中國地質(zhì)大學(xué)（武漢）《自動控制原理Ⅱ（線性系統(tǒng)分析與設(shè)計）》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共35個小題，每小題1分，共35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．）1、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個交流電機進行正反轉(zhuǎn)控制，并要求在正反轉(zhuǎn)切換時進行電氣互鎖。若互鎖電路失效，可能會導(dǎo)致什么后果？（）A.電機無法啟動B.電機燒毀C.控制電路短路D.以上都有可能2、在一個由集成運放構(gòu)成的積分運算電路中，若輸入為方波信號，經(jīng)過一段時間后，輸出信號將呈現(xiàn)為：（）A.三角波B.正弦波C.鋸齒波D.矩形波3、在一個RC高通濾波電路中，電阻為10kΩ，電容為0.1μF，輸入信號的頻率為100Hz，那么該電路的輸出電壓與輸入電壓的比值約為多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.00794、對于一個采用同步清零方式的計數(shù)器，在計數(shù)過程中，若在清零信號有效時同時有計數(shù)脈沖輸入，那么計數(shù)器的狀態(tài)會怎樣變化？（）A.立即清零B.完成當(dāng)前計數(shù)后清零C.保持不變D.不確定5、對于一個采用狀態(tài)編碼的時序電路，若狀態(tài)數(shù)量為6個，使用二進制編碼和格雷碼編碼分別需要多少位？（）A.3位和3位B.3位和4位C.4位和3位D.4位和4位6、在一個集成運放構(gòu)成的窗口比較器電路中，若要改變比較的上下限電壓，可以通過調(diào)整：（）A.輸入電壓B.反饋電阻C.參考電壓D.運放的增益7、在數(shù)字電路中，信號的傳輸會受到延遲的影響。以下哪種方法可以減少信號傳輸延遲？（）A.使用高速邏輯門B.縮短信號傳輸路徑C.降低時鐘頻率D.增加信號的幅度8、有一個電力系統(tǒng)，其輸電線路采用架空線路和電纜線路混合的方式。架空線路容易受到外界環(huán)境的影響，如雷擊、風(fēng)災(zāi)等；電纜線路則具有較高的可靠性，但成本較高。在進行線路規(guī)劃時，需要綜合考慮這些因素。下列關(guān)于架空線路和電纜線路選擇的原則，錯誤的是（）A.在城市中心區(qū)域，為了減少對環(huán)境的影響，應(yīng)優(yōu)先選擇電纜線路B.在長距離輸電中，為了降低成本，應(yīng)優(yōu)先選擇架空線路C.對于重要的負荷，應(yīng)采用架空線路以提高供電可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，應(yīng)根據(jù)實際情況選擇架空線路或電纜線路9、在一個由多個與門和或門構(gòu)成的數(shù)字電路中，已知當(dāng)輸入信號A=0，B=1，C=1，D=0時，輸出為0。若將輸入信號B改為0，其他輸入不變，那么新的輸出結(jié)果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷10、某集成運放的開環(huán)增益為120dB，共模抑制比為100dB。若輸入一個共模電壓為2V的信號，差模電壓為20mV的信號，請問輸出電壓約為多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V11、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的調(diào)速控制。以下哪種調(diào)速方式不屬于電機的調(diào)速方式？（）A.液壓調(diào)速B.變頻調(diào)速C.變極調(diào)速D.改變轉(zhuǎn)差率調(diào)速12、在一個數(shù)字電路中，使用了鎖存器來存儲數(shù)據(jù)。當(dāng)時鐘信號為高電平時，輸入數(shù)據(jù)為1010。時鐘信號變?yōu)榈碗娖胶?，鎖存器輸出的數(shù)據(jù)最有可能是（）A.1010B.0101C.不確定D.以上都不對13、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一臺變頻器驅(qū)動的風(fēng)機。當(dāng)變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時，風(fēng)機的風(fēng)量顯著增加，但同時噪聲也明顯增大。可能的原因是？（）A.風(fēng)機葉片損壞B.電機軸承磨損C.風(fēng)道堵塞D.以上都有可能14、假設(shè)在一個均勻電場中，有一個帶電量為q的點電荷以速度v運動。已知電場強度為E，若電荷的速度增大為原來的2倍，同時電場強度減小為原來的一半，電荷所受的電場力變?yōu)椋海ǎ〢.F/2B.FC.2FD.4F15、在數(shù)字電路設(shè)計中，需要考慮電路的可擴展性。以下哪種設(shè)計方法可以提高電路的可擴展性？（）A.使用固定的電路結(jié)構(gòu)B.減少電路的功能C.采用模塊化設(shè)計D.降低電路的性能16、在數(shù)字電路設(shè)計中，需要考慮電路的功耗和速度之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實現(xiàn)這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.降低時鐘頻率C.優(yōu)化電路的布局和布線D.以上都是17、某電力系統(tǒng)采用中性點不接地方式運行。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生單相接地故障時，下列關(guān)于故障特征和處理方法的描述，正確的是（）A.故障相電壓為零，非故障相電壓升高為線電壓，允許繼續(xù)運行1-2小時B.故障相電壓為零，非故障相電壓不變，必須立即停電處理C.故障相電壓升高為線電壓，非故障相電壓降低為相電壓，允許繼續(xù)運行1-2小時D.故障相電壓升高為線電壓，非故障相電壓不變，必須立即停電處理18、在一個遠距離電力傳輸線路中，為了提高傳輸效率和減少線路損耗，通常會采用高壓輸電。在這個過程中，以下哪個因素對傳輸效率的影響最大？（）A.導(dǎo)線的電阻B.導(dǎo)線的電感C.導(dǎo)線的電容D.環(huán)境溫度19、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一臺軟啟動器來啟動電動機。軟啟動器可以逐漸增加電動機的電壓，從而減小啟動電流。如果軟啟動器的參數(shù)設(shè)置不正確，可能會導(dǎo)致什么后果？（）A.電動機啟動緩慢B.電動機無法啟動C.啟動電流過大D.以上都有可能20、在一個集成運放構(gòu)成的除法運算電路中，若兩個輸入信號分別為4V和2V，則輸出電壓約為：（）A.2VB.-2VC.0.5VD.-0.5V21、某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個復(fù)雜的邏輯關(guān)系進行控制。可以使用組合邏輯電路或者時序邏輯電路來實現(xiàn)。組合邏輯電路輸出僅取決于當(dāng)前輸入，時序邏輯電路輸出則取決于當(dāng)前輸入和過去的狀態(tài)。以下關(guān)于這兩種邏輯電路選擇的描述，正確的是（）A.邏輯關(guān)系簡單時應(yīng)選擇時序邏輯電路B.對輸出的時序有要求時應(yīng)選擇組合邏輯電路C.組合邏輯電路的設(shè)計比時序邏輯電路簡單D.根據(jù)具體的邏輯需求和性能要求進行選擇22、考慮一個時序邏輯電路，使用D觸發(fā)器實現(xiàn)。已知時鐘頻率為100MHz，在連續(xù)的5個時鐘周期內(nèi)，輸入信號D依次為1、0、1、0、1。那么在第5個時鐘上升沿過后，觸發(fā)器的輸出Q最有可能是（）A.1B.0C.不確定D.以上都不對23、在一個電子設(shè)備的電源管理系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電池的充電和放電控制。以下哪種電子元件可以用于電池的充電管理？（）A.充電器芯片B.穩(wěn)壓器C.二極管D.晶體管24、數(shù)字電路中的移位寄存器可以實現(xiàn)不同方向的移位操作。對于一個雙向移位寄存器，當(dāng)控制信號為左移時，輸入數(shù)據(jù)為1101，時鐘脈沖到來時，寄存器中的數(shù)據(jù)會變成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011125、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進行狀態(tài)評估。以下哪種方法不是電力設(shè)備狀態(tài)評估的常用方法？（）A.基于可靠性的評估方法B.基于風(fēng)險的評估方法C.基于經(jīng)驗的評估方法D.基于隨機抽樣的評估方法26、在一個光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。以下哪個因素會影響太陽能電池板的輸出功率？（）A.天氣狀況B.安裝角度C.電池板的面積D.以上都是27、在電磁波的傳播中，已知某一時刻電場強度的方向沿x軸正方向，磁場強度的方向沿y軸正方向。經(jīng)過一段時間后，電場強度的方向變?yōu)檠貀軸正方向，那么此時磁場強度的方向應(yīng)該是：（）A.沿x軸正方向B.沿x軸負方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負方向28、在一個風(fēng)力發(fā)電場中，風(fēng)力發(fā)電機將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為電能。當(dāng)風(fēng)速變化時，風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率也會隨之變化。為了穩(wěn)定風(fēng)力發(fā)電機的輸出功率，可以采用以下哪種技術(shù)？（）A.儲能技術(shù)B.變頻技術(shù)C.無功補償技術(shù)D.諧波治理技術(shù)29、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺數(shù)控機床的刀具換刀裝置。換刀裝置動作遲緩，可能的原因是？（）A.液壓系統(tǒng)壓力不足B.電機故障C.傳感器故障D.以上都有可能30、考慮一個無限大的均勻介質(zhì)平板，介電常數(shù)為ε，厚度為d。在板的兩側(cè)分別存在電場強度為E1和E2的均勻電場。則板內(nèi)的極化電荷面密度為：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/231、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若要增大輸出電阻，同時減小輸入電阻，可以采用的接法是：（）A.共射極B.共集電極C.共基極D.以上都不行32、某電氣控制系統(tǒng)用于控制電梯的運行，電梯的上升和下降由電動機通過曳引輪和鋼絲繩實現(xiàn)。若電動機的制動裝置出現(xiàn)故障，無法正常制動，在電梯滿載上升時突然斷電，會發(fā)生什么危險情況？（）A.電梯緩慢下降B.電梯急速下降C.電梯停在原處D.電梯上升到頂部33、考慮一個時變電磁場，其電場強度E和磁場強度H滿足波動方程。若電場強度的表達式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強度H的表達式為（真空磁導(dǎo)率為μ0，真空介電常數(shù)為ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)34、一個數(shù)字電路的功能是檢測輸入的8位二進制數(shù)中1的個數(shù)是否為偶數(shù)。當(dāng)輸入為01010100時，電路輸出為1，表示1的個數(shù)為偶數(shù)?，F(xiàn)在輸入變?yōu)?0011001，電路的輸出最可能是（）A.1B.0C.無法確定D.以上都不對35、在電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析中，電壓偏差是指供電電壓與額定電壓之間的差值。電壓偏差過大可能會影響電氣設(shè)備的正常運行。下列關(guān)于電壓偏差產(chǎn)生原因的描述，錯誤的是（）A.電力系統(tǒng)的無功功率不足會導(dǎo)致電壓偏低B.電力系統(tǒng)的有功功率不足會導(dǎo)致電壓偏低C.線路阻抗過大可能會引起電壓損失，導(dǎo)致電壓偏差D.負荷的功率因數(shù)過低會導(dǎo)致電壓偏差二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在電氣控制系統(tǒng)中，常用的電氣圖形符號應(yīng)符合哪些標準？A.國家標準B.行業(yè)標準C.國際標準D.企業(yè)標準2、以下關(guān)于磁場的能量和能量密度，表述正確的有（）A.磁場具有能量B.能量密度與磁場強度的平方成正比C.可以通過積分計算磁場的總能量D.能量只存在于有電流的區(qū)域3、以下關(guān)于電磁波的角動量，表述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.具有自旋角動量和軌道角動量B.與偏振有關(guān)C.可以傳遞給物質(zhì)D.對電磁波的傳播沒有影響4、在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計中，需要考慮以下哪些因素？（）A.負荷預(yù)測B.電源布局C.電網(wǎng)結(jié)構(gòu)D.環(huán)境保護5、在電源濾波電路中，以下哪些元件可以用于濾波？（）A.電容B.電感C.電阻D.二極管6、對于數(shù)字電路中的移位寄存器的應(yīng)用，包括（）A.實現(xiàn)數(shù)據(jù)的串行-并行轉(zhuǎn)換B.進行數(shù)據(jù)的移位運算C.構(gòu)成環(huán)形計數(shù)器D.用于存儲大量數(shù)據(jù)7、在電力系統(tǒng)的規(guī)劃設(shè)計中，需要考慮的因素包括（）A.負荷增長預(yù)測B.電源布局C.電網(wǎng)結(jié)構(gòu)D.環(huán)境保護8、以下屬于數(shù)字電路中常見的接口標準的有（）A.PCI總線B.USB接口C.RS-232接口D.SPI接口9、對于數(shù)字電路中的計數(shù)器，以下可以改變計數(shù)方向的方法有（）A.改變輸入脈沖的極性B.調(diào)整控制信號C.重新設(shè)置初始值D.改變計數(shù)器的類型10、在電力系統(tǒng)的無功平衡中，無功電源的種類有（）A.同步發(fā)電機B.同步調(diào)相機C.并聯(lián)電容器D.靜止無功發(fā)生器三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明電力系統(tǒng)中的智能變電站有哪些特點？2、（本題5分）用PLA實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB'+C'D。3、（本題5分）分析數(shù)據(jù)選擇器和數(shù)據(jù)分配器的工作原理，并說明它們在電路中的用途。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題