南京医科大学《化工原理实验Ⅰ（1）》2024-2025学年第一学期期末试卷.doc

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南京医科大学《化工原理实验Ⅰ（1）》2024-2025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

2、在工业自动化中，以下哪种传感器用于检测物体的位移？（不少于 180 字）（ ）
A. 光电传感器
B. 电感式传感器
C. 电容式传感器
D. 超声波传感器

3、在能源工程中，规划一个太阳能发电站时，以下哪个因素对于电站的发电效率和经济效益影响最为显著？（ ）
A 太阳能电池板的类型和效率，决定光能转化能力
B. 电站的选址，考虑日照时间和地理条件
C. 储能系统的配置，平衡发电和用电
D. 电站的运维管理，保障设备正常运行

4、在自动化工程中，控制系统的性能直接影响着生产过程的稳定性和精度。对于一个具有多变量、非线性特征的工业生产过程，以下哪种控制策略更能实现精确控制？（ ）
A. PID 控制，简单易用，应用广泛
B. 模糊控制，对模型精度要求低
C. 自适应控制，能根据对象变化调整参数
D. 预测控制，基于模型预测未来输出

5、在建筑智能化工程中，综合布线系统的设计关系到信息传输的质量和效率。对于一个大型办公楼宇，需要满足高速数据传输和多种通信业务需求，以下哪种布线系统更能适应未来发展？（ ）
A. 五类双绞线布线，成本低，应用成熟
B. 六类双绞线布线，传输性能更高
C. 光纤布线，带宽大，抗干扰能力强
D. 无线布线，灵活方便，无需布线施工

6、在车辆工程中，新能源汽车的发展是当前的热点。对于纯电动汽车，以下哪种因素对于其续航里程的提升最为关键？（ ）
A. 电池能量密度的提高，增加存储电量
B. 电机效率的提升，减少能量损耗
C. 车辆轻量化设计，降低能耗
D. 优化车辆的空气动力学性能，减小风阻

7、在材料工程中，新型材料的研发和应用不断推动着工程技术的发展。对于航空航天领域，需要一种具有高强度、低密度、耐高温性能的材料。以下哪种材料最有可能满足这些要求？（ ）
A. 钛合金，强度高，耐腐蚀性好
B. 碳纤维复合材料，轻质高强，耐高温
C. 铝合金，加工性能好，成本相对较低
D. 陶瓷材料，硬度高，耐高温

8、在给排水工程中，给水管网的布置需要综合考虑供水可靠性、水质安全和建设成本等因素。对于一个新开发的工业园区，地形较为平坦，用水需求较为集中，以下哪种给水管网布置方式较为合适？（ ）
A. 环状管网，供水可靠性高，水头损失小
B. 枝状管网，布置简单，造价低
C. 混合管网，结合环状和枝状的优点
D. 辐射状管网，适用于分散用水区域

9、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

10、在食品工程中，食品加工工艺的选择需要考虑食品安全、营养保留和口感等因素。对于一种易氧化的水果，要加工成果汁并延长保质期，以下哪种加工工艺更优？（ ）
A. 热灌装工艺，杀菌彻底，保质期长
B. 无菌灌装工艺，营养损失少，品质高
C. 冷冻浓缩工艺，保留风味，能耗低
D. 膜分离工艺，选择性高，无污染

11、在电气工程中，电力系统的稳定性是保障可靠供电的关键。影响电力系统稳定性的因素包括负荷变化、发电机出力和电网结构等。以下关于负荷变化对电力系统稳定性影响的说法，正确的是：（ ）
A. 负荷突然增加会导致系统频率下降，严重时可能引起系统崩溃
B. 负荷变化对电力系统稳定性影响较小，可以忽略不计
C. 只要发电机有足够的备用容量，负荷变化不会影响系统稳定性
D. 负荷变化主要影响系统电压，对频率没有影响

12、在环境工程中，设计一个城市污水处理厂时，关于处理工艺的选择，以下说法合理的是（ ）
A. 选择最先进的处理工艺，不管其运行成本和维护难度
B. 应根据污水的水质、水量、排放标准、当地的经济条件和技术水平等因素，综合比较各种处理工艺的优缺点，选择技术可行、经济合理、运行稳定的处理工艺，如活性污泥法、生物膜法或物理化学法等
C. 只选择运行成本最低的处理工艺，不考虑处理效果
D. 随便选择一种处理工艺，不需要进行详细分析

13、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

14、在控制工程中，PID 控制器是一种常用的控制器。以下关于 PID 控制器参数整定的描述，哪一项是不正确的？（ ）
A. 通过调整比例系数、积分时间和微分时间，可以使控制器达到最佳的控制效果
B. 可以采用试凑法、临界比例度法等方法进行 PID 控制器参数的整定
C. 一旦整定好 PID 控制器的参数，在任何情况下都不需要再进行调整
D. 系统的动态特性和控制要求会影响 PID 控制器参数的选择

15、在机器人工程中，机器人的运动控制是关键技术之一。对于一个需要在复杂环境中进行精确操作的工业机器人，以下哪种运动控制方式能够提供更高的精度和灵活性？（ ）
A. 点位控制，控制机器人到达指定位置
B. 连续轨迹控制，实现平滑的运动轨迹
C. 力控制，根据与环境的接触力调整运动
D. 智能控制，结合机器学习算法进行自适应控制

二、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）在物流工程专业在工程技术中的应用，论述物流配送优化在生产企业中的应用。分析如何降低物流成本提高配送效率。

2、（本题5分）在电力系统中，说明变压器的工作原理和主要参数。阐述变压器的损耗类型和计算方法，并分析如何提高变压器的效率。

3、（本题5分）在信号与系统中，连续时间信号和离散时间信号的分析方法有所不同。请深入探讨连续时间信号的傅里叶变换、拉普拉斯变换和离散时间信号的傅里叶变换、Z 变换的原理、性质和应用，并分析它们之间的关系。

三、计算题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）在一个机械传动系统中，主动轮的转速为 1200 转/分钟，直径为 200 毫米，从动轮的直径为 400 毫米。若传动系统的传动比为 0.5，求从动轮的转速以及该传动系统的线速度。同时，假设主动轮上所受的扭矩为 500 牛·米，计算从动轮所传递的扭矩大小。

2、（本题5分）某混凝土梁，截面尺寸 b×h = 250mm×600mm，配有受拉钢筋 4Φ25（As = 1964mm²）混凝土强度等级为 C30，钢筋为 HRB400 级。计算该梁所能承受的最大弯矩设计值。

3、（本题5分）在一个机械传动系统中，主动轮的转速为 1000r/min ，直径为 200mm ，从动轮的直径为 400mm 。若传动效率为 0.9 ，计算从动轮的转速和输出功率。假设主动轮输入功率为 10kW 。

4、（本题5分）一个齿轮传动系统，主动轮齿数 z1 = 20，从动轮齿数 z2 = 60，主动轮转速 n1 = 1200r/min。计算从动轮转速 n2 和传动比 i。

5、（本题5分）某工厂的一台异步电动机，额定功率为 50 kW ，额定电压为 380 V ，额定转速为 1450 r/min ，功率因数为 0.85 ，效率为 90% 。计算电动机的额定电流、启动电流和转矩。

四、作图题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）绘制一个冷藏库的结构，包括库体、保温层和制冷设备。请给出冷藏库的平面图、剖面图和立面图，并标注尺寸和材料。

2、（本题10分）已知一个静电屏蔽实验，金属壳内外有电场。请画出壳内外电场强度随位置变化的图像、电势随位置变化的图像。

3、（本题10分）设计一个风力发电场的布局，包括风力发电机、输电线路、变电站等设施。请绘制风力发电场的平面布置图，标注各设施的位置和相关尺寸。

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