长沙理工大学城南学院《设计与开发课程设计》2023-2024学年第二学期期末试卷

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2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在化工原理中，传质过程在许多生产过程中起着关键作用。对于气体吸收操作，若要提高吸收效果，以下哪种措施可行？（）A.降低吸收剂温度B.减小吸收剂用量C.降低操作压力D.减小气液接触面积2、在过程装备与控制工程中，控制方案的设计需要考虑生产过程的动态特性。对于一个具有大惯性和时滞特性的化工生产过程，以下哪种控制算法能够更好地实现稳定控制？（）A.比例控制，简单直观B.积分控制，消除稳态误差C.微分控制，对变化敏感D.史密斯预估控制，补偿时滞影响3、在桥梁工程中，设计大跨度桥梁时，以下哪种结构形式具有更好的跨越能力？（）A.梁桥，结构简单，施工方便B.拱桥，通过拱的作用将荷载转化为压力C.斜拉桥，利用斜拉索的拉力支撑桥面D.悬索桥，依靠主缆和吊索承受荷载，具有很大的跨越能力4、在化学工程中，化学反应器的设计和操作对于生产过程的效率和产品质量有着重要影响。假设一家化工厂要生产一种化工产品，需要选择合适的反应器类型和操作条件。以下哪种因素对于确定反应器的类型最为重要？（）A.反应的速率和转化率B.反应物和产物的物理性质C.反应过程的热效应D.生产规模和成本要求5、在食品工程中，保证食品加工过程中的卫生和安全至关重要。对于一种易受微生物污染的食品，以下哪种杀菌方式既能有效灭菌又能保持食品品质？（）A.高温高压杀菌B.辐照杀菌C.紫外线杀菌D.超高压杀菌6、在建筑智能化工程中，综合布线系统的设计关系到信息传输的质量和效率。对于一个大型办公楼宇，需要满足高速数据传输和多种通信业务需求，以下哪种布线系统更能适应未来发展？（）A.五类双绞线布线，成本低，应用成熟B.六类双绞线布线，传输性能更高C.光纤布线，带宽大，抗干扰能力强D.无线布线，灵活方便，无需布线施工7、在航空航天工程中，设计飞机的机翼结构时，以下关于材料选择和结构形式的考虑，正确的是（）A.只选择高强度的金属材料，如钛合金，以保证机翼的强度B.应根据飞机的飞行速度、载重、航程等要求，综合考虑材料的强度、刚度、重量、耐腐蚀性等性能，选择合适的材料，并设计合理的结构形式，如单翼、双翼或翼身融合等C.机翼结构形式可以随意设计，不需要考虑空气动力学原理D.为了减轻重量，只使用复合材料，不考虑金属材料8、在软件工程中，开发一个大型企业管理系统时，以下哪个阶段的工作对于系统的最终质量和用户满意度至关重要？（）A.需求分析，明确用户的功能需求和业务流程B.系统设计，确定软件的架构和模块划分C.编码实现，将设计转化为实际的代码D.测试和调试，发现并修复系统中的缺陷9、在船舶工程中，船舶的阻力和推进性能是设计中的关键问题。以下关于降低船舶阻力的方法，正确的是：（）A.增加船舶的吃水深度可以减小兴波阻力，但会增加摩擦阻力B.优化船舶的外形设计，如采用流线型船体，可以显著降低各种阻力，但会增加建造成本C.提高船舶的航速可以减小阻力，因为阻力与航速的平方成正比D.在船舶表面涂抹光滑的涂层对降低阻力没有作用，主要依靠船体结构的改进10、在材料力学性能测试中，以下哪种试验方法主要用于测定材料的屈服强度和抗拉强度？（）A.拉伸试验，对试样施加轴向拉力B.压缩试验，施加轴向压力C.弯曲试验，使试样承受弯曲载荷D.冲击试验，测量材料的抗冲击能力11、在食品工程中，对于食品的保鲜和加工，以下哪种技术既能保持食品的营养又能延长保质期？（）A.冷冻保鲜，降低温度抑制微生物生长B.真空包装，隔绝空气C.辐照处理，杀灭微生物D.高压处理，改变食品的微观结构12、在化工工程中，化学反应器的设计是核心环节之一。以下关于化学反应器设计的考虑因素，描述恰当的是：（）A.只需要关注反应的转化率和选择性，只要这两个指标高，反应器的设计就是成功的B.反应器的传热和传质性能对反应结果影响不大，可以在设计中忽略C.要根据反应的特点和工艺要求，选择合适的反应器类型，如间歇式、连续式或半连续式D.反应器的材料选择不重要，只要能承受反应条件就行，不需要考虑材料的耐腐蚀性13、在飞行器设计中，空气动力学特性对飞行器的性能有着决定性影响。当设计一款高速战斗机时，为了减小飞行阻力并提高升力，以下哪种机翼形状较为理想？（）A.矩形机翼B.梯形机翼C.后掠翼D.三角翼14、在材料科学中，以下哪种材料的强度和韧性可以通过热处理得到显著提高？（）A.铸铁B.铝合金C.钛合金D.工具钢15、在航天工程中，卫星的轨道选择需要根据任务需求和技术条件来确定。对于一颗用于地球观测的卫星，需要长时间稳定地覆盖特定区域，以下哪种轨道类型最为合适？（）A.低地球轨道，观测分辨率高B.中地球轨道，覆盖范围较广C.地球同步轨道，相对地球静止，持续观测D.太阳同步轨道，光照条件稳定，便于观测16、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17、在智能制造工程中，构建一个智能工厂的生产管理系统时，以下哪个模块的功能对于提高生产效率和质量控制最为核心？（）A.生产计划与调度模块，优化生产流程B.设备监控与维护模块，保证设备正常运行C.质量检测与追溯模块，确保产品质量D.以上模块的协同运作和集成管理18、在印刷工程中，数字印刷技术逐渐取代传统印刷技术。对于一个小批量、个性化印刷订单，以下哪种数字印刷技术在成本和质量方面具有优势？（）A.喷墨印刷，通过喷头喷射墨滴成像B.激光印刷，利用激光束扫描成像C.电子照相印刷，基于静电原理成像D.热敏印刷，通过加热改变热敏材料颜色成像19、在土木工程中，基础工程的设计和施工直接关系到建筑物的稳定性和安全性。例如，在建造一座高层建筑时，需要根据地质条件、建筑物荷载等因素选择合适的基础类型。假如该建筑所在地地质条件复杂，土层承载能力较弱，且建筑物高度较高、荷载较大，以下哪种基础形式是比较合适的？（）A.独立基础，施工简单，但承载能力有限B.条形基础，适用于均匀土层，但对于不均匀沉降的适应性较差C.筏板基础，整体性好，能承受较大荷载，但成本较高D.桩基础，能够深入到坚实土层，提供较高的承载能力，但施工难度较大20、在交通工程中，规划一个城市的公共交通网络时，以下哪个方面的考虑对于提高居民出行便利性和减少交通拥堵最为重要？（）A.公交线路的布局和站点设置，覆盖主要区域B.地铁或轻轨的建设规划，提高运输能力C.不同交通方式之间的换乘衔接，实现无缝换乘D.综合考虑以上因素，并结合城市发展规划21、在自动化控制工程中，反馈控制系统广泛应用于各种工业过程。对于一个具有负反馈的控制系统，以下关于反馈作用对系统性能影响的论述，正确的是：（）A.负反馈总是会降低系统的响应速度，对系统稳定性没有帮助B.反馈可以减小系统的误差，提高系统的精度和稳定性C.反馈会使系统变得复杂，增加成本，因此在实际应用中应尽量避免D.负反馈对系统性能的影响取决于系统的初始条件和外部干扰22、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23、在热力工程中，研究热交换器的性能时，以下哪个因素对传热效率起着关键作用？（）A.热交换器的材料，选用导热性能好的材料B.热交换器的结构形式，如管壳式、板式等，不同结构的传热效率不同C.流体的流速和温度差，流速越快、温差越大，传热效率越高D.热交换器的外观尺寸，越大越好24、在材料力学中，构件的强度和刚度是设计时需要考虑的重要因素。对于一个承受拉伸载荷的杆件，以下关于强度和刚度设计的分析，正确的是：（）A.只要杆件的强度满足要求，刚度可以不考虑B.刚度越大，杆件的承载能力越强，因此应优先保证刚度C.强度和刚度都要满足要求，强度防止杆件断裂，刚度控制杆件的变形D.强度和刚度相互独立，设计时分别计算即可25、在生物医学工程中，设计一种新型的医疗器械需要考虑安全性、有效性和人体适应性。对于一种植入式心脏起搏器，以下哪种材料在生物相容性方面表现最优？（）A.钛合金B.不锈钢C.陶瓷D.高分子聚合物二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在桥梁工程中，论述大跨度桥梁的结构形式和受力特点，如斜拉桥、悬索桥等，并解释如何进行结构设计和施工监控。2、（本题5分）在化学工程中，讨论反应釜的设计要点，如材料选择、传热方式、搅拌装置的设计以及安全控制措施等，并解释其原理。3、（本题5分）在生物医学工程中，设计一款可穿戴医疗设备（如智能手环、血压计等），需要考虑哪些人体生理参数的监测、设备的舒适性和续航能力等问题？4、（本题5分）在自动化生产线安装与调试课程中，解释自动化生产线的组成和调试步骤，包括机械安装、电气接线、程序调试等，并论述如何提高生产线的稳定性和生产效率。三、作图题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）有一个由圆锥和长方体相贯而成的零件，圆锥底面直径为80mm，高为100mm，长方体长120mm、宽80mm、高60mm，相贯线形状自定。请绘制该零件的三视图，并标注尺寸。2、（本题5分）已知一减速器的结构，由齿轮、轴、箱体和轴承组成。齿轮模数为3，小齿轮齿数为25，大齿轮齿数为50。请绘制减速器的装配图，包括剖面图和尺寸标注。3、（本题5分）提供一个建筑物的弱电系统布置，包括电话、网络、监控等。请绘制该建筑物的弱电系统平面图，标注出设备位置和线路走向。4、（本题5分）根据给定的建筑给排水系统原理图，绘制其卫生间大样图，包括卫生器具、排水管道、地漏等，并标注出管径和坡度。5、（本题5分）有一个光的衍射实验，狭缝宽度为a。请画出中央明纹宽度随狭缝宽度变化的图像、光强分布随位置变化的图像。四、计算题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个电子设备的电源电路中，有一个桥式整流