中央美术学院《电机学实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《电机学实验》2023-2024学年第二学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______题号一二三四总分得分一、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、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素2、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，参考电压为±3V，反馈电阻为20kΩ，电阻为40kΩ。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.±1VB.±2VC.±3VD.±4V3、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4、在一个电动汽车充电站中，需要为电动汽车提供快速充电服务。以下哪种充电方式可以实现最快的充电速度？（）A.交流充电B.直流充电C.无线充电D.换电模式5、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气线路的温度进行实时监测。以下哪种传感器可以用于检测电气线路的温度？（）A.热电偶B.热电阻C.红外传感器D.以上都是6、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模12的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个7、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻、电容组成，若要产生频率为1kHz的正弦波，电容值为0.1μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.15.9kΩB.31.8kΩC.63.6kΩD.127.2kΩ8、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9、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10、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为a，外导体半径为b，中间填充介质的介电常数为ε。当内导体上单位长度的电荷量为λ时，内外导体间的电势差为：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)11、对于一个采用脉冲异步时序电路设计的计数器，当输入脉冲的频率过高时，可能会出现什么问题？（）A.计数错误B.电路损坏C.性能下降D.以上都有可能12、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行均衡处理。以下哪种电子元件可以用于实现音频均衡？（）A.电容B.电感C.电阻D.运算放大器13、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14、在一个电子设备的通信系统中，需要实现信号的加密和解密。以下哪种加密方式具有较高的安全性？（）A.对称加密B.非对称加密C.哈希加密D.以上都是15、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±12V，负载电阻为8Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.9WB.18WC.27WD.36W16、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17、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好的性能？（）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18、数字电路中的比较器可以比较两个输入信号的大小。对于一个4位比较器，当两个输入均为1010时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定19、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动20、在一个电力变压器中，一次绕组匝数为1000匝，二次绕组匝数为200匝，一次绕组接在220V的交流电源上。若忽略变压器的内部损耗，当二次绕组输出电流为10A时，一次绕组的输入电流约为（）A.2AB.5AC.20AD.50A21、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22、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种DCS系统的特点，错误的是（）A.扩展性强，易于升级B.对网络依赖性高C.控制精度高，响应迅速D.成本较低，适合小型生产23、已知一个数字电路的逻辑函数为F=Σ(0,2,4,6,8)，用卡诺图化简后得到的最简表达式是什么？（）A.F=A'B'+A'BB.F=A'+B'C.F=A+BD.F=AB'+AB24、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个3位二进制数。当输入分别为101和110时，电路输出为11110。若输入变为111和101，那么电路的输出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110125、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个8位比较器，当两个输入分别为10101010和01010101时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定26、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高27、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28、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29、在一个多级放大电路中，若要降低噪声，通常在首级采用的放大电路类型是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.差分放大电路30、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.10nsB.20nsC.40nsD.80ns31、某电力系统采用中性点不接地方式运行。当系统发生单相接地故障时，下列关于故障特征和处理方法的描述，正确的是（）A.故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压，允许继续运行1-2小时B.故障相电压为零，非故障相电压不变，必须立即停电处理C.故障相电压升高为线电压，非故障相电压降低为相电压，允许继续运行1-2小时D.故障相电压升高为线电压，非故障相电压不变，必须立即停电处理32、在电动力学中，一个电四极子在远处产生的电势与距离r的关系为：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^433、某电气控制系统用于控制一个污水处理厂的设备，其中有一个液位传感器用于检测水池液位。若液位传感器的安装位置不当，低于实际液位，会导致系统出现什么问题？（）A.水池无法充满B.水泵空转C.污水溢出D.设备停机34、某地区的电力系统中，有一座大型火电厂和一座小型水电站。火电厂的发电成本主要取决于燃料价格和机组效率，而水电站的发电成本主要取决于水资源的利用情况和机组维护成本。在电力市场环境下，当燃料价格上涨时，下列关于这两座电厂发电策略的调整，合理的是（）A.火电厂减少发电量，水电站增加发电量B.火电厂增加发电量，水电站减少发电量C.火电厂和水电站的发电量都不变D.火电厂和水电站的发电量都增加35、在一个集成运放构成的压控电流源电路中，输出电流的大小主要取决于：（）A.输入电压B.反馈电阻C.运放的增益D.负载电阻二、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、在数字电子技术中，以下哪些因素会影响数字电路的性能？（）A.电源电压的稳定性B.逻辑门的传输延迟C.布线的合理性D.环境温度的变化2、在电子测量技术中，以下哪些参数是常见的测量对象？（）A.电压B.电流C.电阻D.频率3、在电力系统的运行中，以下哪些情况可能导致系统频率下降？（）A.大功率负荷突然投入B.发电机故障跳闸C.电网发生短路故障D.新能源发电出力减少4、在电气控制系统的安装与调试过程中，需要注意哪些事项？A.按照设计图纸施工B.进行电气绝缘测试C.检查接线是否正确D.进行系统调试和试运5、对于时变电磁场中的位移电流，以下描述恰当的是（）A.与电场的变化率有关B.是产生磁场的源之一C.类似于传导电流D.只存在于真空中6、以下哪些是变频器的基本组成部分？A.整流单元B.逆变单元C.控制单元D.制动单元7、对于数字电路中的数字滤波器，以下描述正确的是（）A.可以对数字信号进行滤波处理B.分为有限冲激响应（FIR）滤波器和无限冲激响应（IIR）滤波器C.可以用硬件或软件实现D.常用于信号处理领域8、对于电子电路的调试，以下哪些工具是常用的？（）A.示波器B.逻辑分析仪C.频谱分析仪D.信号源9、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10、在通信电子技术中，以下哪些技术常用于信号调制？（）A.幅度调制B.频率调制C.相位调制D.脉冲编码调制三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述电气控制系统中冗余设计的概念和实现方式。2、（本题5分）解释电气控制中如何实现电机的精确位置控制。3、（本题5分）用移位寄存器和逻辑门设计一个串行加法器。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气开关柜在运行时出现局部放电现象，若不及时处理可能发展为严重的绝缘故障。请分析局部放电