煙臺大學《工程熱力學與傳熱學》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《工程熱力學與傳熱學》2022-2023學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、在制冷工程中，空調系統(tǒng)的能效比是衡量其節(jié)能性能的重要指標。假設要設計一款高能效比的空調系統(tǒng)，以下哪種技術改進對于提高能效比最為有效？（）A.采用變頻壓縮機B.優(yōu)化冷凝器和蒸發(fā)器的設計C.改進制冷劑的循環(huán)系統(tǒng)D.增加空氣過濾和凈化功能2、在建筑設備工程中，選擇一種空調系統(tǒng)用于大型商業(yè)建筑時，以下哪個因素對于系統(tǒng)的節(jié)能效果和舒適度影響最大？（）A.中央空調系統(tǒng)，集中供冷供熱B.多聯(lián)機空調系統(tǒng)，靈活控制各個區(qū)域C.地源熱泵空調系統(tǒng)，利用地熱能源D.根據(jù)建筑的用途、規(guī)模和使用特點綜合選擇3、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鍵。假設一個地區(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)化電網的拓撲結構C.安裝無功補償裝置D.采用智能調度系統(tǒng)4、在工程結構設計中，對于承受動載荷的結構，以下關于材料選擇的考慮，哪一項是最為關鍵的？（）A.材料的強度指標，確保能夠承受預期的最大載荷B.材料的韌性，以防止在動載荷作用下發(fā)生脆性斷裂C.材料的硬度，提高結構的耐磨性D.材料的成本，以控制工程的總體造價5、在船舶工程中，船舶的動力系統(tǒng)選擇對于船舶的性能和運營成本有著重要影響。例如，對于一艘大型遠洋貨輪，需要考慮燃油效率、動力輸出、可靠性等因素。以下哪種動力系統(tǒng)是較為合適的？（）A.傳統(tǒng)的內燃機動力系統(tǒng)，技術成熟，但燃油消耗較大B.燃氣輪機動力系統(tǒng)，功率大，但燃油品質要求高C.電力推進系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保，但初始投資高D.混合動力系統(tǒng)，結合多種動力源，優(yōu)化性能，但系統(tǒng)復雜6、在交通工程中，規(guī)劃一個城市的公共交通網絡時，以下哪個方面的考慮對于提高居民出行便利性和減少交通擁堵最為重要？（）A.公交線路的布局和站點設置，覆蓋主要區(qū)域B.地鐵或輕軌的建設規(guī)劃，提高運輸能力C.不同交通方式之間的換乘銜接，實現(xiàn)無縫換乘D.綜合考慮以上因素，并結合城市發(fā)展規(guī)劃7、在一個復雜的機械系統(tǒng)中，多個零部件之間通過各種連接方式協(xié)同工作。當其中一個關鍵零部件出現(xiàn)故障時，可能會對整個系統(tǒng)的運行產生重大影響。以下關于零部件故障對系統(tǒng)影響的描述，哪一項是不正確的？（）A.可能導致系統(tǒng)性能下降，無法達到預期的工作效率和精度B.有可能引發(fā)連鎖反應，導致其他零部件也相繼出現(xiàn)故障C.只要及時更換故障零部件，系統(tǒng)就能立即恢復正常運行，不會有任何遺留問題D.可能會增加系統(tǒng)的維護成本和停機時間，對生產造成損失8、在制冷工程中，制冷系統(tǒng)的選擇需要根據(jù)應用場景和制冷要求來確定。對于一個大型冷庫，需要保持低溫環(huán)境且運行穩(wěn)定，以下哪種制冷系統(tǒng)更合適？（）A.蒸汽壓縮式制冷系統(tǒng)，效率高，應用廣泛B.吸收式制冷系統(tǒng)，利用熱能驅動，環(huán)保C.蒸汽噴射式制冷系統(tǒng)，結構簡單，成本低D.空氣壓縮式制冷系統(tǒng)，適用于小型制冷設備9、在新能源工程中，開發(fā)高效的太陽能電池是重要的研究方向。目前，以下哪種類型的太陽能電池具有最高的光電轉換效率？（）A.單晶硅太陽能電池B.多晶硅太陽能電池C.非晶硅太陽能電池D.鈣鈦礦太陽能電池10、在土木工程施工中，對于深基坑的支護結構選擇，需要考慮眾多因素。以下哪項是關鍵的考慮因素之一？（）A.支護結構的成本，選擇價格最低的方案B.施工場地的周邊環(huán)境，包括建筑物、地下管線等，以確保施工過程中不會對周邊造成影響C.支護結構的施工難度，越簡單越好D.支護結構的外觀，要美觀大方11、在道路工程設計中，對于交通流量較大的城市主干道，以下哪種路面結構類型能夠提供更好的承載能力和耐久性？（）A.瀝青混凝土路面，平整度好、行車舒適B.水泥混凝土路面，強度高、穩(wěn)定性好C.碎石路面，施工簡單、成本低D.磚石路面，美觀大方、歷史文化價值高12、在機械工程領域，對于高速旋轉的軸類零件，在設計時需要特別關注的問題是（）A.軸的直徑大小，直徑越大，承載能力越強B.軸的材料選擇，只要材料硬度高，就能滿足要求C.軸的結構形狀，越復雜越好，以增加美觀度D.軸的動平衡，避免因不平衡引起的振動和噪聲，甚至導致軸的損壞13、在流體力學中，研究管道內流體的流動特性是常見的問題。對于層流和湍流兩種流動狀態(tài)，以下描述正確的是：（）A.層流的流速高于湍流B.湍流的阻力損失小于層流C.層流的流體質點無規(guī)則運動D.湍流的機械能損失大于層流14、在道路橋梁與渡河工程中，橋梁的結構設計需要考慮多種荷載和環(huán)境因素。對于一座跨越寬闊河流的大跨度斜拉橋，以下哪種結構參數(shù)對于其抗風穩(wěn)定性最為關鍵？（）A.橋塔高度和形狀B.拉索的布置和張力C.主梁的截面形式和尺寸D.橋墩的基礎形式15、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，廣泛用于建筑結構的主體B.鋼材，用于結構框架和支撐C.玻璃，用于建筑外立面和窗戶D.木材，用于室內裝飾和部分結構16、在大型橋梁的建設中，需要考慮多種因素以確保其結構的穩(wěn)定性和安全性。當面臨強風環(huán)境時，以下哪種結構設計策略對于減少橋梁的風致振動最為有效？（）A.增加橋梁的自重，以提高其抵抗風荷載的能力B.采用流線型的橋梁截面形狀，降低風阻C.在橋梁上安裝大量的阻尼器，吸收振動能量D.增加橋梁的跨度，減少風對橋梁的作用面積17、在核工程中，建設一座核電站時，以下哪個方面的安全措施和保障機制是最為核心和關鍵的？（）A.反應堆的設計和運行安全，防止核泄漏B.核廢料的處理和儲存，確保環(huán)境安全C.應急響應和救援體系，應對突發(fā)事故D.以上方面都同等重要，需要全面保障18、在電氣工程中，電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性是至關重要的。當一個地區(qū)的電力負荷增長迅速，現(xiàn)有的變電站容量不足，需要進行升級改造。以下哪種措施能夠最有效地提高變電站的供電能力和可靠性？（）A.增加變壓器數(shù)量，提高變電容量B.升級輸電線路，提高輸電能力C.安裝無功補償裝置，改善電能質量D.采用智能化控制系統(tǒng)，實現(xiàn)自動化監(jiān)控和管理19、在船舶工程中，船舶的動力系統(tǒng)選擇對于其性能和運營成本有重要影響。對于一艘大型遠洋貨輪，以下哪種動力系統(tǒng)在燃油效率和可靠性方面表現(xiàn)更優(yōu)？（）A.蒸汽輪機動力系統(tǒng)，技術成熟，功率大B.內燃機動力系統(tǒng)，啟動迅速，機動性好C.燃氣輪機動力系統(tǒng)，功率密度高，加速性能好D.電力推進系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保，噪聲低20、在機械原理中，機構的運動分析和設計是重要內容。對于一個四桿機構，要實現(xiàn)從動件的急回運動特性，以下哪種方法可行？（）A.改變機構中桿件的長度B.改變原動件的運動速度C.改變機構的安裝位置D.以上方法均可21、在流體力學中，管道內流體的流動特性對于工程設計具有重要意義。對于一個圓形管道內的層流流動，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22、在礦業(yè)工程中，礦石的開采和選礦工藝需要根據(jù)礦石的特性進行選擇。對于一種低品位的金屬礦石，以下哪種選礦方法能夠最有效地提高金屬的回收率？（）A.重選法，利用礦石密度差異進行分離B.浮選法，根據(jù)礦石表面性質進行分選C.磁選法，利用礦石的磁性差異進行分離D.化學選礦法，通過化學反應提取金屬23、在液壓傳動系統(tǒng)中，液壓泵是提供動力的關鍵元件。對于一個需要輸出流量穩(wěn)定且壓力較高的液壓系統(tǒng)，以下哪種液壓泵較為適用？（）A.齒輪泵B.葉片泵C.柱塞泵D.螺桿泵24、在軟件工程中，開發(fā)一個大型應用程序時，以下哪種方法有助于提高代碼的可維護性和可擴展性？（）A.采用良好的架構設計，遵循設計模式和編程規(guī)范，將功能模塊化，便于后續(xù)的修改和擴展B.為了加快開發(fā)速度，不考慮代碼的結構和規(guī)范C.使用復雜的算法和技術，展示開發(fā)者的水平D.盡量減少注釋，節(jié)省代碼空間25、在船舶工程中，設計一艘大型貨船的船體結構時，以下哪個方面對于船舶的航行性能和載貨能力影響最大？（）A.船體的線型設計，減少水阻B.船體的材料強度和厚度，保證結構安全C.船艙的布局和劃分，優(yōu)化載貨空間D.船舶的推進系統(tǒng)選擇，提高航行速度26、在制藥工程中，藥物的制劑設計需要考慮藥物的釋放特性和患者的使用便利性。對于一種需要長期穩(wěn)定釋放藥物的慢性病治療藥物，以下哪種制劑形式最為合適？（）A.片劑，便于服用和儲存B.膠囊劑，掩蓋藥物不良氣味C.注射劑，起效迅速D.緩釋制劑，緩慢釋放藥物，減少給藥次數(shù)27、在電子工程中，集成電路的發(fā)展對電子設備的性能提升起到了關鍵作用。關于集成電路的制造工藝，以下哪項描述是不準確的？（）A.光刻技術是集成電路制造中的關鍵工藝之一，用于在芯片上形成電路圖案B.隨著集成度的提高，制造工藝的精度要求越來越高，成本也隨之增加C.新材料和新工藝的不斷應用推動了集成電路性能的持續(xù)提升D.集成電路的制造工藝已經非常成熟，未來不會再有重大的技術突破28、在電子電路設計中，當需要對直流電源進行穩(wěn)壓輸出時，以下哪種穩(wěn)壓電路具有較好的性能？（）A.線性穩(wěn)壓電路，輸出電壓穩(wěn)定、紋波小B.開關穩(wěn)壓電路，效率高、體積小C.串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，結構簡單、成本低D.并聯(lián)型穩(wěn)壓電路，適用于大電流輸出29、在環(huán)境工程中，污水處理是一項重要的任務。對于一個城市污水處理廠，需要處理大量的生活污水和工業(yè)廢水，達到排放標準。在選擇污水處理工藝時，需要考慮污水的水質特點、處理規(guī)模、成本和環(huán)境影響等因素。假設該污水處理廠接收的污水中有機物含量較高，氮磷含量也較高，以下哪種工藝是較為合適的？（）A.傳統(tǒng)活性污泥法，工藝成熟，但脫氮除磷效果一般B.A2/O工藝，具有較好的脫氮除磷效果，但工藝流程較長C.SBR工藝，運行靈活，但對自控要求較高D.氧化溝工藝，處理效果穩(wěn)定，但占地面積較大30、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濟有效？（）A.火法冶煉B.濕法冶煉C.電冶法D.真空冶煉二、計算題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在一個通風系統(tǒng)中，有一臺風機，其全壓為500Pa，風量為8000m3/h，風機效率為75%。計算風機的軸功率和電機功率（電機功率儲備系數(shù)取1.2）。2、（本題5分）一個混凝土梁，截面尺寸為300×600毫米，配有4根直徑為20毫米的縱向受拉鋼筋，混凝土的抗壓強度設計值為15MPa，鋼筋的抗拉強度設計值為300MPa。計算該梁所能承受的最大彎矩。3、（本題5分）某電子設備的電源采用串聯(lián)型穩(wěn)壓電路，輸入直流電壓為15V，輸出直流電壓為10V，負載電流變化范圍為0至1A。選用穩(wěn)壓管的穩(wěn)定電壓為5V，計算限流電阻的取值范圍。4、（本題5分）在一個機械傳動系統(tǒng)中，主動輪的轉速為1000r/min，直徑為200mm，從動輪的直徑為400mm。若傳動效率為0.9，計算從動輪的轉速和輸出功率。假設主動輪輸入功率為10kW。5、（本題5分）在一個電子放大器電路中，輸入電壓為10mV，放大器的增益為50倍。若輸入電阻為1kΩ，輸出電阻為100Ω，計算輸出電壓、輸入電流和輸出電流。三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）在通信工程中，描述光纖通信的原理和優(yōu)點。分析影響光纖通信傳輸距離和容量的因素，并舉例說明在長途通信中的應用。2、（本題5分）在船舶導航與通信系統(tǒng)中，包括衛(wèi)星導航、雷達、AIS等設備，其工作原理和在船舶航行中的作用是什么？如何保障系統(tǒng)的可靠性和準確性？3、（本題5分）在輪機工程領域，論述船舶輪機的維護和管理要點。分析如何預防和處理輪機故障，保障船舶的安全航行。4、（本題5分）在材料科學中，研究新型高強度、高韌性金