青岛农业大学《工程热力学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《工程热力学》2023-2024学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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、在石油工程中，油气开采技术的不断进步提高了资源的采收率。对于一个低渗透油藏，以下哪种开采技术更能有效地提高原油产量？（）A.水力压裂技术，增加地层渗透率B.注气驱油技术，提高驱油效率C.微生物采油技术，环保且成本低D.水平井技术，增大油藏接触面积2、在材料成型工程中，铸造工艺在制造业中有着重要地位。假设要生产一个大型的铸铁零件，以下哪种铸造方法在尺寸精度和表面质量方面可能更有优势？（）A.砂型铸造B.金属型铸造C.压力铸造D.离心铸造3、在模具设计中，对于注塑成型模具，以下哪个因素对制品的质量和生产效率影响最大？（）A.模具的结构设计，包括浇注系统和冷却系统B.模具材料的选择，决定模具的使用寿命C.注塑工艺参数的设定，如温度、压力和时间D.模具的加工精度，保证制品的尺寸精度4、在环境工程中，污水处理是一项重要的任务。对于一个城市污水处理厂，需要处理大量的生活污水和工业废水，达到排放标准。在选择污水处理工艺时，需要考虑污水的水质特点、处理规模、成本和环境影响等因素。假设该污水处理厂接收的污水中有机物含量较高，氮磷含量也较高，以下哪种工艺是较为合适的？（）A.传统活性污泥法，工艺成熟，但脱氮除磷效果一般B.A2/O工艺，具有较好的脱氮除磷效果，但工艺流程较长C.SBR工艺，运行灵活，但对自控要求较高D.氧化沟工艺，处理效果稳定，但占地面积较大5、在化学工程中，化学反应器的设计和操作对于产品质量和产量有着关键影响。对于一个放热反应，需要有效地控制反应温度和反应速率，以下哪种反应器类型更为合适？（）A.间歇式反应器，操作灵活，适用于小批量生产B.连续式反应器，生产效率高，产品质量稳定C.管式反应器，传热性能好，易于控制温度D.釜式反应器，通用性强，适用于多种反应6、在现代工程建设中，材料的选择对于项目的质量和成本控制至关重要。例如，在建造一座大型桥梁时，需要考虑材料的强度、耐久性、耐腐蚀性等多种因素。假设现在要为一座地处海边、承受较大交通负荷的桥梁选择主要结构材料，以下哪种材料是较为合适的选择？（）A.普通碳素钢，价格相对较低，但耐腐蚀性一般B.高强度铝合金，重量轻、强度高，但成本较高C.预应力混凝土，具有良好的抗压性能和耐久性，适合大跨度结构D.不锈钢，耐腐蚀性强，但强度和成本相对较高7、在制药工程中，药物的制剂设计需要考虑药物的释放特性和患者的使用便利性。对于一种需要长期稳定释放药物的慢性病治疗药物，以下哪种制剂形式最为合适？（）A.片剂，便于服用和储存B.胶囊剂，掩盖药物不良气味C.注射剂，起效迅速D.缓释制剂，缓慢释放药物，减少给药次数8、在通信工程中，搭建一个无线传感器网络时，关于网络拓扑结构的选择，以下说法合理的是（）A.不考虑应用场景和节点分布，随意选择网络拓扑结构B.应根据监测区域的范围、节点数量、通信距离、数据流量、能耗要求等因素，选择合适的网络拓扑结构，如星型、树型、网状等，并配置相应的路由协议和通信协议，以保证网络的覆盖范围、可靠性和能效C.选择最复杂的网络拓扑结构，以提高网络性能D.只使用简单的网络拓扑结构，不考虑实际需求9、在船舶工程中，设计船舶的推进系统时，需要综合考虑多种因素。以下哪项是重要的考虑因素之一？（）A.推进系统的功率大小，要满足船舶的航速要求B.推进系统的噪音水平，越低越好，以提高乘客的舒适度C.推进系统的维护成本，越低越受欢迎D.推进系统的外观造型，要美观时尚10、在现代工程建设中，钢结构因其高强度、轻量化等优点被广泛应用。假设要建造一座大跨度的体育场馆，在选择钢结构的连接方式时，需要考虑多种因素。以下哪种连接方式在这种情况下通常能提供更好的结构稳定性和承载能力？（）A.焊接连接，焊缝质量高，整体性好B.铆钉连接，施工简单，可拆卸C.普通螺栓连接，安装方便，成本低D.高强度螺栓连接，强度高，耐疲劳11、在材料力学中，以下哪种应力状态下材料最容易发生屈服？（不少于180字）（）A.单向拉伸B.纯剪切C.二向拉伸D.三向等拉12、在机械加工工艺中，刀具的选择对加工质量和效率有很大影响。对于加工硬度较高的材料，以下哪种刀具材料较为合适？（）A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.金刚石13、在自动化生产线的设计中，为了实现对生产过程的精确控制和监测，以下哪种传感器的应用是至关重要的？（）A.温度传感器，用于检测生产环境和设备的温度B.压力传感器，测量流体压力C.位移传感器，精确测量物体的位置变化D.光电传感器，检测物体的有无和位置14、在给排水工程中，给水管网的布置需要综合考虑供水可靠性、水质安全和建设成本等因素。对于一个新开发的工业园区，地形较为平坦，用水需求较为集中，以下哪种给水管网布置方式较为合适？（）A.环状管网，供水可靠性高，水头损失小B.枝状管网，布置简单，造价低C.混合管网，结合环状和枝状的优点D.辐射状管网，适用于分散用水区域15、在测控技术与仪器工程中，传感器的精度和可靠性对测量结果有着直接影响。对于一个需要精确测量高温环境下压力的应用场景，以下哪种传感器类型最为合适？（）A.电容式压力传感器，具有较高的精度B.压电式压力传感器，响应速度快C.电阻式压力传感器，成本较低D.光纤压力传感器，能够适应高温环境16、在材料工程中，开发一种新型高温合金时，关于合金元素的添加，以下考虑正确的是（）A.随意添加各种合金元素，期望获得高性能的合金B.要根据合金的使用温度、力学性能要求、抗氧化和耐腐蚀性能等，有针对性地选择和添加合金元素，并通过实验优化合金元素的含量和配比，以获得理想的组织和性能C.只添加常见的合金元素，不尝试新的元素组合D.不添加合金元素，依靠纯金属的性能17、在工业工程中，生产流程的优化对于提高生产效率和降低成本具有重要意义。假设一家制造企业的生产流程存在诸多瓶颈和浪费环节。对于如何进行有效的生产流程优化，以下哪项方法是最为核心的？（）A.不进行流程分析，盲目进行设备更新B.运用价值流图分析、流程再造等方法，对整个生产流程进行详细的调研和分析，识别出非增值环节、瓶颈工序和库存积压等问题。通过重新设计工艺流程、优化布局、引入自动化设备、改善人员配置等措施，消除浪费，提高生产效率，降低生产成本C.只关注个别工序的优化，不考虑整体流程D.照搬其他企业的生产流程，不结合自身实际18、在船舶工程中，船舶的稳定性是确保航行安全的重要因素。影响船舶稳定性的因素包括重心位置、浮心位置和船舶形状等。以下关于重心位置对船舶稳定性影响的论述，正确的是：（）A.重心越低，船舶稳定性越好，因此应尽量降低重心B.重心位置对船舶稳定性影响不大，主要取决于船舶的载重量C.重心在浮心之上时，船舶具有良好的稳定性D.重心的前后位置对船舶稳定性的影响大于重心的高低位置19、在纺织工程中，开发新型纤维材料时，以下哪个性能指标是重要的考量因素？（）A.强度和伸长率，影响纤维的耐用性和舒适度B.纤维的细度和长度，决定了纺织工艺的可行性C.纤维的吸湿性和透气性，关系到织物的穿着性能D.纤维的价格，越便宜越好20、在交通工程中，城市交通拥堵是一个亟待解决的问题。假设一个城市的主要道路在高峰时段经常出现严重拥堵，需要采取措施来改善交通状况。以下哪种策略是最为有效的？（）A.拓宽道路，增加车道数量，但可能受限于城市空间和建设成本B.优化交通信号灯控制，提高路口通行效率，但对于整体拥堵改善有限C.发展公共交通，鼓励居民选择公交出行，减少私人车辆使用D.实施交通需求管理，如限行、限购等措施，控制交通流量21、在通信工程领域，关于无线通信信号的传播，以下哪种情况会对信号质量产生较大影响？（）A.天气状况良好，没有障碍物B.存在高楼大厦、山脉等障碍物，以及复杂的电磁环境，会导致信号衰减、反射和散射，影响通信质量C.通信设备的外观设计新颖D.通信频段的选择无关紧要22、在声学工程中，噪声控制是一个重要的研究领域。假设一个工厂车间存在严重的噪声污染，需要采取措施进行降噪。以下哪种降噪方法在技术可行性和成本效益方面可能更为合适？（）A.安装吸声材料B.采用隔音屏障C.改进设备的运行方式D.为工人配备耳塞23、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24、在航空航天工程中，飞行器的结构设计需要综合考虑空气动力学、材料强度、重量等多方面因素。以一款新型商用飞机的机翼设计为例，如果要在保证结构强度和飞行性能的前提下减轻重量，以下哪种材料和结构形式是较为合适的？（）A.铝合金材料，传统的梁式结构，技术成熟，但重量较大B.钛合金材料，整体式结构，强度高，但加工难度大，成本高C.复合材料，如碳纤维增强复合材料，比强度高，可设计性强，但成本较高D.镁合金材料，蜂窝结构，重量轻，但耐腐蚀性差25、在农业工程中，灌溉系统的设计需要根据农作物的需水规律、土壤特性和水源条件等因素来确定。对于一个干旱地区的农田，以下关于灌溉方式选择的考虑，正确的是：（）A.漫灌是最有效的灌溉方式，应优先采用B.喷灌适用于任何地形和土壤条件，是最佳选择C.滴灌虽然节水，但投资成本高，不适用于干旱地区D.应综合考虑农作物的种类、土壤保水能力和水资源状况来选择合适的灌溉方式，如滴灌、喷灌或微灌26、在船舶动力系统中，以下哪种推进方式具有较高的机动性和响应速度？（）A.螺旋桨推进，传统的推进方式B.喷水推进，利用水流反作用力C.吊舱推进，可实现全方向转动D.风帆推进，利用风力辅助27、在建筑工程中，进行框架结构的抗震设计时，以下关于梁柱节点的构造措施，合理的是（）A.梁柱节点不需要特殊的构造措施，按照常规设计即可B.应在梁柱节点处配置足够的箍筋，以提高节点的抗剪能力，同时保证节点区混凝土的强度和钢筋的锚固C.节点的构造措施不重要，主要依靠结构计算来保证抗震性能D.为了施工方便，节点处的钢筋可以随意减少28、在航空发动机工程中，发动机的性能和可靠性是核心关注点。假设要研发一款新型的航空发动机，以下哪个部件的创新设计对于提高发动机的推力和燃油效率最为重要？（）A.压气机B.燃烧室C.涡轮D.尾喷管29、在电子工程领域，集成电路的发展是推动电子产品不断更新换代的关键因素之一。对于一款高性能的智能手机芯片，其制造工艺和架构设计都至关重要。假设现在要研发一款主打低功耗、高性能的手机芯片，以下哪种制造工艺和架构组合是较为合适的？（）A.28nm制造工艺，ARM架构，性能一般，功耗较高B.14nm制造工艺，Intel架构，性能强劲，但成本较高C.7nm制造工艺，自研架构，性能卓越，功耗控制出色，但研发难度大D.45nm制造工艺，MIPS架构，成熟稳定，成本较低30、在船舶与海洋工程中，设计一艘抗风浪性能优良的船舶时，以下哪个船舶参数的优化最为重要？（）A.船长B.船宽C.吃水深度D.型深二、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个电力系统中，有一条输电线路，长度为50公里，导线型号为LGJ-185，电阻为0.17Ω/km，电抗为0.4Ω/km，电纳为2.8×10⁻⁶S/km。线路末端接有一个功率为10MW，功率因数为0.8的负荷。计算线路的功率损耗、电压降落和首端功率。2、（本题5分）在一个自动化生产线中，有一个皮带输送机，皮带速度为2米/秒，输送物料的密度为1200千克/立方米，皮带宽度为800毫米，输送高度为5米。计算每小时输送物料的质量和所需的功率。3、（本题5分）在一个电子电路中，有一个集成运放组成的放大器，反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ。计算放大器的电压放大倍数，并分析其稳定性。4、（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）。5、（本题5分）一矩形截面钢梁，截面宽度为200mm，高度为300mm，长度为5m。钢材的弹性模量E=200GPa，许用应力[σ]=160MPa。若该梁承受一个集中力P，作用在梁的中点，使得梁的最大弯曲应力达到许用应力，计算此时的集中力P的大小。三、简答题（本大题共5个小题，