第一部分　章节习题及详解

1H410000　机电工程技术

1H411000　机电工程常用材料及工程设备

1H411010　机电工程常用材料

 

一、单项选择题（每题的备选项中，只有1个最符合题意）

1制造热交换器常用的材料是（　　）。[2018年真题]

A．紫铜

B．白铜

C．青铜

D．黄铜

【答案】D

【解析】机电工程中广泛使用的铜合金有黄铜、青铜和白铜。例如，机电设备冷凝器、散热器、热交换器、空调器等常用黄铜制造；锡青铜广泛应用于轴承、轴套等耐磨零件和弹簧等弹性元件，以及抗蚀、抗磁零件等；白铜主要用于制造船舶仪器零件、化工机械零件及医疗器械等。

2SF₆断路器的灭弧介质和绝缘介质分别是（　　）。[2017年真题]

A．气体和液体

B．气体和气体

C．液体和液体

D．液体和真空

【答案】B

【解析】在电气设备中，气体除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用，常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF₆）等。常态下，SF₆是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。在均匀电场中，其击穿强度约为空气的3倍，在0.3～0.4MPa下，其击穿强度等于或优于变压器油。目前广泛用于SF₆全封闭组合电器、SF₆断路器、气体绝缘变压器、充气管路电缆等。

3电站锅炉炉墙上型钢制作的刚性梁通常采用（　　）制成。[2014年真题]

A．工字钢

B．T型钢

C．角钢

D．槽钢

【答案】A

【解析】机电工程中常用型钢有圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T型钢、槽钢、角钢、钢轨等。例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b），炉墙刚性梁采用工字钢。

4无机非金属硅酸盐材料包括水泥、玻璃棉、（　　）等。[2009年真题]

A．橡胶

B．陶瓷

C．塑料

D．涂料

【答案】B

【解析】硅酸盐材料是以天然矿物或人工合成的各种硅酸盐化合物为基本原料，经粉碎、配料、成型和高温烧结等工序制成的无机非金属固体材料，包括水泥、保温棉、砌筑材料和陶瓷等。

5下列塑料中，不属于热塑性塑料的是（　　）。[2015年真题]

A．聚氯乙烯

B．聚苯乙烯

C．聚丙烯

D．环氧塑料

【答案】D

【解析】热塑性材料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后又软化，可以反复塑制成型，如聚乙烯、聚氯乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯等。D项，环氧塑料属于热固性塑料。

6玻璃纤维复合风管适用于（　　）。[2011年真题]

A．洁净空调系统

B．酸性环境空调系统

C．有机溶剂空调系统

D．中压以下空调系统

【答案】D

【解析】制作非金属风管的板材一般有酚醛复合板材、聚氨酯复合板材、玻璃纤维复合板材、无机玻璃钢板材、硬聚氯乙烯板材等。其中，酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用；聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用；玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用；硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。

7下列非金属风管材料中，适用于酸碱性环境的是（　　）。[2016年真题]

A．聚氨酯复合板材

B．酚醛复合板材

C．硬聚氯乙烯板材

D．玻璃纤维复合板材

【答案】C

【解析】A项，聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用。B项，酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用。C项，硬聚氯乙烯风管适用于洁净室含酸碱的排风系统。D项，玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用。

8锅炉汽包常用（　　）材料制造。

A．普通碳素钢

B．优质碳素钢

C．低合金结构钢

D．特殊钢

【答案】C

【解析】低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有高强度、高韧性、良好的冷成形和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能。低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造。

92008年北京奥运会的国家体育场“鸟巢”所使用的钢是（　　）型钢。

A．Q295

B．Q345

C．Q390

D．Q460

【答案】D

【解析】低合金结构钢主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造。例如，国家体育场“鸟巢”钢结构所用主要钢材是我国自主新研发生产的、国内在钢结构上首次使用的Q460低合金结构钢。

10电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘（　　）。

A．工字钢

B．H型钢

C．T形钢

D．钢轨

【答案】B

【解析】在机电工程中常用的型钢主要有：圆钢、方钢、扁钢、H型钢、工字钢、T型钢、角钢、槽钢、钢轨等。例如，电站锅炉钢架的立柱通常采用宽翼缘H型钢（HK300b），炉墙刚性梁采用工字钢。

11纯镍与纯铜的共同点是（　　）。

A．导热性好

B．强度高

C．强度低

D．塑性好

【答案】D

【解析】纯镍是银白色的金属，强度较高，塑性好，导热性差，电阻大。镍表面在有机介质溶液中会形成钝化膜保护层而有极强的耐腐蚀性，特别是耐海水腐蚀能力突出。工业纯铜密度为8.96×10³kg/m³，具有良好的导电性、导热性以及优良的焊接性能，纯铜强度不高，硬度较低，塑性好。

12特殊性能低合金高强度钢也称特殊钢，下列哪种特殊钢常用于制作作车辆履带？（　　）

A．耐候钢

B．耐热钢

C．耐磨钢

D．低合金高强度钢

【答案】C

【解析】工程结构用特殊钢主要包括：耐候钢、耐热钢、低合金高强度钢、耐磨钢、耐海水腐蚀钢、工程机械用钢、低温用钢、钢轨钢等。其中耐磨钢常用于承受严重磨损和强烈冲击的零件。例如，车辆履带、挖掘机铲斗、破碎机颚板、铁轨及分道叉、吊车轨道等。

13广泛应用于工业窑炉、锅炉内衬、背衬隔热耐火保温的硅酸盐材料为（　　）。

A．水泥

B．保温棉

C．砌筑材料

D．陶瓷

【答案】B

【解析】硅酸盐材料包括：水泥、保温棉、砌筑材料、陶瓷等。其中，水泥广泛应用在建设工程中。保温棉广泛应用于工业窑炉、锅炉内衬、背衬隔热耐火保温；蒸汽机、燃气机等热工设备的隔热保温；高温管道柔性隔热材料、高温垫片；热反应器的保温隔热；各种工业设备的防火；电器元件隔热防火；焚烧设备的隔热保温；模块、折叠块及贴面块的原料等。砌筑材料广泛用于钢铁、有色金属、石化、建材、电力等行业的高温炉窑或高温容器等热工设备的内衬结构，也可作为高温装置中的部件材料等。陶瓷主要用途包括陶瓷制品、结构陶瓷、功能陶瓷。

14加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后软化，可以反复塑制成型的高分子材料是（　　）。

A．热塑性塑料

B．热固性塑料

C．树脂塑料

D．合成塑料

【答案】A

【解析】高分子材料按特性分为橡胶、纤维、塑料、高分子胶粘剂、高分子涂料和高分子基复合材料。其中，塑料是以合成的或天然的树脂作为主要成分，添加一些辅助材料（如填料、固化剂、增塑剂、稳定剂、防老化剂等），在一定温度、压力下塑制成型。按照成型工艺不同，分为热塑性塑料、热固性塑料。热塑性塑料是以热塑性树脂为主体成分，加工塑化成型后具有链状的线状分子结构，受热后易软化，可以反复塑制成型。热固性塑料是以热固性树脂为主体成分，加工固化成型后具有网状体型的结构，受热后不再软化，强热下发生分解破坏，不可以反复成型。

15同时具备耐腐蚀、耐温及耐冲击性能的塑料水管是（　　）。

A．聚乙烯管

B．聚丙烯管

C．ABS管

D．聚氯乙烯管

【答案】C

【解析】ABS工程塑料管的耐腐蚀、耐温及耐冲击性能均优于聚氯乙烯管，它由热塑性丙烯腈丁二烯-苯乙烯三元共聚体粘料经注射、挤压成型加工制成，使用温度为－20℃～70℃，压力等级分为B、C、D三级。例如，ABS工程塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造及化工中得到广泛应用，可用来制作机器零件、各种仪表的外壳、设备衬里等。

16建筑排水管道常采用（　　）材料。

A．聚四氟乙烯

B．聚丙烯

C．硬聚氯乙烯

D．高密度聚乙烯

【答案】C

【解析】硬聚氯乙烯排水管及管件用于建筑工程排水，在耐化学性和耐热性能满足工艺要求的条件下，此种管材也可用于化工、纺织等工业废气排污排毒塔、气体液体输送等。

17人造纤维是利用自然界中的（　　）等原料经过制浆提取纤维素，再经过化学处理及机械加工而成的。

A．天然气、芦苇、棉绒

B．木料、天然气、棉绒

C．木料、芦苇、天然气

D．木料、芦苇、棉绒

【答案】D

【解析】纤维按原材料及生产过程不同，可分为：①天然纤维，有棉花、麻、羊毛、蚕丝等；②人造纤维，是利用自然界中的木料、芦苇、棉绒等原料经过制浆提取纤维素，再经过化学处理及机械加工而成的；③合成纤维，是利用石油、煤炭、天然气等原料生产制造的纤维制品。

18油漆广泛应用于设备管道工程的（　　）保护。

A．防锈

B．防火

C．防静电

D．防辐射

【答案】A

【解析】油漆广泛用于设备管道工程中的防锈保护。例如，清漆、冷固环氧树脂漆、环氧呋喃树脂漆、酚醛树脂漆等。涂料是一种涂覆于固体物质表面并形成连续性薄膜的液态或粉末状态的物质。涂料的主要功能是：保护被涂覆物体免受各种作用而发生表面的破坏；具有装饰效果；并能防火、防静电、防辐射。

19（　　）俗称“万能胶”，具有很强的粘结力。

A．环氧树脂粘结剂

B．酚醛树脂粘结剂

C．丙烯酸酯类粘结剂

D．橡胶粘结剂

【答案】A

【解析】粘结剂是指用来将其他材料粘接在一起的材料。通过粘附作用，使同质或异质材料连接在一起。按照粘结剂的基料类型分为天然粘结剂和合成粘结剂。其中环氧树脂粘结剂俗称“万能胶”，具有很强的粘结力，对金属、木材、玻璃、陶瓷、橡胶、塑料、皮革等都有良好的粘结能力。

20关于非金属风管材料的类型及应用，下列说法错误的是（　　）。

A．酚醛复合风管适用于低、中压空调系统及潮湿环境

B．聚氨酯复合风管适用于低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境

C．玻璃纤维复合风管适用于中压以下的空调系统

D．硬聚氯乙烯风管不适用于洁净室含酸碱的排风系统

【答案】D

【解析】非金属板材一般有酚醛复合板材、聚氨酯复合板材、玻璃纤维复合板材、无机玻璃钢板材、硬聚氯乙烯板材等。其中，酚醛复合板材适用于制作低、中压空调系统及潮湿环境的风管，但对高压及洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统不适用；聚氨酯复合板材适用于制作低、中、高压洁净空调系统及潮湿环境的风管，但对酸碱性环境和防排烟系统不适用；玻璃纤维复合板材适用于制作中压以下的空调系统风管，但对洁净空调、酸碱性环境和防排烟系统以及相对湿度90%以上的系统不适用；硬聚氯乙烯板材适用于制作洁净室含酸碱的排风系统风管。

21以下电线类型中，主要应用在需柔性连接可动部位的是（　　）。

A．RV型、RX型

B．BLX型、BLV型

C．BX型、BV型

D．BVV型

【答案】A

【解析】电线的类型包括：①BX、BV型，铜芯电线被广泛采用在机电工程中，适合于450/750V及以下的动力装置的固定敷设；②RV型、RX型，铜芯软线主要采用在需柔性连接的可动部位；③BVV型、RVV型：多芯的平形或圆形塑料电线，可用在电气设备内配线，较多地出现在家用电器内的固定接线，RVV为铜芯塑料绝缘塑料护套多芯软线。

22下列关于ZR-YJFE型电缆的说法，正确的是（　　）。

A．长期允许最高温度为90℃

B．可敷设在竖井内

C．不适用于潮湿场所

D．不得敷设在吊顶内

【答案】B

【解析】ZR-YJFE型和NH-YJFE型属于阻燃、耐火等特种辐照交联电力电缆，电缆最高长期允许工作温度可达125℃，可敷设在吊顶内、高层建筑的电缆竖井内，且适用于潮湿场所。

23下列适用于室内各种敷设方式的控制电路中的电缆是（　　）。

A．VV型

B．VV₂₂型

C．KVV型

D．YJV₃₂型

【答案】C

【解析】KVV型控制电缆适用于室内各种敷设方式的控制电路中。对于该类电缆来说，主要考虑耐高温特性和屏蔽特性及耐油、耐酸碱、阻水性能。

 

二、多项选择题（每题的备选项中，有2个或2个以上符合题意，至少有1个错项）

1低合金结构钢主要用于（　　）等制造。[2011年真题]

A．锅炉汽包

B．压力容器

C．起重机轨道

D．压力管道

E．高强螺栓

【答案】ABCD

【解析】低合金结构钢是在普通钢中加入微量合金元素，而具有高强度、高韧性、良好的冷成形和焊接性能、低的冷脆转变温度和良好的耐蚀性等综合力学性能。其主要适用于桥梁、钢结构、锅炉汽包、压力容器、压力管道、船舶、车辆、重轨和轻轨等制造。

2有色金属中的重金属包括（　　）。[2013年真题]

A．铜合金

B．钛合金

C．锌合金

D．镁合金

E．镍合金

【答案】ACE

【解析】通常将钢铁以外的金属及其合金，统称为有色金属。有色金属的种类很多，密度大于4.5×10³kg/m³的金属称为重金属，如铜、锌、镍等；密度小于等于4.5×10³kg/m³的金属称为轻金属，如铝、镁、钛等。具体而言，重金属包括铜及铜合金、锌及锌合金、镍及镍合金；轻金属包括铝及铝合金、镁及镁合金、钛及钛合金。

3在国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700—2006）中，按照碳素结构钢屈服强度的下限值将其进行划分，其钢号包括（　　）。

A．Q195

B．Q215

C．Q235

D．Q275

E．Q345

【答案】ABCD

【解析】碳素结构钢又称为普碳钢，在国家标准《碳素结构钢》（GB/T 700—2006）中，按照碳素结构钢屈服强度的下限值将其分为四个级别，其钢号对应为Q195、Q215、Q235和Q275，其中Q代表屈服强度，数字为屈服强度的下限值。

4板材按其材质可分为（　　）。

A．热轧板

B．普通碳素钢板

C．低合金结构钢板

D．冷轧板

E．不锈钢板

【答案】BCE

【解析】板材的划分包括：①按其厚度可分为厚板、中板和薄板；②按其轧制方式可分为热轧板和冷轧板两种，其中冷轧板只有薄板；③按其材质有普通碳素钢板、低合金结构钢板、不锈钢板、镀锌薄钢板等。

5锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用（　　）。

A．优质碳素钢管

B．锅炉碳素钢管

C．螺旋缝钢管

D．低合金钢管

E．焊接钢管

【答案】AD

【解析】锅炉水冷壁和省煤器使用的无缝钢管一般采用优质碳素钢管或低合金钢管，过热器和再热器采用15CrMo或12Cr1MoV等材质的无缝钢管。

6钛合金具有的优异性能有（　　）。

A．形状记忆

B．超导特性

C．加工方便

D．抗磨性好

E．吸氢特性

【答案】ABE

【解析】在纯钛中加入合金元素形成钛合金，其强度、耐热性、耐腐蚀性高，具有无磁性、声波和振动的低阻尼特性，具有超导特性、形状记忆和吸氢特性等优异性能，但也存在加工性能差、抗磨性差等缺点。

7砌筑材料要求具备的优良性能包括（　　）。

A．很好的耐高温性能

B．一定的高温力学性能

C．良好的保温性能

D．电磁屏蔽性能

E．良好的体积稳定性

【答案】ABE

【解析】砌筑材料种类很多，有各种类型的耐火砖和耐火材料，要求具有很好的耐高温性能、一定的高温力学性能、良好的体积稳定性、抗各种侵蚀性的熔渣及气体的性能等。D项，电磁屏蔽性能是金属层状复合材料的特点。

8天然橡胶弹性最好，具有（　　）的特点。

A．强度大

B．强度低

C．电绝缘性好

D．不透水

E．电绝缘性差

【答案】ACD

【解析】橡胶是具有高弹性的高分子材料，它是由生胶、配合剂、增强剂组成，按材料来源不同分为天然橡胶和合成橡胶。天然橡胶弹性最好，具有强度大、电绝缘性好、不透水的特点，也有较好的耐碱性能，但不耐浓酸，能溶于苯、汽油等溶剂。

9以下关于聚丙烯管的说法，正确的有（　　）。

A．用于流体输送

B．Ⅰ型为0.6MPa

C．Ⅱ型为0.8MPa

D．Ⅲ型为0.4MPa

E．按压力分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型

【答案】AE

【解析】聚丙烯管材是由聚丙烯树脂经挤压成型而得，其刚性、强度、硬度和弹性等机械性能均高于聚乙烯，但其耐低温性差，易老化，常用于流体输送。按压力分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型，其常温下的工作压力为：Ⅰ型为0.4MPa、Ⅱ型为0.6MPa、Ⅲ型为0.8MPa。

10SF₆气体介质绝缘材料具有（　　）等特性。

A．无色

B．有毒

C．无味

D．易燃

E．不爆

【答案】ACE

【解析】六氟化硫（SF₆）一般由硫和氟直接燃烧合成，经净化干燥处理后使用。常态下，SF₆是一种无色、无味、不燃不爆、无毒且化学性质稳定的气体，其分子量大，分子中含有电负性很强的氟原子，具有良好的绝缘性能和灭弧性能。在均匀电场中，其击穿强度约为空气的3倍，在0.3～0.4MPa下，其击穿强度等于或优于变压器油。目前广泛用于SF₆全封闭组合电器、SF₆断路器、气体绝缘变压器、充气管路电缆等。

11气体介质绝缘材料在电气设备中除可作为绝缘材料外，还具有（　　）作用。

A．净化

B．灭弧

C．保温

D．冷却

E．保护

【答案】BDE

【解析】气体介质绝缘材料在电气设备中除可作为绝缘材料外，还具有灭弧、冷却和保护等作用。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、二氧化硫和六氟化硫（SF₆）等。例如，六氟化硫（SF₆）一般由硫和氟直接燃烧合成，经净化干燥处理后使用。