白城师范学院《土木工程专业概论》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《土木工程专业概论》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、在控制工程中，系统的稳定性是判断其性能的重要指标。对于一个线性定常系统，以下哪种方法可以用于判断其稳定性？（）A.劳斯判据B.奈奎斯特判据C.根轨迹法D.以上方法均可2、在食品工程中，食品加工工艺的选择需要考虑食品安全、营养保留和口感等因素。对于一种易氧化的水果，要加工成果汁并延长保质期，以下哪种加工工艺更优？（）A.热灌装工艺，杀菌彻底，保质期长B.无菌灌装工艺，营养损失少，品质高C.冷冻浓缩工艺，保留风味，能耗低D.膜分离工艺，选择性高，无污染3、在电子工程中，集成电路的设计和制造是核心技术之一。当设计一款用于高性能计算的芯片时，以下哪种晶体管技术能够提供更高的集成度和更低的功耗？（）A.场效应晶体管（FET），通过电场控制电流B.双极型晶体管（BJT），具有较高的电流驱动能力C.绝缘栅双极型晶体管（IGBT），结合了FET和BJT的优点D.量子阱晶体管（QWT），利用量子效应提高性能4、在纳米技术工程中，制备一种纳米材料时，以下哪个环节对于控制材料的尺寸和性能最为关键？（）A.反应前驱体的选择和配比，影响成核过程B.反应条件的控制，如温度、压力、时间C.后处理和分离提纯，获得纯净的纳米材料D.以上环节的精细调控和协同作用5、在自动化工程中，为了实现对工业生产过程的精确控制，需要选择合适的控制算法。对于一个具有大惯性、大滞后特性的生产过程，以下哪种控制算法效果较好？（）A.比例积分微分（PID）控制B.模糊控制C.自适应控制D.预测控制6、在材料成型及控制工程中，不同的成型工艺适用于不同的材料和产品要求。对于制造一个复杂形状的金属零件，以下哪种成型工艺能够提供最高的精度和表面质量？（）A.铸造，适用于大批量生产B.锻造，提高零件的力学性能C.冲压，生产效率高D.数控加工，精确控制形状和尺寸7、在流体力学中，管道内流体的流动特性对于工程设计具有重要意义。对于一个圆形管道内的层流流动，以下哪种因素对流体阻力的影响最大？（）A.管道直径B.流体流速C.流体粘度D.管道长度8、在水利工程中，水库的调度和管理是一项复杂的任务。当面临一个干旱季节，水库的蓄水量有限，需要满足农业灌溉、城市供水和水力发电等多种需求时，以下哪种调度策略是最为合理的？（）A.优先满足农业灌溉需求，保障粮食生产B.优先满足城市供水需求，确保居民生活C.优先满足水力发电需求，创造经济效益D.根据各需求的紧急程度和重要性进行综合权衡和合理分配9、在光学工程中，激光技术在众多领域得到了广泛应用。假设一家科研机构正在开展一项基于激光的材料加工研究，需要选择合适的激光类型和参数。以下哪种激光在材料加工中具有更高的精度和效率？（）A.二氧化碳激光B.固体激光C.光纤激光D.半导体激光10、在化学工程中，精馏塔是用于分离混合物的重要设备。影响精馏塔分离效果的因素包括塔板数、回流比和进料位置等。以下关于回流比对精馏塔分离效果影响的分析，正确的是：（）A.回流比越大，精馏塔的分离效果越好，能耗也越低B.回流比的增加对分离效果影响不大，主要取决于塔板数C.适当增加回流比可以提高精馏塔的分离效果，但会增加能耗D.回流比越小，精馏塔的操作越简单，分离效果也能满足要求11、在电气工程中，电力系统的稳定性是保障可靠供电的关键。影响电力系统稳定性的因素包括负荷变化、发电机出力和电网结构等。以下关于负荷变化对电力系统稳定性影响的说法，正确的是：（）A.负荷突然增加会导致系统频率下降，严重时可能引起系统崩溃B.负荷变化对电力系统稳定性影响较小，可以忽略不计C.只要发电机有足够的备用容量，负荷变化不会影响系统稳定性D.负荷变化主要影响系统电压，对频率没有影响12、在大型桥梁的建设中，需要考虑多种因素以确保其结构的稳定性和安全性。当面临强风环境时，以下哪种结构设计策略对于减少桥梁的风致振动最为有效？（）A.增加桥梁的自重，以提高其抵抗风荷载的能力B.采用流线型的桥梁截面形状，降低风阻C.在桥梁上安装大量的阻尼器，吸收振动能量D.增加桥梁的跨度，减少风对桥梁的作用面积13、在航空航天工程中，飞行器的空气动力学设计直接影响其飞行性能。假设要设计一款新型的无人机。对于如何优化无人机的空气动力学性能，以下哪项设计思路是最为重要的？（）A.不进行风洞试验和数值模拟，仅凭经验设计外形B.结合理论分析、数值模拟和风洞试验，对无人机的外形进行精细化设计。优化机翼的形状、机身的流线型、控制面的布局等，减少空气阻力，提高升力，增强飞行的稳定性和操控性，同时考虑隐身性能和结构强度等要求C.只追求外形的独特，不考虑空气动力学原理D.完全复制现有无人机的外形，不进行创新设计14、在材料工程中，新型材料的研发不断推动着各领域的技术进步。以下关于新型复合材料的特点，说法正确的是：（）A.复合材料的性能只取决于增强材料的性能，基体材料的作用不大B.复合材料可以通过合理设计实现各组分性能的优势互补，具有优异的综合性能C.复合材料的制备工艺简单，成本低，易于大规模生产D.复合材料在使用过程中不会出现老化和失效的问题，使用寿命长15、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.电流反馈二、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）在建筑采光与照明设计中，如何根据建筑物的功能和使用要求确定采光系数和照明标准？探讨天然采光和人工照明的结合方式以及节能照明设备的应用。2、（本题5分）在建筑节能工程中，从建筑围护结构（墙体、门窗、屋面）、空调系统和照明系统等方面，阐述有哪些节能技术和措施可以应用，并分析其节能效果和经济性。3、（本题5分）在计算机辅助设计中，说明有限元分析的基本思想和步骤。举例说明如何使用有限元分析软件对机械结构进行强度和模态分析，并解释分析结果的意义。4、（本题5分）在水利工程施工中，说明土方工程和混凝土工程的施工方法和质量控制要点，并分析如何应对施工中的常见问题。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个通风系统中，风道的直径为800mm，空气流速为10m/s，空气密度为1.2kg/m³。计算风道中的风量以及阻力损失，已知阻力系数为0.02。2、（本题5分）某混凝土结构柱，承受的轴向压力设计值为2000kN，柱的截面尺寸为400mm×400mm，混凝土的抗压强度设计值fc=14.3N/mm²。计算该柱所需配置的纵向钢筋面积。3、（本题5分）一个机械传动系统中，主动轴转速为1200r/min，从动轴转速为400r/min，传动比为3。选用齿轮传动，模数为4mm，小齿轮齿数为20。计算大齿轮的齿数、中心距和齿轮的宽度。4、（本题5分）在一个钢结构框架中，一根柱子承受的轴向压力为1000kN，柱子截面为矩形，长为200mm，宽为150mm。计算柱子的压应力。5、（本题5分）在一个自动化控制系统中，控制器的传递函数为Gc(s)=5(s+1)/(s+5)，被控对象的传递函数为Go(s)=1/(s²+3s+2)。给定输入为斜坡信号r(t)=t，计算系统的稳态误差。四、作图题（本大题共4个小题，共40分)1、（本题10分）提供一个管道支架的受力分析和结构设计。请绘制该管道支架的受力分析图和结构设计图，标注出受力大小和结构尺寸。2、（本题10分）设计一个简单的污水处理工艺流程，包括格栅、