衡阳幼儿师范高等专科学校《物联网导论》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《物联网导论》2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35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、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（ ）
A. 幅度
B. 频率
C. 占空比
D. 相位

2、在一个工业生产线上的电气控制系统中，有一个 PLC 控制的输送装置。PLC 的输入信号包括各种传感器的检测信号，输出信号控制电机的启停和速度。如果其中一个传感器出现故障，导致输入信号错误，而 PLC 程序没有相应的错误处理机制，那么系统可能会出现什么情况？（ ）
A. 停止运行
B. 继续正常运行
C. 运行速度改变
D. 出现不可预测的动作

3、有一个数字电路用于检测输入的 8 位二进制数中相邻两位是否相同。当输入为 10011001 时，电路输出为 0 ，表示相邻两位不完全相同。若输入变为 11100111 ，那么电路的输出最可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 无法确定 D. 以上都不对

4、在一个数字电路中，使用 PLA（可编程逻辑阵列）实现逻辑函数，已知输入变量有 4 个，输出函数有 3 个，那么至少需要多少个与门和或门？（ ）
A. 8 个与门，3 个或门
B. 16 个与门，3 个或门
C. 4 个与门，8 个或门
D. 无法确定

5、在一个数字电路实验中，需要观察信号的逻辑关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（ ）
A. 示波器
B. 万用表
C. 逻辑分析仪
D. 频率计

6、有一个电力系统，其中包含多个变电站和输电线路。在进行潮流计算时，需要考虑线路的电阻、电抗、电导和电纳等参数。下列关于这些参数对潮流分布影响的描述，错误的是（ ）
A. 电阻主要影响有功功率的分布
B. 电抗主要影响无功功率的分布
C. 电导主要影响有功功率的损耗
D. 电纳主要影响无功功率的损耗

7、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流 I CS = 1mA，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 1kΩ，电源电压 V CC = 5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（ ）
A. 0 - 2V B. 1 - 3V C. 2 - 4V D. 3 - 5V

8、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行校验和调试。以下哪个项目不是继电保护装置校验和调试的内容？（ ）
A. 动作电流校验
B. 动作时间校验
C. 灵敏度校验
D. 设备外观检查

9、在一个电气设备的控制系统中，需要对电机的转速进行反馈控制。常用的转速传感器有光电编码器、霍尔传感器等。光电编码器精度高，但对安装要求严格；霍尔传感器安装方便，但精度相对较低。以下关于转速传感器选择的说法，正确的是（ ）
A. 精度要求高时应选择霍尔传感器
B. 安装空间有限时应选择光电编码器
C. 考虑成本时应优先选择光电编码器
D. 根据具体应用需求综合考虑选择

10、在一个数字系统中，需要对输入的数字信号进行编码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（ ）
A. 二进制编码
B. 格雷码
C. 汉明码
D. 循环码

11、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（ ）
A. 逻辑门的类型
B. 时钟频率
C. 电路的规模
D. 输入信号的频率

12、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行压缩和扩展。以下哪种电子元件可以用于实现音频压缩和扩展？（ ）
A. 运算放大器
B. 比较器
C. 乘法器
D. 除法器

13、数字电路中的计数器可以实现计数功能。对于一个模 10 的计数器，当计数到最大值后，下一个时钟脉冲到来时，计数器会回到什么状态？（ ）
A. 0
B. 1
C. 9
D. 随机状态

14、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（ ）
A. 立即清零 B. 完成当前计数后清零 C. 保持不变 D. 不确定

15、在一个电子电路的故障诊断中，使用了示波器进行信号测量。以下哪个示波器参数对于准确分析信号至关重要？（ ）
A. 带宽
B. 采样率
C. 垂直分辨率
D. 以上都是

16、有一个理想导体球，半径为 R ，处于外电场 E 中。则导体球表面的感应电荷面密度与外电场的关系为：（ ）
A. 正比于外电场的大小
B. 反比于外电场的大小
C. 正比于外电场的平方
D. 反比于外电场的平方

17、在一个场效应管放大电路中，若采用自给偏压电路，以下关于其特点的描述，错误的是：（ ）
A. 适用于增强型场效应管
B. 电路结构简单
C. 输入电阻较高
D. 稳定性较好

18、一个电气控制系统中，使用了一台变压器将 220V 交流电压降压为 12V 交流电压。若变压器的初级绕组匝数为 1100 匝，次级绕组匝数应为多少？（ ）
A. 60 匝
B. 120 匝
C. 240 匝
D. 360 匝

19、在一个由或非门和与非门组成的数字电路中，已知输入信号 A = 1 ，B = 0 ，C = 1 时，输出为 0 。若将输入信号 A 改为 0 ，B 改为 1 ，C 改为 0 ，那么此时的输出最有可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 不确定 D. 以上都不对

20、在一个音频放大器电路中，为了提高音质和减少噪声，通常会采用一些特殊的电子元件。以下哪种元件可以有效地降低噪声？（ ）
A. 电位器
B. 滤波器
C. 继电器
D. 发光二极管

21、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为30dB，第二级的增益为40dB，第三级的增益为50dB。请问总的增益约为多少？（ ）
A. 120dB B. 110dB C. 100dB D. 90dB

22、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

23、数字电路中的数据选择器可以根据输入的控制信号选择不同的输入数据进行输出。对于一个 4 选 1 数据选择器，当控制信号为 11 时，会选择哪个输入数据进行输出？（ ）
A. 第一个输入数据
B. 第二个输入数据
C. 第三个输入数据
D. 第四个输入数据

24、某集成运放的单位增益带宽为 1MHz，开环增益为 100dB。若要使闭环增益为 20dB，请问该电路的带宽约为多少？（ ）
A. 10kHz B. 20kHz C. 50kHz D. 100kHz

25、数字电路中的译码器可以将输入的二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个 3 线 -8 线译码器，当输入代码为全零时，会有几个输出为高电平？（ ）
A. 0 个
B. 1 个
C. 7 个
D. 8 个

26、对于一个场效应管，其开启电压为 2V，当栅源电压为 1.5V 时，该场效应管处于：（ ）
A. 截止区
B. 可变电阻区
C. 恒流区
D. 不确定

27、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1 = 4V，VREF2 = 8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（ ）
A. 4V和8V B. 2V和6V C. 6V和2V D. 8V和4V

28、在一个由集成运放构成的同相比例运算电路中，若反馈电阻短路，此时电路将变成：（ ）
A. 反相比例运算电路
B. 电压跟随器
C. 加法运算电路
D. 减法运算电路

29、在一个数字电路中，使用了译码器将 3 位二进制输入译码为 8 个输出信号。当输入为 101 时，以下哪个输出信号会为高电平（ ）
A. 第 1 个 B. 第 3 个 C. 第 5 个 D. 第 7 个

30、在数字电路设计中，需要考虑电路的可扩展性。以下哪种设计方法可以提高电路的可扩展性？（ ）
A. 使用固定的电路结构
B. 减少电路的功能
C. 采用模块化设计
D. 降低电路的性能

31、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（ ）
A. -5V B. -10V C. 5V D. 10V

32、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为 10MΩ，输出电阻约为 1kΩ，电压增益约为 0.9。若输入信号源的内阻为 1MΩ，负载电阻为 10kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（ ）
A. 0.09 B. 0.81 C. 0.9 D. 0.99

33、在一个集成运放构成的滞回比较器中，当输入电压从较小值逐渐增大到超过上门限电压时，输出电压将：（ ）
A. 从高电平跳变为低电平
B. 从低电平跳变为高电平
C. 保持高电平不变
D. 保持低电平不变

34、有一个基于 JK 触发器设计的时序逻辑电路，初始状态为 0 。在连续的三个时钟脉冲作用下，输入 J = 1 ，K = 0 ，然后 J = 0 ，K = 1 ，最后 J = 1 ，K = 1 。那么在第三个时钟脉冲上升沿过后，触发器的输出状态最有可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 不确定 D. 以上都不对

35、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为 500Ω，后级的输入电阻为 5kΩ，若前级的电压增益为 20，后级的电压增益为 50，那么总的电压增益约为多少？（ ）
A. 100 B. 500 C. 1000 D. 5000

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、以下关于电力系统中的智能电表的功能，正确的有（ ）
A. 电能计量
B. 数据采集与传输
C. 负荷监测与控制
D. 故障诊断

2、在电力系统的继电保护中，以下哪些因素会影响保护装置的动作准确性？（ ）
A. 故障类型
B. 故障位置
C. 系统运行方式
D. 保护装置的整定值

3、在数字系统的设计过程中，需要考虑的性能指标包括（ ）
A. 速度
B. 功耗
C. 成本
D. 可扩展性

4、在模拟电路的仿真中，以下哪些软件是常用的？（ ）
A. Multisim B. PSPICE C. MATLAB D. PROTEUS

5、在电子系统的可靠性评估中，以下哪些方法是常用的？（ ）
A. 故障模式影响及危害性分析（FMECA）
B. 可靠性框图法
C. 蒙特卡罗模拟法
D. 故障树分析法（FTA）

6、对于数字电路中的时序逻辑电路，以下说法正确的是（ ）
A. 输出不仅取决于当前输入，还与电路原来的状态有关
B. 包含存储元件，如触发器
C. 设计比组合逻辑电路复杂
D. 常用于计数器、寄存器等电路

7、在电子电路的电源设计中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 输出电压稳定性
B. 输出电流能力
C. 效率
D. 纹波电压

8、以下属于电力系统通信方式的有（ ）
A. 光纤通信
B. 微波通信
C. 卫星通信
D. 电力线载波通信

9、数字电路中的编码器可以实现（ ）
A. 将输入的高、低电平编码为特定的二进制代码
B. 对多个输入信号进行优先级排序编码
C. 减少输入信号的数量
D. 提高信号传输的效率

10、在电力系统的故障分析中，以下哪些方法可以用于计算接地故障电流？（ ）
A. 对称分量法
B. 欧姆定律
C. 电路分析软件
D. 经验公式法

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）分析图中所示的乘法器电路，说明其实现原理。

2、（本题5分）解释电气控制系统中中间继电器的功能。

3、（本题5分）阐述静电场的泊松方程及其与拉普拉斯方程的关系。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某城市的路灯控制系统在智能化升级后，出现了部分路灯无法远程控制和状态反馈不准确的问题。通过对控制终端、通信网络和软件系统的检查，发现了一些影响系统运行的因素。请全面分析这些因素，并提出完善路灯智能控制系统的具体方案。

2、（本题10分）某小区的地下停车场照明系统能耗过高，且照明效果不佳。经分析，发现是灯具选型不当、照明控制方式不合理以及照明线路损耗较大等原因引起的。请全面探讨造成这些问题的因素，并给出降低能耗和提高照明效果的具体改进方案，包括更换节能灯具、优化控制策略和重新布线等。

3、（本题10分）某工厂的自动化生产线采用了工业机器人，但机器人的定位精度和重复精度不能满足生产要求。请分析影响机器人精度的因素，如机械结构误差、控制系统性能、环境干扰等，并提出提高机器人精度的方法，如校准与补偿、优化控制算法、改善工作环境等。

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