天水师范学院《土木工程专业概论》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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天水师范学院《土木工程专业概论》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1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、在铁路工程中，以下哪种轨道结构能够减少列车运行时的振动和噪声？（ ）
A. 有缝轨道
B. 无缝轨道
C. 弹性轨道
D. 磁悬浮轨道

2、在工业机器人的应用中，需要根据不同的任务需求选择合适的机器人类型。对于需要在狭小空间内进行高精度装配作业的情况，以下哪种机器人更为适合？（ ）
A. 直角坐标机器人
B. 圆柱坐标机器人
C. 关节型机器人
D. 并联机器人

3、在材料工程中，研究新型金属材料的性能时，以下哪项测试是必不可少的？（ ）
A. 拉伸试验，以确定材料的强度和延展性
B. 硬度测试，硬度高就说明材料性能好
C. 冲击试验，意义不大，可以省略
D. 只进行理论分析，不需要实际测试

4、在交通工程中，智能交通系统的发展有助于缓解城市交通拥堵。假设一个城市要建设智能交通系统，以下哪个子系统对于优化交通流量和减少拥堵最为重要？（ ）
A. 交通信号控制系统
B. 车辆导航和监控系统
C. 公共交通优先系统
D. 智能停车管理系统

5、在工业工程中，生产流程的优化可以显著提高生产效率和降低成本。对于一条汽车零部件生产线，以下哪种方法能够最有效地减少生产周期？（ ）
A. 采用并行生产方式，同时进行多个工序
B. 优化设备布局，减少物料搬运距离
C. 引入自动化设备，提高生产速度
D. 加强员工培训，提高操作熟练程度

6、在消防工程中，设计建筑物的消防系统时，以下哪个部分是关键的组成部分？（ ）
A. 火灾自动报警系统，能够及时发现火灾并发出警报
B. 消防栓系统，提供灭火用水
C. 自动喷水灭火系统，能够迅速扑灭初期火灾，有效控制火势蔓延
D. 消防通道的装饰，要美观好看

7、在材料工程中，开发一种新型高温合金时，关于合金元素的添加，以下考虑正确的是（ ）
A. 随意添加各种合金元素，期望获得高性能的合金
B. 要根据合金的使用温度、力学性能要求、抗氧化和耐腐蚀性能等，有针对性地选择和添加合金元素，并通过实验优化合金元素的含量和配比，以获得理想的组织和性能
C. 只添加常见的合金元素，不尝试新的元素组合
D. 不添加合金元素，依靠纯金属的性能

8、在化工原理中，传热过程在化工生产中有着广泛的应用。关于传热系数的影响因素，以下哪项描述是不正确的？（ ）
A. 流体的物性参数，如导热系数、比热容等会影响传热系数
B. 流体的流动状态，如层流和湍流，对传热系数有显著影响
C. 传热面的形状和尺寸会改变传热系数，但影响较小
D. 只要增加传热面积，就可以显著提高传热系数，而无需考虑其他因素

9、在电路故障诊断中，通过测量电路中的参数来判断故障位置。当发现电路中某电阻两端的电压为零，而通过的电流不为零，可能的故障原因是：（ ）
A. 电阻短路
B. 电阻断路
C. 电源短路
D. 电源断路

10、在电气工程中，电力系统的稳定性是保障供电可靠的关键。假设一个地区的电力系统在高峰负荷期间出现了电压波动和频率不稳定的问题。为了解决这些问题，以下哪种措施最为直接有效？（ ）
A. 增加发电容量
B. 优化电网的拓扑结构
C. 安装无功补偿装置
D. 采用智能调度系统

11、在水利水电工程中，大坝的安全监测是保障工程运行的重要手段。以下关于大坝安全监测内容的描述，正确的是：（ ）
A. 只需要监测大坝的变形，如水平位移和垂直位移，其他物理量如应力和渗流不需要监测
B. 大坝的渗流监测主要是监测坝体内部的渗流量，对渗流压力的监测不重要
C. 应力监测可以了解大坝在各种荷载作用下的受力情况，对于评估大坝的安全性至关重要
D. 大坝的安全监测设备不需要定期校准和维护，只要安装好就能长期可靠工作

12、在化学工程中，化学反应器的设计和操作对于产品质量和产量有着关键影响。对于一个放热反应，需要有效地控制反应温度和反应速率，以下哪种反应器类型更为合适？（ ）
A. 间歇式反应器，操作灵活，适用于小批量生产
B. 连续式反应器，生产效率高，产品质量稳定
C. 管式反应器，传热性能好，易于控制温度
D. 釜式反应器，通用性强，适用于多种反应

13、在汽车工程中，发动机的性能和燃油经济性是重要的考虑因素。为了提高汽油发动机的燃烧效率和降低尾气排放，以下哪种技术手段最为关键？（ ）
A. 涡轮增压技术，增加进气压力
B. 缸内直喷技术，精确控制燃油喷射
C. 可变气门正时技术，优化气门开闭时间
D. 混合动力技术，结合电动和燃油动力

14、在通信工程领域，5G 技术的出现带来了高速率、低延迟的通信体验。假设一个城市正在规划建设 5G 网络，以满足日益增长的通信需求。在网络规划中，以下哪个方面对于确保网络覆盖和服务质量最为重要？（ ）
A. 基站的选址和布局
B. 5G 频谱资源的分配
C. 网络设备的选型和采购
D. 网络安全和加密技术的应用

15、在矿业工程中，选矿工艺的选择直接影响矿石的品位和回收率。对于一种含有多种金属矿物且嵌布粒度较细的矿石，以下哪种选矿方法可能更为合适？（ ）
A. 重选法，利用矿物比重差异进行分离
B. 浮选法，根据矿物表面性质差异分选
C. 磁选法，利用矿物磁性差异分离
D. 电选法，基于矿物导电性差异分选

16、在建筑结构设计中，需要考虑各种荷载的作用，以确保结构的安全性和稳定性。关于风荷载对高层建筑结构的影响，以下哪种说法是错误的？（ ）
A. 风荷载会在建筑物表面产生压力和吸力，对结构的整体稳定性构成挑战
B. 高层建筑的形状和朝向会显著影响风荷载的大小和分布
C. 风荷载在结构设计中通常被视为动态荷载，需要考虑其脉动效应
D. 只要按照规范设计，高层建筑就可以完全忽略风荷载的影响

17、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

18、在控制系统的稳定性分析中，劳斯判据是一种常用的方法。当劳斯表第一列元素出现符号改变时，系统：（ ）
A. 稳定
B. 不稳定
C. 临界稳定
D. 无法判断

19、在通信网络规划中，对于一个城市的无线通信网络覆盖，以下哪种技术可以有效解决室内信号覆盖不足的问题？（ ）
A. 宏基站覆盖，提供大范围的信号覆盖
B. 微基站部署，补充局部区域的信号
C. 分布式天线系统，通过多个天线分布增强信号
D. 直放站应用，放大原有信号

20、在热工工程中，研究热量的传递和转换规律至关重要。对于一个高温物体向低温物体的传热过程，如果要提高传热效率，以下哪种方法最为有效？（ ）
A. 增大传热面积
B. 提高传热温差
C. 减小传热热阻
D. 增加传热时间

21、在印刷工程中，为了提高印刷品的质量和色彩还原度，以下哪种印刷方式在精美画册印刷中表现最佳？（ ）
A. 胶印
B. 凹印
C. 丝印
D. 数码印刷

22、在冶金工程中，从矿石中提取金属时需要选择合适的冶炼方法。对于低品位氧化铜矿，以下哪种冶炼方法更为经济有效？（ ）
A. 火法冶炼
B. 湿法冶炼
C. 电冶法
D. 真空冶炼

23、在石油工程中，油气开采技术的不断进步提高了资源的采收率。对于一个低渗透油藏，以下哪种开采技术更能有效地提高原油产量？（ ）
A. 水力压裂技术，增加地层渗透率
B. 注气驱油技术，提高驱油效率
C. 微生物采油技术，环保且成本低
D. 水平井技术，增大油藏接触面积

24、在航空航天工程中，飞行器的结构设计需要综合考虑空气动力学、材料强度、重量等多方面因素。以一款新型商用飞机的机翼设计为例，如果要在保证结构强度和飞行性能的前提下减轻重量，以下哪种材料和结构形式是较为合适的？（ ）
A. 铝合金材料，传统的梁式结构，技术成熟，但重量较大
B. 钛合金材料，整体式结构，强度高，但加工难度大，成本高
C. 复合材料，如碳纤维增强复合材料，比强度高，可设计性强，但成本较高
D. 镁合金材料，蜂窝结构，重量轻，但耐腐蚀性差

25、在交通工程中，城市交通拥堵是一个亟待解决的问题。假设一个城市的主要道路在高峰时段经常出现严重拥堵，需要采取措施来改善交通状况。以下哪种策略是最为有效的？（ ）
A. 拓宽道路，增加车道数量，但可能受限于城市空间和建设成本
B. 优化交通信号灯控制，提高路口通行效率，但对于整体拥堵改善有限
C. 发展公共交通，鼓励居民选择公交出行，减少私人车辆使用
D. 实施交通需求管理，如限行、限购等措施，控制交通流量

26、在热力学中，热交换过程在工程中广泛存在。对于一个间壁式换热器，要提高其传热效率，以下哪种措施最为有效？（ ）
A. 增加传热面积
B. 提高冷热流体的流速
C. 选用导热系数高的材料制造换热器
D. 减小冷热流体的温差

27、在食品工程中，食品安全和质量控制是至关重要的。假设一家食品加工厂要生产一种保质期较长的罐装食品，需要采取一系列措施来确保食品的安全和质量。以下哪种措施是最为关键的？（ ）
A. 严格的原材料采购和检验
B. 先进的杀菌和密封技术
C. 完善的生产过程监控和质量检测
D. 合理的食品添加剂使用和控制

28、在建筑环境与能源应用工程中，为了实现室内环境的舒适性和节能性，以下哪种空调系统在大型商业建筑中综合性能更好？（ ）
A. 风冷热泵空调系统
B. 水冷螺杆式空调系统
C. 多联机空调系统
D. 地源热泵空调系统

29、在能源工程中，风力发电技术不断发展。对于一个风资源丰富但地形复杂的地区，以下哪种风力发电机类型更适合安装？（ ）
A. 水平轴风力发电机，常见且技术成熟
B. 垂直轴风力发电机，不受风向影响
C. 海上风力发电机，利用海上丰富的风能资源
D. 小型分布式风力发电机，适用于分散式能源供应

30、在测控技术与仪器工程中，以下哪种传感器在测量温度时具有较高的精度和稳定性？（ ）
A. 热电偶传感器，基于热电效应工作
B. 热电阻传感器，电阻值随温度变化
C. 红外传感器，非接触式测量
D. 随便选一种传感器，都差不多

二、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某一液压千斤顶，小活塞直径为 20 毫米，大活塞直径为 100 毫米。如果在小活塞上施加 1000 N 的力，计算大活塞能顶起的重量。

2、（本题5分）在一个电路中，电阻 R1 = 10Ω，R2 = 20Ω，R3 = 30Ω，它们串联后接在一个 90V 的电源上。计算总电阻、总电流和各电阻上的电压。

3、（本题5分）某化工反应中，反应物 A 和 B 按 1:2 的比例进行反应，反应速率方程为 r = k [A] [B]² ，其中 k = 0.5L²/(mol²·s) ，初始时 A 的浓度为 2mol/L ，B 的浓度为 4mol/L 。计算反应 2 小时后 A 的浓度。

4、（本题5分）某建筑物的基础采用桩基础，桩的直径为 800 mm ，桩长为 20 米，桩的布置为正方形，间距为 2.5 米。已知土层的承载力特征值为 150 kPa ，桩的极限侧阻力标准值为 40 kPa ，极限端阻力标准值为 1500 kPa 。计算单桩的竖向承载力特征值和桩基础所能承受的最大竖向荷载。

5、（本题5分）某汽车发动机的气缸直径为 80 mm ，行程为 90 mm ，压缩比为 10 ：1 ，进气门提前角为 10° ，进气门迟闭角为 50° ，排气门提前角为 40° ，排气门迟闭角为 10° 。计算发动机的进气量、排气量和气门重叠角。

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在工业机器人的轨迹规划中，如何根据作业任务要求生成平滑、精确的运动轨迹？考虑关节空间轨迹规划和笛卡尔空间轨迹规划的方法和特点。

2、（本题5分）在通信原理中，调制解调技术是实现信号传输的重要手段。请深入探讨常见的调制解调方式，如幅度调制、频率调制、相位调制等，并分析它们的性能特点和应用场景。

3、（本题5分）在能源工程中，核能的开发和利用备受关注。请全面阐述核能的原理和分类，如核裂变、核聚变等。分析核能发电的优缺点和安全风险。探讨如何通过技术进步和严格监管保障核能的安全利用，以及核能在未来能源结构中的地位和发展趋势。

4、（本题5分）在通信工程中，描述数字信号处理技术在提高通信质量方面的应用，例如滤波、调制解调等，并阐述其工作原理和优势。

5、（本题5分）在土木工程中，阐述基础工程设计时需要考虑的主要因素，包括地质条件、建筑物荷载、地下水位等，并说明这些因素如何影响基础的类型和尺寸选择。

四、作图题（本大题共2个小题，共20分)
1、（本题10分）为一个工厂的车间设计一个通风降温系统，采用水帘降温方式。请绘制通风降温系统的平面图和剖面图，标明水帘位置、风机位置和相关尺寸。

2、（本题10分）有一个水平放置的光滑平行导轨，间距为 L，电阻不计，导轨左端接有一个电动势为 E、内阻为 r 的电源，导轨上有一导体棒在外力 F 作用下以速度 v 向右匀速运动。请画出导体棒所受安培力随时间变化的图像、感应电流随时间变化的图像和外力 F 随时间变化的图像。

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