广东汕头幼儿师范高等专科学校《轨道交通电气系统故障诊断》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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广东汕头幼儿师范高等专科学校
《轨道交通电气系统故障诊断》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、在一个电子设备的电源电路中，需要提供稳定的直流电压。以下哪种稳压电路具有较好的稳压性能？（ ）
A. 线性稳压电路
B. 开关稳压电路
C. 集成稳压电路
D. 以上都是

2、在一个电气自动化系统中，使用了 PLC 和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC 则负责执行控制逻辑。以下关于 PLC 与触摸屏通信的描述，正确的是（ ）
A. 通信协议通常由触摸屏厂家确定
B. 通信速度对系统性能影响不大
C. 可以通过无线方式进行通信
D. 通信线路的长度没有限制

3、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性和可维护性。以下哪种设计方法可以提高电路的可靠性和可维护性？（ ）
A. 使用复杂的电路结构
B. 减少电路的功能
C. 采用标准化的元件和接口
D. 降低电路的性能

4、一个共源极放大电路，其输入电阻约为 1MΩ，输出电阻约为 10kΩ，电压增益约为 10。若输入信号源的内阻为 500kΩ，负载电阻为 5kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（ ）
A. 1 B. 2 C. 5 D. 8

5、在一个电力系统中，需要对电力设备进行故障诊断和分析。以下哪种方法不是电力设备故障诊断和分析的常用方法？（ ）
A. 振动分析法
B. 温度分析法
C. 声音分析法
D. 颜色分析法

6、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是 IGBT 的优点？（ ）
A. 开关速度快
B. 导通压降小
C. 输入阻抗高
D. 价格便宜

7、假设存在一个静电场，其电场线分布关于某一直线对称。则该直线上的电势分布特点是：（ ）
A. 线性变化
B. 均匀分布
C. 对称分布
D. 电势为零

8、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为 2V 和 1V，对应的输入电阻均为 10kΩ，反馈电阻为 20kΩ，那么输出电压约为多少？（ ）
A. 1V B. 2V C. 3V D. 4V

9、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和放大。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（ ）
A. 加法器和比较器
B. 计数器和译码器
C. 滤波器和放大器
D. 编码器和解码器

10、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个 4 线 -16 线译码器，当输入代码为 1010 时，会有几个输出为高电平？（ ）
A. 0 个
B. 1 个
C. 2 个
D. 16 个

11、某数字电路用于比较两个 4 位二进制数的大小。当输入的两个数分别为 1011 和 1101 时，电路输出表示第一个数小于第二个数。若输入变为 1110 和 1010 ，那么此时电路的输出应该是（ ）
A. 第一个数大于第二个数
B. 第一个数小于第二个数
C. 两个数相等
D. 无法确定

12、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的高频特性，可以：（ ）
A. 增大耦合电容
B. 减小耦合电容
C. 增大旁路电容
D. 减小旁路电容

13、在一个由三极管构成的放大电路中，若要增大输出电阻，同时减小输入电阻，可以采用的接法是：（ ）
A. 共射极
B. 共集电极
C. 共基极
D. 以上都不行

14、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（ ）
A. 升高
B. 降低
C. 不变
D. 先降低后升高

15、在一个 RC 低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 变为零

16、在一个数字电路中，使用了全加器来实现两个 4 位二进制数的加法。当其中一个加数从 0111 变为 1000 ，另一个加数不变，且低位有进位输入 1 ，那么和的变化最有可能是（ ）
A. 增加 7 B. 减少 7 C. 增加 8 D. 减少 8

17、某数字电路用于将格雷码 1101 转换为二进制码，转换后的二进制码最有可能是（ ）
A. 1010 B. 1001 C. 1100 D. 1011

18、假设一个带电粒子在均匀磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为 r ，磁感应强度为 B ，粒子的电荷量为 q ，质量为 m 。则粒子运动的角速度为：（ ）
A. qB / (mr)
B. qB / (m)
C. qBr / m
D. qBm / r

19、在一个串联反馈式稳压电路中，若取样电阻阻值增大，而其他参数不变，输出电压将：（ ）
A. 升高
B. 降低
C. 不变
D. 先升高后降低

20、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1 = 8mV，ui2 = 4mV，差模增益Ad = 80，共模抑制比KCMR = 800。请问输出电压uo约为多少？（ ）
A. 320mV B. 360mV C. 400mV D. 440mV

21、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（ ）
A. 增加了系统的备用容量需求
B. 可能导致系统频率波动
C. 提高了系统的电压稳定性
D. 对系统的调峰能力提出了更高要求

22、已知一个集成稳压器的输入电压为 18V，输出电压为 12V，最大输出电流为 1.5A。若负载电阻为 10Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（ ）
A. 能，输出功率足够
B. 能，输出电流未超过最大值
C. 不能，输出功率不足
D. 不能，输出电流超过最大值

23、在一个自动化生产线上，电气控制系统需要与其他自动化设备进行通信，实现协同工作。常用的通信方式有现场总线、工业以太网等。现场总线具有实时性好、可靠性高的特点，但传输距离有限；工业以太网则传输速度快、扩展性强，但实时性稍逊。以下关于通信方式选择的考虑，正确的是（ ）
A. 对实时性要求高的系统应选择工业以太网
B. 传输距离远时应选择现场总线
C. 系统规模大、扩展性要求高时应选择工业以太网
D. 成本是选择通信方式的唯一因素

24、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC = 18V，基极电阻RB1 = 60kΩ，RB2 = 20kΩ，集电极电阻RC = 3kΩ，发射极电阻RE = 1.5kΩ，三极管的β = 80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（ ）
A. 40μA B. 50μA C. 60μA D. 70μA

25、已知一个数字电路的逻辑表达式为 F = (A + B)·(C + D)，若输入 A = 1，B = 0，C = 1，D = 0，那么逻辑函数 F 的值是多少？（ ）
A. 0 B. 1 C. 无法确定 D. 可能为 0 也可能为 1

26、某电气控制系统用于控制一个电镀生产线，其中有一个整流电路。若整流二极管击穿短路，会对电路产生什么影响？（ ）
A. 输出电压升高
B. 输出电压降低
C. 输出电流增大
D. 电源短路

27、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测。以下哪种方法不是常用的电力负荷预测方法？（ ）
A. 时间序列分析法
B. 回归分析法
C. 神经网络法
D. 随机抽样法

28、在电力系统的经济运行分析中，网损是一个重要的指标。降低网损可以提高电力系统的经济性。下列关于降低网损措施的描述，错误的是（ ）
A. 合理选择变压器的容量和台数
B. 增加输电线路的电阻
C. 优化电网的运行方式
D. 提高电力系统的功率因数

29、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（ ）
A. 电感式接近开关适用于检测金属物体
B. 电容式接近开关可以检测非金属物体
C. 霍尔式接近开关对磁场敏感
D. 接近开关的检测距离越远越好

30、在电动力学中，一个点电荷 q 位于一个无限大的导体平面附近。则导体平面上感应电荷产生的电场在电荷所在位置的电场强度大小为：（ ）
A. q / (4πε0r^2)
B. -q / (4πε0r^2)
C. q / (2πε0r^2)
D. -q / (2πε0r^2)

二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）
1、在电力系统的规划设计中，需要考虑以下哪些因素？（ ）
A. 负荷预测
B. 电源布局
C. 电网结构
D. 环境保护

2、以下哪些是电气控制系统中的测量仪表？
A. 功率表
B. 电能表
C. 频率表
D. 相位表

3、在电气控制系统中，常用的位置控制电器有哪些？
A. 行程开关
B. 接近开关
C. 光电开关
D. 干簧管

4、直流调速系统中，常用的调速指标有哪些？
A. 调速范围
B. 静差率
C. 平滑性
D. 经济性

5、以下关于电磁波在谐振腔中的模式，描述正确的有（ ）
A. 具有特定的频率 B. 场分布具有特定形式 C. 品质因数影响模式选择 D. 模式是唯一的

6、在数字电路的测试中，常用的测试仪器有（ ）
A. 逻辑分析仪
B. 示波器
C. 信号发生器
D. 频谱分析仪

7、在高压输电线路中，以下哪些措施可以减少线路损耗？（ ）
A. 提高输电电压
B. 增加导线截面积
C. 采用新型导线材料
D. 优化线路布局

8、在集成运放的保护电路中，以下哪些保护措施是常见的？（ ）
A. 输入过压保护 B. 输出过流保护 C. 电源极性接反保护 D. 输出短路保护

9、以下关于介质中的电磁波，描述正确的有（ ）
A. 速度可能小于真空中的光速 B. 波长可能发生变化 C. 频率不变 D. 偏振特性可能改变

10、以下关于电力系统短路故障的描述，正确的是（ ）
A. 短路故障会产生很大的短路电流
B. 短路故障可能导致电力设备损坏
C. 三相短路是最严重的短路类型
D. 短路故障会引起电网电压下降

三、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）讲解寄存器和移位寄存器的结构和功能，以及它们在数据存储和传输中的作用。

2、（本题5分）用硬件描述语言设计一个异步清零的计数器。

3、（本题5分）说明电力系统中的智能变电站有哪些特点？

4、（本题5分）推导静磁场的磁能密度表达式。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某工厂的电气设备节能改造项目中，需要对电机进行调速控制。请分析不同的电机调速方法（如变频调速、变极调速、调压调速等）的特点和适用范围，并选择合适的调速方法。

2、（本题10分）一个工厂的电气设备在雷雨天气频繁遭受雷击损坏。请分析雷击对电气设备的危害机制，如过电压冲击、电磁感应等，并提出有效的防雷保护措施，如安装避雷针、避雷器、接地装置等。

3、（本题10分）在电气控制系统中，安全继电器的应用可以提高系统的安全性。请分析安全继电器的工作原理和应用场景，并说明如何正确选择和使用安全继电器。

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