2025年大學(xué)一年級（能源與動力工程）能源與動力基礎(chǔ)試題及答案

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______第I卷（選擇題共40分）答題要求：本卷共20小題，每小題2分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的。請將正確答案的序號填在題后的括號內(nèi)。1.下列能源中，屬于一次能源的是（）A.電能B.焦炭C.太陽能D.汽油2.能源按其形成和來源分類，下列不屬于來自太陽輻射能的是（）A.煤炭B.石油C.天然氣D.地?zé)崮?.熱機效率的定義是（）A.熱機輸出的功與輸入的熱量之比B.熱機輸入的熱量與輸出的功之比C.熱機輸出的功與燃料燃燒釋放的熱量之比D.熱機燃料燃燒釋放的熱量與輸出的功之比4.下列哪種循環(huán)是理想氣體的可逆循環(huán)（）A.卡諾循環(huán)B.朗肯循環(huán)C.布雷頓循環(huán)D.奧托循環(huán)5.提高朗肯循環(huán)熱效率的有效方法是（）A.提高蒸汽初溫度B.提高蒸汽初壓力C.降低乏汽壓力D.以上都是6.蒸汽動力裝置中，汽輪機的作用是（）A.將熱能轉(zhuǎn)化為機械能B.將機械能轉(zhuǎn)化為電能C.將熱能轉(zhuǎn)化為電能D.將電能轉(zhuǎn)化為機械能7.燃氣輪機裝置中，壓氣機的作用是（）A.提高燃氣壓力B.降低燃氣壓力C.提高空氣壓力D.降低空氣壓力8.下列哪種制冷循環(huán)屬于壓縮式制冷循環(huán)（）A.蒸汽壓縮制冷循環(huán)B.吸收式制冷循環(huán)C.蒸汽噴射制冷循環(huán)D.吸附式制冷循環(huán)9.蒸汽壓縮制冷循環(huán)中，制冷劑在蒸發(fā)器中的狀態(tài)變化是（）A.汽化B.液化C.升華D.凝華10.熱泵的工作原理是（）A.將低溫物體的熱量傳遞給高溫物體B.將高溫物體的熱量傳遞給低溫物體C.將電能轉(zhuǎn)化為熱能D.將熱能轉(zhuǎn)化為電能11.下列哪種能源是可再生能源（）A.天然氣B.核能C.太陽能D.煤炭12.能源與動力工程的研究對象不包括（）A.能源的開發(fā)B.能源的利用C.動力的生產(chǎn)D.信息的處理13.下列哪種設(shè)備不屬于熱交換器（）A.鍋爐B.冷凝器C.蒸發(fā)器D.壓縮機14.熱傳遞的基本方式不包括（）A.熱傳導(dǎo)B.熱對流C.熱輻射D.熱擴散15.下列哪種材料的導(dǎo)熱系數(shù)最大（）A.金屬B.陶瓷C.塑料D.橡膠16.對流換熱系數(shù)與下列哪些因素?zé)o關(guān)（）A.流體的性質(zhì)B.固體表面的形狀C.流體的流動狀態(tài)D.環(huán)境的溫度17.輻射換熱的特點不包括（）A.不需要介質(zhì)B.可以在真空中進行C.熱傳遞速度快D.只發(fā)生在高溫物體之間18.下列哪種能源是清潔能源（）A.煤炭B.石油C.天然氣D.水能19.能源與動力工程在國民經(jīng)濟中的作用不包括（）A.提供動力B.促進經(jīng)濟發(fā)展C.保障國家安全D.提高人口素質(zhì)20.未來能源發(fā)展的趨勢不包括（）A.多元化B.清潔化C.高效化D.單一化第II卷（非選擇題共60分）二、填空題（共10分）答題要求：本大題共5小題，每小題2分。請在題中的橫線上填上正確答案。21.能源按其是否可重復(fù)利用可分為________能源和________能源。22.熱機是將________能轉(zhuǎn)化為________能的裝置。23.卡諾循環(huán)由兩個________過程和兩個________過程組成。24.蒸汽壓縮制冷循環(huán)主要由壓縮機、________、________和膨脹閥四個部件組成。25.熱泵的供熱系數(shù)等于________與________之比。三、簡答題（共20分）答題要求：本大題共4小題，每小題5分。簡要回答問題。26.簡述能源與動力工程的主要研究內(nèi)容。27.說明提高熱機效率的主要途徑。28.簡述蒸汽壓縮制冷循環(huán)的工作原理。29.解釋熱泵的工作原理及其在實際中的應(yīng)用。四、分析題（共15分）材料：某火力發(fā)電廠采用朗肯循環(huán)，蒸汽初壓力為10MPa，初溫度為500℃，乏汽壓力為0.004MPa。已知該循環(huán)的熱效率為40%，汽輪機的排汽干度為0.88。答題要求：根據(jù)上述材料，回答以下問題。每小題的題目字數(shù)150字到200字之間并留出3行空白作答區(qū)域。30.計算該循環(huán)的吸熱量和放熱量。31.分析提高該循環(huán)熱效率的可行措施。32.討論汽輪機排汽干度對循環(huán)性能的影響。五、論述題（共15分）材料：隨著全球能源需求的不斷增長和對環(huán)境保護的日益重視，新能源的開發(fā)和利用成為能源與動力工程領(lǐng)域的研究熱點。太陽能、風(fēng)能、水能等新能源具有清潔、可再生等優(yōu)點，但也存在能量密度低、間歇性強等問題。答題要求：根據(jù)上述材料，結(jié)合能源與動力工程的相關(guān)知識，論述新能源開發(fā)和利用面臨的挑戰(zhàn)及應(yīng)對策略。每小題的題目字數(shù)150字到200字之間并留出3行空白作答區(qū)域。33.分析新能源開發(fā)和利用面臨的主要挑戰(zhàn)。34.提出應(yīng)對新能源開發(fā)和利用挑戰(zhàn)的策略。答案：1.C2.D3.A4.A5.D6.A7.C8.A9.A10.A11.C12.D13.D14.D15.A16.D17.D18.D19.D20.D21.可再生、不可再生22.熱、機械23.等溫、絕熱24.冷凝器、蒸發(fā)器25.供熱量、消耗的功量26.能源與動力工程主要研究能源的開發(fā)、轉(zhuǎn)換、利用以及動力的生產(chǎn)、傳輸和控制等。包括各種能源的特性、熱工轉(zhuǎn)換原理、動力機械的設(shè)計與運行等內(nèi)容，旨在提高能源利用效率，實現(xiàn)能源的清潔可持續(xù)發(fā)展。27.提高熱機效率的主要途徑有：提高高溫?zé)嵩礈囟?，降低低溫?zé)嵩礈囟?；減少燃燒過程中的不可逆損失，如減少散熱、不完全燃燒等；優(yōu)化熱機循環(huán)過程，采用更高效的循環(huán)方式；提高熱機部件的效率，減少摩擦等損失。28.蒸汽壓縮制冷循環(huán)的工作原理是：壓縮機將低溫低壓的制冷劑蒸汽壓縮成高溫高壓蒸汽，送入冷凝器；在冷凝器中，蒸汽向冷卻水放熱冷凝成液體；液體經(jīng)膨脹閥節(jié)流降壓降溫后進入蒸發(fā)器；在蒸發(fā)器中，液體吸收被冷卻物體的熱量汽化成蒸汽，完成制冷循環(huán)。29.熱泵的工作原理是通過消耗一部分電能，將低溫?zé)嵩吹臒崃總鬟f到高溫?zé)嵩?。在實際中，熱泵可用于冬季供暖，將室外低溫空氣或土壤中的熱量提取出來供室內(nèi)取暖；也可用于工業(yè)生產(chǎn)中的余熱回收等，提高能源利用效率。30.首先根據(jù)蒸汽初參數(shù)和乏汽壓力，通過蒸汽熱力性質(zhì)表查得相關(guān)焓值。吸熱量為蒸汽在鍋爐中從液態(tài)變?yōu)檫^熱蒸汽的焓增。放熱量為乏汽在冷凝器中凝結(jié)的焓降。具體計算需準確查取焓值后按公式計算。31.提高該循環(huán)熱效率的可行措施有：進一步提高蒸汽初溫度和初壓力，這樣可增加循環(huán)的平均吸熱溫度；降低乏汽壓力，能減小循環(huán)的平均放熱溫度；優(yōu)化汽輪機和鍋爐等設(shè)備的運行，減少散熱等不可逆損失。32.汽輪機排汽干度對循環(huán)性能有重要影響。排汽干度越低，說明蒸汽中含水量越高。這會導(dǎo)致汽輪機末級葉片侵蝕加劇，降低汽輪機效率；同時使循環(huán)的放熱量增加，吸熱量不變時熱效率降低，還可能影響整個動力裝置的安全性和穩(wěn)定性。33.新能源開發(fā)和利用面臨的主要挑戰(zhàn)包括：能量密度低，如太陽能、風(fēng)能分布分散，獲取能量需較大面積設(shè)備；間歇性強，受自然條件影響大，難以持續(xù)穩(wěn)定