昆明理工大學《工程熱力學與傳熱學》2023-2024學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁昆明理工大學

《工程熱力學與傳熱學》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在礦山工程中，開采方法的選擇直接影響著礦山的生產效率和安全性。假設一個金屬礦山需要確定開采方法，以下哪個因素對于選擇合適的開采方法最為關鍵？（）A.礦體的規(guī)模和形態(tài)B.礦石的品位和硬度C.礦山的地理位置和交通條件D.環(huán)境保護和生態(tài)恢復要求2、在建筑工程中，混凝土的質量直接關系到建筑物的結構安全和使用壽命。關于提高混凝土強度的方法，以下選項正確的是：（）A.增加水泥用量可以顯著提高混凝土強度，但會導致混凝土的收縮和開裂問題加重B.選用高強度的骨料能夠有效提高混凝土強度，且對混凝土的工作性能沒有影響C.優(yōu)化混凝土的配合比，合理控制水灰比，可以在保證工作性能的前提下提高混凝土強度D.延長混凝土的攪拌時間能夠使各種材料充分混合，從而大幅提高混凝土強度3、在通信工程中，信號傳輸?shù)馁|量和效率是關鍵指標。當需要在長距離、高速率的情況下傳輸大量數(shù)據(jù)時，以下哪種傳輸介質通常表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.雙絞線，成本低、易于安裝B.同軸電纜，具有較好的屏蔽性能C.光纖，傳輸帶寬大、損耗低D.無線電磁波，無需布線、靈活性高4、在機械工程中，滾動軸承是常見的支撐部件。關于滾動軸承的選型和使用，以下哪種說法是錯誤的？（）A.需要根據(jù)軸的轉速、載荷大小和方向等因素選擇合適類型和規(guī)格的滾動軸承B.正確的安裝和潤滑可以延長滾動軸承的使用壽命C.滾動軸承在使用過程中會產生一定的摩擦和磨損，需要定期維護和更換D.只要選擇了高質量的滾動軸承，就可以在任何惡劣環(huán)境下長期使用，無需維護5、在建筑工程中，暖通空調系統(tǒng)的設計對于室內環(huán)境的舒適度和能源消耗有著重要影響。對于一個大型商業(yè)綜合體，需要滿足不同區(qū)域的溫度、濕度和通風要求，同時考慮節(jié)能和運行成本。以下哪種暖通空調系統(tǒng)方案更為合理？（）A.集中式空調系統(tǒng)，便于統(tǒng)一管理和控制B.分散式空調系統(tǒng)，靈活性高，可獨立調節(jié)C.變風量空調系統(tǒng)，根據(jù)負荷變化調節(jié)送風量D.地源熱泵空調系統(tǒng)，利用地熱能源，節(jié)能環(huán)保6、在機械設計中，滾動軸承是常用的支承部件。對于承受較大徑向載荷和較小軸向載荷的軸系，應選用以下哪種類型的滾動軸承？（）A.深溝球軸承B.角接觸球軸承C.圓錐滾子軸承D.圓柱滾子軸承7、在道路工程中，路面的設計和材料選擇直接影響著行車的舒適性和安全性。對于一條交通流量大、重載車輛多的高速公路，以下哪種路面結構和材料組合更能滿足其長期使用的要求？（）A.瀝青混凝土路面，具有良好的平整度和抗滑性能B.水泥混凝土路面，強度高，耐久性好C.復合式路面，結合了瀝青和水泥的優(yōu)點D.砂石路面，施工簡單，成本低8、在汽車工程中，對于新能源汽車的動力系統(tǒng)設計，以下哪種技術路線具有較大的發(fā)展?jié)摿?？（）A.純電動汽車，依靠電池供電B.混合動力汽車，結合燃油和電動驅動C.氫燃料電池汽車，以氫氣為燃料產生電能D.天然氣汽車，使用壓縮天然氣作為燃料9、在安全工程中，預防火災事故是重要的工作內容。對于一個存放易燃化學品的倉庫，以下哪種防火措施最為關鍵？（）A.安裝火災報警系統(tǒng)B.配備充足的滅火器材C.保持良好的通風條件D.嚴格控制火源和電氣設備10、在安全工程中，風險評估和管理是保障系統(tǒng)安全的重要手段。對于一個化工廠的生產過程，以下哪種風險評估方法能夠最全面地識別潛在的危險和風險？（）A.故障樹分析，從頂事件逐步分析導致故障的原因B.事件樹分析，從初始事件分析可能的后果C.危險與可操作性分析，識別工藝偏差和潛在危險D.保護層分析，評估安全防護措施的有效性11、在自動化工程中，實現(xiàn)系統(tǒng)的自動控制時，以下哪種控制器應用最為廣泛？（）A.PID控制器，結構簡單，參數(shù)易于調整，能夠在很多工業(yè)過程中實現(xiàn)有效的控制B.模糊控制器，控制規(guī)則復雜，難以理解C.神經網絡控制器，計算量大，實際應用困難D.不需要控制器，手動控制更可靠12、在電子工程中，集成電路的制造工藝不斷發(fā)展，線寬越來越小。隨著線寬的減小，以下關于對集成電路性能影響的描述，正確的是：（）A.線寬減小會導致集成電路的功耗增加，性能下降B.線寬減小可以提高集成電路的集成度和工作速度，但會增加制造難度和成本C.線寬對集成電路的性能沒有實質性影響，關鍵在于芯片的設計D.線寬減小會使集成電路的可靠性降低，容易出現(xiàn)故障13、在汽車工程中，發(fā)動機的性能直接影響汽車的動力性和燃油經濟性。以下關于發(fā)動機技術發(fā)展的趨勢，說法準確的是：（）A.渦輪增壓技術可以提高發(fā)動機的功率，但會增加燃油消耗和尾氣排放B.混合動力技術結合了內燃機和電動機的優(yōu)點，能夠顯著提高燃油經濟性，但成本較高C.氫燃料電池技術是未來發(fā)動機的發(fā)展方向，已經完全成熟，可以大規(guī)模應用D.發(fā)動機的小型化和輕量化可以降低成本，但會犧牲發(fā)動機的性能14、在航空航天工程中，飛行器的結構設計需要滿足嚴格的要求。關于飛行器結構在飛行過程中所受的力和應力，以下哪種說法是不正確的？（）A.空氣動力會對飛行器結構產生升力、阻力和力矩等作用B.飛行器的加速、減速和機動飛行會導致結構承受慣性力和過載C.結構材料的強度和剛度特性決定了其能夠承受的最大應力D.只要飛行器的結構材料強度足夠高，就無需考慮結構的優(yōu)化設計15、在建筑環(huán)境與能源應用工程中，為了實現(xiàn)室內環(huán)境的舒適性和節(jié)能性，以下哪種空調系統(tǒng)在大型商業(yè)建筑中綜合性能更好？（）A.風冷熱泵空調系統(tǒng)B.水冷螺桿式空調系統(tǒng)C.多聯(lián)機空調系統(tǒng)D.地源熱泵空調系統(tǒng)16、在船舶工程中，為了提高船舶的航行性能和經濟性，以下哪種船型設計特點是重點考慮的？（）A.減小船舶的阻力，降低能耗B.增加船舶的載貨量，提高運輸效率C.優(yōu)化船舶的結構強度，確保安全D.提高船舶的自動化程度，減少船員數(shù)量17、在模具設計中，對于注塑成型模具，以下哪個因素對制品的質量和生產效率影響最大？（）A.模具的結構設計，包括澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)B.模具材料的選擇，決定模具的使用壽命C.注塑工藝參數(shù)的設定，如溫度、壓力和時間D.模具的加工精度，保證制品的尺寸精度18、在紡織工程中，新型纖維材料的應用不斷拓展。對于一種具有高吸濕排汗性能的運動服裝面料，以下哪種纖維材料更可能被選用？（）A.棉纖維，柔軟舒適，透氣性好B.聚酯纖維，強度高，耐磨損C.莫代爾纖維，吸濕性能佳，手感柔軟D.氨綸纖維，彈性好，伸縮自如19、在地質工程中，進行礦產資源勘查時，關于勘查方法的選擇，以下考慮準確的是（）A.只使用一種勘查方法，不進行綜合運用B.根據(jù)礦產的類型、埋藏深度、地質條件等因素，綜合運用地質調查、地球物理勘探、地球化學勘探、鉆探、坑探等勘查方法，相互驗證和補充，以提高勘查的準確性和效率C.選擇成本最低的勘查方法，不管其效果D.隨意選擇勘查方法，不進行前期的地質分析20、在材料力學中，應力和應變是描述材料受力狀態(tài)的重要概念。對于材料在拉伸試驗中的應力-應變曲線，以下哪項描述是不準確的？（）A.彈性階段材料的應力與應變成正比，符合胡克定律B.屈服階段材料開始產生塑性變形，應力基本保持不變C.強化階段材料的強度逐漸增加，直到達到極限強度D.應力-應變曲線可以完全反映材料在各種復雜受力情況下的性能21、在地質工程勘察中，以下哪種勘察方法能夠最準確地獲取地下地質結構信息？（）A.地質調查，地表觀察和分析B.鉆探取樣，直接獲取地下巖芯C.地球物理勘探，利用物理方法探測D.遙感技術，大范圍宏觀監(jiān)測22、在暖通空調系統(tǒng)設計中，對于大型商業(yè)建筑，以下哪種空調系統(tǒng)能夠實現(xiàn)分區(qū)靈活控制和節(jié)能運行？（）A.集中式空調系統(tǒng)，統(tǒng)一處理和分配空氣B.半集中式空調系統(tǒng)，結合了集中和分散的特點C.分散式空調系統(tǒng)，每個房間獨立控制D.變風量空調系統(tǒng)，根據(jù)負荷變化調節(jié)送風量23、在電氣工程中，為了提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性，常常需要采用無功補償裝置。對于一個負載變化較大的工業(yè)用電系統(tǒng)，以下哪種無功補償裝置具有更好的適應性？（）A.靜止無功補償器（SVC）B.同步調相機C.并聯(lián)電容器組D.有源電力濾波器（APF）24、在包裝工程中，設計一種易碎物品的包裝方案時，需要考慮緩沖性能和成本等因素。以下哪種包裝材料在緩沖效果和成本方面達到較好的平衡？（）A.泡沫塑料B.氣墊薄膜C.紙漿模塑D.珍珠棉25、在建筑工程施工過程中，遇到惡劣天氣條件，以下哪種應對措施是最為合理的？（）A.暫停施工，等待天氣好轉，確保施工安全和質量B.加快施工進度，爭取在天氣進一步惡化前完成關鍵工序C.調整施工方案，采用特殊的防護措施繼續(xù)施工D.忽略天氣影響，按照原計劃正常施工26、在生物醫(yī)學工程中，設計一種新型的醫(yī)療器械需要考慮安全性、有效性和人體適應性。對于一種植入式心臟起搏器，以下哪種材料在生物相容性方面表現(xiàn)最優(yōu)？（）A.鈦合金B(yǎng).不銹鋼C.陶瓷D.高分子聚合物27、在工業(yè)生產的精益管理中，以下哪個原則是實現(xiàn)減少浪費和提高效率的核心？（）A.價值流分析，識別增值和非增值活動B.準時化生產，在需要的時候生產需要的產品C.自働化，讓設備具有自動檢測和糾錯能力D.持續(xù)改進，不斷優(yōu)化生產流程28、在環(huán)境工程中，以下哪種廢水處理方法主要用于去除重金屬離子？（不少于180字）（）A.化學沉淀法B.膜分離法C.離子交換法D.生物處理法29、在軟件工程中，系統(tǒng)的架構設計對于軟件的性能、可擴展性和維護性有著重要影響。假設要開發(fā)一個大型電子商務平臺，需要支持高并發(fā)訪問、快速響應和不斷擴展新功能。以下哪種架構模式是較為合適的？（）A.單體架構，簡單直觀，但擴展困難，性能有限B.微服務架構，靈活性高，可擴展性強，但系統(tǒng)復雜度增加C.分層架構，層次清晰，但各層之間的通信開銷較大D.分布式架構，能夠充分利用資源，但協(xié)調和管理難度大30、在材料科學中，金屬材料的性能取決于其晶體結構、化學成分和加工工藝等。對于一種高強度合金鋼，以下關于化學成分對其性能影響的描述，正確的是：（）A.合金元素的添加只會提高金屬材料的強度，對其他性能沒有影響B(tài).化學成分的微小變化對合金鋼的性能影響不大，可以忽略不計C.合理控制合金元素的種類和含量，可以顯著改善合金鋼的強度、韌性和耐腐蝕性D.化學成分是決定合金鋼性能的唯一因素，加工工藝對其沒有作用二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某混凝土基礎，底面尺寸3m×2m，埋深1.2m，地基土為粉質黏土，重度γ=19kN/m3，內摩擦角φ=18°，粘聚力c=10kPa。計算地基的承載力特征值。2、（本題5分）一個梯形截面的渠道，上底寬3米，下底寬1.5米，深度為2米，底坡為1/1000，水流速度為1.5米/秒。計算渠道的流量和水力半徑。3、（本題5分）在一個建筑結構中，有一根矩形截面的鋼梁，其寬度為200毫米，高度為400毫米，長度為8米。鋼材的彈性模量為200GPa，承受的均布荷載為10kN/m。計算鋼梁的最大彎矩和最大撓度。4、（本題5分）一個圓柱形的壓力容器，設計壓力為1.6MPa，內徑為1200mm，材料為16MnR，許用應力為170MPa。計算容器的封頭厚度，并進行強度校核。5、（本題5分）一個簡單的控制系統(tǒng)，其開環(huán)傳遞函數(shù)為G(s)=10/(s+2)，設計一個PI控制器，使得系統(tǒng)的相位裕度為45°，計算PI控制器的參數(shù)Kp和Ki。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在工程光學中，幾何光學和物理光學是研究光的傳播和成像的兩個重要分支。請深入探討幾何光學的基本定律、成像原理和光學系統(tǒng)的設計，以及物理光學中的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，并分析它們在光學儀器和光通信中的應用。2、（本題5分）在機械設計中，解釋滾動軸承的類型和代號的含義。說明如何根據(jù)軸的載荷、轉速和工作環(huán)境選擇合適的滾動軸承，并計算其壽命。3、（本題5分）電子工程領域，集成電路的發(fā)展日新月異。請論述在集成電路設計過程中，如何進行功能模塊的劃分和系統(tǒng)架構的設計，以滿足高性能、低功耗和小尺寸的要求，并且探討在制造過程中可能面臨的工藝挑戰(zhàn)及應對策略。4、（本題5分）在道路工程中，闡述道路路面的結構組合設計原則。分析在不同交通等級和氣候條