暖通工程师专业基础考题试卷及答案

暖通工程师专业基础考题试卷及答案

一、单项选择题（每题2分，每题的备选项中，只有1个最符合题意。）

1. 确定简单可压缩理想气体平衡状态参数的方程，下列关系不正确的是？（）

A. p＝f（v，T）

B. v＝f（U，p）

C. T＝f（p，S）

D. p＝f（T，U）

【答案】 D

【解析】

热力学常用的状态参数有温度（T）、压力（p）、质量体积（v）、热力学能（U）、焓（h）、熵（S），基本状态参数为温度、压力、质量体积，其他状态参数为导出参数。状态公理：所需独立参数的数目为n＋1。其中，n是该系统与外界之间可能传递的可逆功的种类数，加1表示加上热量传递。对于简单可压缩系统，可逆功只有体积变化功这一种，n＝1，于是，独立参数的数目为2。因此，基本状态参数量p、v和T之中只要有任意两个参数取值，就能确定它的平衡状态。D项，理想气体热力学能U为温度t的单值函数，因此，该独立参数数目为1，因此该关系不正确。

2. 在正向循环中，输入热能Q1，经过热机转化成功W，同时向环境释放热能Q2，功能关系满足（）。

A. W＜Q1；Q2＞0

B. W＜Q1；Q2＝0

C. W＞Q1；Q2＜0

D. W＜Q1；四周维持恒定的一个温度数值

【答案】 A

【解析】

正向循环中，工质吸热Q1，放热Q2，做功W＝Q1－Q2。因此，功W＜Q1，Q1＞Q2＞0。由于向环境释放热量Q2，因此四周的温度会上升。

3. 开口系统能量方程δq＝dh＋δwt，下列δwt等式中不正确的是（）。

A. δwt＝－vdp

B. δwt＝δws－vdp

C. δwt＝δq－dh

D. δwt＝δws＋dep＋dek

【答案】 B

【解析】

ABD三项，技术功wt为动能ek与位能ep和轴功ws的合称，则δwt＝δws＋dep＋dek＝－vdp。C项，开口系统能量方程δq＝dh＋δwt，则δwt＝δq－dh。

4. 混合气体的分容积定律（阿密盖特定律）是指气体混合过程中（）。

A. 混合气体体积等于每一成分单独处于同样温度压力时的体积的总和

B. 混合气体体积等于每一成分单独处于原先温度压力时的体积的总和

C. 混合气体的分容积等于每一成分单独处于同样温度时的体积

D. 混合气体的分容积等于每一成分单独处于同样压力时的体积

【答案】 A

【解析】

混合气体的分容积定律为：气体混合物的总体积等于各成分气体分体积V之和。其中，分体积V指各成分气体单独处于平衡状态（P，T）时的体积。因此，混合气体体积等于每一成分单独处于同样温度压力时的体积的总和，A项正确，C、D项均不完整。B项，分容积定律是指：在相同温度和压力下，混合气体的总体积等于混合气体中各组分气体单独存在时所占有的体积之和，而不是混合前原先的温度和压力下，因为混合前混合气体的压力和温度可能不同，混合过程压力温度会发生改变。

5. 在一个刚体绝热系统中理想气体进行自由膨胀，其过程是（）。

A. 等压过程

B. 等温过程

C. 等熵过程

D. 多变过程

【答案】 D

【解析】

A项，等压过程为压力不变的过程；B项，等温过程为温度不变的过程；C项，等熵过程为可逆绝热过程，热量变化为零的过程；D项，多变过程中，pvn＝常数。在一个刚体绝热系统中理想气体进行自由膨胀的过程为不可逆过程，在该过程中，压力和温度会发生变化，故其为多变过程。

6. 某理想气体进行了一个复杂的不可逆热力过程，其初、终状态参数分别为p1，v1，T1，p2，v2，T2，则该过程的熵变是：

A.

B.

C.

D. 需要已知具体热力过程求解

【答案】 C

【解析】

熵是状态参数，熵变只与初终状态参数有关而与具体路径无关，故选项D表述不正确。题干中熵变为大写字母表示，所求为所有工质的熵变而不是比熵变，故选项A表达式不正确。

根据热力学第一定律，

通过积分可得，比熵变为，再乘以工质质量m，即得到正确答案。

7. 水蒸气在定压发生过程中，当压力超过临界值，气液两相过程（）。

A. 不存在

B. 一定存在

C. 可以存在

D. 需要给定干度参数

【答案】 A

【解析】

水蒸气在定压发生过程中，当压力超过临界值，水蒸气的状态全部为过热蒸气，因此汽液两项在该过程中不存在。

8. 扩压管是用于使流动介质压力升高的流道，基本特性为（）。

A. dp＞0，dh＞0，dT＜0

B. dp＞0，dh＜0，dv＜0

C. dp＞0，dc＜0，dT＞0

D. dp＞0，dc＜0，dh＜0

【答案】 C

【解析】

扩压管是使流体减速流动，压力升高的管件，因此dp＞0，dc＜0；根据能量守恒方程cdc ＝－dh，当速度dc＜0时，dh＞0；扩压管内流动可以看作绝热可逆流动，满足pvk＝常数，则当dp＞0时，dv＜0；结合能量守恒pv＝mRT＝常数/vk－1，由dv＜0，又因为绝热指数k 大于1，因此常数/vk－1增大，即dT＞0。故本题选C。

9. 采用能量守恒原理解析蒸气朗肯动力循环时，可以发现其中热能损失最大的过程是（）。

A. 绝热压缩过程

B. 定压加热过程

C. 绝热膨胀过程

D. 蒸气凝结过程

【答案】 D

【解析】

朗肯循环流程为：锅炉把水加热、汽化并加热成为过热蒸气，过热蒸气进入汽轮机膨胀做功，作功后的低压蒸气进入冷凝器中冷却凝结成为饱和水，凝结水由水泵升压送回锅炉，完成一个循环。其中，蒸气凝结过程为不可逆过程，热能损失最大。

10. 在绝热条件下向未饱和湿空气中喷淋水的过程具有______的特性。（）

A. h2＝h1，t2＝t1，φ2＞φ1

B. h2＝h1，t2＜t1，φ2＞φ1

C. h2＞h1，t2＝t1，φ2＞φ1

D. h2＞h1，t2＜t1，φ2＝φ1

【答案】 B

【解析】

由于绝热，因此Q＝0，h2＝h1；由焓湿图可得，向未饱和湿空气中喷淋，温度t下降，湿度φ升高，即t2＜t1，φ2＞φ1。

11. 空气的热导率及黏度随温度升高而变化的关系为（）。

A. 热导率和黏度均上升

B. 热导率和黏度均下降

C. 热导率不定，黏度下降

D. 热导率不变，黏度下降

【答案】 A

【解析】

气体的热导率随温度的升高而增大，液体的热导率随温度的升高而下降；液体的粘度随温度升高而减小，气体的粘度随温度升高而增大。因此，温度升高，空气的热导率及黏度均上升。

12. 某平壁厚为0.2m，进行一维稳态导热过程中，热导率为12W/（m·K），温度分布为：t ＝150－3500x3，可以求得在平壁中心处（中心位置x＝0.1m）的内热源强度为（）。

A. －25.2kW/m3

B. －21kW/m3

C. 2.1kW/m3

D. 25.2kW/m3

【答案】 D

【解析】

一维稳态导热过程的方程式为：λ∂2t/∂x2＋qv＝0。式中，λ为热导率；qv为内热源强度。由题意可知，当x＝0.1m时，∂2t/∂x2＝－21000x＝－21000×0.1＝－2100，qv＝－λ∂2t/∂x2＝－12×（－2100）＝25200W/m3＝25.2kW/m3。

13. 如题13图所示的二维复合固体中的Ra1、Ra2、Rb1、Rb2、Rc1和Rc2分别为其中导热热阻，下列关于块体的总导热热阻的表达式正确的是（）。

题13图

A.

B.

C.

D.

【答案】 B

【解析】

复合平壁的总导热热阻可以应用串、并联电路电阻的计算方法。由图可知，该复合固体热阻由热阻Aa、Ab和Ac并联组成，其中热阻Aa由Ra1和Ra2串联组成，热阻Ab由Rb1和Rb2串联组成，Ac热阻由Rc1和Rc2串联组成。故，该复合固体的总热阻计算式如下：

14. 由有限差分法可以推导得出，常物性无内热源一维非稳态导热表达式为：（）。

题14图

A.

B.

C.

D.

【答案】 D

【解析】

对于常物性无内热源一维非稳态导热过程，∂t/∂τ＝a∂2t/∂x2。有以下两种方式求解。

①隐式差分格式方程。取温度对x的二阶导数为中心差分格式，而温度对时间的一阶导数为向后差分格式，则内节点p的节点方程式为：

整理后得

②显式差分格式方程。对温度对x的二阶导数，采用中心差分格式；温度对时间的一阶导数，采用向前差分格式，代入上式，则内节点p的节点方程式为：

整理后可得

15. 在对流传热过程中随着流体黏度的增大，其对对流传热过程的影响的正确说法为（）。

A. 对传热和流动无影响

B. 雷诺数Re减小，努塞尔特数Nu保持不变

C. 层流时，表面阻力系数增大，对流传热系数下降

D. 普朗特数Pr增大，对流传热系数一定增大

【答案】 C

【解析】

A项，黏度对传热和流动有影响。B项，黏度增大，雷诺数减小，对流传热系数h减小，努谢尔特Nu数减小。D项，黏度增大，普朗特数Pr增大，对流传热系数减小。

16. 在内外径分别为D和d的管道夹层通道内流动时，流动的当量水力直径为（）。

A. d

B. （D－d）

C. （D－d）/2

D. （D＋d）/（D－d）

【答案】 B

【解析】

当量水力直径的计算公式为：de＝4A/U。式中，A为流道截面积，m2；U为流体润湿周长，m。在内外径分别为D和d的管道夹层通道内流动时，A＝πD2/4－πd2/4，U＝πd＋πD，则de＝4A/U＝（πD2－πd2）/（πd＋πD）＝D－d。

17. 竖壁无限空间自然对流传热，从层流到紊流，同一高度位置温度边界层δ1与速度边界层δ相比，正确的是（）。

A. δ1≤δ

B. δ1≈δ

C. δ1＞δ

D. 不确定

【答案】 A

【解析】

无限空间自然对流换热如题17解图。该图表明，在达到旺盛紊流后，h达到稳定值，而与高度无关；同一高度位置温度边界层δ1≤速度边界层δ。

题17解图

18. 由兰贝特余弦定律可知，黑体表面的定向单色发射率是均匀相等的，而实际上（）。

A. 有些物体εθλ随法向角度θ增大而减小

B. 所有物体εθλ随法向角度θ增大而减小

C. 所有物体εθλ随法向角度θ增大而增大

D. 实际物体εθλ不随法向角度θ变化，只是εθλ＜1

【答案】 A

【解析】

兰贝特余弦定律可表述为漫辐射表面的辐射强度与方向无关，但实际物体表面不是漫辐射表面。因此实际物体εθλ与法向角度θ无必然联系，有些物体εθλ随法向角度θ增大而减小，有些物体εθλ随法向角度θ增大而增大，有些物体εθλ不随法向角度θ变化。

19. 辐射传热过程中，下列与辐射表面热阻和空间热阻无关的是（）。

A. 表面材料种类及理化处理

B. 表面几何形状和相对位置

C. 表面粗糙度和机械加工

D. 比热容及热导率

【答案】 D

【解析】

表面辐射热阻的公式为：R＝（1－ε1）/（ε1A1）。式中，ε为发射率；A为面积。空间热阻的公式为：R＝1/（X1,2A1）。式中，X1,2为角系数。AC项，表面材料种类及理化处理和表面粗糙度和机械加工影响材料的发射率；B项，表面几何形状和相对位置影响换热面积和角系数；D项，比热容及热导率与辐射表面热阻和空间热阻无关。

20. 通过加肋来提高壁面传热能力时，一般需要对壁面两侧传热及肋片进行解析，一般考虑较少的因素是（）。

A. 壁面可能出现结垢的污垢热阻

B. 两侧表面传热系数大小比较

C. 肋片高度、间距、厚度及形状

D. 铜或铝壁面内的热传导特性

【答案】 D

【解析】

肋片传热解析的因素：①加肋使传热增强主要是因为增加了传热面积；②应在表面传热系数小的一侧加肋，从而使两侧的对流换热热阻相当，获得较好的传热效果；③加肋时，肋片的高度、间距、材料及制造工艺等都要进行综合的考虑；④当任一表面有污垢时，在传热计算式中应加入污垢热阻。综上所述，壁面内的热传导特性一般较少考虑，因此，答案为D项。

21. 设流场的表达式为：ux＝－x＋t，uy＝y＋t，uz＝0。求t＝2时，通过空间点（1，1，1）的迹线为（）。

A. x＝t－1，y＝4et－2－t＋1，z＝1

B. x＝t＋1，y＝4et－2－t－1，z＝1

C. x＝t－1，y＝4et－2－t－1，z＝1

D. x＝t＋1，y＝4et－2＋t＋1，z＝1

【答案】 C

【解析】

解法一。当t＝2时，x＝1，y＝1，z＝1。则将ABCD四项均带入t＝2，求x、y、z，经计算，只有C项符合题意。

解法二。迹线的方程为：dx/ux＝dy/uy＝dz/uz＝dt。则dx/dt＝ux＝－x＋t，dy/dt＝uy＝y＋t，dz/dt＝uz＝0。计算步骤如下：

①设－x＋t＝X，y＋t＝Y，则x＝t－X，y＝Y－t。

②代入方程可得，d（t－X）/dt＝X，d（Y－t）/dt＝Y，dz/dt＝0。

③对方程进行积分，可得ln（X－1）＝－t＋c1，ln（Y＋1）＝t＋c2，z＝1。则X－1＝C1e －t＝－x＋t－1，Y＋1＝C2et＝y＋t＋1。因此，x＝－C1et＋t－1，y＝C2et－t－1，z＝1。又当t＝2时，x＝1，y＝1，解得：C1＝0，C2＝4/e2。代入C1、C2，整理得：x＝t－1，y ＝4et－2－t－1。

22. 关于有压管流动阻力问题，若进行模型设计，应采用（）。

A. 雷诺准则

B. 弗劳德准则

C. 欧拉准则

D. 马赫准则

【答案】 A

【解析】

对于有压管流，影响流速分布的主要因素是黏滞力，应采用雷诺模型，按雷诺准数设计模型；而在大多明渠流动中，重力起主要作用，一般采用弗劳德模型律，即按弗劳得准数设计模型。

23. 一管径d＝32mm的水管，水温t＝10℃，此时水的运动粘度系数ν＝1.31×10－6m2/s，如果管中水的流速为2m/s，则管中水的流态为（）。

A. 层流

B. 均匀流

C. 层流向紊流的过渡区

D. 紊流

【答案】 D

【解析】

雷诺数作为判别流体的流态的准则，管内流动以临界雷诺数Re＝vd/ν＝2000为界限：①当雷诺数Re＝vd/ν≤2000时，流态为层流；②当雷诺数Re＝2000～4000时，流态属于由层流向紊流的过渡过程；③雷诺数Re＞4000时，流态为紊流。当该管雷诺数Re＝2×0.032/（1.31×10－6）＝48855＞4000，因此管中的流态为紊流。

24. 三段长度相等的并联管道，管径比为1:2:3，三段管道的流动摩擦系数均相等，则三段管路的体积流量比为（）。

A. 1:2:3

B. 1:1:1

C. 1:4:6

D. 1:5.66:15.59

【答案】 D

【解析】

阻力损失的公式为：H＝SHQ2。式中，阻抗SH＝8（λl/d）/（π2d4g），λ为流动摩擦系数，d为管径，l为管长；Q为体积流量。由于并联管路，阻力损失相等。因此则三段管路的体积流量比为：

25. 如题25图所示，并联管道阀门K全开时，各管段流量为Q1，Q2，Q3，现关小阀门K，其他条件不变，流量的变化为（）。

题25图

A. Q1，Q2，Q3都减小

B. Q1减小，Q2不变，Q3不变

C. Q1减小，Q2减小，Q3增大

D. Q1不变，Q2减小，Q3增大

【答案】 C

【解析】

关小阀门即增大阻抗S2。S2、S3为并联管路，并联管路的总阻抗S23的公式为：

因此当S2增大时，S23增大。设总作用水头为H，则H＝S1Q12＋S23Q12。因为S23增大，H、S1不变，所以Q1减小；又因为H＝S1Q12＋S3Q32，H、S3不变，所以Q3增大；由Q1＝Q2＋Q3可得，Q2减少。

26. 有一不可压流体平面流动的速度分布为：ux＝4x，uy＝－4y。则该平面流动（）。

A. 存在流函数，不存在势函数

B. 不存在流函数，存在势函数

C. 流函数和势函数都存在

D. 流函数和势函数都不存在

【答案】 C

【解析】

存在流线是流函数存在的前提条件，对于一切平面流动，其流场内都存在流线，所以，流函数存在于一切平面流动中。势函数仅存在于无旋流动中。该平面流动的旋转角速度ωz＝（∂uy/∂x－∂ux/∂y）/2＝0，为无旋流动，因此存在势函数。综上所述，该平面流动流函数和势函数都存在。

27. 速度势函数（）。

A. 满足拉普拉斯方程

B. 在可压缩流体流动中满足拉普拉斯方程

C. 在恒定流动中满足拉普拉斯方程

D. 在不可压缩流体无旋流动中满足拉普拉斯方程

【答案】 D

【解析】

把速度势函数代入不可压缩流体的连续性方程可得到拉普拉斯方程。拉普拉斯方程本身就是不可压缩流体无旋流动的连续性方程。势函数仅存在于无旋流动中。因此，速度势函数在不可压缩流体无旋流动中满足拉普拉斯方程。

28. 空气从压气罐口通过一拉伐尔喷管输出，已知喷管的出口压强P＝14kN/m2，马赫数Ma ＝2.8，压气罐中温度t0＝20℃。则喷管出口的温度和速度分别为（）。

A. 114K，500m/s

B. 114K，600m/s

C. 134K，700m/s

D. 124K，800m/s

【答案】 B

【解析】

该过程为等熵过程，将压气罐的参数看成是滞止参数，所以公式为：

T0/T＝1＋[（k－1）/2]Ma2

式中，T0为滞止温度，T0＝293K；k为绝热指数，对于空气，k＝1.4；Ma为马赫数，Ma＝2.8。则代入数据得T＝T0/[1＋Ma2（k－1）/2]＝293/[1＋2.82（1.4－1）/2]＝114.1K。音速c的公式为：

马赫数Ma＝v/c，则v＝Ma×c＝2.8×214＝599.2m/s。与答案最接近的是B项。

29. 在气体等熵流动中，气体焓i随气体速度v减小的变化情况为（）

A. 沿程增大

B. 沿程减小

C. 沿程不变

D. 变化不定

【答案】 A

【解析】

在气体等熵流动中，能量方程式为：di＝－vdv。因此气体焓i随气体速度v减小而沿程增大。

30. 在同一开始管路中，单独使用第一台水泵时，其流量Q＝40m3/h，扬程H＝31m；单独使用第二台水泵时，其流量Q＝50m3/h，扬程H＝40m；如果单独使用第三台水泵，其流量Q ＝60m3/h，则其扬程H＝（）m。

A. 49

B. 50

C. 51

D. 52

【答案】 C

【解析】

水泵扬程H与流量Q的关系式为：H＝SQ2＋Hst。由题意可得，31＝S×402＋Hst；40＝S×502＋Hst。解得，阻抗S＝0.01，静压力Hst＝15m。则该水泵的扬程H＝0.01Q2＋15。当Q＝60m3/h，则其扬程H＝0.01×602＋15＝51m。

31. 下列描述中，不属于自动控制系统的基本性能要求的是（）。

A. 对自动控制系统最基本的要求是必须稳定

B. 要求控制系统被控量的稳态偏差为零或在允许的范围之内（具体稳态误差要满足具体生产过程的要求）

C. 对于一个好的自动控制系统来说，一定要求稳态误差为零，才能保证自动控制系统稳定

D. 一般要求稳态误差在被控量额定值的2%～5%之内

【答案】 C

【解析】

C项，稳态特性的性能指标就是稳态误差，0型系统在单位阶跃输入下是有稳态误差的，稳态误差不可能完全消除。因此，自动控制系统稳定不一定要求稳态误差为零。ABD项，对自动控制系统最基本的要求是必须稳定，也就是要求控制系统被控量的稳态误差（偏差）为零或在允许的范围内（具体稳态误差要满足具体生产过程的要求）。对于一个好的自动控制系统来说，一般要求稳态误差越小越好，最好稳态误差为零。但在实际生产过程中往往做不到完全使稳态温差为零，只能要求越小越好。一般要求稳态误差在被控量额定值的2%～5%之内。

32. 下列选项中为开环控制系统的是（）。

A. 家用冰箱

B. 反馈系统

C. 交通指示红绿灯

D. 水箱液位控制系统

【答案】 C

【解析】

开环控制系统是输出量对系统的控制作用不产生影响的系统，从结构上看输出量（被控量）与输入量之间不存在反馈通道的系统。C项，交通指示红绿灯根据时间进行，不根据交通流量进行控制，因此控制装置与被控对象之间只有顺向联系，为开环控制系统。

33. 二阶环节的微分方程为T2c″（t）＋2ξTc′（t）＋c（t）＝r（t），则其传递函数G （s）为（）。

A. 1/（T2s2＋2ξTs＋1）

B. T2s2＋2ξTs＋1

C. 1/（T2s2＋2ξTs＋s2）

D. T2s2＋2ξTs＋s2

【答案】 A

【解析】

对该微分方程进行拉氏变换，则T2s2C（s）＋2ξTsC（s）＋C（s）＝R（s）。因此，传递函数G（s）＝C（s）/R（s）＝1/（T2s2＋2ξTs＋1）。

34. 自动控制系统结构图中，各环节之间的三种基本连接方式是（）。

A. 正反馈、负反馈和开环连接

B. 线性、非线性连接和高阶连接

C. 级联、叠加和闭环连接

D. 串联、并联和反馈连接

【答案】 D

【解析】

自动控制系统结构图即方块图，三种基本连接方式为串联、并联和反馈连接。反馈控制系统可分为正反馈和负反馈。

35. PID调节器的积分环节的作用是积分时间常数（）。

A. Ti越大，积分控制作用越小，输出振荡减弱，动态偏差加大，控制过程长

B. Ti越小，积分控制作用越小，输出振荡减弱，动态偏差加大，控制过程长

C. Ti越大，积分控制作用越大，输出振荡加剧，动态偏差减小，控制过程短

D. Ti越小，积分控制作用越小，输出振荡加剧，动态偏差减小，控制过程短

【答案】 A

【解析】

PID调节器的参数是指比例系数p、积分时间常数Ti和微分时间常数TD。积分作用与积分时间常数Ti成反比关系，即积分时间常数越大，积分控制作用越小，输出振荡减弱，动态偏差加大，控制过程长。

36. 若传递函数为G（s）＝K/[s（Ts＋1）]，则系统的幅频特性A（ω）为（）。

A.

B.

C.

D.

【答案】 B

【解析】

该传递函数对应的频率特性为：，故幅频特性为

37. 控制系统的对象调节性能指标中，衰减比n反映被调参数振荡衰减程度，当n小于1时，（）。

A. 系统可能稳定，也可能不稳定

B. 系统增幅振荡

C. 系统等幅振荡

D. 系统稳定

【答案】 B

【解析】

衰减比n愈小，系统过渡过程衰减程度愈小、稳定裕度愈小、过渡时间愈长、抗干扰能力愈差；n越大，系统过渡过程越接近非周期过程，振荡消除，抗干扰缺乏灵敏，系统调节恢复缓慢，对作用频繁的干扰显得过于迟钝。要求衰减比必须大于1，究竟n值选多大，须根据控制系统具体要求解析，没有严格的规定。当衰减比n＝1时，系统等幅振荡；当衰减比n ＜1时，系统增幅振荡。

38. 设单位负反馈系统的开环传递函数G（s）＝10（1＋5s）/（s2＋s＋5），则系统的稳态位置误差系数为（）。

A. Kp＝0

B. Kp＝∞

C. Kp＝10

D. Kp＝2

【答案】 D

【解析】

开环传递函数可表示为：

该系统v＝0，因此属于0型系统。稳态位置误差系数Kp的计算公式为：

39. 关于校正装置，下列描述中不正确的是（）。

A. 超前校正利用了超前网络校正装置相角超前、幅值增加的特性

B. 滞后校正可以使系统的截止频率变宽、带宽变宽、相角裕度增大，从而有效改善系统的动态性能

C. 采用串联滞后校正装置，主要是利用其高频幅值衰减特性

D. 串联滞后校正降低系统的截止频率、带宽减小，快速性变差的解决方法是：提高系统的相角裕度，改善系统的平稳性

【答案】 B

【解析】

串联校正装置主要有三种形式，即超前校正、滞后校正和滞后超前校正。A项，超前校正利用了超前网络校正装置相角超前、幅值增加的特性，校正后可以使系统的截止频率变宽，相角裕度增大，从而改善系统的动态性能快速性和平稳性。系统稳定性满足的情况下，要求系统的响应快，超调量小，可用串联超前校正。BCD三项，滞后校正装置进行串联校正时，主要是利用其高频幅值衰减特性，以降低系统的截止频率。提高系统的相角裕度，改善系统的稳态性能。高精度、稳定性要求高的系统常采用串联滞后校正，如恒温控制。

40. 某0.5级测量范围为2～10MPa的测压仪表，满量程时指针转角为160°，则其灵敏度

为（）。

A. 0.05°/MPa

B. 20°/MPa

C. 0.0625°/MPa

D. 16°/MPa

【答案】 B

【解析】

灵敏度反映的是测量仪表对被测量变化的反应灵敏程度。在稳定情况下仪表输出量的变化量ΔL与引起此变化的输入量的变化量ΔXb之比就称为仪表的灵敏度，用S表示，即S＝ΔL/ΔXb＝160°/（10－2）Mpa＝20°/MPa，故本题B项正确。

41. 以下关于比色辐射温度计的叙述，错误的是（）。

A. 应用了维恩偏移定律

B. 水蒸气对单色辐射强度比值的影响很大

C. 单通道比色高温计采用转动圆盘进行调制

D. 双通道比色高温计采用分光镜把辐射能分成不同波长的两路

【答案】 B

【解析】

A项，根据维恩定律，将测量两个光谱能量比来测量物体温度的方法称为比色测温法；把实现此种测量的仪器称为比色辐射温度计。B项，比色高温计的优点是测量的色温度值很接近真实温度。在有烟雾、灰尘或水蒸气等环境中使用时，由于这些媒质对λ1及λ2的光波吸收特性差别不大，所以由媒质吸收所引起的误差很小。C项，比色温度计按照它的分光形式和信号的检测方法，可分为单通道式与双通道式两种。单通道双光路比色温度计将被测物体的辐射由分光镜（干涉滤光片）分成两路不同波长的辐射光束，分别通过光调制转盘上的通孔和反射镜，交替投射到同一个硅光电池上，转换成相应的电信号，再经变送器处理实现比值测定后，送显示器显示。D项，双通道非调制式经分光镜分光和反射镜反射后所形成的两束不同波长辐射。

42. 下列关于氯化锂电阻湿度计的叙述，错误的是（）。

A. 测量时受环境温度的影响

B. 传感器使用直流电桥测量阻值

C. 为扩大测量范围，采用多片组合传感器

D. 传感器分梳状和柱状

【答案】 B

【解析】

氯化锂电阻湿度计就是利用氯化锂吸湿后电阻率的变化特性制成的。氯化锂电阻式湿度计的单片测头的感湿范围比较窄，一般只有15%～20%。为了克服这一缺点，采用多片感湿元件组合成宽量程的氯化锂电阻式湿度计。氯化锂电阻湿度传感器分为梳状和柱状，在梳状和柱状电极间的电阻值的变化反映了空气相对湿度的变化。使用氯化锂电阻湿度计应注意：①为避免电阻湿度计测量头在氯化锂溶液发生电解，电极两端应接低压交流电，严禁使用直流电源，故B项错误；②环境温度对氯化锂电阻湿度计有很大影响，该湿度计的电阻不仅与湿度有关，而且还与温度有关，因此氯化锂电阻湿度计要带有温度补偿电路。

43. 下列关于电阻应变压力传感器的叙述，错误的是（）。

A. 通过粘贴在弹性元件上的应变片的阻值变化来反映被测压力值

B. 应变片的电阻不受温度影响

C. 有膜片式、简式、组合式等结构

D. 通过不平衡电桥把阻值变化转化成电流或电压信号输出

【答案】 B

【解析】

电阻应变式传感器的工作原理：将电阻应变片粘贴在弹性元件特定表面上，当力、扭矩、速度、加速度及流量等物理量作用于弹性元件时，会导致元件应力和应变的变化，进而引起电阻应变片电阻的变化，电阻的变化经电路处理后的以电信号（电流或电压）的方式输出。B 项，当温度发生变化时，应变片的电阻会发生变化，需要进行温度误差补偿。

44. 下列关于测速仪的叙述，错误的是（）。

A. L型动压管不适用于测量沿气流方向急剧变化的速度

B. 圆柱型三孔测速仪可用于空间气流流速的测定

C. 三管型测速仪的特性和校准曲线与圆柱型三孔测速仪的类似

D. 热线风速仪可用于动态测量

【答案】 B

【解析】

A项，L型动压管又称毕托管，是传统的测量流速的传感器，其与差压仪表配合使用可以通过被测流体压力和差压，间接测量被测流体的流速。因此总压和静压不在同一截面上，不适用于测量沿气流方向急剧变化的速度。B项，圆柱型三孔测速仪只适用于平面二维测速，常见的空间气流测速仪器有球型五孔测压管、五管三元测压管、楔型五孔测压管。C项，三管型测速仪和圆柱型三孔测速仪均适用于测试平面气流，因此三管型测速仪的特性和校准曲线与圆柱型三孔测速仪的类似。D项，热线风速仪的探头尺寸小，响应快，测量精度高，重复性好，使用计算机实现数据采集处理，可实现实时动态测量。

45. 下列流量计不属于容积式流量计的是（）。

A. 腰轮流量计

B. 椭圆齿轮流量计

C. 涡轮流量计

D. 活塞式流量计

【答案】 C

【解析】

ABD三项，容积式流量计是用来测量各种液体（有时也测气体）的体积流量。它是使被测流体充满具有一定容积的空间，然后再把这部分流体从出口排出，因此叫容积式流量计。常用的容积式流量计有椭圆齿轮流量计、腰轮流量计、刮板式流量计、活塞式流量计、湿式气体流量计等。C项，涡轮流量计属于速度式流量计，其工作原理为在管道中心安放一个涡轮，两端由轴承支撑。当流体通过管道时，冲击涡轮叶片，对涡轮产生驱动力矩，使涡轮克服摩擦力矩和流体阻力矩而产生旋转。在一定的流量范围内，对一定的流体介质粘度，涡轮的旋转角速度与流体流速成正比。由此，流体流速可通过涡轮的旋转角速度得到，从而可以计算得到通过管道的流体流量。

46. 以下关于浮筒式液位计的叙述，错误的是（）。

A. 结构简单，使用方便

B. 电动浮筒式液位计可将信号远传

C. 液位越高，扭力管的扭角越大

D. 液位越高，扭力管的扭角越小

【答案】 C

【解析】

浮筒式液位计的原理是：浸在液体中的浮筒受到向下的重力、向上的浮力和弹簧弹力的复合

作用。当这三个力达到平衡时，浮筒就静止在某一位置。当液位发生变化时，浮筒所受浮力相应改变，平衡状态被打破，从而引起弹力变化即弹簧的伸缩，以达到新的平衡。弹簧的伸缩使与其刚性连接的磁钢产生位移。这样，通过指示器内磁感应元件和传动装置使其指示出液位。浮筒式液位计的浮筒是挂在扭力管上的，当浮筒没有受到浮力时（液位最低）重量全在扭力管上，此时扭力管受力最大，转矩最大；当浮筒受到浮力时（有液位）重量被浮力抵消，此时扭力管受力减小，转矩减少。因此，浮筒式液位计的液位越高，扭力管的扭角越小。

47. 测量次数小于10次时，处理过失误差的合适方法是（）。

A. 拉伊特准则

B. 示值修正法

C. 拉伊布斯准则

D. 参数校正法

【答案】 C

【解析】

A项，拉伊特准则（3σ准则））是在重复测量次数n趋于无穷大的前提下建立的，当n有限时，尤其当n很小时（如n≤10），此准则就不可靠，该准则是判断过失误差存在的一种最简单的方法。B项，示值误差是指计量器具指示的测量值与被测量值的实际值之差，它是由于计量器具本身的各种误差所引起的，并不能修正过失误差。C项，拉伊布斯准则是对某一被测量进行多次等精度独立测量，判定测量列中是否含有过失误差，适用于测量次数较少的情况（n＜100），该方法是对正态样本或接近正态样本异常值的一种判别方法。对于测量次数n＝3～5的测量，格拉布斯准则理论较严密，概率意义明确，实践证明是一种比较切合测量实际的判别异常值的方法。D项，参数修正法主要用于修正系统误差。

48. 下列误差中属于系统误差的是（）。

A. 仪表内部存在摩擦和间隙等不规则变化造成的误差

B. 量筒刻度读数误差造成的误差

C. 测压系统突发故障造成的误差

D. 测量电流的仪表指针零点偏移造成的误差

【答案】 D

【解析】

根据测量误差性质不同，以便于对误差采取不同方法来处理，一般将测量误差分为：①系统误差一般是由于测量仪表本身的原因，或仪表使用不当，以及测量环境条件发生较大改变等原因引起的，如仪器的零点不准，仪器未调整好等，故D项属于系统误差；②随机误差是指在相同条件下多次测量同一被测量时，误差的绝对值和符号不可预知地变化着，这种误差称为随机误差。随机误差产生的原因有仪表内部存在有摩擦和间隙等不规则变化、测量人员对仪表最末一位读数估计不准等，故A项属于随机误差；③粗大误差（疏忽误差）是明显歪曲测量结果的误差，有时亦称过失误差。出现疏忽误差往往是由于测量和计算时，测量者粗心失误，发生读错、记错、算错、测量系统突发故障等，故BC项属于粗大误差。

49. 零件受到的变应力是由下列哪项引起的？（）

A. 载荷系数

B. 变载荷

C. 静载荷

D. 静载荷或变载荷

【答案】 D

【解析】

随时间变化的应力称为变应力，绝大多数机械零件都是处于变应力状态下工作的，变应力由

变载荷产生，也可能由静载荷产生；而静应力只能由静载荷产生，故D项正确。

50. 题50图所示平面机构具有确定运动时的原动件数为（）。

题50图

B. 1

C. 2

D. 3

【答案】 C

【解析】

平面机构具有确定运动的条件是机构自由度等于原动件数目。对于本题平面机构，F处有局部自由度，C处有复合铰链，E和E′有需约束，则自由度F＝3×7－2×9－1＝2，因此该平面机构的原动件数目为2。

51. 在铰链四杆机构中，若最短杆与最长杆长度之和小于其他两杆长度之和，为了得到双摇杆机构，应取哪杆为机架？（）

A. 最短杆

B. 最短杆的对面杆

C. 最短杆的相邻杆

D. 最长杆

【答案】 B

【解析】

当最短杆与最长杆长度之和小于其他两杆长度之和，机构型式有以下三种情况：①以最短杆作为机架时，因与最短杆相连的转动副均为整转副，因而该铰链四杆机构为双曲柄机构；②以最短杆相邻杆为机架时，该铰链四杆机构为曲柄摇杆机构；③以最短杆对面杆为机架时，该铰链四杆机构为双摇杆机构。

52. 不宜采用凸轮机构的工作场合是（）。

A. 需实现特殊运动轨迹的场合

B. 需实现预定运动规律的场合

C. 多轴联动控制的场合

D. 传力较大的场合

【答案】 D

【解析】

凸轮机构的优点是：凸轮机构结构简单、紧凑，设计方便；通过合理设计凸轮的轮廓线，即可实现从动件各种复杂的运动和动力要求。凸轮机构的缺点是：从动件与凸轮轮廓表面间为点或线接触，易于磨损，通常用于传力不大和速度不高的场合，其应用可归纳为以下三个方面：①实现预期的位置要求；②实现预期的运动规律要求；③实现运动与动力特性要求。

53. 在公称直径相同条件下比较三角形粗牙螺纹和细牙螺纹，下述结论中错误的是？（）

A. 细牙螺纹升角较小

B. 细牙螺纹自锁性能好

C. 细牙螺纹不容易滑扣

D. 细牙螺纹小径较大

【答案】 C

【解析】

粗牙螺纹的螺距大于细牙螺纹，因此粗牙螺纹的升角大于细牙螺纹，自锁性能小于细牙螺纹，小径小于细牙螺纹，粗牙螺纹不容易滑扣，一般多与弹簧垫圈配合使用。由于细牙螺纹的螺旋升角更小，更利于螺纹的自锁，所以细牙一般用在需要防松动的地方，故C项错误。

54. V带传动中，带轮轮槽角应小于V带两侧面的夹角是为了考虑（）。

A. 使V带在轮槽内楔紧

B. V带沿带轮弯曲变形后，两侧面间夹角减小

C. V带工作后磨损

D. 改善V带轮受力状况

【答案】 B

【解析】

V带绕过带轮弯曲时，会产生横向变形，使其夹角变小。为使带轮轮槽工作面和V带两侧面接触良好，带轮轮槽角应小于V带两侧面的夹角。

55. 试比较两个具有相同材料、相同齿宽、相同齿数的齿轮，第一个齿轮的模数为2mm，第二个齿轮的模数为4mm，关于它们的弯曲强度承载能力，下列哪种说法是对的？（）

A. 它们具有同样的弯曲强度承载能力

B. 第一个齿轮的弯曲强度承载能力比第二个大

C. 第二个齿轮的弯曲强度承载能力比第一个大

D. 弯曲强度承载能力与模数无关

【答案】 C

【解析】

当材料相同、齿宽相同、齿数相同时，模数越大，弯曲强度承载能力越大。由于第二个齿轮的模数比第一个齿轮的模数大，因此第二个的弯曲强度承载能力比第一个大。

56. 下列方法中不能对轴上零件进行可靠轴向定位的是（）。

A. 采用轴肩结构

B. 采用套筒定位

C. 采用螺母定位

D. 采用键连接

【答案】 D

【解析】

ABC项，零件在轴上的轴向定位方法主要取决于所受轴向力的大小，此外还应考虑轴的制造及轴上零件装拆的难易程度、对轴强度的影响及工作可靠性等因素。常用轴向定位方法有：轴肩（或轴环）、套筒、圆螺母、挡圈、圆锥形轴头等。D项，键连接为可拆连接，主要用来实现轴和轴上零件之间的周向固定以传递转矩。

57. 对于载荷不大、多支点的支承，宜选用（）。

A. 深沟球轴承

B. 调心球轴承

C. 角接触球轴承

D. 圆锥滚子轴承

【答案】 B

A项，当径向载荷比轴向载荷大很多，且转速较高时，宜选用深沟球轴承。B项，调心球轴承主要承受径向载荷，同时可承受较小轴向载荷，具有自动调心性能，当支点跨度大、轴的变形大或多支点轴时宜采用调心轴承。CD两项，径向载荷及轴向载荷都较大时，若转速较高，宜选用角接触球轴承；若转速不高，宜选用圆锥滚子轴承。

58. 通过排气筒排放废气的控制指标为（）。

A. 最高允许排放浓度

B. 最高允许排放速率

C. 上述两者都必须满足

D. 上述两者任选一项

【答案】 C

【解析】

根据《大气污染物综合排放标准》（GB 16297—1996）第4条规定，设置了三项指标，包括：①通过排气筒排放污染物的最高允许排放浓度；②通过排气筒排放的污染物，按排气筒高度规定的最高允许排放速率，任何一个排气筒必须同时遵守上述两项指标，超过其中任何一项均为超标排放；③以无组织方式排放的污染物，规定无组织排放的监控点及相应的监控浓度限值。

59. 下列说法中不符合《建设工程质量管理条例》的是（）。

A. 成片开发的住宅小区工程必须实行监理

B. 隐蔽工程在实施隐蔽前，施工单位必须通知建设单位及工程质量监督机构

C. 建设工程的保修期自竣工验收合格之日起算，具体期限可由建设方与施工方商定

D. 总包方对按合同分包的工程质量承担连带责任

【答案】 C

【解析】

A项，《建设工程质量管理条例》第十二条规定，以下工程项目必须实行监理：国家重点建设工程、大中型公用事业工程、成片开发建设的住宅小区工程、利用外国政府或者国际组织贷款、援助资金的工程；国家规定必须的其他工程，故A项正确。

B项，《建设工程质量管理条例》第三十条规定，隐蔽工程在实施隐蔽前，施工单位必须通知建设单位及工程质量监督机构，故B项正确。

C项，根据《建设工程质量管理条例》第四十条规定，在正常使用条件下，建设工程的最低保修期限为：①基础设施工程、房屋建筑的地基基础工程和主体结构工程，为设计文件规定的该工程的合理使用年限；②屋面防水工程、有防水要求的卫生间、房间和外墙面的防渗漏，为5年；③供热与供冷系统，为2个采暖期、供冷期；④电气管线、给排水管道、设备安装和装修工程，为2年。其他项目的保修期限由发包方与承包方约定。建设工程的保修期，自竣工验收合格之日起计算，故C项错误。

D项，《建设工程质量管理条例》第二十七条规定，总承包单位依法将建设工程分包给其他单位的，分包单位应当按照分包合同的约定对其分包工程的质量向总承包单位负责，总承包单位与分包单位对分包工程的质量承担连带责任，故D项正确。

60. 对车间内氧气管道的架设不符合《氧气站设计规范》（GB 50030—2013）的是（）。

A. 宜沿墙、柱或专设支架架空敷设

B. 不应穿过生活间、办公室

C. 不应穿过不使用氧气的房间

D. 进入用户车间的氧气主管应在适应位置设切断阀

【答案】 D

根据《氧气站设计规范》（GB 50030—2013）第11.0.4条规定，车间内氧气管道的敷设应符合下列规定：①氧气管道不得穿过生活间、办公室；②车间内氧气管道宜沿墙、柱或专设的支架架空敷设，其高度应不妨碍交通和便于检修；③进入用户车间的氧气主管应在车间入口处装设切断阀、压力表，并宜在适当位置设放散管；④氧气管道不应穿过不使用氧气的房间。当必须通过不使用氧气的房间时，其在房间内的管段上不得设有阀门、法兰和螺纹连接，并应采取防止氧气泄漏的措施。