广西艺术学院《工程数值方法》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、在光学工程中，研究光的传播和成像特性是基础内容。对于一个凸透镜，当物体位于其焦点以内时，所成的像为：（）A.倒立实像B.正立实像C.倒立虚像D.正立虚像2、在地质工程中，以下哪种地质灾害对人类生命财产的威胁最大？（不少于180字）（）A.地震B.滑坡C.泥石流D.地面沉降3、在食品工程中，食品加工过程中的杀菌技术对于保证食品安全至关重要。对于一种热敏性食品（如牛奶），以下哪种杀菌方法能够在保持食品营养和风味的同时有效杀灭微生物？（）A.高温瞬时杀菌，短时间高温处理B.巴氏杀菌，低温长时间处理C.超高温杀菌，高温短时间处理D.辐照杀菌，利用射线杀灭微生物4、在工业生产的精益管理中，以下哪个原则是实现减少浪费和提高效率的核心？（）A.价值流分析，识别增值和非增值活动B.准时化生产，在需要的时候生产需要的产品C.自働化，让设备具有自动检测和纠错能力D.持续改进，不断优化生产流程5、在建筑工程中，暖通空调系统的设计对于室内环境的舒适度和能源消耗有着重要影响。对于一个大型商业综合体，需要满足不同区域的温度、湿度和通风要求，同时考虑节能和运行成本。以下哪种暖通空调系统方案更为合理？（）A.集中式空调系统，便于统一管理和控制B.分散式空调系统，灵活性高，可独立调节C.变风量空调系统，根据负荷变化调节送风量D.地源热泵空调系统，利用地热能源，节能环保6、在电气工程中，设计一个城市的电力配送网络时，以下哪个因素对网络的稳定性和可靠性至关重要？（）A.变压器的容量和布局，满足负荷需求B.输电线路的材料和绝缘性能，减少电能损耗C.电力调度系统的智能化程度，优化资源分配D.备用电源和应急措施的设置，应对突发故障7、在船舶工程中，船舶的稳定性是航行安全的重要保障。当船舶在装载货物时，为了保证船舶的纵向稳定性，以下哪种措施是有效的？（）A.将重货装在船首B.将重货装在船尾C.将重货均匀分布在船舱D.将重货集中装在船中部8、在地质工程中，地质灾害的防治是重要的工作内容。以下关于滑坡灾害防治措施的说法，合理的是：（）A.排水工程可以降低滑坡体的含水量，从而提高稳定性，但对于大型滑坡效果不明显B.支挡工程如挡土墙和抗滑桩能够直接阻止滑坡体的滑动，是最有效的防治措施C.削坡减载可以减小滑坡体的下滑力，但可能会引发新的滑坡D.监测预警对于滑坡灾害的防治作用不大，主要依靠工程措施进行治理9、在化学工程中，反应过程的优化对于提高产品质量和产量具有重要意义。对于一个可逆放热反应，为了提高反应的转化率，以下哪种操作条件的调整最为有效？（）A.升高反应温度，加快反应速率B.降低反应温度，促使平衡向产物方向移动C.增加反应物浓度，提高反应推动力D.减小产物浓度，促使平衡正向移动10、在电子工程中，集成电路的设计和制造是核心技术之一。假设要设计一款高性能的数字集成电路。对于如何提高集成电路的性能和降低功耗，以下哪项方法是最为关键的？（）A.不考虑芯片的布局和布线，只关注电路功能B.采用先进的制程工艺，优化电路架构和逻辑设计，合理规划芯片的布局和布线，以及进行有效的功耗管理。通过这些手段，可以提高电路的运行速度，减少能量消耗，同时提高芯片的集成度和可靠性C.选择最复杂的电路架构，不考虑实际需求D.降低工作电压，不考虑对性能的影响11、在机械原理中，机构的运动分析和设计是重要内容。对于一个四杆机构，要实现从动件的急回运动特性，以下哪种方法可行？（）A.改变机构中杆件的长度B.改变原动件的运动速度C.改变机构的安装位置D.以上方法均可12、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13、在机械制造工艺中，切削加工是常用的方法之一。切削参数的选择对加工质量、效率和成本有着重要的影响。以下关于切削速度对加工表面质量影响的描述，正确的是：（）A.切削速度越高，加工表面质量越好，因为切削力减小B.切削速度对加工表面质量没有明显影响，主要取决于刀具的几何形状C.过高的切削速度会导致切削温度升高，使加工表面产生烧伤和残余应力D.切削速度越低，加工表面粗糙度越小，因此应尽量选择低速切削14、在热工工程中，换热器是用于实现热量交换的设备。影响换热器传热效率的因素包括传热面积、传热温差和传热系数等。以下关于传热系数对传热效率影响的说法，正确的是：（）A.传热系数越大，传热效率越低，因为热量传递阻力增大B.传热系数对传热效率没有直接影响，主要取决于传热面积和温差C.提高传热系数可以显著增强传热效率，通常通过改进换热器的结构和流体流动方式来实现D.传热系数只与换热器的材料有关，与操作条件无关15、在材料科学中，金属材料的性能取决于其晶体结构、化学成分和加工工艺等。对于一种高强度合金钢，以下关于化学成分对其性能影响的描述，正确的是：（）A.合金元素的添加只会提高金属材料的强度，对其他性能没有影响B.化学成分的微小变化对合金钢的性能影响不大，可以忽略不计C.合理控制合金元素的种类和含量，可以显著改善合金钢的强度、韧性和耐腐蚀性D.化学成分是决定合金钢性能的唯一因素，加工工艺对其没有作用16、在安全工程中，预防火灾事故是重要的工作内容。对于一个存放易燃化学品的仓库，以下哪种防火措施最为关键？（）A.安装火灾报警系统B.配备充足的灭火器材C.保持良好的通风条件D.严格控制火源和电气设备17、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18、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19、在机器人工程中，开发一款工业机器人的控制系统时，以下哪个方面的性能对于机器人的精确操作和高效运行至关重要？（）A.传感器的精度和响应速度，获取准确的环境信息B.控制算法的复杂度和稳定性，实现精确控制C.通信协议的可靠性和实时性，保证数据传输D.以上三个方面的协同优化和提升20、在环境工程中，以下哪种废水处理方法主要用于去除重金属离子？（不少于180字）（）A.化学沉淀法B.膜分离法C.离子交换法D.生物处理法二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）在机械制造及其自动化领域，详细阐述数控机床的工作原理和优势。分析在数控加工过程中如何保证加工精度和提高生产效率。2、（本题5分）在通信网络课程里，阐述通信网络的拓扑结构和协议，如星型网络、TCP/IP协议等，并解释如何进行网络性能评估和优化。3、（本题5分）在污水处理厂的污泥处理与处置中，有哪些方法（如浓缩、脱水、焚烧、堆肥）？如何根据污泥的性质和处理要求选择合适的处理处置方式，并考虑环境影响和资源回收利用。三、作图题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个自动化生产线需要一个产品包装工位，能够完成产品的包装和贴标。请绘制包装工位的布局图和设备结构示意图，标注各部件的位置和工作流程。2、（本题5分）设计一个简单的自动化仓储系统，包括货架、堆垛机、输送线、控制系统等。请绘制该仓储系统的平面布局图和立体示意图，标注各部件的尺寸和运行路线。3、（本题5分）一个质量分布均匀的圆盘，绕通过圆心且垂直于盘面的轴以角速度ω匀速转动。请画出圆盘的转动惯量随半径变化的图像、角动量随时间变化的图像和转动动能随角速度变化的图像。4、（本题5分）根据提供的工艺流程图，绘制相应的管道仪表流程图（P&ID）。包括管道的走向、管径、阀门、仪表的位置和类型等，并标注出各设备和管道的编号和名称。5、（本题5分）设计一个简单的桥梁伸缩缝，能够适应桥梁的变形。请绘制伸缩缝的结构详图和安装示意图，标注伸缩缝的材料、尺寸和施工要点。四、计算题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分