天水师范学院《工程材料及热处理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工程材料及热处理》2023-2024学年第二学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在制冷工程中，制冷系统的选择需要根据应用场景和制冷要求来确定。对于一个大型冷库，需要保持低温环境且运行稳定，以下哪种制冷系统更合适？（）A.蒸汽压缩式制冷系统，效率高，应用广泛B.吸收式制冷系统，利用热能驱动，环保C.蒸汽喷射式制冷系统，结构简单，成本低D.空气压缩式制冷系统，适用于小型制冷设备2、在通信原理中，数字调制技术是实现数字信号有效传输的关键。对于不同的数字调制方式，如ASK、FSK和PSK，以下哪种说法是错误的？（）A.ASK调制方式简单，但抗噪声性能较差B.FSK调制方式在频带利用率上相对较低C.PSK调制方式具有较高的抗噪声性能和频带利用率D.这三种调制方式在任何情况下性能都相同，可以随意选择使用3、在机械工程领域，对于高速旋转的轴类零件，在设计时需要特别关注的问题是（）A.轴的直径大小，直径越大，承载能力越强B.轴的材料选择，只要材料硬度高，就能满足要求C.轴的结构形状，越复杂越好，以增加美观度D.轴的动平衡，避免因不平衡引起的振动和噪声，甚至导致轴的损坏4、在新能源开发中，太阳能光伏发电系统的效率受到多种因素的影响。以下哪项因素对系统效率的提升最为关键？（）A.提高光伏电池的转换效率B.优化系统的布线和连接方式C.增加太阳能板的面积D.改善逆变器的性能5、在材料力学中，构件的强度和稳定性是设计时需要考虑的重要因素。对于一个承受轴向压缩载荷的细长杆件，以下哪种情况更容易导致杆件失稳？（）A.增加杆件的长度，其他条件不变B.增大杆件的横截面面积，其他条件不变C.选用弹性模量更高的材料，其他条件不变D.减小杆件所受的轴向压力，其他条件不变6、在材料工程中，研发一种新型高强度合金材料时，以下哪个因素对于材料的性能提升最为重要？（）A.合金元素的种类和含量，改变材料的组织结构B.材料的加工工艺，如锻造、热处理C.材料的微观缺陷控制，提高材料的强度和韧性D.对材料进行表面处理，增强耐腐蚀性7、对于一个自动化生产线的设计，以下哪种技术的应用需要重点考虑其可靠性和维护成本？（）A.工业机器人的集成，提高生产效率B.传感器和检测系统，确保产品质量C.数据通信网络，实现设备之间的信息交互D.智能控制系统，优化生产流程8、在通信网络规划中，对于一个城市的无线通信网络覆盖，以下哪种技术可以有效解决室内信号覆盖不足的问题？（）A.宏基站覆盖，提供大范围的信号覆盖B.微基站部署，补充局部区域的信号C.分布式天线系统，通过多个天线分布增强信号D.直放站应用，放大原有信号9、在测控技术与仪器工程中，以下哪种传感器在测量温度时具有较高的精度和稳定性？（）A.热电偶传感器，基于热电效应工作B.热电阻传感器，电阻值随温度变化C.红外传感器，非接触式测量D.随便选一种传感器，都差不多10、在冶金工程中，金属材料的精炼工艺对于提高产品质量至关重要。对于一种纯度要求较高的金属，以下哪种精炼方法更能有效地去除杂质？（）A.电解精炼，纯度高，适用于多种金属B.真空精炼，减少气体杂质含量C.区域熔炼，提纯效果好，成本高D.化学精炼，操作简单，成本较低11、在建筑给排水系统设计中，对于高层建筑，为了保证供水的稳定性和可靠性，以下哪种供水方式较为合适？（）A.直接供水，由市政管网直接供水到用户B.水箱供水，通过屋顶水箱重力供水C.气压供水，利用气压罐储存和调节水量D.变频调速供水，根据用水量自动调整水泵转速12、在通信工程领域，无线通信技术的发展为人们的生活带来了极大的便利。例如，在构建一个大型城市的5G通信网络时，需要考虑基站的覆盖范围、容量、频谱效率等因素。假设该城市人口密集、建筑物众多，对通信容量和速度要求较高，以下哪种5G组网方式是较为合适的？（）A.NSA（非独立组网），利用现有4G基础设施，建设成本较低，但性能提升有限B.SA（独立组网），全新的5G核心网和基站，性能优越，但建设成本高C.毫米波组网，频谱资源丰富，传输速度快，但覆盖范围小D.低频段组网，覆盖范围广，但频谱资源有限，容量相对较小13、在生物医学工程领域，医疗器械的研发需要综合考虑医学需求和工程技术。对于一款用于心脏疾病监测的可穿戴设备，以下哪种功能的实现对于提高诊断准确性最为重要？（）A.实时准确地测量心率和心律B.具备长续航能力，无需频繁充电C.与智能手机实现无缝连接，方便数据传输D.外观设计时尚美观，佩戴舒适14、在电气工程中，变压器是一种重要的设备，用于改变电压的大小。在变压器的运行过程中，会产生损耗，包括铜损和铁损。以下关于变压器损耗对其效率影响的说法，正确的是：（）A.铜损和铁损对变压器效率的影响相同，都会显著降低其性能B.变压器的损耗可以忽略不计，不会对其效率产生实质性影响C.减少铜损可以通过增大导线截面积，而减少铁损则较为困难D.铁损在变压器轻载时占主导，铜损在重载时占主导，两者共同影响效率15、在电子工程中，设计集成电路时，以下哪个方面对于提高芯片性能至关重要？（）A.减小晶体管的尺寸，以增加集成度B.增加芯片的面积，容纳更多的元件C.选用价格昂贵的材料，保证质量D.忽略散热问题，专注于提高功能二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在计算机硬件系统设计中，包括CPU、内存、主板等部件，阐述其工作原理和相互关系。如何进行系统的性能优化和兼容性设计？2、（本题5分）在矿山开采工程中，采用露天开采或地下开采方式时，需要考虑哪些因素（如矿体规模、矿石品位、地质条件等）？并说明两种开采方式的优缺点。3、（本题5分）在农业工程中，论述精准农业的技术体系，包括遥感监测、变量施肥、智能灌溉等，并阐述其对农业生产效率和可持续性的作用。4、（本题5分）在新能源技术中，除了太阳能和风能，还有其他多种新能源形式。请深入探讨生物质能、地热能、海洋能等新能源的特点、利用方式和发展现状，并分析它们在能源领域的应用前景和面临的挑战。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个自动化生产线上，一个电动机通过减速器带动一个输送带。电动机转速为1450r/min，减速器的传动比为10，输送带的线速度要求为1m/s。计算减速器输出轴的转速和输送带滚轮的直径。2、（本题5分）某电子电路中，有一个串联LC电路，L=50μH，C=0.1μF，电源频率为100kHz。计算电路的阻抗和电流。3、（本题5分）在一个工业自动化生产线中，有一个输送带需要输送一批货物，输送带的速度为1.5m/s，货物的单件重量为10kg，输送带的运行时间为每天8小时，输送距离为50米。计算每天输送的货物总量以及输送带所需的驱动功率。假设输送带的效率为85%，启动和停止时的加速度和减速度均为0.5m/s²。4、（本题5分）某一电子电路中，电阻R1的阻值为100欧姆，R2的阻值为200欧姆，它们串联后接在10伏特的直流电源上。计算电路中的总电阻、电流以及R1和R2两端的电压分别是多少。若在此基础上，再并联一个50欧姆的电阻R3，求新的总电阻和总电流。5、（本题5分）在一个液压系统中，有一个双作用液压缸，缸筒内径为80mm，活塞杆直径为40mm，行程为500mm。当工作压力为5MPa时，计算液压缸的推力、拉力和运动速度。四、作图题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）设计一个光伏电站的布局，包括光伏组件、逆变器、变压器、电缆等设施。请绘制光伏电站的平面布置图和电气接线图，标注各设施的位置和连接方式。2、（本题10分）某电子电路由电阻、电容、电感和晶体管组成。电阻值分别为100Ω、200Ω和500Ω，电容值为10μF，电感值为10mH，晶体管型号为NPN型。请绘制该电路的