中国矿业大学徐海学院《可编程控制技术实践》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024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1分，共15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、在建筑工程中，暖通空调系统的设计对于室内环境的舒适度和能源消耗有着重要影响。对于一个大型商业综合体，需要满足不同区域的温度、湿度和通风要求，同时考虑节能和运行成本。以下哪种暖通空调系统方案更为合理？（）A.集中式空调系统，便于统一管理和控制B.分散式空调系统，灵活性高，可独立调节C.变风量空调系统，根据负荷变化调节送风量D.地源热泵空调系统，利用地热能源，节能环保2、在光学工程中，激光技术在众多领域得到了广泛应用。假设一家科研机构正在开展一项基于激光的材料加工研究，需要选择合适的激光类型和参数。以下哪种激光在材料加工中具有更高的精度和效率？（）A.二氧化碳激光B.固体激光C.光纤激光D.半导体激光3、在控制工程中，系统的稳定性和准确性是重要的性能指标。假设一个自动化生产线上的控制系统出现了较大的误差和不稳定现象。为了改善系统性能，以下哪个措施最为有效？（）A.调整控制器的参数B.更换传感器的类型C.增加系统的反馈环节D.升级控制算法4、在软件工程中，系统的架构设计对于软件的性能、可扩展性和维护性有着重要影响。假设要开发一个大型电子商务平台，需要支持高并发访问、快速响应和不断扩展新功能。以下哪种架构模式是较为合适的？（）A.单体架构，简单直观，但扩展困难，性能有限B.微服务架构，灵活性高，可扩展性强，但系统复杂度增加C.分层架构，层次清晰，但各层之间的通信开销较大D.分布式架构，能够充分利用资源，但协调和管理难度大5、在电力系统中，为了提高电能质量和供电可靠性，以下哪种设备的应用是必不可少的？（）A.变压器，实现电压的变换和传输B.断路器，用于电路的接通和分断C.无功补偿装置，改善功率因数D.继电保护装置，快速切除故障6、在工业自动化中，以下哪种传感器用于检测物体的位移？（不少于180字）（）A.光电传感器B.电感式传感器C.电容式传感器D.超声波传感器7、在电气工程中，关于电力系统的无功功率补偿，以下哪种说法是准确的？（）A.无功功率补偿对电力系统没有实际意义，不需要关注B.无功功率补偿可以提高电力系统的功率因数，减少线路损耗，提高电能质量C.无功功率补偿只能通过并联电容器实现，没有其他方法D.无功功率补偿会增加电力系统的复杂性和成本，应该尽量避免8、在地质工程中，地质勘探和灾害预防是重要的工作内容。例如，在一个山区进行工程建设前，需要对地质条件进行详细勘探，评估可能发生的地质灾害风险。以下哪种勘探方法对于了解地下地质结构是最为有效的？（）A.地质调查，收集地表地质信息，但对深部结构了解有限B.地球物理勘探，如地震勘探，能够探测深部结构，但分辨率有限C.钻探，直接获取地下岩芯样本，但成本高、工作周期长D.遥感技术，大面积快速观测，但精度相对较低9、在地质工程中，进行隧道施工时需要应对复杂的地质条件。当隧道穿越断层破碎带时，以下哪种支护方式最为可靠？（）A.锚杆支护B.喷射混凝土支护C.钢拱架支护D.注浆加固10、在通信工程中，选择合适的传输介质对于信号的传输质量和距离有着重要影响。在长距离、高速率的数据传输场景中，以下哪种传输介质具有明显优势？（）A.双绞线B.同轴电缆C.光纤D.无线电磁波11、在建筑智能化系统中，以下哪个子系统对于提高建筑物的能源管理效率最为关键？（）A.照明控制系统，自动调节灯光亮度B.空调控制系统，优化温度和湿度控制C.电力监控系统，实时监测电力消耗D.能耗管理系统，综合分析和管理能源使用12、在电子设备的电磁兼容设计中，需要采取措施减少电磁干扰。以下哪种方法对于抑制传导干扰较为有效？（）A.屏蔽B.滤波C.接地D.布线优化13、在化工原理中，传热过程在化工生产中有着广泛的应用。关于传热系数的影响因素，以下哪项描述是不正确的？（）A.流体的物性参数，如导热系数、比热容等会影响传热系数B.流体的流动状态，如层流和湍流，对传热系数有显著影响C.传热面的形状和尺寸会改变传热系数，但影响较小D.只要增加传热面积，就可以显著提高传热系数，而无需考虑其他因素14、在智能制造工程中，构建一个智能工厂的生产管理系统时，以下哪个模块的功能对于提高生产效率和质量控制最为核心？（）A.生产计划与调度模块，优化生产流程B.设备监控与维护模块，保证设备正常运行C.质量检测与追溯模块，确保产品质量D.以上模块的协同运作和集成管理15、在电子工程中，集成电路的设计和制造工艺不断进步。对于一款高性能的计算机芯片，需要在有限的面积上集成更多的晶体管并提高运算速度，以下哪种制造工艺能够满足这一要求？（）A.光刻工艺，精度高，可实现微细图形加工B.蚀刻工艺，选择性去除材料，形成电路图案C.封装工艺，保护芯片并提供电气连接D.测试工艺，确保芯片质量和性能二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在汽车尾气净化技术中，阐述三元催化转化器、颗粒捕集器等装置的工作原理和性能特点。探讨如何提高尾气净化效果以满足日益严格的排放标准。2、（本题5分）在交通运输工程中，高速铁路的发展对国家经济和社会具有重要意义。请深入探讨高速铁路的技术特点，如轨道结构、列车动力系统、信号控制等，并分析高速铁路在提高运输能力、缩短旅行时间、促进区域经济发展方面的作用和面临的挑战。3、（本题5分）在通信原理中，调制解调技术是实现信号传输的重要手段。请深入探讨常见的调制解调方式，如幅度调制、频率调制、相位调制等，并分析它们的性能特点和应用场景。4、（本题5分）在飞行器制造工程中，分析复合材料在飞行器制造中的成型工艺。包括铺层、缠绕和模压等，阐述如何保证成型质量和控制成本。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一简支梁，跨度为6m，承受均布荷载q=10kN/m。梁采用工字钢，其抗弯强度设计值f=215N/mm²，计算所需工字钢的型号。2、（本题5分）某一电子电路中，电阻R1的阻值为100欧姆，R2的阻值为200欧姆，它们串联后接在10伏特的直流电源上。计算电路中的总电阻、电流以及R1和R2两端的电压分别是多少。若在此基础上，再并联一个50欧姆的电阻R3，求新的总电阻和总电流。3、（本题5分）在一个热力循环中，工质从高温热源吸热600kJ，向低温热源放热400kJ，同时对外做功150kJ。计算循环的热效率和不可逆损失。4、（本题5分）一个建筑的供暖系统中，房间的热负荷为5kW，供暖热水的进水温度为80°C，回水温度为60°C，流量为1t/h。计算热水在房间内放出的热量能否满足热负荷需求。（水的比热容为4.2×10³J/(kg·°C)）5、（本题5分）一个机械系统中的皮带传动，主动轮直径为300mm，转速为900r/min，从动轮直径为450mm。若皮带传动效率为90%，计算从动轮的转速和从动轮的输出功率（主动轮输入功率为10kW）。四、作图题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）提供一个水利工程中的水库调度方案和水位变化曲线。请绘制水库调度图和水位变化图，标注库容和调度规则。2、（本题10分）设计一个风力发电场的布局，包括风力发电机、输电线路、变电站等设施。