煙臺大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2021-2022學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)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、在能源工程中，可再生能源的開發(fā)和利用越來越受到關(guān)注。假設(shè)要在一個地區(qū)建設(shè)一座大型的風(fēng)力發(fā)電場。對于如何評估該地區(qū)的風(fēng)力資源和選擇合適的風(fēng)力發(fā)電機型號，以下哪項工作是最為重要的？（）A.不進行實地的風(fēng)資源測量和評估，僅憑歷史數(shù)據(jù)推測B.在該地區(qū)設(shè)立多個測風(fēng)塔，進行長期的風(fēng)資源測量和分析，包括風(fēng)速、風(fēng)向、風(fēng)功率密度等參數(shù)。根據(jù)測量結(jié)果，結(jié)合不同型號風(fēng)力發(fā)電機的性能曲線和技術(shù)特點，選擇適合當(dāng)?shù)仫L(fēng)況的機型，以實現(xiàn)最大的發(fā)電效率和經(jīng)濟效益C.只選擇功率最大的風(fēng)力發(fā)電機，不考慮風(fēng)況匹配D.不考慮電網(wǎng)接入條件，盲目建設(shè)風(fēng)力發(fā)電場2、在包裝工程中，選擇包裝材料時需要考慮多個因素，以下哪項是首要考慮的？（）A.保護產(chǎn)品的功能，確保在運輸和儲存過程中產(chǎn)品不受損壞B.包裝材料的成本，越低越好C.包裝材料的可回收性和環(huán)保性D.包裝材料的顏色和圖案，要吸引人3、在建筑工程中，基礎(chǔ)的設(shè)計對于建筑物的穩(wěn)定性和安全性起著關(guān)鍵作用。對于地質(zhì)條件復(fù)雜、承載要求較高的高層建筑，以下哪種基礎(chǔ)形式通常是最優(yōu)選擇？（）A.獨立基礎(chǔ)，每個柱子下單獨設(shè)置基礎(chǔ)B.條形基礎(chǔ)，沿墻設(shè)置的長條形基礎(chǔ)C.筏板基礎(chǔ)，整塊鋼筋混凝土板作為基礎(chǔ)D.樁基礎(chǔ)，通過樁將荷載傳遞到深層地基4、在材料科學(xué)領(lǐng)域，新型復(fù)合材料的研發(fā)是熱點之一。對于需要同時具備高強度、高韌性和良好的耐腐蝕性能的應(yīng)用場景，以下哪種復(fù)合材料可能最為適用？（）A.碳纖維增強復(fù)合材料（CFRP），具有出色的強度和剛度B.玻璃纖維增強復(fù)合材料（GFRP），成本相對較低C.金屬基復(fù)合材料（MMC），結(jié)合了金屬和增強相的優(yōu)點D.陶瓷基復(fù)合材料（CMC），耐高溫和耐腐蝕性能優(yōu)異5、在冶金工程中，從礦石中提取金屬時需要選擇合適的冶煉方法。對于低品位氧化銅礦，以下哪種冶煉方法更為經(jīng)濟有效？（）A.火法冶煉B.濕法冶煉C.電冶法D.真空冶煉6、在通信工程中，信號傳輸?shù)馁|(zhì)量和效率受到多種因素的制約，如噪聲、衰減和干擾等。對于一個長距離的通信線路，以下關(guān)于衰減對信號傳輸影響的分析，正確的是：（）A.衰減只會導(dǎo)致信號強度減弱，不會影響信號的頻率和相位B.衰減可以通過增加信號發(fā)射功率完全補償，不會影響通信質(zhì)量C.隨著傳輸距離的增加，衰減會使信號嚴重失真，影響通信的可靠性D.衰減對數(shù)字信號的傳輸影響較大，對模擬信號的傳輸影響較小7、在電氣工程中，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性是保障供電可靠的關(guān)鍵。假設(shè)一個地區(qū)的電力系統(tǒng)在高峰負荷期間出現(xiàn)了電壓波動和頻率不穩(wěn)定的問題。為了解決這些問題，以下哪種措施最為直接有效？（）A.增加發(fā)電容量B.優(yōu)化電網(wǎng)的拓撲結(jié)構(gòu)C.安裝無功補償裝置D.采用智能調(diào)度系統(tǒng)8、在飛行器設(shè)計中，空氣動力學(xué)特性對飛行器的性能有著決定性影響。當(dāng)設(shè)計一款高速戰(zhàn)斗機時，為了減小飛行阻力并提高升力，以下哪種機翼形狀較為理想？（）A.矩形機翼B.梯形機翼C.后掠翼D.三角翼9、在材料科學(xué)領(lǐng)域，對于一種新型金屬材料的研發(fā)，以下哪個方面的研究對于評估其工程應(yīng)用潛力最為重要？（）A.材料的力學(xué)性能測試，如強度、硬度和韌性B.材料的物理性能分析，如密度、熱導(dǎo)率和電導(dǎo)率C.材料的化學(xué)穩(wěn)定性研究，抵抗腐蝕和氧化的能力D.材料的制備工藝優(yōu)化，降低成本和提高產(chǎn)量10、在流體力學(xué)中，管道內(nèi)流體的流動特性對于工程設(shè)計具有重要意義。對于一個圓形管道內(nèi)的層流流動，以下哪種因素對流體阻力的影響最大？（）A.管道直徑B.流體流速C.流體粘度D.管道長度11、在安全工程中，對于一個化工廠，需要采取多種措施預(yù)防火災(zāi)和爆炸事故。以下哪種措施在預(yù)防易燃易爆氣體泄漏引發(fā)的事故方面最為關(guān)鍵？（）A.安裝可燃氣體檢測報警器，及時發(fā)現(xiàn)泄漏B.加強通風(fēng)系統(tǒng)，降低氣體濃度C.采用防爆電氣設(shè)備，防止電火花引發(fā)事故D.制定完善的應(yīng)急預(yù)案，定期進行演練12、在能源工程中，可再生能源的開發(fā)和利用越來越受到關(guān)注。關(guān)于太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)，以下哪種說法是不準確的？（）A.太陽能電池板的轉(zhuǎn)換效率是影響光伏發(fā)電系統(tǒng)性能的關(guān)鍵因素之一B.光伏發(fā)電系統(tǒng)需要配備儲能裝置，以保證在夜間或陰天也能穩(wěn)定供電C.安裝角度和朝向會顯著影響太陽能電池板接收的太陽輻射量D.太陽能光伏發(fā)電系統(tǒng)的成本很低，已經(jīng)可以完全取代傳統(tǒng)的能源發(fā)電方式13、在農(nóng)業(yè)工程中，農(nóng)業(yè)機械的研發(fā)需要適應(yīng)不同的農(nóng)田作業(yè)環(huán)境和農(nóng)作物特點。對于一款用于大面積小麥收割的聯(lián)合收割機，以下哪種設(shè)計改進能夠最有效地提高收割效率？（）A.增大收割幅寬，一次收割更多的小麥B.提高脫粒和清選的效率，減少損失C.配備智能導(dǎo)航系統(tǒng)，實現(xiàn)精準作業(yè)D.降低機器的能耗和噪音，減少環(huán)境污染14、在消防工程中，設(shè)計建筑物的消防系統(tǒng)時，以下哪個部分是關(guān)鍵的組成部分？（）A.火災(zāi)自動報警系統(tǒng)，能夠及時發(fā)現(xiàn)火災(zāi)并發(fā)出警報B.消防栓系統(tǒng)，提供滅火用水C.自動噴水滅火系統(tǒng)，能夠迅速撲滅初期火災(zāi)，有效控制火勢蔓延D.消防通道的裝飾，要美觀好看15、在環(huán)境工程中，處理工業(yè)廢水時，以下哪種處理方法的選擇需要根據(jù)廢水的性質(zhì)和排放標準來確定？（）A.物理處理法，如沉淀、過濾B.化學(xué)處理法，如中和、氧化C.生物處理法，利用微生物降解有機物D.以上方法的綜合運用，達到最佳處理效果16、在自動化控制中，傳感器是獲取系統(tǒng)信息的關(guān)鍵元件。對于溫度傳感器的選擇和應(yīng)用，以下哪項描述是不正確的？（）A.不同類型的溫度傳感器，如熱電偶、熱電阻和熱敏電阻，具有不同的特點和適用范圍B.傳感器的精度、響應(yīng)時間和穩(wěn)定性是選擇時需要考慮的重要因素C.溫度傳感器的安裝位置和方式會影響測量結(jié)果的準確性D.只要選擇了高精度的溫度傳感器，就可以在任何環(huán)境下準確測量溫度17、在航天工程中，衛(wèi)星的軌道選擇需要根據(jù)任務(wù)需求和技術(shù)條件來確定。對于一顆用于地球觀測的衛(wèi)星，需要長時間穩(wěn)定地覆蓋特定區(qū)域，以下哪種軌道類型最為合適？（）A.低地球軌道，觀測分辨率高B.中地球軌道，覆蓋范圍較廣C.地球同步軌道，相對地球靜止，持續(xù)觀測D.太陽同步軌道，光照條件穩(wěn)定，便于觀測18、在光學(xué)工程中，以下哪種光學(xué)現(xiàn)象是由于光的折射引起的？（不少于180字）（）A.小孔成像B.海市蜃樓C.日食D.月食19、在軟件開發(fā)過程中，對于一個復(fù)雜的系統(tǒng)，采用以下哪種軟件架構(gòu)模式能夠提高系統(tǒng)的可擴展性和可維護性？（）A.單層架構(gòu)，所有功能都在一個層次中實現(xiàn)B.兩層架構(gòu)，將用戶界面和數(shù)據(jù)處理分開C.三層架構(gòu)，分為表示層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層D.微服務(wù)架構(gòu)，將系統(tǒng)拆分成多個獨立的服務(wù)20、在材料力學(xué)中，構(gòu)件的強度和穩(wěn)定性是設(shè)計時需要考慮的重要因素。對于一個承受軸向壓縮載荷的細長桿件，以下哪種情況更容易導(dǎo)致桿件失穩(wěn)？（）A.增加桿件的長度，其他條件不變B.增大桿件的橫截面面積，其他條件不變C.選用彈性模量更高的材料，其他條件不變D.減小桿件所受的軸向壓力，其他條件不變21、在船舶工程中，船舶的阻力和推進性能是設(shè)計中的關(guān)鍵問題。以下關(guān)于降低船舶阻力的方法，正確的是：（）A.增加船舶的吃水深度可以減小興波阻力，但會增加摩擦阻力B.優(yōu)化船舶的外形設(shè)計，如采用流線型船體，可以顯著降低各種阻力，但會增加建造成本C.提高船舶的航速可以減小阻力，因為阻力與航速的平方成正比D.在船舶表面涂抹光滑的涂層對降低阻力沒有作用，主要依靠船體結(jié)構(gòu)的改進22、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(yīng)性？（）A.靜止無功補償器（SVC）B.同步調(diào)相機C.并聯(lián)電容器組D.有源電力濾波器（APF）23、在電子電路設(shè)計中，放大器是一種重要的組件。對于一個需要處理微弱信號并且具有高輸入阻抗的放大器應(yīng)用場景，以下哪種放大器類型最為合適？（）A.共射極放大器B.共集電極放大器C.共基極放大器D.運算放大器24、在印刷工程中，選擇一種印刷工藝用于高質(zhì)量書籍的印刷時，以下哪個因素對于印刷效果和成本的權(quán)衡最為關(guān)鍵？（）A.膠印工藝，色彩鮮艷、精度高B.凹印工藝，墨層厚實、質(zhì)感強C.數(shù)字印刷工藝，靈活快捷、適合小批量D.根據(jù)書籍的特點和印量選擇合適的工藝25、在冶金工程中，金屬材料的精煉工藝對于提高產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。對于一種純度要求較高的金屬，以下哪種精煉方法更能有效地去除雜質(zhì)？（）A.電解精煉，純度高，適用于多種金屬B.真空精煉，減少氣體雜質(zhì)含量C.區(qū)域熔煉，提純效果好，成本高D.化學(xué)精煉，操作簡單，成本較低26、在機械設(shè)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(yīng)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27、在航空工程中，飛機的飛行控制系統(tǒng)對于保證飛行安全和操縱性能至關(guān)重要。以下關(guān)于飛行控制系統(tǒng)傳感器作用的描述，正確的是：（）A.傳感器主要用于測量飛機的速度和高度，對姿態(tài)控制作用不大B.傳感器的數(shù)據(jù)僅用于飛行員的參考，不參與飛行控制的自動調(diào)節(jié)C.傳感器能夠?qū)崟r感知飛機的姿態(tài)、速度、高度等參數(shù)，為飛行控制系統(tǒng)提供準確的輸入信息D.飛行控制系統(tǒng)可以不依賴傳感器工作，依靠飛行員的經(jīng)驗進行操縱28、在建筑工程中，建筑材料的選擇對建筑物的性能和耐久性有著重要影響。對于一座位于沿海地區(qū)的高層建筑，以下哪種建筑材料需要特別考慮其抗氯離子侵蝕的能力？（）A.混凝土，廣泛用于建筑結(jié)構(gòu)的主體B.鋼材，用于結(jié)構(gòu)框架和支撐C.玻璃，用于建筑外立面和窗戶D.木材，用于室內(nèi)裝飾和部分結(jié)構(gòu)29、在自動化工程中，控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是關(guān)鍵指標。當(dāng)設(shè)計一個用于工業(yè)生產(chǎn)線的自動控制系統(tǒng)時，以下哪種控制策略能夠最好地應(yīng)對系統(tǒng)參數(shù)的不確定性和外部干擾？（）A.比例-積分-微分（PID）控制，基于誤差的比例、積分和微分項進行調(diào)節(jié)B.模糊控制，利用模糊邏輯進行推理和決策C.自適應(yīng)控制，能夠根據(jù)系統(tǒng)的變化自動調(diào)整控制參數(shù)D.模型預(yù)測控制，基于系統(tǒng)模型進行未來狀態(tài)的預(yù)測和控制30、在暖通空調(diào)系統(tǒng)設(shè)計中，對于大型商業(yè)建筑，以下哪種空調(diào)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)分區(qū)靈活控制和節(jié)能運行？（）A.集中式空調(diào)系統(tǒng)，統(tǒng)一處理和分配空氣B.半集中式空調(diào)系統(tǒng)，結(jié)合了集中和分散的特點C.分散式空調(diào)系統(tǒng)，每個房間獨立控制D.變風(fēng)量空調(diào)系統(tǒng)，根據(jù)負荷變化調(diào)節(jié)送風(fēng)量二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某軸類零件，材料的屈服強度σs=300MPa，安全系數(shù)n=1.5。該零件在工作時承受的最大扭矩T=500N·m，計算軸的最小直徑。2、（本題5分）在一個熱力循環(huán)中，工質(zhì)從高溫?zé)嵩次?00kJ的熱量，向低溫?zé)嵩捶懦?00kJ的熱量。計算該循環(huán)的熱效率。3、（本題5分）某鋼結(jié)構(gòu)框架節(jié)點，采用8.8級高強度螺栓連接，螺栓直徑為20mm，每個螺栓的預(yù)緊力P0=150kN。連接承受的剪力V=500kN，計算所需的螺栓個數(shù)。4、（本題5分）一座橋梁的設(shè)計中，主跨為連續(xù)鋼梁結(jié)構(gòu)，跨度為120m，梁高為3m。鋼梁采用Q345鋼材，彈性模量為206GPa，許用應(yīng)力為235MPa。計算在均布荷載作用下，該鋼梁能夠承受的最大均布荷載值。已知橋梁自重為20kN/m，考慮活載系數(shù)為1.5。5、（本題5分）在一個暖通空調(diào)系統(tǒng)中，需要對一個房間進行制冷負荷計算。房間面積為30平方米，層高為3米，外墻傳熱系數(shù)為1.5W/(m2·K)，外窗傳熱系數(shù)為3.0W/(m2·K)，人員散熱量為100W/人，設(shè)備散熱量為500W，照明散熱量為200W。室內(nèi)設(shè)計溫度為26℃，室外計算溫度為35℃。計算房間的冷負荷，并選擇合適的空調(diào)設(shè)備。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在統(tǒng)計學(xué)專業(yè)在工程技術(shù)中的應(yīng)用，論述統(tǒng)計方法在質(zhì)量控制中的應(yīng)用，如抽樣檢驗、控制圖等。分析如何通過統(tǒng)計分析提高產(chǎn)品質(zhì)量。2、（本題5分）在礦業(yè)工程方面，說明礦山開采的方法和工藝選擇，如露天開采、地下開采等，并分析其適用條件和環(huán)境影響。3、（本題5分）水利工程中，水庫的調(diào)度運行是一項復(fù)雜的任務(wù)。請詳細說明水庫調(diào)度的目標和原則，如何根據(jù)來水情況、用水需求和防洪要求制定合理的調(diào)度方案，以及在調(diào)度過程中如何應(yīng)對突發(fā)情況和風(fēng)險。4、（本題5分）在能源系統(tǒng)工程方面，闡述能源供需平衡分析的