哈尔滨信息工程学院《热工基础》2023-2024学年第二学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页哈尔滨信息工程学院《热工基础》

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批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题2分，共30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2、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3、在通信工程中，信号传输的质量是衡量通信系统性能的重要指标。以下关于影响信号传输质量的因素，说法准确的是：（）A.信号的频率越高，传输过程中的衰减越大，因此应尽量使用低频信号进行传输B.噪声会干扰信号传输，降低信噪比，但通过增加信号发射功率可以完全消除噪声的影响C.多径传播会导致信号的时延和衰落，采用分集接收技术可以有效克服多径效应，但会增加系统复杂度D.传输介质的特性对信号传输质量没有影响，只要信号源和接收器性能良好就能保证传输质量4、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5、在印刷工程中，数字印刷技术逐渐取代传统印刷技术。对于一个小批量、个性化印刷订单，以下哪种数字印刷技术在成本和质量方面具有优势？（）A.喷墨印刷，通过喷头喷射墨滴成像B.激光印刷，利用激光束扫描成像C.电子照相印刷，基于静电原理成像D.热敏印刷，通过加热改变热敏材料颜色成像6、在地质工程中，对于一个大型的隧道工程，在施工前需要进行详细的地质勘察。以下哪种勘察方法能够更准确地获取隧道沿线的地质结构和岩石特性？（）A.地质测绘，通过实地观察和记录地质现象B.钻探，直接获取地下岩芯样本C.地球物理勘探，利用物理方法探测地下情况D.坑探，开挖探坑进行直观观察7、在化学工程中，进行一个化学反应的工艺优化时，以下哪个方面的研究通常最为关键？（）A.反应的温度和压力条件，提高反应速率和转化率B.反应物的浓度和配比，控制反应进程C.催化剂的选择和使用，降低反应活化能D.反应设备的材质和结构，保证反应安全8、在材料科学中，研究材料的力学性能对于工程应用具有重要意义。一种金属材料在拉伸试验中，其屈服强度明显高于抗拉强度，这种材料可能具有：（）A.良好的塑性B.较高的硬度C.较好的韧性D.较强的脆性9、在电子工程领域，集成电路的发展是推动电子产品不断更新换代的关键因素之一。对于一款高性能的智能手机芯片，其制造工艺和架构设计都至关重要。假设现在要研发一款主打低功耗、高性能的手机芯片，以下哪种制造工艺和架构组合是较为合适的？（）A.28nm制造工艺，ARM架构，性能一般，功耗较高B.14nm制造工艺，Intel架构，性能强劲，但成本较高C.7nm制造工艺，自研架构，性能卓越，功耗控制出色，但研发难度大D.45nm制造工艺，MIPS架构，成熟稳定，成本较低10、在热能工程中，提高热力循环的效率对于能源的有效利用具有重要意义。对于一个以蒸汽为工质的朗肯循环，以下哪种措施能够显著提高循环效率？（）A.提高蒸汽初温B.降低蒸汽初压C.增加冷凝器冷却水量D.减小汽轮机排汽压力11、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12、在机械制造工程中，精密加工技术对于生产高精度的零件至关重要。假设要制造一个用于航空发动机的关键零件，要求尺寸精度达到微米级别，表面粗糙度极低。以下哪种加工方法是较为合适的？（）A.车削加工，通用性强，但精度和表面质量较难达到要求B.铣削加工，能够加工复杂形状，但对于高精度零件可能不够C.磨削加工，精度较高，表面质量好，但效率相对较低D.电火花加工，适用于特殊材料和复杂形状，但加工表面有微观裂纹13、在道路桥梁与渡河工程中，桥梁的结构设计需要考虑多种荷载和环境因素。对于一座跨越宽阔河流的大跨度斜拉桥，以下哪种结构参数对于其抗风稳定性最为关键？（）A.桥塔高度和形状B.拉索的布置和张力C.主梁的截面形式和尺寸D.桥墩的基础形式14、在材料工程中，新型材料的研发不断推动着各个领域的技术进步。假设正在研究一种用于高温环境的新型合金材料，需要具备良好的高温强度和抗氧化性能。以下哪种合金元素的添加可能对实现这些性能最为有效？（）A.铬（Cr）B.镍（Ni）C.钼（Mo）D.钨（W）15、在道路工程设计中，对于交通流量较大的城市主干道，以下哪种路面结构类型能够提供更好的承载能力和耐久性？（）A.沥青混凝土路面，平整度好、行车舒适B.水泥混凝土路面，强度高、稳定性好C.碎石路面，施工简单、成本低D.砖石路面，美观大方、历史文化价值高二、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）生物医学工程中的医学影像技术不断发展。请论述常见的医学影像技术，如X射线、CT、MRI等的成像原理和特点，分析其在临床诊断中的应用优势和局限性，并探讨医学影像技术的未来发展趋势。2、（本题5分）在自动控制系统中，解释PID控制器的参数（比例、积分、微分）对系统性能的影响。分析如何通过调整PID参数来改善系统的动态响应和稳态误差，并举例说明在实际控制系统中的应用。3、（本题5分）在农业工程中，农业机械化的发展是提高农业生产效率的重要途径。请深入探讨农业机械化的现状和发展趋势，如智能化、精准化、大型化等。分析农业机械的种类和应用，如拖拉机、收割机、播种机等。研究如何解决农业机械化发展中存在的技术瓶颈和服务体系不完善等问题。三、计算题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个交流电动机，额定功率为5kW，额定电压为380V，功率因数为0.8，效率为0.85。计算电动机的额定电流。2、（本题5分）一个简支梁，跨度5m，承受两个集中力，分别为P1=10kN在左支座处，P2=20kN在距左支座2m处。梁采用工字钢，其抗弯强度设计值f=215N/mm²，计算所需工字钢的型号。3、（本题5分）在一个控制系统中，已知系统的开环传递函数为G(s)=10/(s(0.1s+1))，绘制系统的伯德图，并计算幅值裕度和相位裕度。4、（本题5分）某机械零件采用45号钢制造，需要进行淬火处理。已知淬火介质为水，零件的尺寸为直径50mm，长度100mm。计算零件淬火时的冷却速度，以及达到马氏体转变所需的时间。5、（本题5分）在一个建筑结构中，有一根柱子承受轴向压力。柱子的截面为正方形，边长为400mm，混凝土强度等级为C30，轴心抗压强度设计值为14.3MPa。计算该柱子能够承受的最大轴向压力。四、作图题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）已知一个机械零件的热处理工艺过程，如淬火、回火等。请绘制