上海公安学院《电工学实验》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《电工学实验》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、在一个工业生产线上的电气控制系统中，需要对多个执行机构进行顺序控制。例如，先启动某个设备，待其运行稳定后再启动下一个设备。这种顺序控制可以通过编程实现，也可以使用硬件逻辑电路实现。以下关于顺序控制方式的选择，正确的是（）A.编程实现灵活，但调试复杂B.硬件逻辑电路可靠，但修改困难C.对于复杂的顺序控制，应优先选择硬件逻辑电路D.编程实现和硬件逻辑电路效果相同，可随意选择2、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地保护。以下哪种接地方式是最常用的？（）A.工作接地B.保护接地C.重复接地D.防雷接地3、某工厂的电力系统中，有一台同步发电机，其额定容量为500kVA，额定电压为10kV，功率因数为0.8（滞后）。当该发电机输出有功功率为400kW时，其输出的无功功率约为（）A.300kVarB.600kVarC.400kVarD.200kVar4、在一个电子设备的电源电路中，需要提高电源的效率。以下哪个措施可以有效地提高电源效率？（）A.选择高效的电源芯片B.优化电路布局C.降低负载电流D.提高输入电压5、在一个电力系统中，需要对电力设备进行预防性试验。以下哪种试验不属于电力设备预防性试验的内容？（）A.绝缘电阻试验B.耐压试验C.短路试验D.接地电阻试验6、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器7、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W8、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.36W9、某电气控制系统用于控制一台数控机床，机床的X轴和Y轴由两个伺服电机驱动。在加工过程中，X轴的定位精度突然下降，可能的原因是？（）A.电机故障B.编码器故障C.机械传动部件松动D.以上都有可能10、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.0B.1C.不确定D.以上都不对11、在一个电子设备的电源电路中，需要防止过压和过流。以下哪种电子元件可以用于防止过压和过流？（）A.压敏电阻B.保险丝C.二极管D.三极管12、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/213、对于一个差分放大电路，若两个输入信号大小相等、极性相同，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入14、在一个数字电子电路中，需要实现对数据的存储和读取。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.计数器B.译码器C.寄存器D.加法器15、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.50016、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性。以下哪种方法可以提高数字电路的可靠性？（）A.增加冗余逻辑B.提高时钟频率C.减少电路的规模D.使用低质量的元件17、在一个电力系统中，需要对电力设备进行绝缘电阻的测量。以下哪个仪器可以用于绝缘电阻的测量？（）A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.示波器18、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19、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20、对于一个由JK触发器构成的时序电路，已知J=1，K=0，在时钟脉冲的作用下，触发器的状态会发生怎样的变化？（）A.置1B.置0C.保持原态D.翻转21、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真22、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.-5VB.-10VC.5VD.10V23、一个共源极放大电路，输入电阻约为2MΩ，输出电阻约为20kΩ，电压增益约为15。若输入信号源内阻为1MΩ，负载电阻为10kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.3B.5C.7.5D.1024、在一个电气控制系统中，使用了一个光电编码器来测量电机的转速。若编码器的安装松动，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.测量值不稳定D.测量值为零25、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26、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27、有一个电力系统，其中有多个分布式电源（如小型风力发电机、太阳能电池板）接入配电网。分布式电源的接入改变了配电网的潮流分布和运行特性。下列关于分布式电源接入对配电网保护影响的描述，错误的是（）A.可能导致保护误动作B.可能使保护灵敏度降低C.不会影响原有保护的选择性D.可能需要重新整定保护装置的参数28、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。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.以上都是29、在一个电子电路设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性。以下哪个因素对电路的稳定性影响最大？（）A.电子元件的质量B.电路的布局和布线C.电源的稳定性D.环境温度和湿度30、在一个集成运放构成的滞回比较器中，参考电压VREF=3V，反馈电阻R2=10kΩ，电阻R1=20kΩ。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约为多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V31、假设存在一个均匀带电的球面，半径为R，电荷量为Q。在球外距离球心为r（r>R）处的电场强度大小为：（）A.Q/(4πε0r^2)B.Q/(4πε0R^2)C.0D.Q/(4πε0r)32、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（）A.液压系统压力不足B.电机故障C.传感器故障D.以上都有可能33、在一个基于触发器的时序逻辑电路中，触发器的初始状态为0。在时钟脉冲的上升沿，输入信号D为1。经过连续的4个时钟脉冲后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对34、在一个电气设备的启动控制电路中，采用了降压启动的方式，如星三角降压启动。这种启动方式可以有效地降低电机启动时的电流，减小对电网的冲击。但在切换到全压运行时，可能会产生较大的电流冲击。以下关于星三角降压启动的说法，正确的是（）A.适用于所有类型的电机B.切换过程平稳，无电流冲击C.启动转矩较小，不适合重载启动D.节能效果明显，降低运行成本35、对于一个由三极管构成的射极输出器，已知三极管的β=100，集电极电阻RC=3kΩ，电源电压VCC=20V，发射极电阻RE=3kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω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、以下哪些是电气控制系统设计的主要内容？A.确定控制方案B.选择电气元件C.绘制电气原理图D.编写控制程序2、在数字系统中，以下关于存储器的描述，正确的有（）A.分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）B.RAM中的数据可以随时读写C.ROM中的数据在断电后不会丢失D.存储器的容量和地址线、数据线的数量有关3、对于电动力学中的边值问题，以下处理方法有效的有（）A.分离变量法B.镜像法C.格林函数法D.数值计算方法4、在PLC的输入接口电路中，常见的输入信号类型有哪些？A.直流输入B.交流输入C.脉冲输入D.模拟量输入5、对于数字电路中的ROM（只读存储器），以下描述正确的是（）A.存储的数据在制造时确定B.可以通过编程改变存储内容C.分为掩膜ROM、PROM、EPROM等类型D.常用于存储固定的程序和数据6、三相异步电动机降压启动的方法通常有哪些？A.定子串电阻降压启动B.自耦变压器降压启动C.星-三角降压启动D.延边三角形降压启动7、在电气控制系统中，常用的速度检测元件有哪些？A.测速发电机B.旋转编码器C.电磁感应式传感器D.霍尔传感器8、在电力系统的规划中，需要进行的工作包括（）A.电源规划B.电网规划C.环保评估D.经济效益分析9、在晶闸管的特性中，以下哪些参数对于其应用是关键的？（）A.触发电流B.维持电流C.正向阻断电压D.反向阻断电压10、对于数字电路的设计流程，以下哪些步骤是常见的？（）A.需求分析B.逻辑设计C.电路实现D.性能测试三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）描述在数字系统中如何进行数据的频率合成电路设计。2、（本题5分）简述数字集成电路的分类，如小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。3、（本题5分）说明电气控制中如何进行电气系统的可靠性评估。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个智能建筑的电气系统设计中，需要考虑照明、空调、电梯等设备的电力需求。请分