2020年暖通工程師專業(yè)基礎(chǔ)考試真題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，每題的備選項(xiàng)中，只有1個(gè)最符合題意。）1.強(qiáng)度參數(shù)是與系統(tǒng)質(zhì)量和體積無(wú)關(guān)的參數(shù)，是一種（）。A.不引起系統(tǒng)變化的參數(shù)

B.均勻性參數(shù)

C.廣義作用力

D.具有可相加性參數(shù)

【答案】C【解析】

熱力學(xué)常用的狀態(tài)參數(shù)有溫度、壓力、質(zhì)量體積、熱力學(xué)能、焓、熵等。系統(tǒng)總體積和總能量的參數(shù)值與系統(tǒng)具有的物質(zhì)數(shù)量有關(guān)，屬于廣延參數(shù)。廣延參數(shù)具有可加性，整體總值為各部分?jǐn)?shù)值之和，廣延性參數(shù)的變化起著類似力學(xué)中位移的作用。溫度、壓力和質(zhì)量體積或密度都與系統(tǒng)的物質(zhì)數(shù)量無(wú)關(guān)，屬于強(qiáng)度參數(shù)。強(qiáng)度參數(shù)的數(shù)值只決定于系統(tǒng)的狀態(tài)，沒(méi)有可加性，起著類似力學(xué)中廣義力的作用。2.準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程中，系統(tǒng)的勢(shì)差或力差（）。A.不可以存在

B.到處可以存在

C.只在邊界上可以存在

D.只在系統(tǒng)內(nèi)部可以存在

【答案】B【解析】

準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程可以在參數(shù)坐標(biāo)上用—線段準(zhǔn)確圖示，實(shí)際上，大部分熱工設(shè)備中的過(guò)程都可以以準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程作分析。準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程是無(wú)限的接近于平衡狀態(tài)的過(guò)程，但是準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程不是平衡過(guò)程，因此系統(tǒng)的勢(shì)差和力差到處都可以存在。3.熱力學(xué)第一定律閉口系統(tǒng)表達(dá)式δq＝cvdT＋pdV使用條件為（）。A.任意工質(zhì)任意過(guò)程

B.任意工質(zhì)可逆過(guò)程

C.理想氣體準(zhǔn)靜態(tài)過(guò)程

D.理想氣體的微元可逆過(guò)程

【答案】D【解析】

閉口系統(tǒng)熱力學(xué)第一定律表達(dá)式：δq＝cvdT＋pdV。cvdT適用于理想氣體，pdV適用于可逆過(guò)程。4.如果將常溫常壓下的氧氣作為理想氣體，則其定值比熱容為（）。A.260J/（kg·K）

B.650J/（kg·K）

C.909J/（kg·K）

D.1169J/（kg·K）

【答案】C【解析】

氧氣是雙原子氣體，常溫常壓下為理想氣體，因此可得定值比熱容為：

5.根據(jù)理想氣體多變過(guò)程方程式pVn＝定值，當(dāng)n＝1.15，降溫時(shí)，可能的過(guò)程特性是（）。A.壓縮，降壓和放熱

B.壓縮，升壓和吸熱

C.膨脹，放熱和降壓

D.膨脹，降壓和吸熱

【答案】D【解析】

多變過(guò)程指數(shù)n＝1.15，1＜n＜k，如題5解圖（a）所示1—2的過(guò)程，熵值增大所以是吸熱過(guò)程，又因?yàn)槎嘧冞^(guò)程滿足，，，當(dāng)1＜n＜k時(shí)，溫度下降時(shí)，壓力也下降，體積增大，如題5解圖（b），因此過(guò)程特性為膨脹、降壓、吸熱。

題5解圖6.熱力學(xué)第二定律的開爾文表述“不可能從單一熱源取熱使之完全變?yōu)楣Χ灰鹌渌兓?，正確的理解為（）。A.如無(wú)外部作用或影響，單一熱源下，則無(wú)法將熱轉(zhuǎn)化為功

B.如無(wú)外部作用或影響，但有二個(gè)熱源下，無(wú)論熱從哪里取出都可以轉(zhuǎn)化為功

C.有外部作用或影響時(shí)，無(wú)論有否熱源均可直接產(chǎn)生功

D.只要初始有一點(diǎn)外部作用，一個(gè)熱源下也可以源源不斷產(chǎn)生功

【答案】A【解析】

AB兩項(xiàng)，熱力學(xué)第二定律開爾文表達(dá)就是指在無(wú)外部作用和影響下，單一熱源無(wú)法將熱轉(zhuǎn)化為功，如果從低溫?zé)嵩慈幔瑒t需要消耗功，要受到外界的影響；C項(xiàng)違反了熱力學(xué)第一定律，如果有外界的影響和作用，沒(méi)有熱源的情況下也不會(huì)產(chǎn)生功；D項(xiàng)中只要有一點(diǎn)外部作用，就會(huì)源源不斷地產(chǎn)生功也是不對(duì)的。7.兩相狀態(tài)的水蒸氣焓，下述表達(dá)中正確的是（）。A.hx＝xr

B.hx＝h′＋xh′

C.hx＝h″＋x（h″－h(huán)′）

D.hx＝h′＋x（h″－h(huán)′）

【答案】D【解析】

水蒸氣和濕空氣是常用的工質(zhì)。在工程應(yīng)用的壓力和溫度范圍內(nèi)，水蒸氣的狀態(tài)距離它的液態(tài)不遠(yuǎn)，工作過(guò)程中會(huì)有集態(tài)的變化。水蒸氣的性質(zhì)比理想氣體復(fù)雜得多。兩相狀態(tài)水蒸氣的焓值計(jì)算：hx＝xh″＋（1－x）h′＝h′＋x（h″－h(huán)）。8.在噴管設(shè)計(jì)選用過(guò)程中，當(dāng)初始入口流速為亞音速，并且時(shí)，應(yīng)該選用（）。A.漸擴(kuò)噴管

B.漸縮噴管

C.漸縮漸擴(kuò)噴管

D.都可以

【答案】C【解析】

噴管是以增速為目的，當(dāng)時(shí)，因?yàn)?，所以pb＜pcr，故背壓＜臨界壓力，噴管應(yīng)選用漸縮漸擴(kuò)，使出口處流速達(dá)到超聲速。9.朗肯蒸汽動(dòng)力基本循環(huán)增加回?zé)岘h(huán)后，效率提高的原因是（）。A.提高了吸熱壓力

B.增加了吸熱總量

C.提高了做功量

D.提高了吸熱平均溫度

【答案】D【解析】

朗肯循環(huán)是基本的蒸汽動(dòng)力循環(huán)。朗肯循環(huán)的蒸汽動(dòng)力設(shè)備由鍋爐、汽輪機(jī)、冷凝器和水泵等基本設(shè)備組成。朗肯蒸汽動(dòng)力基本循環(huán)增加回?zé)嵫h(huán)后，提高了吸熱平均溫度，因此熱效率提高。10.可采用熱能實(shí)現(xiàn)制冷循環(huán)的有（）。A.蒸汽壓縮式

B.吸收式和吸附式

C.空氣壓縮式

D.所有制冷循環(huán)均可用熱能驅(qū)動(dòng)

【答案】B【解析】

可采用熱能實(shí)現(xiàn)的制冷循環(huán)是吸收式和吸附式，蒸氣壓縮式與空氣壓縮式均需要消耗功。其中，蒸汽壓縮制冷設(shè)備采用低沸點(diǎn)的物質(zhì)作為工質(zhì)，它利用液化與汽化的集態(tài)改變時(shí)潛熱值比較大的特性，并且原則上可以實(shí)現(xiàn)逆向卡諾循環(huán)。11.根據(jù)導(dǎo)熱過(guò)程傅里葉定律，當(dāng)三維導(dǎo)熱量的三個(gè)分量均為1（kW）時(shí)，總的導(dǎo)熱量為（）。A.3kW

B.1.732kW

C.1kW

D.不確定

【答案】A【解析】

傅里葉定律是傅里葉等人通過(guò)實(shí)驗(yàn)研究提出的導(dǎo)熱基本定律，它表明了單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某給定面積的導(dǎo)熱量Φ，與溫度梯度及垂直于該地導(dǎo)熱方向的截面面積成正比。傅里葉定律直角坐標(biāo)系中：

公式中熱流密度矢量為矢量，但是題目中導(dǎo)熱量本身是標(biāo)量，與方向無(wú)關(guān)，可直接相加，Q＝1＋1＋1＝3（kW）。12.多層平壁一維導(dǎo)熱中，當(dāng)導(dǎo)熱率為非定值時(shí)，平壁內(nèi)的溫度分布為（）。A.直線

B.連續(xù)的曲線

C.間斷折線

D.不確定

【答案】B【解析】

當(dāng)導(dǎo)熱率為定值時(shí)，多層平壁一維導(dǎo)熱，平壁內(nèi)溫度分布為題12解圖1。

題12解圖1如題12解圖2所示，當(dāng)導(dǎo)熱率為非定值（導(dǎo)熱系數(shù)隨溫度變化）時(shí)，一層平壁一維導(dǎo)熱，溫度分布為二次曲線方程（拋物線形式），則可推多層平壁一維導(dǎo)熱，溫度分布為連續(xù)曲線。

題12解圖213.某長(zhǎng)導(dǎo)線的直徑為2mm，比熱容385J/（kg·K），熱導(dǎo)率110W/（m·K），外部復(fù)合傳熱系數(shù)24W/（m2·K），則采用集總參數(shù)法計(jì)算溫度時(shí)，其Bi數(shù)為（）。A.0.00088

B.0.00044

C.0.00022

D.0.00011

【答案】C【解析】

Bi準(zhǔn)則對(duì)無(wú)限大平壁溫度分布的影響集總參數(shù)法由于Bi準(zhǔn)則的值越小，內(nèi)部溫度越趨于均勻，工程上就以Bi＜0.1作為Bi→0的極限情形的判據(jù)。當(dāng)Bi＜0.1時(shí)，可近似地認(rèn)為物體溫度是均勻一致的，使問(wèn)題的求解簡(jiǎn)化。忽略物體的導(dǎo)熱熱阻，在假設(shè)物體具有一個(gè)相同的整體溫度下，求解其瞬態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題的方法稱為集總參數(shù)法。本題中，其Bi數(shù)計(jì)算為：

因此，Bi數(shù)為0.00022。14.常物性無(wú)內(nèi)熱源一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過(guò)程中，內(nèi)節(jié)點(diǎn)采用顯格式差分得到離散方程需滿足（）。A.Fo＞1/2

B.

C.Bi＜0.1

D.Fo≤1

【答案】B【解析】

穩(wěn)定性條件如題14解表所示。，內(nèi)節(jié)點(diǎn)采用顯格式差分維穩(wěn)定性條件，即可得。

題14解表穩(wěn)定性條件15.下列關(guān)于對(duì)流傳熱準(zhǔn)則數(shù)的解釋，錯(cuò)誤的是（）。A.Nu數(shù)和Bi數(shù)定義式相同，物理含義也相同

B.Re和Gr是對(duì)流換熱過(guò)程不可缺少的準(zhǔn)則數(shù)

C.Pr數(shù)用于描述動(dòng)量和熱量傳遞相對(duì)關(guān)系

D.St數(shù)表示來(lái)流始焓與參與換熱的能量比值關(guān)系

【答案】A【解析】

畢渥數(shù)：表示物體內(nèi)部導(dǎo)熱熱阻與物體表面對(duì)流傳熱熱阻的比值，λ為導(dǎo)熱固體的熱導(dǎo)率。

努謝爾特?cái)?shù)：表征壁面法向無(wú)量綱過(guò)余溫度梯度的大小，λ為流體的熱導(dǎo)率。

雷諾數(shù)：表征了流體受迫流動(dòng)時(shí)慣性力與黏性力的相對(duì)比值。

格拉曉夫數(shù)：表征了流體自然對(duì)流流動(dòng)時(shí)浮升力與黏性力的相對(duì)比值。

普朗特?cái)?shù)：反映了流體的動(dòng)量傳遞能力與熱量傳遞能力的相對(duì)大小。

斯坦登數(shù)：流體實(shí)際的換熱熱流密度與流體可傳遞最大熱流密度之比（表示來(lái)流始焓與參與換熱的能比值關(guān)系）。

Bi和Nu的表達(dá)式一樣，式中物理量λ含義不同：Bi數(shù)中是導(dǎo)熱固體的熱導(dǎo)率；Nu數(shù)中是流體的熱導(dǎo)率。故選擇A項(xiàng)。16.流體在間距為2b的大平板內(nèi)流動(dòng)，流動(dòng)的當(dāng)量水力直徑為（）。A.b

B.2b

C.3b

D.4b

【答案】D【解析】

示意圖如題16解圖所示。

題16解圖當(dāng)量水力直徑：

因?yàn)楸绢}給出的是大平板，即l＞＞2b，則上式化簡(jiǎn)為。因此，流體在間距為2b的大平板內(nèi)流動(dòng)，流動(dòng)的當(dāng)量水力直徑為4b。17.在受迫對(duì)流傳熱過(guò)程中，如果有冷熱效應(yīng)形成的自然對(duì)流，則分析計(jì)算中可以不計(jì)自然對(duì)流影響的判別條件是（）。A.Gr/Re2＜0.1

B.Gr/Re2＞10

C.0.1＜Gr/Re2＜10

D.Gr/Re2＜1800

【答案】A【解析】

自然對(duì)流與受迫對(duì)流并存的混合對(duì)流換熱在受迫對(duì)流換熱中，因流體各部分的溫度差別會(huì)產(chǎn)生自然對(duì)流，從而形成兩者并存的混合對(duì)流換熱。一般，Gr/Re2＜0.1時(shí)，純受迫對(duì)流。Gr/Re2≥10時(shí)，純自然對(duì)流。0.1≤Gr/Re2≤10時(shí)，兩種對(duì)流傳熱的作用都應(yīng)考慮。18.根據(jù)熱輻射的基本概念，工業(yè)上有實(shí)際意義的熱輻射的波長(zhǎng)范圍為（）。A.可見光和紅外線

B.0.2～3μm

C.0.1～100μm

D.0～1000μm

【答案】C【解析】

熱輻射是指由于物體內(nèi)部微觀粒子的熱運(yùn)動(dòng)而激發(fā)產(chǎn)生的電磁波傳播。通常把波長(zhǎng)λ＝0.1～100μm的電磁波稱為熱射線（如題18解圖所示），因它們投射到物體上能產(chǎn)生熱效應(yīng)，它包含可見光線、部分紫外線和紅外線。它在介質(zhì)中的傳播速度等于光速。

題18解圖19.二個(gè)灰體大平板之間插入三塊灰體遮熱板，設(shè)各板的發(fā)射率相同，插入三塊板后輻射傳熱量將減少（）。A.25%

B.33%

C.50%

D.75%

【答案】D【解析】

當(dāng)加入n塊與壁面發(fā)射率相同的遮熱板，則換熱量將減少到原來(lái)的1/（n＋1），遮熱板層數(shù)越多，遮熱效果越好。插入三塊輻射板，即n＝3，則減少到原來(lái)的1/4，減少3/4（75%）。20.金屬壁面增強(qiáng)傳熱可以有多種方法，下述方法中對(duì)增強(qiáng)傳熱作用最差的是（）。A.改善流動(dòng)或增強(qiáng)擾動(dòng)

B.改變表面狀況或擴(kuò)展傳熱面

C.選用熱導(dǎo)率高的金屬或減薄壁面

D.改變傳熱流體介質(zhì)

【答案】C【解析】

強(qiáng)化傳熱的方法包括：①擴(kuò)展傳熱面；②改變流動(dòng)狀況；③改變流體物性；④改變表面狀況；⑤改變傳熱面形狀和大小；⑥改變能量傳遞方式；⑦靠外力產(chǎn)生振蕩，強(qiáng)化換熱。A項(xiàng)為改變流動(dòng)狀況；B項(xiàng)為改變表面狀況和擴(kuò)展傳熱面；D項(xiàng)為改變流體物性；C項(xiàng)，選用熱導(dǎo)率高的金屬或減薄壁面，對(duì)于在傳熱系數(shù)中金屬壁面導(dǎo)熱熱阻的比重較小，增強(qiáng)效果相對(duì)較差。21.設(shè)流場(chǎng)的表達(dá)式為：ux＝－x＋t，ux＝y(tǒng)＋1，uz＝0。求t＝2時(shí)，通過(guò)空間點(diǎn)（1，1，1）的流線（）。A.（x－2）（y＋2）＝－3，z＝1

B.（x－2）（y＋2）＝3，z＝1

C.（x＋2）（y＋2）＝－3，z＝1

D.（x＋2）（y＋2）＝3，z＝1

【答案】A【解析】

將空間點(diǎn)（1，1，1）代入ABCD四項(xiàng)表達(dá)式中，只有A項(xiàng)，（x－2）（y＋2）＝－3，z＝1滿足要求。22.某水中航船阻力模型試驗(yàn)，原型船速4m/s，長(zhǎng)度比尺λl＝10，水的運(yùn)動(dòng)粘度v＝10－6m/s，為了測(cè)定航船的摩擦阻力，由雷諾模型律，則模型的速度為（）。A.40m/s

B.30m/s

C.2.456m/s

D.1.265m/s

【答案】A【解析】

在模型設(shè)計(jì)時(shí)，確定對(duì)流動(dòng)起決定性作用的力，選擇相應(yīng)的模型律，即只選擇這種外力的動(dòng)力相似條件。例如：對(duì)于有壓管流，影響流速分布的主要因素是黏滯力，應(yīng)采用雷諾模型律，按雷諾準(zhǔn)數(shù)設(shè)計(jì)模型。根據(jù)雷諾準(zhǔn)則：

則um＝40m/s。23.某屋頂消防水箱幾何比尺λl＝100的小模型，該模型的水1min可放空，若采用費(fèi)勞德模型律，則原型中消防水箱放空水的時(shí)間為（）。A.8min

B.10min

C.15min

D.20min

【答案】B【解析】

在大多明渠流動(dòng)中，重力起主要作用，一般采用弗勞德模型律，即按弗勞德準(zhǔn)數(shù)設(shè)計(jì)模型。

根據(jù)費(fèi)勞德準(zhǔn)則：

即：

則：

故：

則：

可得：

因此，若采用費(fèi)勞德模型律，則原型中消防水箱放空水的時(shí)間為10min。24.在管徑d＝1cm，管長(zhǎng)L＝10m的圓管中，冷凍機(jī)潤(rùn)滑油作層流運(yùn)動(dòng)，測(cè)得流量Q＝80cm3/s，阻力損失hf＝60m，則油的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)v等于（）。A.0.91cm2/s

B.1.80cm2/s

C.3.64cm2/s

D.7.28cm2/s

【答案】B【解析】

根據(jù)題意，可得流速為：

根據(jù)阻力損失hf＝60m可得：

解得：v＝1.80×10－4m2/s2＝1.80cm2/s。25.紊流中的慣性切應(yīng)力產(chǎn)生的原因是（）。A.分子間的動(dòng)量交換

B.脈動(dòng)流速引起的動(dòng)量交換

C.時(shí)均流速引起的動(dòng)量交換

D.脈動(dòng)壓強(qiáng)引起的動(dòng)量交換

【答案】B【解析】

流體在圓管中流動(dòng)，其流動(dòng)狀態(tài)為紊流時(shí)，紊流切應(yīng)力包括黏性切應(yīng)力和慣性切應(yīng)力。紊流中的慣性切應(yīng)力（）產(chǎn)生的原因是脈動(dòng)流速引起的動(dòng)量交換。26.下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.流動(dòng)處于阻力平方區(qū)的簡(jiǎn)單管道中，總阻力損失與管道體積流量平方成正比

B.串聯(lián)管道無(wú)論中途合流或分流，則管段流量相等

C.并聯(lián)管道各支管水流損失和機(jī)械能總量不一定相等

D.相對(duì)于給定管道，管道阻抗一定是定值

【答案】C【解析】

流體從管路某一節(jié)點(diǎn)分出兩根以上的管段，這些管段同時(shí)又匯集到另一節(jié)點(diǎn)上，在這兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的各管段稱為并聯(lián)管路。并聯(lián)管路的計(jì)算原則：并聯(lián)節(jié)點(diǎn)上的總流量為各支管中流量之和；并聯(lián)各支管上的阻力損失相等；總的阻抗平方根倒數(shù)等于各支管阻抗平方根倒數(shù)之和。并聯(lián)管道各支管水流損失等于總管的能力損失。27.如圖管道系統(tǒng)，流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，各段管道阻抗分別為S、2S，其總流量是（）。

題27圖A.

B.

C.

D.

【答案】B【解析】

流動(dòng)處于阻力平方區(qū)，各段管道阻抗分別為S、2S，其總流量計(jì)算如下：

即：。

S總＝S＋S＋0.5S＝2.5S

由H＝S總Q2得：。28.文丘里管測(cè)速的基本方程是（）。A.連續(xù)性方程和伯努利方程

B.連續(xù)性方程和動(dòng)量方程

C.動(dòng)量方程和伯努利方程

D.質(zhì)量、動(dòng)量和能量守恒三大方程

【答案】A【解析】

文丘里管是先收縮而后逐漸擴(kuò)大的管道。測(cè)出其入口截面和最小截面處的壓力差。文丘里測(cè)速基本方程包括連續(xù)性方程和伯努力方程。29.某渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)在設(shè)計(jì)狀態(tài)下工作時(shí)，已知在尾噴管進(jìn)口截面處的氣流參數(shù)為：P1＝2.05×105N/m2，T1＝865K，v1＝288m/s，A1＝0.19m2，出口截面2處的氣體參數(shù)為：P2＝1.143×105N/m2，T2＝766K，A2＝0.1538m2。已知R＝287.4J/（kg·K），則通過(guò)尾噴管的燃?xì)赓|(zhì)量流量和噴管出口流速分別為（）。A.40.1kg/s，524.1m/s

B.45.1kg/s，524.1m/s

C.40.1kg/s，565.1m/s

D.45.1kg/s，565.1m/s

【答案】D【解析】

通過(guò)尾噴管的燃?xì)赓|(zhì)量流量和噴管出口流速計(jì)算分別如下：

解得：

30.有一臺(tái)吸入口徑為500mm的單吸單級(jí)泵，輸送常溫清水，其工作參數(shù)為Q＝0.8m3/s，允許吸入真空高度為3.5m，吸入管段的阻力為0.4m，則允許的幾何安裝高度為（）。A.2.61m

B.2.24m

C.2.52m

D.2.37m

【答案】B【解析】

允許的幾何安裝高度計(jì)算如下：

31.控制系統(tǒng)可以是（）。A.控制器、被控對(duì)象、傳感器、控制量和被控量

B.反饋控制系統(tǒng)、隨動(dòng)控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)等

C.信易系統(tǒng)、反饋系統(tǒng)

D.發(fā)射系統(tǒng)、中繼系統(tǒng)、接收系統(tǒng)

【答案】A【解析】

控制系統(tǒng)是指由控制主體、控制客體和控制媒體組成的具有自身目標(biāo)和功能的管理系統(tǒng)。控制系統(tǒng)已被廣泛應(yīng)用于人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。在工業(yè)方面，對(duì)于冶金、化工、機(jī)械制造等生產(chǎn)過(guò)程中遇到的各種物理量，包括溫度、流量、壓力、厚度、張力、速度、位置、頻率、相位等，都有相應(yīng)的控制系統(tǒng)。在此基礎(chǔ)上通過(guò)采用數(shù)字計(jì)算機(jī)還建立起了控制性能更好和自動(dòng)化程度更高的數(shù)字控制系統(tǒng)，以及具有控制與管理雙重功能的過(guò)程控制系統(tǒng)。在農(nóng)業(yè)方面的應(yīng)用包括水位自動(dòng)控制系統(tǒng)、農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)操作系統(tǒng)等?？刂破?、被控對(duì)象、傳感器、控制量和被控量均屬于控制系統(tǒng)。32.為了滿足生產(chǎn)過(guò)程的要求，控制系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程應(yīng)滿足（）。A.調(diào)整時(shí)間短、振蕩幅度小

B.調(diào)整時(shí)間短、振蕩幅度大

C.調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)、振蕩幅度小

D.調(diào)整時(shí)間長(zhǎng)、振蕩幅度大

【答案】A【解析】

控制系統(tǒng)的基本要求自動(dòng)控制系統(tǒng)用于不同的目的，要求也往往不一樣。但自動(dòng)控制技術(shù)是研究各類控制系統(tǒng)共同規(guī)律的一門技術(shù)，對(duì)控制系統(tǒng)有一個(gè)共同的要求，一般可歸結(jié)為穩(wěn)定、準(zhǔn)確、快速。穩(wěn)定性由于系統(tǒng)往往存在著慣性，當(dāng)系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)設(shè)置不當(dāng)時(shí)，將會(huì)引起系統(tǒng)的振蕩而失去工作能力?？焖傩赃@是在系統(tǒng)穩(wěn)定的前提下提出的?？焖傩允侵府?dāng)系統(tǒng)輸出量與給定的輸入量之間產(chǎn)生偏差時(shí)，消除這種偏差過(guò)程的快速程度。準(zhǔn)確性這是指在調(diào)整過(guò)程結(jié)束后輸出量與給定的輸入量之間的偏差，或稱為靜態(tài)精度，這也是衡量系統(tǒng)工作性能的重要指標(biāo)。同一系統(tǒng)穩(wěn)、準(zhǔn)、快有時(shí)是相互制約的?？焖傩院茫赡軙?huì)有強(qiáng)烈振蕩；改善穩(wěn)定性，控制過(guò)程又可能過(guò)于遲緩，精度也可能變差。應(yīng)根據(jù)具體問(wèn)題具體分析，并有所側(cè)重?？刂葡到y(tǒng)的動(dòng)態(tài)過(guò)程應(yīng)滿足調(diào)節(jié)時(shí)間越短越好，超調(diào)量越小，振蕩的平穩(wěn)性越好。33.自然指數(shù)衰減函數(shù)e－at的拉氏變換為（）。A.

B.

C.

D.as

【答案】C【解析】

七個(gè)典型環(huán)節(jié)如題33解表所示，由表可知，自然指數(shù)衰減函數(shù)e－at的拉氏變換為。

題33解表34.慣性系統(tǒng)的微分方程為Ty′（t）＋y（t）＝r（t），其中T為時(shí)間常數(shù)，則此系統(tǒng)滿足（）。A.零初始條件下，系統(tǒng)微分方程的拉氏變換為TsY（s）＋Y（s）＝R（s）

B.當(dāng)（t）的一階級(jí)導(dǎo)數(shù)初始值為零時(shí)，系統(tǒng)方程的拉氏變換為TsY（s）＋Y（s）＝R（s）

C.當(dāng)r（t）＝1時(shí)，

D.當(dāng)r（t）＝t時(shí)，

【答案】A【解析】

零初始條件有兩方面含義：①輸入作用在t＝0以后才作用于系統(tǒng)，因此系統(tǒng)輸入量及其各階導(dǎo)數(shù)在t≥0時(shí)均為0。②輸入作用于系統(tǒng)之前，系統(tǒng)是“相對(duì)靜止”，即系統(tǒng)輸出量及各階導(dǎo)數(shù)在t≥0時(shí)也均為0。故選A項(xiàng)。35.自動(dòng)控制系統(tǒng)中，PID調(diào)節(jié)器的參數(shù)調(diào)節(jié)性能的影響是（）。A.比例度越大，調(diào)節(jié)器不夠靈敏，被調(diào)參數(shù)變化緩慢，穩(wěn)態(tài)誤差就小

B.積分時(shí)間很小時(shí)，可以減小偏差

C.微分環(huán)節(jié)具有抑制振蕩的效果，適當(dāng)?shù)脑黾游⒎肿饔?，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性

D.比例、積分、微分作用單獨(dú)調(diào)節(jié)，可以獲得更好的調(diào)節(jié)效果

【答案】C【解析】

微分作用的輸出大小與偏差變化的速度成正比，對(duì)于一個(gè)固定不變的偏差，不管這個(gè)偏差有多大，微分作用的輸出總是零，這是微分作用的特點(diǎn)。微分作用可抑制振蕩，適當(dāng)?shù)脑黾游⒎肿饔?，可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性，減小被控量的波動(dòng)幅度，并降低穩(wěn)態(tài)誤差。36.根據(jù)下列最小相位系統(tǒng)的穩(wěn)定裕度，相對(duì)穩(wěn)定性最好的是（）。A.相角裕度γ＝40°，幅值裕度h＝3.0

B.相角裕度γ＝－40°，幅值裕度h＝3.0

C.相角裕度γ＝0°，幅值裕度h＝1.0

D.相角裕度γ＝10°，幅值裕度h＝1.0

【答案】A【解析】

穩(wěn)定裕度是指穩(wěn)定系統(tǒng)的穩(wěn)定程度，即相對(duì)穩(wěn)定性，用相角（位）裕度和幅值裕度來(lái)表示。相角裕度和幅值裕度是系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)的頻率指標(biāo)，與閉環(huán)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能密切相關(guān)。對(duì)于最小相角（位）系統(tǒng)，要使閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定，要求相角裕度γ＞0，幅值裕度Kg＞1（h＞0dB）。為保證閉環(huán)系統(tǒng)具有一定的相對(duì)穩(wěn)定性，穩(wěn)定裕度不能太小。在工程設(shè)計(jì)中，一般取γ＝30～60°，Kg≥2，h＝20lgKg≥6dB。因此，四個(gè)選項(xiàng)中A項(xiàng)相對(duì)穩(wěn)定性最好。37.二階系統(tǒng)的特征方程為a0s2－a1s－a2＝0，系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件是（）。A.各項(xiàng)系數(shù)符號(hào)必須相同

B.a1，a2符號(hào)相同，且與a0的符號(hào)相反

C.無(wú)法確定

D.a1，a2符號(hào)為正

【答案】B【解析】

線性定常系統(tǒng)穩(wěn)定的必要條件是特征方程的所有系數(shù)均大于0。滿足必要條件的系統(tǒng)并不一定穩(wěn)定。勞斯判據(jù)則可以用來(lái)進(jìn)一步判斷系統(tǒng)是否穩(wěn)定。根據(jù)題目中的特征方程表達(dá)形式可知，a1，a2符號(hào)相同，且與a0的符號(hào)相反滿足要求。38.設(shè)系統(tǒng)的開環(huán)傳遞函數(shù)為G（s），反饋環(huán)節(jié)傳遞函數(shù)為H（s），則該系統(tǒng)的靜態(tài)位置誤差系數(shù)為（）。A.

B.

C.

D.

【答案】A【解析】

被控參數(shù)在其穩(wěn)態(tài)值附近定義了一個(gè)誤差帶（度），用于表示其與穩(wěn)態(tài)值的接近程度。例如常用±5%穩(wěn)態(tài)值或±2%穩(wěn)態(tài)值表示。在分析控制系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)誤差時(shí)，考慮到積分環(huán)節(jié)對(duì)穩(wěn)態(tài)誤差的影響，我們根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)傳遞函數(shù)所含的積分環(huán)節(jié)數(shù)來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行分類。靜態(tài)位置誤差系數(shù)為：。39.關(guān)于校正的概念，下列說(shuō)法中錯(cuò)誤的是（）。A.校正環(huán)節(jié)或裝置的加入可以使系統(tǒng)特性發(fā)生變化，以滿足給定的各項(xiàng)性能指標(biāo)

B.校正可分為串聯(lián)校正、反饋校正、前饋校正和干擾補(bǔ)償四種

C.校正裝置與系統(tǒng)固有部分的結(jié)合方式，稱為系統(tǒng)的校正方案

D.校正裝置只能單獨(dú)使用，才能保證最佳校正效果

【答案】D【解析】

如果只由這些設(shè)備組成控制系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)的性能就很難滿足預(yù)先給定的性能指標(biāo)，并且也無(wú)法調(diào)整，解決這個(gè)問(wèn)題的辦法就是在系統(tǒng)中引入一個(gè)附加裝置（或環(huán)節(jié)），通過(guò)配置附加裝置（或環(huán)節(jié)）來(lái)有效地改善整個(gè)控制系統(tǒng)的性能。這一附加裝置（或環(huán)節(jié)）稱為校正裝置（或校正環(huán)節(jié)）。校正方式可單獨(dú)作用于開環(huán)控制系統(tǒng)，也可作為反饋控制的附加校正方式組合為復(fù)合控制系統(tǒng)。40.按哪種方式來(lái)分類，測(cè)量方法可分為直接測(cè)量、間接測(cè)量和組合測(cè)量？（）A.誤差產(chǎn)生的方式

B.測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生的方式

C.不同的測(cè)量條件

D.被測(cè)量在測(cè)量過(guò)程中的狀態(tài)

【答案】B【解析】

按測(cè)量結(jié)果的獲取方式來(lái)分按測(cè)量結(jié)果的獲取，測(cè)量可分為直接測(cè)量和間接測(cè)量，直接測(cè)量使被測(cè)量直接與測(cè)量單位進(jìn)行比較，或者用預(yù)先標(biāo)定好的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行瀾量，從而得到被測(cè)量的數(shù)值。間接測(cè)量通過(guò)直接測(cè)量與被測(cè)量有某種確定函數(shù)關(guān)系的其他各變量，再按函數(shù)關(guān)璃進(jìn)行計(jì)算，從而得到被測(cè)量的數(shù)值。組合測(cè)量：測(cè)量中使各個(gè)未知量以不同的組合形式出現(xiàn)。根據(jù)直接測(cè)量或間接測(cè)量所獲得的數(shù)據(jù)，通過(guò)各種條件建立聯(lián)立方程組，以求得未知參量的數(shù)值稱為組合測(cè)量。41.用兩支分度號(hào)為E的熱電偶測(cè)量A區(qū)和B區(qū)的溫差，連接回路如圖所示。當(dāng)熱電偶參考端溫度t0＝0℃時(shí)，儀表指示值為100℃，問(wèn)當(dāng)參考端溫度上升到35℃時(shí)，儀表指示的為（）。

題41圖A.100℃

B.135℃

C.65℃

D.35℃

【答案】C【解析】

儀表指示的是E（tA，tB）＝E（100，0），參考端為0℃，即測(cè)量端為tA＝100℃；當(dāng)參考端上升至35℃時(shí)，若測(cè)量端溫度未改變，儀表指示的則是E（tA，tB）＝100－35＝65℃。42.以下關(guān)于電動(dòng)干濕球溫度計(jì)的敘述，錯(cuò)誤的是（）。A.測(cè)量橋路是由兩個(gè)平衡電橋組成的復(fù)合橋路

B.通風(fēng)機(jī)是為了造成恒定風(fēng)速的氣流，以提高精度

C.使用電阻式溫度計(jì)測(cè)量干濕球溫度

D.橋路的電壓差反映了干濕球溫差

【答案】A【解析】

測(cè)量電橋是由兩個(gè)不平衡電橋接在一起組成的一個(gè)復(fù)合電橋，電動(dòng)干濕球溫度計(jì)采用的是鎳電阻溫度計(jì)，不平衡電壓是干濕球溫度的函數(shù)，軸流通風(fēng)機(jī)是為了維持恒定風(fēng)速氣流。43.測(cè)量水平管道內(nèi)的壓力時(shí)，下列對(duì)壓力儀表安裝方式的描述，錯(cuò)誤的是（）。A.測(cè)量氣體時(shí)，取壓孔應(yīng)在管道的上半部

B.測(cè)量液體時(shí)，取壓孔最好在與管道水平中心面以下成0～45°的夾角內(nèi)

C.測(cè)量氣體時(shí)，取壓孔應(yīng)在管道的下半部

D.測(cè)量蒸汽時(shí)，取壓孔最好在與管道水平中心面以上成0～45°的夾角內(nèi)

【答案】C【解析】

在測(cè)量液體介質(zhì)的水平管道上取壓時(shí)，宜在水平及以下45°間取壓，可使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存氣體；在測(cè)量氣體介質(zhì)的水平管道上取壓時(shí)，宜在水平及以上45°間取壓，可使導(dǎo)壓管內(nèi)不積存液體。測(cè)量蒸汽時(shí)，則應(yīng)位于工藝管道的兩側(cè)偏上的位置，這樣既可以保持測(cè)量管路內(nèi)有穩(wěn)定的冷凝液，同時(shí)又可以防止工藝管道底部的固體介質(zhì)進(jìn)入測(cè)量管路和儀表。44.圓柱形三孔測(cè)速儀的二方向孔，相互之間的夾角為（）。A.45°

B.90°

C.120°

D.180°

【答案】B【解析】

圓柱形三孔測(cè)速儀（管）主要由三孔感壓探頭、干管、傳壓管和分度盤組成。用它可以測(cè)量流體的流速大小及方向。兩個(gè)方向孔在同一平面內(nèi)按90°的夾角布置，總壓孔則布置在兩個(gè)方向孔的角平分線上。45.以下關(guān)于轉(zhuǎn)子流量計(jì)的敘述，錯(cuò)誤的是（）。A.利用恒節(jié)流面積變壓降來(lái)測(cè)量流量

B.轉(zhuǎn)子的重力等于浮力與流體壓差力之和

C.轉(zhuǎn)子平衡位置越高，所測(cè)流星越大

D.屬于節(jié)流法測(cè)流量

【答案】A【解析】

任意穩(wěn)定情況下，作用在轉(zhuǎn)子上的壓差是恒定不變的；轉(zhuǎn)子與錐形管之間的環(huán)形縫隙的面積是隨平衡位置的高低而變化，故是變截面。46.下列不屬于隨機(jī)誤差分布規(guī)律性質(zhì)的是（）。A.有界性

B.雙峰性

C.對(duì)稱性

D.抵償性

【答案】B【解析】

隨機(jī)誤差是由許多未知的微小的因素影響而產(chǎn)生的。它的大小和正負(fù)都是無(wú)法預(yù)知的，但對(duì)于在同樣條件下，對(duì)同一被測(cè)量經(jīng)過(guò)重復(fù)多次測(cè)量，它的分布會(huì)服從統(tǒng)計(jì)規(guī)律。通過(guò)對(duì)大量測(cè)量值的分析統(tǒng)計(jì)，顯示出它具有內(nèi)在規(guī)律：①單峰性，即絕對(duì)值小的誤差出現(xiàn)的概率大于絕對(duì)值大的誤差出現(xiàn)的概率；②對(duì)稱性，即絕對(duì)值相等符號(hào)相反的隨機(jī)誤差出現(xiàn)的概率相同；③有界性，即誤差的絕對(duì)值不會(huì)超出一定的范圍；④抵償性，多次測(cè)量，當(dāng)測(cè)量次數(shù)趨于無(wú)窮大時(shí)，由于正負(fù)誤差的相互抵消，全部誤差的代數(shù)和趨于零。47.用來(lái)測(cè)量輻射熱流的熱流計(jì)是（）。A.電阻式熱流計(jì)

B.輻射式熱流計(jì)

C.蒸汽熱流計(jì)

D.熱水熱流計(jì)

【答案】B【解析】

輻射式熱流計(jì)只測(cè)量輻射熱流密度，它是接收通過(guò)小圓孔的全部輻射，采用橢圓形反射鏡聚焦到差動(dòng)熱電偶上，測(cè)量出溫度差，從而求得熱流密度。48.測(cè)量某房間空氣溫度得到下列測(cè)定值數(shù)據(jù)（℃），22.42、22.39、22.32、22.43、22.40、22.41、22.38、22.35，采用格拉布斯準(zhǔn)則判斷其中是否含有過(guò)失誤差的壞值？（危險(xiǎn)率α＝5%；格拉布斯臨界值g0（n，a）；當(dāng)n＝7時(shí)，g0＝1.938；當(dāng)n＝8時(shí)，g0＝2.032；當(dāng)n＝9時(shí)，g0＝2.110。）（）A.含有，壞值為22.32

B.不含有

C.含有，壞值為22.43

D.無(wú)法判斷

【答案】B【解析】

為了檢查測(cè)定值中是否含有粗大誤差，將xi由小到大按順序排列為x1≤x2≤…≤xn，用下式計(jì)算首、尾測(cè)量值的格拉布斯準(zhǔn)則Ti：

式中，Ti為首、尾測(cè)量值的格拉布斯準(zhǔn)則數(shù)；S為母體標(biāo)準(zhǔn)偏差的估計(jì)值；v1為首、尾測(cè)量值的殘差。

計(jì)算過(guò)程如題48解表所示。

題48解表若Ti≥T（n，a），則為壞值，應(yīng)剔除，每次只能剔除一個(gè)測(cè)量值。若T1和Tn都大于或等于T（n，a），則應(yīng)先剔除Ti中大者，重新計(jì)算和S，這時(shí)子樣容量只有（n－1），再進(jìn)行判斷，直至余下的測(cè)量值中再未發(fā)現(xiàn)壞值。x3的格拉布斯準(zhǔn)則數(shù)最大，Ti＝1.83＜2.032＝T（n，a），即無(wú)壞值，無(wú)需剔除。49.某零件受彎曲變應(yīng)力的作用，正常工作條件下的主要失效形式是（）。A.疲勞斷裂

B.型性變形

C.壓鎮(zhèn)

D.剪斷

【答案】A【解析】

零件受彎曲變應(yīng)力出現(xiàn)的主要失效形式是疲勞斷裂。疲勞斷裂的特征為：疲勞斷裂的最大應(yīng)力遠(yuǎn)比靜應(yīng)力條件下材料的強(qiáng)度極限低，甚至低于屈服點(diǎn)。50.圖示平面機(jī)構(gòu)中，機(jī)構(gòu)自由度數(shù)為（）。

題50圖A.1

B.2

C.3

D.4

【答案】B【解析】

根據(jù)計(jì)算自由度應(yīng)考慮的問(wèn)題可知，在該機(jī)構(gòu)中，存在局部自由度A、復(fù)合鉸鏈D以及虛約束J或K。如題50解圖所示，對(duì)于該機(jī)構(gòu)，活動(dòng)構(gòu)件數(shù)n＝7。滾輪A與構(gòu)件2組成的轉(zhuǎn)動(dòng)副為一個(gè)局部自由度，在計(jì)算自由度時(shí)應(yīng)除去不計(jì)；三個(gè)構(gòu)件3、4和6在同一處組成復(fù)合鉸鏈，其實(shí)際轉(zhuǎn)動(dòng)副數(shù)為3－1＝2個(gè)；構(gòu)件7與固定構(gòu)件J和K組成移動(dòng)副，且兩移動(dòng)副中心線重合，因此構(gòu)成機(jī)構(gòu)中的虛約束，在計(jì)算機(jī)構(gòu)自由度時(shí)僅考慮一處J或K；轉(zhuǎn)動(dòng)副O(jiān)、C、E、F、G；構(gòu)件2與B組成一個(gè)移動(dòng)副。因此低副數(shù)目PL＝2＋1＋5＋1＝9。滾輪A與O組成一個(gè)高副，則高副數(shù)目PH＝1。所以其自由度F＝3n－（2PL＋PH）＝3×7－（2×9＋1）＝2。

題50解圖51.在平面四桿機(jī)構(gòu)中，如存在急回運(yùn)動(dòng)特性，則其行程速比系數(shù)（）。A.K＞1

B.K＝1

C.K＜1

D.K＝0

【答案】A【解析】

平面四連桿機(jī)構(gòu)存在急回特性的條件是極位角θ不為零。

機(jī)構(gòu)要具有急回特性則必有K＞1。52.設(shè)計(jì)凸輪機(jī)構(gòu)時(shí)，當(dāng)凸輪角速度為ω1、從動(dòng)件運(yùn)動(dòng)規(guī)律已知時(shí)，則有（）。A.基圓半徑r0越大，凸輪機(jī)構(gòu)壓力角α就越大

B.基圓半徑r0越小，凸輪機(jī)構(gòu)壓力角α就越大

C.基圓半徑r0越大，凸輪機(jī)構(gòu)壓力角α不變

D.基圓半徑r0越小，凸輪機(jī)構(gòu)壓力角α就越小

【答案】B【解析】

凸輪機(jī)構(gòu)是一種高副機(jī)構(gòu)，它主要由主動(dòng)凸輪、從動(dòng)件和機(jī)架三個(gè)基本構(gòu)件所組成?；鶊A半徑r0越小，凸輪工作輪廓越陡，壓力角越大；基圓半徑r0越大，凸輪工作輪廓平緩，壓力角越小。53.在螺栓連接中，有時(shí)在一個(gè)螺栓上采用兩個(gè)螺母，其目的是（）。A.提高連拔強(qiáng)度

B.籠高連接幅度

C.防松

D.改善螺紋牙間的載荷分布

【答案】C【解析】

螺紋連接中使用雙螺母可以通過(guò)螺母之間產(chǎn)生的軸向力增加螺母牙和螺栓牙之間的摩擦力而達(dá)到防松目的；提高連接剛度通過(guò)提高被聯(lián)接件實(shí)現(xiàn)，連接強(qiáng)度的提高可通過(guò)減小受力變動(dòng)范圍和牙間載荷分布等方法。改變載荷分布可用懸置螺母或彈簧墊片實(shí)現(xiàn)。54.在正常工作情況下，帶傳動(dòng)的傳動(dòng)比會(huì)因傳遞功率的不同而變化。其原因是（）。A.打滑

B.彎曲應(yīng)力

C.離心應(yīng)力

D.彈性滑動(dòng)

【答案】D【解析】

由于帶的緊邊拉力F1和松邊拉力F2不同，且傳動(dòng)帶是彈性體，因而會(huì)產(chǎn)生彈性變形。當(dāng)帶繞過(guò)主動(dòng)輪時(shí)，帶的拉力由F1逐漸減小到F2；與此同時(shí)，帶的拉伸變形也會(huì)相應(yīng)減小，從而使帶相對(duì)帶輪表面作滑動(dòng)，這種由于材料彈性變形而產(chǎn)生的相對(duì)滑動(dòng)稱為彈性滑動(dòng)。在帶輪上產(chǎn)生的滑動(dòng)會(huì)使傳動(dòng)比不準(zhǔn)確。55.測(cè)