东北师范大学《机械设计基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(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、在食品工程中，对于食品的保鲜和加工，以下哪种技术既能保持食品的营养又能延长保质期？（）A.冷冻保鲜，降低温度抑制微生物生长B.真空包装，隔绝空气C.辐照处理，杀灭微生物D.高压处理，改变食品的微观结构2、在生物医学工程中，医疗器械的研发需要综合考虑医学需求、工程技术和法规要求。假设正在开发一种新型的心脏起搏器，需要满足小型化、低功耗和长寿命等要求。以下哪种技术的应用对于实现这些要求最为关键？（）A.微机电系统（MEMS）技术B.纳米技术C.无线通信技术D.人工智能技术3、在化工生产过程中，化学反应的速率和转化率是关键的指标。影响化学反应速率的因素众多，包括温度、浓度、催化剂等。以下关于温度对化学反应速率影响的说法，正确的是：（）A.温度升高一定能大幅提高化学反应速率，且对所有反应都适用B.温度对化学反应速率的影响不大，主要取决于反应物的浓度C.对于某些吸热反应，温度升高可能反而降低反应速率D.一般情况下，温度升高能显著加快化学反应速率，但存在一个最适温度4、在纺织工程中，开发一种新型功能性面料时，关于面料性能的测试与评估，以下做法合理的是（）A.只进行简单的外观和手感测试，不进行功能性测试B.建立全面的测试体系，包括物理性能（如强度、伸长率、透气性等）、化学性能（如耐酸碱性、耐氧化性等）、功能性（如防水、防风、抗菌等）以及舒适性（如吸湿排汗、保暖性等）等方面的测试，并结合实际使用场景和消费者需求进行综合评估，不断优化面料的性能和质量C.认为只要通过原材料的选择就能保证面料性能，不进行测试D.只进行一次测试，不进行重复验证5、在矿山工程中，安全问题始终是重中之重。以下关于矿山通风系统的作用，描述恰当的是：（）A.矿山通风系统主要是为了给井下工人提供新鲜空气，对排除有害气体和粉尘作用不大B.通风系统能够调节井下的温度和湿度，改善工作环境，但对防止瓦斯爆炸效果不明显C.合理的通风系统可以有效地排除井下的有害气体和粉尘，降低瓦斯浓度，预防事故发生D.矿山通风系统的设计和运行与矿山的开采深度和开采规模无关，采用统一标准即可6、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7、在电子电路设计中，当需要对直流电源进行稳压输出时，以下哪种稳压电路具有较好的性能？（）A.线性稳压电路，输出电压稳定、纹波小B.开关稳压电路，效率高、体积小C.串联型稳压电路，结构简单、成本低D.并联型稳压电路，适用于大电流输出8、在工程结构设计中，对于承受动荷载的构件，以下哪种材料特性尤为重要？（）A.材料的屈服强度，因为它决定了构件在静态下的承载能力B.材料的抗拉强度，以确保构件在拉伸时不会断裂C.材料的疲劳强度，由于动荷载会导致材料反复受力，容易产生疲劳破坏D.材料的硬度，硬度高的材料更能抵抗磨损和变形9、在声学工程中，噪声控制对于改善环境质量和保护人员健康非常重要。对于一个工厂车间内的强噪声源，以下哪种噪声控制方法更能有效地降低噪声水平？（）A.吸声处理，减少声音反射B.隔声处理，阻挡声音传播C.消声处理，降低声音能量D.隔振处理，减少振动传递10、在能源工程领域，开发可再生能源时，以下哪种能源面临的技术挑战最大？（）A.太阳能，受天气和昼夜变化影响，能量转换效率有待提高B.风能，风速不稳定，储能技术是关键C.水能，资源有限，开发难度大D.生物能，来源广泛，没有技术难题11、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12、在自动化控制工程中，反馈控制系统广泛应用于各种工业过程。对于一个具有负反馈的控制系统，以下关于反馈作用对系统性能影响的论述，正确的是：（）A.负反馈总是会降低系统的响应速度，对系统稳定性没有帮助B.反馈可以减小系统的误差，提高系统的精度和稳定性C.反馈会使系统变得复杂，增加成本，因此在实际应用中应尽量避免D.负反馈对系统性能的影响取决于系统的初始条件和外部干扰13、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14、在船舶制造工程中，进行船舶焊接工艺时，以下哪种焊接方法的选择需要考虑船舶结构的复杂性和材料的特性？（）A.手工电弧焊，操作灵活B.气体保护焊，焊接质量高C.埋弧焊，效率高、适用于厚板D.根据具体的焊接位置和要求选择合适的方法15、在机械设计中，轴的设计需要考虑多种因素，如载荷、转速、材料等。关于轴的结构设计，以下哪项描述是不准确的？（）A.轴上零件的定位和固定方式要合理，以保证轴的正常运转B.轴的直径和长度要根据受力情况进行计算和校核C.为了减小轴的重量，可以在轴上开设较大的通孔或凹槽D.轴的结构应尽量简单，便于加工和装配二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在水利工程中，解释水闸的类型和工作原理。分析水闸的设计要点和运行管理注意事项，并举例说明在水利枢纽中的应用。2、（本题5分）在汽车工程里，分析汽车发动机的燃烧过程和排放控制技术，包括三元催化转化器、废气再循环等，并说明其对环境的影响。3、（本题5分）在土木工程中，简述框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构的受力特点和适用范围。并比较它们在抗震性能方面的优劣。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某混凝土梁，截面尺寸b×h=250mm×600mm，配有受拉钢筋4Φ25（As=1964mm²），混凝土强度等级为C30，钢筋为HRB400级。计算该梁所能承受的最大弯矩设计值。2、（本题5分）某水利工程中，要修建一个大坝，已知水库的设计库容为1000万立方米，上游来水流量为50立方米/秒，放水流量为30立方米/秒。计算水库蓄满水需要的时间。3、（本题5分）一个混凝土梁，截面尺寸为300×600毫米，配有4根直径为20毫米的纵向受拉钢筋，混凝土的抗压强度设计值为15MPa，钢筋的抗拉强度设计值为300MPa。计算该梁所能承受的最大弯矩。4、（本题5分）某圆柱形储罐，内径4m，高6m，储存液体密度900kg/m³。计算罐底承受的压力和罐壁所受的环向应力。5、（本题5分）在一个电子放大器电路中，输入电压为10mV，放大器的增益为50倍。若输入电阻为1kΩ，输出电阻为100Ω，计算输出电压、输入电流和输出电流。四、作图题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）为一个学校设计一个广播系统，包括音源设备、功放、扬声器等。请绘制广播系统的原理图和