莱芜职业技术学院《电气控制与PLC实训》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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莱芜职业技术学院《电气控制与PLC实训》
2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在电磁波的传播中，当电磁波从一种介质进入另一种介质时，下列哪个物理量会发生变化：（ ）
A. 频率
B. 波长
C. 波速
D. 以上都是

2、在一个由触发器和逻辑门组成的时序电路中，若触发器的时钟信号存在抖动，可能会对电路的工作产生什么影响？（ ）
A. 输出不稳定 B. 功能错误 C. 速度下降 D. 以上都有可能

3、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为 1010 。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为 1 。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（ ）
A. 1110 B. 1101 C. 0111 D. 1011

4、有一个平行板电容器，充电后断开电源。然后将两极板间的距离拉大，下列物理量中保持不变的是：（ ）
A. 电容器的电容
B. 极板上的电荷量
C. 极板间的电场强度
D. 电容器储存的能量

5、一个共集电极放大电路，输入电阻约为2kΩ，输出电阻约为200Ω，电压增益约为0.98。若输入信号源内阻为1kΩ，负载电阻为2kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（ ）
A. 0.49 B. 0.96 C. 0.98 D. 0.99

6、已知一个集成稳压器的输入电压为20V，输出电压为10V，最大输出电流为2A。若负载电阻为5Ω，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

7、在一个电子设备的音频输出电路中，需要提高音频的音质。以下哪个措施可以有效地提高音频音质？（ ）
A. 使用高品质的音频放大器
B. 优化音频信号处理算法
C. 选择合适的扬声器
D. 以上都是

8、在电动力学中，考虑一个无限长直导线，通有恒定电流。已知在距离导线为 r 处的磁感应强度为 B，若电流增大为原来的 2 倍，同时距离导线增大为原来的 3 倍，此时该处的磁感应强度变为：（ ）
A. 2B/9
B. 2B/3
C. 6B
D. 9B/2

9、在一个电气控制系统中，有一个直流电源，其输出电压为 12V，负载电阻为 6Ω。若电源内阻为 2Ω，计算电源的输出功率是多少？（ ）
A. 8W
B. 12W
C. 16W
D. 20W

10、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较高的增益和较好的滤波效果？（ ）
A. 共射极放大器和低通滤波器
B. 共基极放大器和高通滤波器
C. 共集电极放大器和带通滤波器
D. 差分放大器和带阻滤波器

11、在一个数字电路中，使用乘法器实现两个 4 位二进制数的乘法运算，若乘法器的运算速度为 10ns，那么完成一次乘法运算需要多长时间？（ ）
A. 10ns B. 20ns C. 40ns D. 80ns

12、在电力系统的暂态稳定分析中，通常采用等面积定则来判断系统在受到大扰动后的稳定性。等面积定则的基本思想是比较加速面积和减速面积的大小。下列关于等面积定则应用条件的描述，错误的是（ ）
A. 系统必须是简单的单机无穷大系统
B. 扰动后系统的结构和参数保持不变
C. 不考虑原动机调速器和励磁调节器的作用
D. 只适用于分析短路故障引起的暂态稳定问题

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、在一个集成运放构成的绝对值运算电路中，若输入为负电压，则输出电压为：（ ）
A. 输入电压的绝对值
B. 输入电压
C. 输入电压的相反数
D. 零

15、有一个平行板电容器，两板间距为 d，极板面积为 S，中间填充了相对介电常数为 εr 的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的 2 倍，电容器的电容变为：（ ）
A. 2C
B. 4C
C. C/2
D. C/4

16、在一个数字系统中，需要对数据进行编码和解码。以下哪种编码方式可以实现数据的压缩？（ ）
A. 重复编码
B. 奇偶校验编码
C. 格雷码编码
D. 哈夫曼编码

17、有一个用于检测输入二进制序列中连续 1 的个数的数字电路。当输入序列为 10110111 时，电路输出为 3 。若输入序列变为 11001101 ，那么电路的输出最可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 2 D. 3

18、已知一个场效应管的输出特性曲线，在 V GS = 2V 时，漏极电流 I D 从 1mA 变化到 2mA，对应的 V DS 从 5V 变化到 6V。请问该场效应管的跨导约为多少？（ ）
A. 500μS B. 1000μS C. 1500μS D. 2000μS

19、在电动力学中，对于一个静电场，若已知其电势分布函数 φ(x, y, z) ，则电场强度可以通过以下哪个公式计算得到：（ ）
A. E = -∇φ
B. E = ∇φ
C. E = -∂φ/∂t
D. E = ∂φ/∂t

20、有一个由移位寄存器构成的串行 - 并行数据转换电路，若要将串行输入的 8 位数据转换为并行输出，需要多少个时钟脉冲？（ ）
A. 8 B. 16 C. 4 D. 不一定

21、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

22、在一个 LC 串联谐振电路中，当外加信号频率低于谐振频率时，电路的阻抗呈现为：（ ）
A. 电容性
B. 电感性
C. 纯电阻，且阻值最大
D. 纯电阻，且阻值最小

23、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

24、考虑一个时变电磁场，其电场强度 E 和磁场强度 H 满足波动方程。若电场强度的表达式为 E = E0 cos(kx - ωt) ，则磁场强度 H 的表达式为（真空磁导率为 μ0 ，真空介电常数为 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)

25、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

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、在电力系统的运行中，以下哪些因素会影响系统的电压质量？（ ）
A. 负荷的变化
B. 发电机的出力
C. 无功补偿设备的运行状态
D. 线路的阻抗

2、在电气设备的绝缘配合中，需要考虑以下哪些因素？（ ）
A. 设备的额定电压
B. 过电压类型和水平
C. 环境条件
D. 设备的绝缘性能

3、在放大器的级联中，以下哪些方式可以用于提高总增益？（ ）
A. 直接级联 B. 电容耦合级联 C. 变压器耦合级联 D. 光电耦合级联

4、交流接触器在运行中产生噪声的原因可能有哪些？
A. 铁芯接触面有污垢或生锈
B. 短路环断裂
C. 电源电压过低
D. 触点压力过大

5、以下关于数字电路中的状态机，哪些说法是正确的？（ ）
A. 用于描述系统的状态和状态转换 B. 分为有限状态机和无限状态机 C. 常用于控制系统和通信协议 D. 可以用硬件或软件实现

6、在工厂的配电室中，以下哪些设备需要进行定期维护和检测？（ ）
A. 高压开关柜
B. 变压器
C. 低压配电柜
D. 电力电缆

7、电力系统中的谐波源主要有（ ）
A. 电力电子设备
B. 电弧炉
C. 变压器的铁芯饱和
D. 异步电动机

8、对于数字系统中的音频处理，以下哪些功能会用到数字电子技术？（ ）
A. 音频编码 B. 音频滤波 C. 音量调节 D. 音效生成

9、在模拟集成电路的设计中，以下哪些工艺技术是常用的？（ ）
A. CMOS 工艺 B. Bipolar 工艺 C. BiCMOS 工艺 D. GaAs 工艺

10、在差分放大电路中，以下哪些因素有助于提高其共模抑制能力？（ ）
A. 增加射极电阻 B. 提高电路的对称性 C. 采用恒流源作为射极负载 D. 增大差模输入信号

三、简答题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）阐述电力变压器的工作原理和主要结构部件。

2、（本题5分）阐述在数字系统中如何进行数据的异步传输电路设计。

3、（本题5分）分析共射极放大电路中静态工作点对放大性能的影响。

4、（本题5分）说明电力系统中的智能变电站有哪些特点？

5、（本题5分）用 Verilog HDL 描述一个简单的组合逻辑电路。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一个自动化生产线的工业机器人在执行复杂轨迹运动时出现偏差。请分析可能的原因，如机器人关节间隙、驱动器误差、控制系统响应滞后等，并提出提高运动精度的措施，如定期校准机器人、优化驱动器参数、改进控制算法等。

2、（本题10分）电气设备的绝缘监测对于及时发现故障至关重要。请分析电气设备绝缘监测的方法和技术，讨论如何提高监测的准确性和可靠性。

3、（本题10分）某医院的手术室电气设备在手术过程中突然出现故障，虽然备用设备及时启用，但仍对手术造成了一定干扰。经过事后的检查和分析，发现是设备老化、维护保养不及时以及电源质量不稳定等原因导致的。请深入剖析这些问题产生的根源，并提出加强手术室电气设备管理和维护的具体措施，以及保障电源质量的解决方案。

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