昆明理工大學(xué)《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)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(xué)

《工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)》2023-2024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、在礦山工程中，開采方法的選擇直接影響著礦山的生產(chǎn)效率和安全性。假設(shè)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(guān)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(fù)要求2、在建筑工程中，混凝土的質(zhì)量直接關(guān)系到建筑物的結(jié)構(gòu)安全和使用壽命。關(guān)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(dǎo)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|(zhì)量和效率是關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)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(zhì)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(guān)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(zhuǎn)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(chǎn)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(zhì)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(diào)系統(tǒng)的設(shè)計對于室內(nèi)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(fēng)要求，同時考慮節(jié)能和運行成本。以下哪種暖通空調(diào)系統(tǒng)方案更為合理？（）A.集中式空調(diào)系統(tǒng)，便于統(tǒng)一管理和控制B.分散式空調(diào)系統(tǒng)，靈活性高，可獨立調(diào)節(jié)C.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D.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)，利用地?zé)崮茉?，?jié)能環(huán)保6、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7、在道路工程中，路面的設(shè)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(jié)構(gòu)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(fù)合式路面，結(jié)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(shè)計，以下哪種技術(shù)路線具有較大的發(fā)展?jié)摿Γ浚ǎ〢.純電動汽車，依靠電池供電B.混合動力汽車，結(jié)合燃油和電動驅(qū)動C.氫燃料電池汽車，以氫氣為燃料產(chǎn)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(yù)防火災(zāi)事故是重要的工作內(nèi)容。對于一個存放易燃化學(xué)品的倉庫，以下哪種防火措施最為關(guān)鍵？（）A.安裝火災(zāi)報警系統(tǒng)B.配備充足的滅火器材C.保持良好的通風(fēng)條件D.嚴(yán)格控制火源和電氣設(shè)備10、在安全工程中，風(fēng)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(chǎn)過程，以下哪種風(fēng)險評估方法能夠最全面地識別潛在的危險和風(fēng)險？（）A.故障樹分析，從頂事件逐步分析導(dǎo)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(yīng)用最為廣泛？（）A.PID控制器，結(jié)構(gòu)簡單，參數(shù)易于調(diào)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(fù)雜，難以理解C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制器，計算量大，實際應(yīng)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(guān)于對集成電路性能影響的描述，正確的是：（）A.線寬減小會導(dǎo)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(zhì)性影響，關(guān)鍵在于芯片的設(shè)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(jīng)濟性。以下關(guān)于發(fā)動機技術(shù)發(fā)展的趨勢，說法準(zhǔn)確的是：（）A.渦輪增壓技術(shù)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(shù)結(jié)合了內(nèi)燃機和電動機的優(yōu)點，能夠顯著提高燃油經(jīng)濟性，但成本較高C.氫燃料電池技術(shù)是未來發(fā)動機的發(fā)展方向，已經(jīng)完全成熟，可以大規(guī)模應(yīng)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(jié)構(gòu)設(shè)計需要滿足嚴(yán)格的要求。關(guān)于飛行器結(jié)構(gòu)在飛行過程中所受的力和應(yīng)力，以下哪種說法是不正確的？（）A.空氣動力會對飛行器結(jié)構(gòu)產(chǎn)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(dǎo)致結(jié)構(gòu)承受慣性力和過載C.結(jié)構(gòu)材料的強度和剛度特性決定了其能夠承受的最大應(yīng)力D.只要飛行器的結(jié)構(gòu)材料強度足夠高，就無需考慮結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計15、在建筑環(huán)境與能源應(yīng)用工程中，為了實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的舒適性和節(jié)能性，以下哪種空調(diào)系統(tǒng)在大型商業(yè)建筑中綜合性能更好？（）A.風(fēng)冷熱泵空調(diào)系統(tǒng)B.水冷螺桿式空調(diào)系統(tǒng)C.多聯(lián)機空調(diào)系統(tǒng)D.地源熱泵空調(diào)系統(tǒng)16、在船舶工程中，為了提高船舶的航行性能和經(jīng)濟性，以下哪種船型設(shè)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(jié)構(gòu)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(shè)計中，對于注塑成型模具，以下哪個因素對制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率影響最大？（）A.模具的結(jié)構(gòu)設(shè)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(shè)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(yīng)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(zhì)工程中，進行礦產(chǎn)資源勘查時，關(guān)于勘查方法的選擇，以下考慮準(zhǔn)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(chǎn)的類型、埋藏深度、地質(zhì)條件等因素，綜合運用地質(zhì)調(diào)查、地球物理勘探、地球化學(xué)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(zhǔn)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(zhì)分析20、在材料力學(xué)中，應(yīng)力和應(yīng)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(yīng)力-應(yīng)變曲線，以下哪項描述是不準(zhǔn)確的？（）A.彈性階段材料的應(yīng)力與應(yīng)變成正比，符合胡克定律B.屈服階段材料開始產(chǎn)生塑性變形，應(yīng)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(yīng)力-應(yīng)變曲線可以完全反映材料在各種復(fù)雜受力情況下的性能21、在地質(zhì)工程勘察中，以下哪種勘察方法能夠最準(zhǔn)確地獲取地下地質(zhì)結(jié)構(gòu)信息？（）A.地質(zhì)調(diào)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(shù)，大范圍宏觀監(jiān)測22、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(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）24、在包裝工程中，設(shè)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(yīng)對措施是最為合理的？（）A.暫停施工，等待天氣好轉(zhuǎn)，確保施工安全和質(zhì)量B.加快施工進度，爭取在天氣進一步惡化前完成關(guān)鍵工序C.調(diào)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(xué)工程中，設(shè)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(yīng)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(chǎn)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(zhǔn)時化生產(chǎn)，在需要的時候生產(chǎn)需要的產(chǎn)品C.自働化，讓設(shè)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(chǎn)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(xué)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(gòu)設(shè)計對于軟件的性能、可擴展性和維護性有著重要影響。假設(shè)要開發(fā)一個大型電子商務(wù)平臺，需要支持高并發(fā)訪問、快速響應(yīng)和不斷擴展新功能。以下哪種架構(gòu)模式是較為合適的？（）A.單體架構(gòu)，簡單直觀，但擴展困難，性能有限B.微服務(wù)架構(gòu)，靈活性高，可擴展性強，但系統(tǒng)復(fù)雜度增加C.分層架構(gòu)，層次清晰，但各層之間的通信開銷較大D.分布式架構(gòu)，能夠充分利用資源，但協(xié)調(diào)和管理難度大30、在材料科學(xué)中，金屬材料的性能取決于其晶體結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分和加工工藝等。對于一種高強度合金鋼，以下關(guān)于化學(xué)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(xué)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(xué)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(chǔ)，底面尺寸3m×2m，埋深1.2m，地基土為粉質(zhì)黏土，重度γ=19kN/m3，內(nèi)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(jié)構(gòu)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(shè)計壓力為1.6MPa，內(nèi)徑為1200mm，材料為16MnR，許用應(yīng)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(shè)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(xué)中，幾何光學(xué)和物理光學(xué)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(xué)的基本定律、成像原理和光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計，以及物理光學(xué)中的干涉、衍射和偏振現(xiàn)象，并分析它們在光學(xué)儀器和光通信中的應(yīng)用。2、（本題5分）在機械設(shè)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(zhuǎn)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(lǐng)域，集成電路的發(fā)展日新月異。請論述在集成電路設(shè)計過程中，如何進行功能模塊的劃分和系統(tǒng)架構(gòu)的設(shè)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(yīng)對策略。4、（本題5分）在道路工程中，闡述道路路面的結(jié)構(gòu)組合設(shè)計原則。分析在不同交通等級和氣候條