中国科学院大学《工程材料与成型技术》2023-2024学年第二学期期末试卷

学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号学校________________班级____________姓名____________考场____________准考证号…………密…………封…………线…………内…………不…………要…………答…………题…………第1页，共3页中国科学院大学《工程材料与成型技术》

2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、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、在汽车工程中，发动机的性能直接关系到车辆的动力性、燃油经济性和排放水平。影响发动机性能的因素包括气缸数量、排量、压缩比等。以下关于压缩比对发动机性能影响的阐述，正确的是：（）A.压缩比越高，发动机的动力性和燃油经济性越好，没有任何缺点B.压缩比的提高对发动机性能影响不大，主要取决于气缸的排列方式C.过高的压缩比可能导致发动机爆震，影响其正常运行和使用寿命D.压缩比只影响发动机的燃油经济性，对动力性和排放水平没有直接关系2、在电气工程中，电力系统的稳定性和可靠性至关重要。当电网中出现短路故障时，以下哪种保护装置能够最快地切断故障电流，保护设备和系统？（）A.熔断器，利用熔体熔断切断电路B.断路器，具有灭弧能力，可多次操作C.继电器，通过电磁感应控制电路通断D.隔离开关，用于隔离电源和设备3、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、在工业工程领域，优化生产流程时，以下哪种工具或方法常常被使用？（）A.价值流分析，通过绘制价值流图，识别流程中的浪费和改进点，提高生产效率和质量，降低成本B.随机调整生产步骤，看效果如何C.只关注个别环节的优化，忽略整体流程D.不进行任何优化，保持现状6、在自动化控制中，传感器是获取系统信息的关键元件。对于温度传感器的选择和应用，以下哪项描述是不正确的？（）A.不同类型的温度传感器，如热电偶、热电阻和热敏电阻，具有不同的特点和适用范围B.传感器的精度、响应时间和稳定性是选择时需要考虑的重要因素C.温度传感器的安装位置和方式会影响测量结果的准确性D.只要选择了高精度的温度传感器，就可以在任何环境下准确测量温度7、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8、在计算机辅助设计（CAD）软件应用中，以下哪个功能对于提高设计效率和准确性最为重要？（）A.参数化建模，通过修改参数快速生成不同的设计方案B.三维可视化，直观展示设计效果C.装配模拟，检查零件之间的配合关系D.有限元分析，评估设计的力学性能9、在航空航天工程中，设计一架新型飞机的机翼时，以下哪个方面的考虑对于飞行性能的影响最为显著？（）A.机翼的形状和翼型，决定升力和阻力特性B.机翼的材料选择，考虑强度和重量C.机翼的控制面设计，实现飞行姿态的调整D.机翼与机身的连接结构，保证整体强度10、在热工工程中，换热器是用于实现热量交换的设备。影响换热器传热效率的因素包括传热面积、传热温差和传热系数等。以下关于传热系数对传热效率影响的说法，正确的是：（）A.传热系数越大，传热效率越低，因为热量传递阻力增大B.传热系数对传热效率没有直接影响，主要取决于传热面积和温差C.提高传热系数可以显著增强传热效率，通常通过改进换热器的结构和流体流动方式来实现D.传热系数只与换热器的材料有关，与操作条件无关11、在隧道工程中，通风系统的设计对于保障施工人员的健康和隧道的安全运营至关重要。以下关于隧道通风系统的描述，正确的是：（）A.机械通风系统比自然通风系统效果好，但能耗高，维护成本也高B.隧道通风系统只需要在施工期间运行，运营期间可以关闭以节约能源C.通风系统的风量和风速只要满足最低标准即可，过大的风量和风速会造成浪费D.通风系统的设计不需要考虑隧道的长度和地质条件，只要按照统一标准设计就能满足要求12、在材料工程中，研究金属材料的疲劳性能对于确保零部件的使用寿命至关重要。在循环载荷作用下，以下哪种因素对金属材料疲劳寿命的影响最为显著？（）A.加载频率B.应力幅值C.平均应力D.环境温度13、在电气工程中，电力系统的稳定性是保障供电质量的关键。假设一个地区的电力负荷在短时间内发生了大幅波动。对于如何维持电力系统的稳定运行，以下哪项措施是最为关键的？（）A.不采取任何控制措施，任由系统自行调整B.快速启动备用电源，调整发电机的输出功率，优化电网的潮流分布，并采用先进的控制算法对电力系统进行实时监测和调控。通过这些措施，可以有效地应对负荷波动，保持电压和频率的稳定，保障电力系统的可靠运行C.只增加发电设备，不优化电网结构D.立即切断部分负荷，不考虑对用户的影响14、在电子工程中，集成电路的设计和制造是核心技术之一。假设要设计一款高性能的数字集成电路。对于如何提高集成电路的性能和降低功耗，以下哪项方法是最为关键的？（）A.不考虑芯片的布局和布线，只关注电路功能B.采用先进的制程工艺，优化电路架构和逻辑设计，合理规划芯片的布局和布线，以及进行有效的功耗管理。通过这些手段，可以提高电路的运行速度，减少能量消耗，同时提高芯片的集成度和可靠性C.选择最复杂的电路架构，不考虑实际需求D.降低工作电压，不考虑对性能的影响15、对于机械制造中的切削加工，以下哪种刀具材料具有高硬度、高耐磨性和高热稳定性？（不少于180字）（）A.高速钢B.硬质合金C.陶瓷D.金刚石二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在工程造价专业在工程技术中的应用，论述成本估算与控制在工程建设中的应用。分析如何准确估算成本并有效控制造价。2、（本题5分）在纺织设备与工艺课程中，解释纺织机械的工作原理和工艺流程，如纺纱机、织布机等，并阐述如何进行设备的改进和工艺优化。3、（本题5分）在能源化学课程方面，阐述能源转化过程中的化学原理和反应，如燃料电池中的化学反应等，并分析如何提高能源转化效率。4、（本题5分）解释在电子电路中，什么是反馈以及正反馈和负反馈的区别。详细阐述负反馈对放大器性能的影响，并举例说明在实际电路中的应用。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某一通风系统中，风道的横截面积为0.5平方米，风速为15米/秒。空气的密度为1.2千克/立方米，计算通过风道的风量以及空气的动能。如果风道中的压力损失为200Pa，求所需风机的功率。2、（本题5分）一个钢结构的屋架，跨度为24米，上弦杆采用双角钢组成的T形截面，角钢型号为L100×8，钢材的屈服强度为235MPa。计算上弦杆在屋架平面内和平面外的承载能力，并根据计算结果选择合适的截面。3、（本题5分）某一输电线路，导线型号为LGJ-185，长度为10千米，电阻为0.17Ω/km，电抗为0.4Ω/km。输送功率为5000kW，功率因数为0.8（滞后），计算线路的电压损失和功率损耗。4、（本题5分）一个建筑的空调系统，制冷量为50kW，能效比为3。计算该空调系统的输入功率。5、（本题5分）某电子设备的滤波器，通带截止频率为10kHz，阻带截止频率为20kHz，通带最大衰减为1dB，阻带最小衰减为30dB。计算滤波器的带宽和品质因数。四、作图题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）为一个工厂的车间设计一个通风降温系统，采用水帘降温方式。请绘制通风降温系统的平面图和剖面图，标