北方工业大学《工程热力学与传热学》2025-2026学年第一学期期末试卷

站名：站名：年级专业：姓名：学号：凡年级专业、姓名、学号错写、漏写或字迹不清者，成绩按零分记。…………密………………封………………线…………第1页，共2页北方工业大学《工程热力学与传热学》2025-2026学年第一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20个小题，每小题2分，共40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、在食品工程中，食品安全和质量控制是至关重要的。假设一家食品加工厂要生产一种保质期较长的罐装食品，需要采取一系列措施来确保食品的安全和质量。以下哪种措施是最为关键的？（）A.严格的原材料采购和检验B.先进的杀菌和密封技术C.完善的生产过程监控和质量检测D.合理的食品添加剂使用和控制2、在通信工程中，信号传输的质量和效率受到多种因素的制约，如噪声、衰减和干扰等。对于一个长距离的通信线路，以下关于衰减对信号传输影响的分析，正确的是：（）A.衰减只会导致信号强度减弱，不会影响信号的频率和相位B.衰减可以通过增加信号发射功率完全补偿，不会影响通信质量C.随着传输距离的增加，衰减会使信号严重失真，影响通信的可靠性D.衰减对数字信号的传输影响较大，对模拟信号的传输影响较小3、在工程结构设计中，对于承受动荷载的构件，以下哪种材料特性尤为重要？（）A.材料的屈服强度，因为它决定了构件在静态下的承载能力B.材料的抗拉强度，以确保构件在拉伸时不会断裂C.材料的疲劳强度，由于动荷载会导致材料反复受力，容易产生疲劳破坏D.材料的硬度，硬度高的材料更能抵抗磨损和变形4、在印刷工程中，以下哪种印刷方式适用于印刷精美画册和包装？（不少于180字）（）A.凸版印刷B.平版印刷C.凹版印刷D.丝网印刷5、在自动控制系统中，反馈环节对于系统的性能有着关键影响。对于一个需要快速响应并且稳定性要求较高的控制系统，以下哪种反馈方式更为有效？（）A.正反馈B.负反馈C.电压反馈D.电流反馈6、在水利工程中，大坝的设计需要综合考虑多种因素，如地形、地质、水文等。对于一个位于峡谷地区、库容较大的水利枢纽工程，以下哪种大坝类型在技术和经济上可能更为合理？（）A.重力坝，依靠自身重力维持稳定B.拱坝，利用拱的作用将水压力传递到两岸山体C.土石坝，由土石料堆积而成D.橡胶坝，通过充水或充气改变坝体形状7、在控制工程中，模糊控制是一种智能控制方法。以下关于模糊控制的描述，哪一项是不正确的？（）A.模糊控制适用于难以建立精确数学模型的系统B.模糊控制通过模糊推理和模糊决策来实现控制C.模糊控制的规则库是通过大量实验和经验总结得到的D.模糊控制的精度一定比传统控制方法高8、在软件开发过程中，对于一个复杂的系统，采用以下哪种软件架构模式能够提高系统的可扩展性和可维护性？（）A.单层架构，所有功能都在一个层次中实现B.两层架构，将用户界面和数据处理分开C.三层架构，分为表示层、业务逻辑层和数据访问层D.微服务架构，将系统拆分成多个独立的服务9、在光学工程中，以下哪种光学现象是由于光的折射引起的？（不少于180字）（）A.小孔成像B.海市蜃楼C.日食D.月食10、在土木工程的桥梁设计中，需要考虑多种因素以确保桥梁的安全性和耐久性。假设要设计一座跨越宽阔河流的大型桥梁。对于如何选择合适的桥梁结构形式，以下哪项考虑是最为重要的？（）A.只考虑美观性，不考虑结构的力学性能和施工难度B.综合考虑桥梁的跨度、荷载要求、地质条件、施工技术和经济成本等因素。例如，如果跨度较大且地质条件复杂，可能会选择斜拉桥或悬索桥；如果施工条件有限且经济成本较为敏感，可能会选择梁桥或拱桥。同时，还要考虑结构的力学性能，确保桥梁在长期使用中能够安全可靠C.选择施工最简单的结构形式，不考虑其他因素D.模仿附近已有的桥梁结构，不进行独立的设计分析11、在机械工程领域，对于复杂机械系统的设计，需要综合考虑多个因素。当设计一个用于重型工业生产的传动系统时，以下哪种材料的选择是最为关键的考虑因素？（）A.材料的成本，以控制整个系统的造价B.材料的强度和耐磨性，确保系统在高负荷下长期稳定运行C.材料的可加工性，便于制造和装配D.材料的外观美观度，提升系统的整体形象12、在安全工程中，对于一个化工厂，需要采取多种措施预防火灾和爆炸事故。以下哪种措施在预防易燃易爆气体泄漏引发的事故方面最为关键？（）A.安装可燃气体检测报警器，及时发现泄漏B.加强通风系统，降低气体浓度C.采用防爆电气设备，防止电火花引发事故D.制定完善的应急预案，定期进行演练13、在材料工程中，研究新型金属材料的性能时，以下哪项测试是必不可少的？（）A.拉伸试验，以确定材料的强度和延展性B.硬度测试，硬度高就说明材料性能好C.冲击试验，意义不大，可以省略D.只进行理论分析，不需要实际测试14、在生物医学工程中，医疗器械的研发需要综合考虑医学需求、工程技术和法规要求。假设正在开发一种新型的心脏起搏器，需要满足小型化、低功耗和长寿命等要求。以下哪种技术的应用对于实现这些要求最为关键？（）A.微机电系统（MEMS）技术B.纳米技术C.无线通信技术D.人工智能技术15、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16、在环境工程中，污水处理是一项重要的任务。对于一个城市污水处理厂，需要处理大量的生活污水和工业废水，达到排放标准。在选择污水处理工艺时，需要考虑污水的水质特点、处理规模、成本和环境影响等因素。假设该污水处理厂接收的污水中有机物含量较高，氮磷含量也较高，以下哪种工艺是较为合适的？（）A.传统活性污泥法，工艺成熟，但脱氮除磷效果一般B.A2/O工艺，具有较好的脱氮除磷效果，但工艺流程较长C.SBR工艺，运行灵活，但对自控要求较高D.氧化沟工艺，处理效果稳定，但占地面积较大17、在化工工程中，进行化学反应器的设计时，需要考虑反应速率、转化率和选择性等因素。对于一个可逆放热反应，为了提高产物的选择性，以下哪种操作条件较为适宜？（）A.提高反应温度B.降低反应温度C.增加反应物浓度D.减小反应物浓度18、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19、在汽车工程中，电动汽车的发展成为了行业的趋势。假设一家汽车公司正在研发一款高性能的电动汽车，需要解决电池续航里程和充电时间的问题。以下哪种技术创新对于提升电动汽车的性能最为关键？（）A.开发高能量密度的电池B.改进电池的快速充电技术C.优化电动汽车的动力系统控制策略D.减轻车身重量以降低能耗20、在电子电路设计中，电阻、电容和电感是常见的基本元件。对于一个包含这些元件的交流电路，当频率发生变化时，电路的阻抗也会随之改变。以下关于频率对电路阻抗影响的分析，正确的是：（）A.频率变化对电阻的阻抗没有影响，对电容和电感的阻抗影响较大B.频率变化对所有元件的阻抗影响相同，阻抗都会随频率线性变化C.频率变化主要影响电容的阻抗，对电阻和电感的阻抗影响可以忽略不计D.频率变化对电感的阻抗影响最大，对电阻和电容的阻抗几乎没有影响二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在热力学中，解释热力学第一定律和热力学第二定律的内容。分析在热力循环（如卡诺循环）中如何应用这两个定律，并说明其对能源利用的指导意义。2、（本题5分）环境工程中的大气污染治理是重要的研究方向。请详细说明大气污染物的种类和来源，分析常见的大气污染治理技术，如脱硫脱硝、颗粒物去除等的原理和应用效果，并探讨如何制定有效的大气污染防治策略。3、（本题5分）在机械制造工艺学中，解释精密加工技术的原理和应用，如超精密切削、珩磨等，并分析其对产品精度和表面质量的提升作用。三、作图题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个简单的污水处理厂的平面布局，包括进水区、处理区、出水区等。请绘制污水处理厂的平面图，标注各区域的功能和主要设施的位置。2、（本题5分）绘制一个桥梁的预应力钢筋布置图，已知桥梁的结构形式、跨度、荷载等。标明预应力钢筋的走向、锚固位置、数量和规格。3、（本题5分）设计一个加油站的布局，包括油罐区、加油机、站房等设施。请绘制加油站的平面布置图和工艺流程图，标注各设施的位置、间距和相关尺寸。4、（本题5分）有一均匀磁场B垂直于纸面，一个边长为L的正方形导线框以角速度ω绕其中一边匀速转动。请画出导线框在不同时刻的磁通量变化图像，并求出产生的感应电动势的表达式，画出感应电动势随时间变化的图像。5、（本题5分）有一个房屋的平面布局，包括客厅、卧室、厨房和卫生间。客厅面积为40平方米，卧室面积分别为20平方米和15平方米，厨房面积为1