铁路基础知识试题及答案

铁路基础知识试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.我国标准轨距为A.1000mm  B.1435mm  C.1520mm  D.1676mm答案：B解析：1435mm被国际铁路联盟（UIC）定义为标准轨距，我国干线铁路全部采用该轨距。2.列车运行图中，横轴通常表示A.里程  B.时间  C.速度  D.坡度答案：B解析：运行图采用直角坐标系，横轴为时间，纵轴为车站中心线对应的里程。3.无缝线路锁定轨温的确定主要考虑A.最高轨温  B.最低轨温  C.中间轨温  D.当地最大温差答案：C解析：锁定轨温一般取当地历年最高轨温与最低轨温的平均值，以减小温度应力幅值。4.下列哪项不属于轨道结构“三大件”A.钢轨  B.轨枕  C.道床  D.扣件答案：C解析：传统意义上的“三大件”指钢轨、轨枕、扣件，道床属于下部基础。5.列车制动距离与初速度的关系可近似表示为A.s∝v  B.s∝  C.答案：B解析：动能=m6.CTCS-3级列控系统的主要车地通信方式是A.轨道电路  B.应答器  C.GSM-R  D.漏缆答案：C解析：CTCS-3采用GSM-R连续无线通信，实现车地双向实时数据传输。7.电力牵引供电系统采用AT供电方式时，其牵引网额定电压为A.25kV  B.2×25kV  C.50kV  D.15kV答案：B解析：AT（Auto-Transformer）供电方式中，接触网与正馈线对地均为25kV，二者之间为2×25kV系统。8.道岔号数越大，则A.侧向允许速度越低  B.辙叉角越大  C.导曲线半径越大  D.全长越短答案：C解析：道岔号数N=，号数大则辙叉角α小，导曲线半径R9.轨道电路“分路不良”最直接的危害是A.钢轨断裂  B.信号升级  C.列车脱轨  D.电压升高答案：B解析：分路不良导致列车轮对不能有效短路轨道电路，接收端电压升高，可能使信号错误升级显示。10.高速动车组采用“双管供风”中的“双管”指A.制动管与总风管  B.制动管与列车管  C.总风管与解钩风管  D.制动管与停放制动管答案：A解析：双管供风即制动管（BP）与总风管（MR）独立设置，保证空气制动与空气悬挂等系统用风互不干扰。二、多项选择题（每题3分，共15分，多选少选均不得分）11.下列属于钢轨伤损类别的有A.核伤  B.轨头剥离  C.螺栓孔裂纹  D.轨腰鼓包  E.轨底锈蚀答案：ABCDE解析：钢轨伤损按部位分为轨头、轨腰、轨底伤损，上述五项均为典型缺陷。12.列车运行阻力包括A.基本阻力  B.坡道阻力  C.曲线阻力  D.隧道阻力  E.加速阻力答案：ABCD解析：基本阻力、坡道阻力、曲线阻力、隧道阻力为外部阻力；加速阻力属于惯性力，不计入“运行阻力”统计口径。13.下列属于CTCS系统分层结构的有A.运输管理层  B.网络传输层  C.地面设备层  D.车载设备层  E.用户接口层答案：ABCD解析：CTCS四层架构为运输管理层、网络传输层、地面设备层、车载设备层。14.接触网几何参数检测项目包括A.导高  B.拉出值  C.坡度  D.硬点  E.弓网接触力答案：ABDE解析：坡度属于线路参数，不属于接触网几何检测范畴。15.轨道动力学中，影响轮轨垂向力的因素有A.轴重  B.簧下质量  C.轨垫刚度  D.行车速度  E.钢轨波磨答案：ABCDE解析：轴重直接决定静载；簧下质量、轨垫刚度、速度影响动载系数；波磨引起高频冲击。三、判断题（每题1分，共10分，正确打“√”，错误打“×”）16.无缝线路长轨条温度应力与轨温差呈线性关系。答案：√解析：σ=17.列车紧急制动时，再生制动优先，空气制动补充。答案：×解析：紧急制动为安全制动，需立即施加最大空气制动，再生制动因电网吸收能力不确定而被切除。18.道床肩宽越大，轨道横向阻力越大。答案：√解析：肩宽增加使道砟被动土压力增大，横向阻力提高，有利于稳定。19.高速铁路桥梁均采用有砟轨道。答案：×解析：为减轻二期恒载、降低维护量，高铁桥梁大量采用CRTS型无砟轨道。20.轨道电路的载频越高，钢轨感抗越大，传输距离越短。答案：√解析：感抗=221.电力机车受电弓静态接触压力一般取70N。答案：√解析：兼顾磨耗与离线，UIC建议静态压力60–90N，我国取70N为标称值。22.列车通过曲线时，外轨超高不足会引起过超高。答案：×解析：超高不足导致欠超高，超高过量才是过超高。23.动车组拖车转向架均安装牵引电机。答案：×解析：拖车转向架无牵引电机，动力集中在动车转向架。24.钢轨焊接接头平直度验收标准中，轨顶面允许凸出量小于0.3mm。答案：√解析：TB/T1632规定轨顶面焊缝中心0～+0.3mm，凹进不允许。25.采用60kg/m钢轨比50kg/m钢轨的轨底宽度更大。答案：√解析：60kg/m轨底宽150mm，50kg/m为132mm，重轨几何尺寸全面加大。四、填空题（每空2分，共20分）26.列车制动率ϑ定义为________与________之比。答案：列车制动力；列车重量解析：制动率无量纲，反映单位重量所分配制动力。27.轨道质量指数TQI采用________法对高低、轨向、水平、轨距、________五项不平顺计算标准差之和。答案：200m区段；三角坑解析：TQI为200m单元区段内各不平顺标准差加权和，三角坑（扭曲）为重要指标。28.接触网简单链型悬挂的“链”指________与________之间的辅助承力索。答案：承力索；接触线解析：辅助承力索形成链状力流，减小悬挂弛度。29.动车组牵引变流器中间直流环节电压通常为________V。答案：3600解析：CRH380系列采用3600V中间电压，兼容1850V牵引电机逆变需求。30.钢轨铝热焊反应方程式为3+答案：9Fe；4Al₂O₃解析：放热反应生成铁和氧化铝，温度达2500℃以上。31.列车通过曲线时的均衡速度公式=中，表示________。答案：轨面中心至车辆重心高度差对应的等效超高解析：取1500mm，为轮对滚动圆间距近似值。32.轨道电路的“三特性”指________、________、________。答案：分路灵敏度；传输损耗；断轨检出解析：三者共同保证轨道电路安全与可靠。33.高铁无砟轨道曲线段底座板伸缩缝间距一般不大于________m。答案：20解析：控制混凝土收缩裂缝，兼顾温度应力释放。34.电力系统短路容量=，其中为________阻抗。答案：短路解析：短路阻抗决定系统强度，影响牵引变电所母线电压水平。35.列车运行图周期与追踪间隔I的关系为=________。答案：I解析：n为相同运行方向列车对数，周期等于追踪间隔乘以对数。五、简答题（每题10分，共30分）36.简述无缝线路稳定性丧失的两种典型模式，并给出对应的预防措施。答案：（1）胀轨跑道：高温下温度压应力超过道床横向阻力，轨排产生巨大横移。预防：①合理锁定轨温；②强化道床肩宽与砟肩堆高；③设置防胀观测桩，高温时段限速。（2）断轨收缩：低温下温度拉应力与焊缝缺陷叠加导致轨腰断裂，断口收缩。预防：①采用铝热焊质量追溯系统；②冬季前进行探伤，发现重伤立即加固或锯轨重焊；③低温时段提高探伤周期至每周一遍。37.叙述动车组再生制动能量回馈过程，并说明其限制因素。答案：再生制动将列车动能经牵引电机→牵引变流器→中间直流环节→网侧逆变器→接触网回馈电网。限制因素：①电网吸收能力：若同一供电臂内无其他列车用电，网压升高至29kV保护动作；②功率因数：逆变器功率因数需保持0.95以上，否则引起谐波超标；③最小启动电流：网侧逆变器输出电流小于5A时，封锁脉冲，再生制动切除；④电制动与空气制动切换：速度低于5km/h，异步电机反电势不足，自动切换空气制动。38.推导轨道电路一次参数模型，并说明其物理意义。答案：将两轨视为均匀传输线，单位长度参数：串联阻抗Z=R+由电报方程−联立得波动方程=通解U其中γ为传播常数，实部表衰减，虚部表相移；为特性阻抗，决定轨道电路与负载匹配程度。物理意义：钢轨电阻R与对地漏导G引起能量损耗；钢轨电感L与对地电容C储存磁场与电场能量，共同决定信号传输特性。六、计算题（共25分）39.（10分）某段无缝线路采用60kg/m钢轨，截面积A=77.45，钢轨弹性模量E=（1）最大温度压应力；（2）最大温度拉应力；（3）若道床横向阻力为8kN/m，轨排横向刚度为20kN/m·mm，判断高温下是否发生胀轨跑道（安全系数取1.3）。答案：（1）最大温差Δ=压应力=E（2）最大拉应力温差Δ=拉应力=99.1（3）温度压力N=临界buckling荷载=，取波长l=3m==横向阻力提供抗力H=安全系数=11.540.（15分）某高速列车质量m=480t，初速度=350km/h（1）纯再生制动阶段结束时的速度；（2）总制动距离；（3）若再生制动因电网拒收被切除，仅空气制动，制动距离增加百分比。答案：（1）恒功率阶段：P=Fv由F=ma积分：mv得m(当再生力等于空气制动力时切换：=m==（2）恒功率阶段距离：=(恒减速阶段：==总距离s=（3）仅空气制动：==增加百分比×100七、综合应用题（共30分）41.某设计速度350km/h客运专线，最小曲线半径7000m，实设超高125mm，允许欠超高70mm，过超高50mm。列车通过时，实测车体横向加速度0.8m/s²，舒适度指标（ISO2631）加权加速度0.6m/s²。请完成：（1）计算该曲线均衡速度，并评价实设超高是否合适；（2）根据横向加速度，计算未被平衡超高Δh（3）提出两项工程优化措施，并定量说明预期效果。答案：（1）均衡速度=设计速度350km/h高于均衡速度，需允许欠超高，规范允许欠超高