中國礦業(yè)大學（北京）《電力系統(tǒng)自動化》2019-2020學年第一學期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁中國礦業(yè)大學（北京）《電力系統(tǒng)自動化》

2019-2020學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、在電動力學中，一個電荷量為q的粒子在電磁場中運動，其拉格朗日量為L。若電磁場的標勢為φ，矢勢為A，則粒子的哈密頓量為：（）A.H=p·v-L，其中p是動量B.H=p·v+qφ-L，其中p是動量C.H=p·v+qφ+qA·v-L，其中p是動量D.H=p·v+qφ-qA·v-L，其中p是動量2、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機交互界面。操作人員可以通過觸摸屏輸入控制指令、查看系統(tǒng)運行狀態(tài)和參數(shù)。觸摸屏與控制器通過通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換。關于這種觸摸屏人機交互方式，以下描述錯誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強C.通信速度快，實時性好D.對操作人員的技術要求高3、在一個數(shù)字電路實驗中，需要觀察信號的時序關系。以下哪種儀器最適合用于這個目的？（）A.示波器B.萬用表C.信號發(fā)生器D.邏輯分析儀4、在一個電氣控制系統(tǒng)中，有一個由熔斷器和斷路器組成的短路保護電路。當發(fā)生短路故障時，熔斷器熔斷，但斷路器沒有跳閘，可能的原因是？（）A.熔斷器選型不當B.斷路器故障C.短路電流未達到斷路器跳閘值D.以上都有可能5、已知一個場效應管的輸出特性曲線，在VGS=3V時，漏極電流ID從2mA變化到4mA，對應的VDS從8V變化到10V。請問該場效應管的跨導約為多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS6、在一個電力電子設備中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種常用的功率開關器件。以下哪個特點不是IGBT的優(yōu)點？（）A.開關速度快B.導通壓降小C.輸入阻抗高D.價格便宜7、某場效應管的轉移特性曲線如圖所示，請問該場效應管的類型和夾斷電壓約為多少？（給出圖形描述）（）A.N溝道增強型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強型，-2VD.P溝道耗盡型，2V8、在一個多級放大電路中，前級的輸出電阻為2kΩ，后級的輸入電阻為10kΩ，前級的開路電壓增益為60，后級的短路電流增益為120。那么總的電壓增益約為多少？（）A.720B.7200C.72000D.7200009、對于一個由三極管構成的射極跟隨器，已知三極管的β=120，基極電流IB=30μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=18V，發(fā)射極電阻RE=2kΩ。忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的輸出電阻約為多少？（）A.20ΩB.30ΩC.40ΩD.50Ω10、考慮一個用于實現(xiàn)加法運算的數(shù)字電路，輸入為兩個4位二進制數(shù)。當輸入分別為0101和1010時，電路輸出為1111。若輸入變?yōu)?001和0110，那么電路的輸出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.100011、在數(shù)字電路設計中，需要考慮電路的可靠性。以下哪種方法可以提高數(shù)字電路的可靠性？（）A.增加冗余邏輯B.提高時鐘頻率C.減少電路的規(guī)模D.使用低質量的元件12、在一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對數(shù)據(jù)進行編碼和解碼。以下哪種編碼方式可以減少數(shù)據(jù)傳輸中的錯誤？（）A.重復編碼B.奇偶校驗編碼C.格雷碼編碼D.漢明碼編碼13、有一個矩形波導，橫截面的長和寬分別為a和b，其中a>b。當電磁波在其中傳播時，能夠傳播的最低頻率對應的模式是：（）A.TE10B.TE01C.TM10D.TM0114、一個電氣控制系統(tǒng)中，有一個由電容和電阻組成的RC濾波電路，用于平滑直流電源的輸出電壓。若電容的值增大，濾波效果會如何變化？（）A.變好B.變差C.不變D.先變好后變差15、一個數(shù)字系統(tǒng)使用DAC（數(shù)模轉換器）產生一個鋸齒波信號，若DAC的轉換時間為1μs，系統(tǒng)時鐘頻率為1MHz，那么鋸齒波的周期大約是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs16、在一個數(shù)字電路中，使用譯碼器將4位二進制編碼轉換為16個輸出信號，若輸入編碼為1010，那么哪些輸出端會為有效電平？（）A.第10個輸出端B.第11個輸出端C.第8個和第12個輸出端D.以上都不對17、在一個工廠的配電室中，需要安裝配電柜和開關柜。以下哪個標準不是配電柜和開關柜的設計和安裝標準？（）A.GB7251.1B.GB50054C.GB50052D.GB5005718、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)輸入的控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)進行輸出。對于一個4選1數(shù)據(jù)選擇器，當控制信號為11時，會選擇哪個輸入數(shù)據(jù)進行輸出？（）A.第一個輸入數(shù)據(jù)B.第二個輸入數(shù)據(jù)C.第三個輸入數(shù)據(jù)D.第四個輸入數(shù)據(jù)19、電氣控制系統(tǒng)中，為了實現(xiàn)電機的軟啟動，可以采用晶閘管調壓電路。晶閘管調壓電路通過改變晶閘管的導通角來調節(jié)輸出電壓，從而實現(xiàn)電機的平滑啟動。以下關于晶閘管調壓電路的描述，錯誤的是（）A.啟動電流小，對電網(wǎng)沖擊小B.可以實現(xiàn)無極調速C.功率因數(shù)低，諧波含量大D.適用于大容量電機的啟動20、在一個集成運放構成的比較器電路中，若希望提高比較的靈敏度，可以采取的措施是：（）A.增大正反饋電阻B.減小正反饋電阻C.增大輸入電阻D.減小輸入電阻21、在數(shù)字電路設計中，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22、在電動力學中，一個點電荷q位于一個無限大的導體平面附近。則導體平面上感應電荷產生的電場在電荷所在位置的電場強度大小為：（）A.q/(4πε0r^2)B.-q/(4πε0r^2)C.q/(2πε0r^2)D.-q/(2πε0r^2)23、某電力系統(tǒng)中，有一臺三相異步電動機，其額定功率為10kW，額定電壓為380V，額定電流為19.9A，功率因數(shù)為0.85，效率為0.9。該電動機在額定狀態(tài)下運行時，每小時的耗電量約為（）A.10kWhB.11.76kWhC.8.55kWhD.12.94kWh24、在一個數(shù)字電路中，使用編碼器對10個輸入信號進行編碼，若采用8421BCD碼編碼，那么輸出的編碼長度至少是多少位？（）A.4位B.5位C.6位D.7位25、數(shù)字電路中的編碼器可以將不同的輸入狀態(tài)編碼為特定的二進制代碼。對于一個8線-3線編碼器，當有多個輸入同時為高電平時，會出現(xiàn)什么情況？（）A.輸出正確的編碼B.輸出隨機的編碼C.輸出固定的編碼D.電路出現(xiàn)故障二、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、在放大器的穩(wěn)定性分析中，以下哪些方法可以提高穩(wěn)定性？（）A.減小反饋深度B.補償電容C.降低增益D.改變電路結構2、以下哪些電器元件可以用于電氣控制系統(tǒng)的短路保護？A.熔斷器B.斷路器C.熱繼電器D.過電流繼電器3、在數(shù)字電子技術中，以下哪些技術可以用于降低功耗？（）A.采用低功耗的邏輯門B.降低工作電壓C.減少不必要的電路翻轉D.優(yōu)化電路的時鐘頻率4、在反饋放大電路中，以下哪些情況會導致負反饋？（）A.輸出信號通過反饋網(wǎng)絡削弱輸入信號B.反饋信號與輸入信號相位相反C.反饋系數(shù)小于1D.反饋網(wǎng)絡的電阻值小于輸入電阻5、在放大器的頻率特性測量中，以下哪些方法可以使用？（）A.點頻法B.掃頻法C.白噪聲法D.正弦波法6、對于數(shù)字系統(tǒng)中的存儲層次結構，以下哪些層次是常見的？（）A.寄存器B.高速緩存C.主存D.外存7、以下關于電力系統(tǒng)短路故障的描述，正確的是（）A.短路故障會產生很大的短路電流B.短路故障可能導致電力設備損壞C.三相短路是最嚴重的短路類型D.短路故障會引起電網(wǎng)電壓下降8、以下關于數(shù)字電路中的數(shù)字模擬轉換（DAC），哪些描述是準確的？（）A.將數(shù)字信號轉換為模擬信號B.有多種轉換方式C.性能指標包括線性度和單調性D.常用于音頻和視頻處理9、在集成運放的非線性應用中，以下哪些電路是常見的？（）A.電壓比較器B.方波發(fā)生器C.三角波發(fā)生器D.鋸齒波發(fā)生器10、在電力系統(tǒng)的節(jié)能措施中，以下哪些方法可以降低損耗？（）A.優(yōu)化電網(wǎng)結構B.提高設備效率C.合理安排負荷D.采用節(jié)能設備三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）解釋電氣控制中如何選擇合適的控制算法。2、（本題5分）根據(jù)給定的狀態(tài)轉換圖，用硬件描述語言實現(xiàn)相應的時序邏輯電路。3、（本題5分）分析集成運放的頻率響應特性，包括幅頻特性和相頻特性。4、（本題5分）解釋電氣控制中如何實現(xiàn)電機的精確位置控制。5、（本題5分）探討在模擬電路中使用數(shù)字控制技術的優(yōu)勢和挑戰(zhàn)。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某風力發(fā)電場的葉片在運行一段時間后出現(xiàn)表面損傷和裂紋。請分析可能的原因，如風沙侵蝕、疲勞載荷、制造缺陷等，并說明如何通過定期檢查和維護來發(fā)現(xiàn)和