中國(guó)礦業(yè)大學(xué)徐海學(xué)院《數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)》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(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共15個(gè)小題，每小題1分，共15分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)遠(yuǎn)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(huì)采用高壓輸電。在這個(gè)過程中，以下哪個(gè)因素對(duì)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2、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一臺(tái)變頻器驅(qū)動(dòng)的風(fēng)機(jī)。當(dāng)變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時(shí)，風(fēng)機(jī)的風(fēng)量顯著增加，但同時(shí)噪聲也明顯增大。可能的原因是？（）A.風(fēng)機(jī)葉片損壞B.電機(jī)軸承磨損C.風(fēng)道堵塞D.以上都有可能3、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制。以下哪種調(diào)速方式不屬于電機(jī)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4、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個(gè)控制信號(hào)選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。對(duì)于一個(gè)16選1數(shù)據(jù)選擇器，需要幾個(gè)控制信號(hào)？（）A.1個(gè)B.2個(gè)C.3個(gè)D.4個(gè)5、對(duì)于一個(gè)采用格雷碼編碼的計(jì)數(shù)器，若當(dāng)前狀態(tài)為1010，下一個(gè)狀態(tài)應(yīng)該是？（）A.1011B.1110C.1111D.10016、對(duì)于一個(gè)由三極管構(gòu)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(qǐng)問該電路的輸出電阻約為多少？（）A.20ΩB.30ΩC.40ΩD.50Ω7、考慮一個(gè)計(jì)數(shù)器電路，其計(jì)數(shù)范圍是從0到15，采用4位二進(jìn)制編碼。當(dāng)計(jì)數(shù)器處于狀態(tài)1010時(shí)，再輸入一個(gè)時(shí)鐘脈沖，計(jì)數(shù)器將變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.1011B.0000C.1010D.00018、某數(shù)字系統(tǒng)采用8位二進(jìn)制補(bǔ)碼表示有符號(hào)整數(shù)，若要表示的數(shù)值范圍為-128到127，那么當(dāng)輸入為10011010時(shí)，其對(duì)應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)值是多少？（）A.-102B.-22C.154D.229、考慮一個(gè)無(wú)限長(zhǎng)的同軸電纜，內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，中間填充介質(zhì)的介電常數(shù)為ε。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體上單位長(zhǎng)度的電荷量為λ時(shí)，內(nèi)外導(dǎo)體間的電勢(shì)差為：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)10、已知一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)的時(shí)鐘頻率為200MHz，若要通過一個(gè)計(jì)數(shù)器產(chǎn)生一個(gè)周期為10μs的方波信號(hào)，計(jì)數(shù)器的模值應(yīng)該是多少？（）A.2000B.20000C.200000D.200000011、在一個(gè)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電子元件可以用于電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制？（）A.繼電器B.接觸器C.三極管D.二極管12、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的遠(yuǎn)程控制。以下哪種通信方式可以用于電機(jī)的遠(yuǎn)程控制？（）A.有線通信B.無(wú)線通信C.藍(lán)牙通信D.以上都是13、對(duì)于一個(gè)由JK觸發(fā)器構(gòu)成的時(shí)序電路，已知J=1，K=0，在時(shí)鐘脈沖的作用下，觸發(fā)器的狀態(tài)會(huì)發(fā)生怎樣的變化？（）A.置1B.置0C.保持原態(tài)D.翻轉(zhuǎn)14、對(duì)于一個(gè)靜電場(chǎng)，其電勢(shì)滿足拉普拉斯方程?^2φ=0。已知在一個(gè)二維平面上，電勢(shì)φ=x^2-y^2，則在點(diǎn)(1,1)處的電場(chǎng)強(qiáng)度的x分量為：（）A.-2B.2C.0D.415、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一組并聯(lián)的交流接觸器，用于控制多個(gè)大功率設(shè)備的啟停。其中一個(gè)接觸器頻繁吸合和釋放，而其他接觸器工作正常。可能導(dǎo)致該接觸器異常的原因是？（）A.控制電壓不穩(wěn)定B.接觸器線圈短路C.負(fù)載過大D.以上都有可能二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在電力系統(tǒng)的自動(dòng)化控制中，以下哪些技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和控制？（）A.通信技術(shù)B.傳感器技術(shù)C.計(jì)算機(jī)技術(shù)D.自動(dòng)化控制技術(shù)2、對(duì)于數(shù)字電路中的編碼器和解碼器，以下描述正確的是（）A.編碼器實(shí)現(xiàn)編碼功能，解碼器實(shí)現(xiàn)解碼功能B.它們可以相互轉(zhuǎn)換C.都可以用集成電路芯片實(shí)現(xiàn)D.在數(shù)字通信中廣泛應(yīng)用3、在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置中，以下哪些原則需要遵循？（）A.選擇性B.速動(dòng)性C.靈敏性D.可靠性4、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，考慮電磁兼容性時(shí)需要注意（）A.布線的合理性B.元件的布局C.屏蔽和接地D.電源的濾波5、電氣控制原理圖的繪制原則包括以下哪些？A.主電路在上，控制電路在下B.各電器元件按動(dòng)作順序從左到右、從上到下排列C.同一電器的不同部分使用同一符號(hào)D.所有電器的觸點(diǎn)均按未通電或未動(dòng)作時(shí)的狀態(tài)繪制6、在直流電源的濾波電容選擇中，以下哪些因素需要考慮？（）A.電容的耐壓值B.電容的容量C.電容的等效串聯(lián)電阻D.電容的品牌7、在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時(shí)，以下哪些情況會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)（）A.磁場(chǎng)變化B.導(dǎo)體運(yùn)動(dòng)C.面積變化D.電流變化8、在數(shù)字信號(hào)處理中，以下哪些算法常用于濾波？（）A.有限脈沖響應(yīng)（FIR）濾波B.無(wú)限脈沖響應(yīng)（IIR）濾波C.中值濾波D.均值濾波9、以下關(guān)于數(shù)字電路中的FPGA（現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列）的描述，正確的是（）A.具有可編程性，可以實(shí)現(xiàn)各種數(shù)字邏輯功能B.開發(fā)過程相對(duì)靈活C.適合小批量、快速原型開發(fā)D.性能通常低于專用集成電路10、在數(shù)字信號(hào)的編碼中，以下哪些目的是常見的？（）A.提高數(shù)據(jù)傳輸效率B.增強(qiáng)抗干擾能力C.減少存儲(chǔ)空間D.便于數(shù)據(jù)處理三、分析題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）一個(gè)自動(dòng)化生產(chǎn)線的工業(yè)機(jī)器人在執(zhí)行復(fù)雜軌跡運(yùn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)偏差。請(qǐng)分析可能的原因，如機(jī)器人關(guān)節(jié)間隙、驅(qū)動(dòng)器誤差、控制系統(tǒng)響應(yīng)滯后等，并提出提高運(yùn)動(dòng)精度的措施，如定期校準(zhǔn)機(jī)器人、優(yōu)化驅(qū)動(dòng)器參數(shù)、改進(jìn)控制算法等。2、（本題5分）某地區(qū)的電力負(fù)荷預(yù)測(cè)出現(xiàn)較大偏差，導(dǎo)致電網(wǎng)規(guī)劃和運(yùn)行調(diào)度不合理。請(qǐng)分析造成負(fù)荷預(yù)測(cè)偏差的原因，如經(jīng)濟(jì)發(fā)展變化、氣候異常、數(shù)據(jù)采集不準(zhǔn)確等，并探討提高負(fù)荷預(yù)測(cè)精度的方法和技術(shù)，如采用人工智能算法、考慮多元因素等。3、（本題5分）新能源汽車的電池回收與再利用是重要問題之一。請(qǐng)分析新能源汽車電池回收與再利用的方法和技術(shù)，闡述其對(duì)環(huán)境保護(hù)和資源節(jié)約的意義。4、（本題5分）某工廠的無(wú)功補(bǔ)償裝置在運(yùn)行一段時(shí)間后效果不佳，功率因數(shù)未達(dá)到預(yù)期。請(qǐng)分析無(wú)功補(bǔ)償裝置失效的可能原因，如電容器損壞、控制器故障等，并提出改進(jìn)和優(yōu)化無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)的方案，包括設(shè)備更換、參數(shù)調(diào)整等，以提高功率因數(shù)和降低無(wú)功損耗。5、（本題5分）在一個(gè)電力電子變換器中，經(jīng)常出現(xiàn)開關(guān)器件損壞和電磁干擾問題。請(qǐng)分析導(dǎo)致這些問題的原因，如過電壓、過電流、開關(guān)頻率不合理等，并提出