朝阳师范高等专科学校《传感器原理及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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朝阳师范高等专科学校《传感器原理及应用》
2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
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得分

批阅人

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、在汽车工程中，发动机的性能对于车辆的动力性、经济性和排放性能有着重要影响。关于发动机的燃烧过程，以下哪项描述是不正确的？（ ）
A. 合理的燃烧过程可以提高发动机的热效率，降低燃油消耗
B. 空燃比的控制对燃烧过程的稳定性和污染物排放有重要作用
C. 采用先进的燃烧技术，如缸内直喷和涡轮增压，可以显著改善发动机性能
D. 发动机的燃烧过程是一个完全稳定和可控的过程，不会出现任何异常情况

2、在通信工程中，信号传输的质量和效率是关键指标。当需要在长距离、高速率的情况下传输大量数据时，以下哪种传输介质通常表现更优？（ ）
A. 双绞线，成本低、易于安装
B. 同轴电缆，具有较好的屏蔽性能
C. 光纤，传输带宽大、损耗低
D. 无线电磁波，无需布线、灵活性高

3、在生物工程中，基因工程技术在医药、农业等领域有着广泛的应用。对于一种需要大规模生产的生物药物，以下哪种基因工程表达系统更适合？（ ）
A. 细菌表达系统，生长快，成本低
B. 酵母表达系统，分泌能力强，蛋白修饰好
C. 哺乳动物细胞表达系统，蛋白活性高，接近天然状态
D. 昆虫细胞表达系统，易于培养，安全性高

4、在土木工程中，基础工程是建筑物的重要组成部分。关于桩基础的设计和施工，以下哪项描述是不准确的？（ ）
A. 桩的类型和布置要根据建筑物的荷载和地质条件确定
B. 桩的入土深度和承载力需要通过现场试验和计算来确定
C. 灌注桩施工过程中容易出现桩身质量问题，需要加强质量控制
D. 桩基础一旦施工完成，就不需要再进行任何检测和维护

5、在机械工程领域，材料的选择对于零件的性能和寿命有着决定性的影响。假设需要为一个承受高载荷和频繁摩擦的机械零件选择材料。对于如何做出合理的材料选择，以下哪种说法是最为恰当的？（ ）
A. 只考虑材料的强度，不考虑其他性能如耐磨性和韧性
B. 综合考虑材料的力学性能（强度、硬度、韧性等）、物理性能（密度、热膨胀系数等）、化学性能（耐腐蚀性等）以及成本和加工性能。例如，对于高载荷和频繁摩擦的工况，可能需要选择高强度、高耐磨性和良好韧性的材料，同时要考虑材料的成本和加工难度，以确保零件在满足性能要求的前提下具有经济可行性和可制造性
C. 选择价格最低的材料，不考虑性能要求
D. 随机选择一种常见材料，不进行详细的性能分析

6、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

7、在机器人工程中，设计机器人的控制系统时，以下哪个方面需要重点关注？（ ）
A. 控制算法的准确性和实时性，确保机器人动作的精确和稳定
B. 控制系统的硬件成本，越低越好
C. 控制系统的外观，要好看
D. 不管控制系统，先把机器人的外观做好

8、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

9、在环境工程中，污水处理是重要的任务之一。对于一个含有高浓度有机物和重金属的工业废水处理厂，以下哪种处理工艺组合能够更有效地去除污染物？（ ）
A. 物理处理（如沉淀、过滤）结合化学处理（如中和、氧化）
B. 生物处理（如活性污泥法）结合物理处理
C. 化学处理结合膜分离技术
D. 高级氧化技术结合生物处理

10、在包装工程中，为一款易碎商品设计包装方案时，以下关于缓冲材料的选择，正确的是（ ）
A. 随便选择一种缓冲材料，不考虑其缓冲性能
B. 要根据商品的特性（如形状、重量、易碎程度）、运输环境（如振动、冲击）、成本等因素，选择合适的缓冲材料，如泡沫塑料、气垫、纸浆模塑等，并通过实验确定缓冲材料的厚度和结构，以有效保护商品在运输和储存过程中不受损坏
C. 只选择价格低的缓冲材料，不考虑保护效果
D. 不进行任何测试，凭经验选择缓冲材料

11、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

12、在土木工程的桥梁设计中，需要考虑多种因素以确保桥梁的安全性和耐久性。假设要设计一座跨越宽阔河流的大型桥梁。对于如何选择合适的桥梁结构形式，以下哪项考虑是最为重要的？（ ）
A. 只考虑美观性，不考虑结构的力学性能和施工难度
B. 综合考虑桥梁的跨度、荷载要求、地质条件、施工技术和经济成本等因素。例如，如果跨度较大且地质条件复杂，可能会选择斜拉桥或悬索桥；如果施工条件有限且经济成本较为敏感，可能会选择梁桥或拱桥。同时，还要考虑结构的力学性能，确保桥梁在长期使用中能够安全可靠
C. 选择施工最简单的结构形式，不考虑其他因素
D. 模仿附近已有的桥梁结构，不进行独立的设计分析

13、在工业设计工程中，设计一款新型家用电器时，以下哪个方面的考虑对于产品的市场竞争力和用户体验最为重要？（ ）
A. 外观造型设计，吸引消费者目光
B. 功能创新和人性化设计，满足用户需求
C. 材料选择和工艺制造，保证产品质量
D. 以上三个方面的整合和优化

14、在工业工程中，生产流程的优化对于提高企业的生产效率和竞争力具有重要意义。以一家汽车制造工厂为例，其生产线上存在着工序不平衡、库存积压和质量不稳定等问题。以下哪种方法对于解决这些问题是最为关键的？（ ）
A. 引入精益生产理念，消除浪费，优化流程
B. 采用自动化设备，提高生产效率，但投资较大
C. 加强质量控制，提高产品合格率，但可能增加成本
D. 进行供应链管理优化，减少原材料库存

15、在生物医学工程中，医疗器械的研发需要满足严格的安全和性能标准。对于一款用于心脏监测的可穿戴设备，以下哪种传感器技术能够提供更准确和实时的心率数据？（ ）
A. 光电传感器，通过检测血液对光的吸收变化测量心率
B. 压力传感器，感知心脏跳动时的压力变化
C. 电磁传感器，检测心脏产生的电磁场变化
D. 超声传感器，利用超声波反射测量心脏运动

二、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）在环境工程中，对于城市污水处理厂，如何选择合适的污水处理工艺（如活性污泥法、生物膜法、氧化沟法等），并根据进水水质和排放标准进行工艺参数的设计？

2、（本题5分）在传感器技术中，各类传感器在工程测量中发挥着重要作用。请全面论述电阻式传感器、电容式传感器、电感式传感器等常见传感器的工作原理、性能特点和应用范围，并分析如何提高传感器的测量精度和可靠性。

3、（本题5分）在工业通风与空调系统中，如何根据厂房的工艺要求和热湿负荷计算，合理选择通风设备（如风机、风道、空调机组等）和确定通风方式（如全面通风、局部通风）？

4、（本题5分）在自动化生产线故障诊断与维修课程方面，说明自动化生产线常见故障的类型和诊断方法，如机械故障、电气故障等，并阐述如何进行快速有效的维修。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）一简支梁，跨度为 6m，承受均布荷载 q = 10kN/m。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。

2、（本题5分）在一个通信系统中，发送端的信号功率为 10W ，传输过程中信号衰减了 40dB 。计算接收端的信号功率。

3、（本题5分）在一个电路中，有一个电阻 R = 20Ω ，电容 C = 50μF ，串联后接到一个交流电源上，电源电压 u = 100√2sin(100t) V 。计算电路的阻抗、电流有效值和功率因数。

4、（本题5分）某水利大坝为混凝土重力坝，坝高 50m ，坝顶宽度 10m ，上游面垂直，下游面坡度为 1:0.7 。计算大坝在水压力作用下的基底应力，并判断是否满足稳定性要求。

5、（本题5分）一个受弯构件，截面为 T 形，翼缘宽 b'f = 600mm，翼缘厚 h'f = 100mm，腹板宽 bw = 300mm，腹板高 hw = 500mm，混凝土强度等级 C35，钢筋采用 HRB400 级。已知弯矩设计值 M = 500kN·m，计算所需纵向受拉钢筋面积。

四、作图题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）有一个建筑结构的框架，包括梁、柱的位置和尺寸。请绘制该框架结构的平面图和立面图，标注出梁柱的编号、尺寸以及连接方式。

2、（本题10分）绘制一个水塔的结构，包括塔体、水箱和支撑结构。塔体为圆柱形，水箱为球形。请给出水塔的正视图、俯视图和侧视图，并标注尺寸和材料。

3、（本题10分）提供一个建筑物的防火分区划分和防火门设置。请绘制该建筑物的防火分区平面图和防火门布置图，标注出分区面积和防火门型号。

4、（本题10分）已知一个正弦交流电通过一个电感 L 和一个电阻 R 串联的电路。请画出电路中电压、电流的相量图，电感和电阻两端电压的波形图，以及电路的功率因数随频率变化的图像。

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