哈尔滨职业技术学院《系统建模与自控原理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《系统建模与自控原理》2023-2024学年第二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、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为50MHz，若要在1μs内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（）A.20B.50C.200D.5002、在电力系统的绝缘配合中，需要根据系统的过电压水平和设备的绝缘耐受能力来确定设备的绝缘等级。下列关于绝缘配合原则的描述，错误的是（）A.综合考虑设备造价、运行费用和故障损失，力求经济合理B.对于不同类型的设备，采用相同的绝缘水平C.考虑过电压的幅值、波形和持续时间等因素D.遵循相关的国家标准和行业规范3、对于一个乙类互补对称功率放大电路，已知电源电压为±15V，负载电阻为8Ω，三极管的饱和压降为1V。假设输入信号为正弦波，那么该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W4、在一个光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转化为电能。以下哪个因素会影响太阳能电池板的输出功率？（）A.天气状况B.安装角度C.电池板的面积D.以上都是5、在数字电路设计中，需要考虑信号的延迟问题。以下哪种因素会导致信号延迟增加？（）A.减少逻辑门的数量B.降低时钟频率C.增加电路的布线长度D.使用高速逻辑门6、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知当输入信号A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为0。现在保持A和D不变，将B改为1，C改为0，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断7、某集成运放的开环增益为120dB，共模抑制比为100dB。若输入一个共模电压为2V的信号，差模电压为20mV的信号，请问输出电压约为多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V8、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS4859、有一个磁偶极子，磁矩为m，位于均匀外磁场B中。磁偶极子具有的势能为：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|10、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11、在一个电气控制系统中，使用了一个霍尔传感器来检测磁场强度。若霍尔传感器的灵敏度降低，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量值偏小B.测量值偏大C.测量值不变D.测量结果不稳定12、数字电路中的编码器可以将不同的输入状态编码为特定的二进制代码。对于一个8线-3线编码器，当有多个输入同时为高电平时，会出现什么情况？（）A.输出正确的编码B.输出随机的编码C.输出固定的编码D.电路出现故障13、在一个电气控制系统中，有一个由熔断器和断路器组成的短路保护电路。当发生短路故障时，熔断器熔断，但断路器没有跳闸，可能的原因是？（）A.熔断器选型不当B.断路器故障C.短路电流未达到断路器跳闸值D.以上都有可能14、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路15、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-5V变化到5V，参考电压为0V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-2.5VB.0VC.2.5VD.5V16、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行排查和治理。以下哪个措施不是电气火灾隐患治理的常用措施？（）A.更换老化的电气线路B.安装剩余电流保护器C.增加电气设备的负荷D.加强电气设备的维护和管理17、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18、一个数字电路的功能是检测输入的8位二进制数中1的个数是否为偶数。当输入为01010100时，电路输出为1，表示1的个数为偶数。现在输入变为10011001，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对19、在一个电力系统中，需要对无功功率进行补偿。以下哪种设备可以用于无功功率补偿？（）A.电容器B.电抗器C.变压器D.发电机20、在一个共射极放大电路中，已知三极管的β=50，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=12V。忽略三极管的饱和压降，请问该放大电路的集电极电流IC和集电极-发射极电压VCE分别约为多少？（）A.1mA，4VB.1mA，8VC.2mA，4VD.2mA，8V21、在一个风力发电场中，风力发电机将风能转化为电能。当风速变化时，风力发电机的输出功率也会随之变化。为了稳定风力发电机的输出功率，可以采用以下哪种技术？（）A.储能技术B.变频技术C.无功补偿技术D.谐波治理技术22、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.气敏电阻23、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为3V和6V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V24、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25、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的启动和停止控制。以下哪种设备不属于电机启动和停止控制设备？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.变压器26、在一个数字电路实验中，需要测量信号的频率。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.频率计D.逻辑分析仪27、某电气控制系统用于控制一台起重机的升降和行走。起重机的升降电机采用了绕线式异步电动机，通过外接电阻进行调速。当外接电阻增大时，电机的转速会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低28、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=E0cos(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)29、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行分类。以下哪种负荷不属于电力负荷的分类？（）A.一级负荷B.二级负荷C.三级负荷D.四级负荷30、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、在数字信号的编码中，以下哪些目的是常见的？（）A.提高数据传输效率B.增强抗干扰能力C.减少存储空间D.便于数据处理2、电力系统中的输电线路参数包括（）A.电阻B.电抗C.电纳D.电导3、在电力系统的继电保护中，主保护和后备保护的关系是（）A.主保护动作迅速B.后备保护动作较主保护慢C.后备保护是主保护的补充D.主保护和后备保护可以同时动作4、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5、在有源滤波器的设计中，以下哪些类型是常见的？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器6、在数字电子技术中，以下哪些技术可以用于降低功耗？（）A.采用低功耗的逻辑门B.降低工作电压C.减少不必要的电路翻转D.优化电路的时钟频率7、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于发电机的保护？（）A.纵联差动保护B.过流保护C.过压保护D.失磁保护8、可编程控制器（PLC）的特点包括以下哪些方面？A.可靠性高B.编程简单C.功能强大D.通用性好9、电气控制线路中，热继电器的保护特性主要取决于哪些因素？A.发热元件的电阻值B.电流整定倍数C.环境温度D.安装方式10、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.频谱分析仪三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释如何设计一个简单的数字抢答器电路。2、（本题5分）分析图中所示的同步时序电路的自启动特性。3、（本题5分）说明电力系统中的电力社会责任履行的重要性和实践方式。4、（本题5分）阐述电偶极辐射的基本特点和规律。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个数据中心的服务器机柜内布线混乱，导致散热困难和电气故障风险增加。请分析布线混乱的危害和可能的原因，如缺乏规划、设备更