2025年大学一年级（能源与动力工程）能源与动力基础试题及答案

2025年大学一年级（能源与动力工程）能源与动力基础试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共40分）答题要求：本卷共20小题，每小题2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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.下列能源中，属于一次能源的是（）A.电能B.焦炭C.太阳能D.汽油2.能源按其形成和来源分类，下列不属于来自太阳辐射能的是（）A.煤炭B.石油C.天然气D.地热能3.热机效率的定义是（）A.热机输出的功与输入的热量之比B.热机输入的热量与输出的功之比C.热机输出的功与燃料燃烧释放的热量之比D.热机燃料燃烧释放的热量与输出的功之比4.下列哪种循环是理想气体的可逆循环（）A.卡诺循环B.朗肯循环C.布雷顿循环D.奥托循环5.提高朗肯循环热效率的有效方法是（）A.提高蒸汽初温度B.提高蒸汽初压力C.降低乏汽压力D.以上都是6.蒸汽动力装置中，汽轮机的作用是（）A.将热能转化为机械能B.将机械能转化为电能C.将热能转化为电能D.将电能转化为机械能7.燃气轮机装置中，压气机的作用是（）A.提高燃气压力B.降低燃气压力C.提高空气压力D.降低空气压力8.下列哪种制冷循环属于压缩式制冷循环（）A.蒸汽压缩制冷循环B.吸收式制冷循环C.蒸汽喷射制冷循环D.吸附式制冷循环9.蒸汽压缩制冷循环中，制冷剂在蒸发器中的状态变化是（）A.汽化B.液化C.升华D.凝华10.热泵的工作原理是（）A.将低温物体的热量传递给高温物体B.将高温物体的热量传递给低温物体C.将电能转化为热能D.将热能转化为电能11.下列哪种能源是可再生能源（）A.天然气B.核能C.太阳能D.煤炭12.能源与动力工程的研究对象不包括（）A.能源的开发B.能源的利用C.动力的生产D.信息的处理13.下列哪种设备不属于热交换器（）A.锅炉B.冷凝器C.蒸发器D.压缩机14.热传递的基本方式不包括（）A.热传导B.热对流C.热辐射D.热扩散15.下列哪种材料的导热系数最大（）A.金属B.陶瓷C.塑料D.橡胶16.对流换热系数与下列哪些因素无关（）A.流体的性质B.固体表面的形状C.流体的流动状态D.环境的温度17.辐射换热的特点不包括（）A.不需要介质B.可以在真空中进行C.热传递速度快D.只发生在高温物体之间18.下列哪种能源是清洁能源（）A.煤炭B.石油C.天然气D.水能19.能源与动力工程在国民经济中的作用不包括（）A.提供动力B.促进经济发展C.保障国家安全D.提高人口素质20.未来能源发展的趋势不包括（）A.多元化B.清洁化C.高效化D.单一化第II卷（非选择题共60分）二、填空题（共10分）答题要求：本大题共5小题，每小题2分。请在题中的横线上填上正确答案。21.能源按其是否可重复利用可分为________能源和________能源。22.热机是将________能转化为________能的装置。23.卡诺循环由两个________过程和两个________过程组成。24.蒸汽压缩制冷循环主要由压缩机、________、________和膨胀阀四个部件组成。25.热泵的供热系数等于________与________之比。三、简答题（共20分）答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。26.简述能源与动力工程的主要研究内容。27.说明提高热机效率的主要途径。28.简述蒸汽压缩制冷循环的工作原理。29.解释热泵的工作原理及其在实际中的应用。四、分析题（共15分）材料：某火力发电厂采用朗肯循环，蒸汽初压力为10MPa，初温度为500℃，乏汽压力为0.004MPa。已知该循环的热效率为40%，汽轮机的排汽干度为0.88。答题要求：根据上述材料，回答以下问题。每小题的题目字数150字到200字之间并留出3行空白作答区域。30.计算该循环的吸热量和放热量。31.分析提高该循环热效率的可行措施。32.讨论汽轮机排汽干度对循环性能的影响。五、论述题（共15分）材料：随着全球能源需求的不断增长和对环境保护的日益重视，新能源的开发和利用成为能源与动力工程领域的研究热点。太阳能、风能、水能等新能源具有清洁、可再生等优点，但也存在能量密度低、间歇性强等问题。答题要求：根据上述材料，结合能源与动力工程的相关知识，论述新能源开发和利用面临的挑战及应对策略。每小题的题目字数150字到200字之间并留出3行空白作答区域。33.分析新能源开发和利用面临的主要挑战。34.提出应对新能源开发和利用挑战的策略。答案：1.C2.D3.A4.A5.D6.A7.C8.A9.A10.A11.C12.D13.D14.D15.A16.D17.D18.D19.D20.D21.可再生、不可再生22.热、机械23.等温、绝热24.冷凝器、蒸发器25.供热量、消耗的功量26.能源与动力工程主要研究能源的开发、转换、利用以及动力的生产、传输和控制等。包括各种能源的特性、热工转换原理、动力机械的设计与运行等内容，旨在提高能源利用效率，实现能源的清洁可持续发展。27.提高热机效率的主要途径有：提高高温热源温度，降低低温热源温度；减少燃烧过程中的不可逆损失，如减少散热、不完全燃烧等；优化热机循环过程，采用更高效的循环方式；提高热机部件的效率，减少摩擦等损失。28.蒸汽压缩制冷循环的工作原理是：压缩机将低温低压的制冷剂蒸汽压缩成高温高压蒸汽，送入冷凝器；在冷凝器中，蒸汽向冷却水放热冷凝成液体；液体经膨胀阀节流降压降温后进入蒸发器；在蒸发器中，液体吸收被冷却物体的热量汽化成蒸汽，完成制冷循环。29.热泵的工作原理是通过消耗一部分电能，将低温热源的热量传递到高温热源。在实际中，热泵可用于冬季供暖，将室外低温空气或土壤中的热量提取出来供室内取暖；也可用于工业生产中的余热回收等，提高能源利用效率。30.首先根据蒸汽初参数和乏汽压力，通过蒸汽热力性质表查得相关焓值。吸热量为蒸汽在锅炉中从液态变为过热蒸汽的焓增。放热量为乏汽在冷凝器中凝结的焓降。具体计算需准确查取焓值后按公式计算。31.提高该循环热效率的可行措施有：进一步提高蒸汽初温度和初压力，这样可增加循环的平均吸热温度；降低乏汽压力，能减小循环的平均放热温度；优化汽轮机和锅炉等设备的运行，减少散热等不可逆损失。32.汽轮机排汽干度对循环性能有重要影响。排汽干度越低，说明蒸汽中含水量越高。这会导致汽轮机末级叶片侵蚀加剧，降低汽轮机效率；同时使循环的放热量增加，吸热量不变时热效率降低，还可能影响整个动力装置的安全性和稳定性。33.新能源开发和利用面临的主要挑战包括：能量密度低，如太阳能、风能分布分散，获取能量需较大面积设备；间歇性强，受自然条件影响大，难以持续稳定