北京工业大学《基础程学》2021-2022学年第一学期期末试卷

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2021-2022学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在环境工程中，污水处理是一项重要的任务。假设一个城市的污水处理厂需要升级改造，以提高处理效果和降低运行成本。以下哪种污水处理技术在这种情况下可能具有更大的优势？（）A.生物膜法B.活性污泥法C.物理化学处理法D.人工湿地处理法2、在自动化工程中，实现系统的自动控制时，以下哪种控制器应用最为广泛？（）A.PID控制器，结构简单，参数易于调整，能够在很多工业过程中实现有效的控制B.模糊控制器，控制规则复杂，难以理解C.神经网络控制器，计算量大，实际应用困难D.不需要控制器，手动控制更可靠3、在化工原理中，传质过程在许多生产过程中起着关键作用。对于气体吸收操作，若要提高吸收效果，以下哪种措施可行？（）A.降低吸收剂温度B.减小吸收剂用量C.降低操作压力D.减小气液接触面积4、在通信网络规划中，对于一个城市的无线通信网络覆盖，以下哪种技术可以有效解决室内信号覆盖不足的问题？（）A.宏基站覆盖，提供大范围的信号覆盖B.微基站部署，补充局部区域的信号C.分布式天线系统，通过多个天线分布增强信号D.直放站应用，放大原有信号5、在材料科学中，以下哪种材料的强度和韧性可以通过热处理得到显著提高？（）A.铸铁B.铝合金C.钛合金D.工具钢6、在工业设计工程中，设计一款新型家用电器时，以下哪个方面的考虑对于产品的市场竞争力和用户体验最为重要？（）A.外观造型设计，吸引消费者目光B.功能创新和人性化设计，满足用户需求C.材料选择和工艺制造，保证产品质量D.以上三个方面的整合和优化7、在石油工程中，提高油井的采收率是关键目标之一。对于一个已经处于开发后期的油田，以下哪种提高采收率的方法更具潜力？（）A.注水驱油B.化学驱油C.热力采油D.微生物驱油8、在水利水电工程中，设计水电站的水轮机时需要考虑水头、流量和效率等因素。对于一个低水头、大流量的水电站，以下哪种水轮机类型更为合适？（）A.混流式水轮机B.轴流式水轮机C.冲击式水轮机D.贯流式水轮机9、在水利工程中，大坝的设计和建设需要考虑多种因素。对于土石坝，以下哪种情况可能导致坝体渗漏？（）A.坝体材料渗透性低B.坝基处理良好C.上下游水位差小D.施工质量差10、在汽车工程中，发动机的性能和燃油经济性是重要的考虑因素。为了提高汽油发动机的燃烧效率和降低尾气排放，以下哪种技术手段最为关键？（）A.涡轮增压技术，增加进气压力B.缸内直喷技术，精确控制燃油喷射C.可变气门正时技术，优化气门开闭时间D.混合动力技术，结合电动和燃油动力11、在农业工程中，农业机械的设计需要适应不同的农田作业条件。假设要设计一款新型的联合收割机。对于如何提高该收割机在不同地形和作物条件下的作业效率和适应性，以下哪项设计考虑是最为关键的？（）A.不考虑地形和作物差异，设计通用型收割机B.针对不同的地形（如平原、丘陵、山地）和作物类型（如小麦、水稻、玉米），优化收割机的底盘结构、割台设计、脱粒分离装置和清选系统。调整行走速度、收割幅宽和作业高度等参数，以提高收割机在复杂作业条件下的通过性、收割质量和效率C.只注重收割机的外观设计，不关注功能性能D.不进行实地试验，仅在实验室模拟作业条件12、在机械工程领域，对于高速旋转的轴类零件，在设计时需要特别关注的问题是（）A.轴的直径大小，直径越大，承载能力越强B.轴的材料选择，只要材料硬度高，就能满足要求C.轴的结构形状，越复杂越好，以增加美观度D.轴的动平衡，避免因不平衡引起的振动和噪声，甚至导致轴的损坏13、在工程结构设计中，对于承受动载荷的结构，以下关于材料选择的考虑，哪一项是最为关键的？（）A.材料的强度指标，确保能够承受预期的最大载荷B.材料的韧性，以防止在动载荷作用下发生脆性断裂C.材料的硬度，提高结构的耐磨性D.材料的成本，以控制工程的总体造价14、在桥梁工程中，桥梁的抗震设计是保障桥梁在地震作用下安全的关键。以下关于桥梁抗震设计的原则，正确的是：（）A.桥梁抗震设计只需要考虑水平地震作用，竖向地震作用可以忽略不计B.增加桥梁的刚度可以提高抗震性能，因此应尽量采用刚性结构C.要采用合理的结构形式和构造措施，使桥梁在地震作用下具有良好的耗能能力和变形能力D.桥梁抗震设计不需要考虑桥梁的使用年限和维护情况，重点是满足地震发生时的安全要求15、在矿业工程中，矿石的开采和选矿工艺的选择直接影响矿山的经济效益和资源利用率。假设要开发一座新的金属矿山。对于如何确定合理的开采和选矿方案，以下哪项考虑是最为重要的？（）A.不进行矿石性质的研究和分析，随意选择开采和选矿方法B.对矿石的类型、品位、赋存状态、矿物组成等进行详细的研究和分析。根据矿石的特点，结合矿山的地质条件、开采规模、市场需求等因素，选择合适的开采方式（如露天开采、地下开采）和选矿工艺（如浮选、重选、磁选等），以实现矿石的高效开采和资源的充分利用C.只追求高产量，不考虑资源的合理利用D.不考虑环境保护和可持续发展，采用粗放式开采二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在食品工程中，设计一条食品生产线时，如何考虑生产流程的优化、设备的选型和布局，以保证食品的质量和生产效率？2、（本题5分）在航空发动机的设计中，如何提高发动机的推力、燃油效率和可靠性？可以从叶片设计、燃烧过程优化、热管理等方面进行分析。3、（本题5分）在能源工程里，论述太阳能光伏发电系统的组成部分和工作原理，包括光伏电池板、逆变器等，并探讨提高发电效率的方法。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个圆柱形的储罐，底面直径为6米，高度为10米，用来储存某种液体。已知该液体的密度为800千克/立方米。计算储罐装满液体时，液体的质量是多少？如果要将储罐内的液体用泵以20立方米/小时的速度抽出，需要多长时间才能抽完？2、（本题5分）在一个给排水系统中，已知管道直径d=150mm，流量Q=0.05m³/s，水力坡度J=0.008。计算管道的沿程水头损失和流速。3、（本题5分）某热力系统中，一台蒸汽轮机的进汽参数为压力5MPa，温度450°C，排汽压力为0.005MPa。已知蒸汽轮机的相对内效率为0.85，计算蒸汽轮机的实际输出功率。假设蒸汽流量为100t/h。4、（本题5分）在一个液压系统中，有一个双作用液压缸，活塞直径为80mm，活塞杆直径为40mm，行程为500mm。工作压力为5MPa，快速进给速度为10m/min，工进速度为1m/min。计算液压缸在快速进给和工进时的流量和功率，并选择合适的液压泵。5、（本题5分）某工字钢梁，跨度8m，承受均布荷载18kN/m，钢材强度设计值f=215N/mm²。计算所需钢梁的型号。四、作图题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）绘制一个电子设备的散热系统结构图，包括散热器、风扇、导热管等部件，并分析其散热效果和改进措施。2、（本题10分）为一个工厂