用 = 0.19 MJ／次。這個分攤數字才是決策依據：若把產品壽命由 2 年延長到 4 年，生產能耗每次分攤減半，比任何省電改良都有效。結論：這類產品的減碳重點在延長壽命與可維修性，不在降低單次耗電。（6 分）

第 5 題

①功能：一次性包裝密封、輕、無需清潔；可補充包裝要解決補充裝與容器的接合與防漏，功能風險較高。②可用性：一次性最簡單；可補充方案要清洗、要攜帶補充裝，若步驟多於兩步，實際使用率會大跌。③可持續：可補充方案的材料用量與運輸重量大減（例如每單位塑膠由 12 g 降至 3 g），但若使用者直接丟棄容器，效益歸零。④成本：可補充方案的包裝成本較高，要靠重複使用次數攤分；以 $18 容器、每次補充省 $1.2 計，回本期約 15 次使用。建議：在回購率高、容器耐用的產品線先試行可補充方案，並以實際回購率而非假設值驗證；失敗門檻要一開始寫清楚。（6 分）