北京化工大学《电工学实验》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《电工学实验》2021-2022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、在数字电路中，一个计数器正在进行计数操作。若要增加计数器的计数范围，以下哪种方法通常是可行的？（）A.增加计数器的位数B.提高时钟频率C.更换不同型号的计数器芯片D.调整计数器的输入信号2、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.5.625W3、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为2V、3V、4V，对应的输入电阻分别为20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V4、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5、在电力系统的电压调整中，常用的方法有改变变压器的分接头、投切无功补偿设备和调整发电机的励磁电流等。下列关于这些电压调整方法特点的描述，错误的是（）A.改变变压器分接头属于有级调压B.投切无功补偿设备响应速度较慢C.调整发电机励磁电流可以实现连续调压D.这些方法都能够独立地将电压调整到任意值6、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7、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为10V，负载电阻为1kΩ，电容为100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.9VB.10VC.12VD.14V8、对于一个集成运放构成的精密整流电路，当输入为正半周时，二极管的工作状态是：（）A.导通B.截止C.半导通D.不确定9、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（）A.适用于测量高温物体的温度B.测量精度不受环境温度影响C.对被测物体的表面状态不敏感D.可以实现远距离测量10、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11、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平12、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减少数据传输中的错误？（）A.重复编码B.奇偶校验编码C.格雷码编码D.汉明码编码13、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.5V14、电气控制系统中，常常使用继电器来实现逻辑控制功能。某一电路中，使用了多个继电器来控制不同的设备，当其中一个继电器出现故障时，可能会导致整个系统无法正常工作。对于这种继电器控制的电路，以下描述正确的是（）A.可靠性高，易于维护B.成本低，灵活性好C.故障排查困难，维修复杂D.适用于复杂的控制逻辑15、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式不属于电机的调速方式？（）A.液压调速B.变频调速C.变极调速D.改变转差率调速16、一个电气控制系统中，使用了一台自耦变压器进行降压启动。自耦变压器的抽头比为60%，电动机的额定电压为380V，启动时加在电动机上的电压是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V17、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)18、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.1110B.1101C.0111D.101119、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度控制系统。温度传感器采用热电偶，其输出信号经过变送器转换为标准电流信号输入PLC。若变送器的输出信号偏差较大，会对温度控制产生什么影响？（）A.温度控制精度降低B.温度失控C.温度控制滞后D.无影响20、在一个由TTL门电路组成的数字系统中，若电源电压为5V，高电平的典型值为3.6V，低电平的典型值为0.3V。当输入电压为2V时，该输入被视为？（）A.高电平B.低电平C.不确定电平D.无效电平21、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.20022、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的软启动控制。以下哪种设备可以用于电机的软启动控制？（）A.自耦变压器B.软启动器C.变频器D.以上都是23、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能24、在一个RC高通滤波电路中，电阻为10kΩ，电容为0.1μF，输入信号的频率为100Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.007925、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26、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是0-9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（）A.4B.8C.10D.1627、某数字电路设计用于判断一个4位二进制数是否能被3整除。当输入为1010时，电路输出为0，表示不能被3整除。现在输入变为1100，假设电路没有故障，那么输出应该是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误28、考虑一个边长为L的正立方体区域，内部存在均匀电场E。通过该立方体表面的电通量为：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.029、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的抗干扰能力。以下哪个措施可以有效地提高电路的抗干扰能力？（）A.使用屏蔽线B.增加滤波电容C.合理布局电路D.以上都是30、有一个电偶极子，电偶极矩为p，位于均匀外电场E中。电偶极子所受的力矩大小为：（）A.p×EB.p·EC.|p×E|D.|p·E|31、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地电阻的测量。以下哪个仪器可以用于接地电阻的测量？（）A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.示波器32、在电动力学中，已知一个时变电磁场的电场强度E和磁场强度H满足麦克斯韦方程组。若电场强度的散度为零，则此时磁场强度的旋度为：（）A.与电场强度的时间导数成正比B.与电场强度成正比C.恒为零D.与电场强度的空间导数成正比33、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.测量值为零34、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35、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为800Ω，后级的输入电阻为8kΩ，若前级的电压增益为30，后级的电压增益为60，那么总的电压增益约为多少？（）A.1800B.2400C.3600D.4800二、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2、在工厂的电气设备选型中，以下哪些因素需要考虑设备的节能性能？（）A.设备的效率B.设备的功率因数C.设备的运行模式D.设备的价格3、以下关于数字电路中的竞争和冒险的产生原因，正确的有（）A.信号在不同路径上的传输延迟不同B.输入信号的变化同时导致多个逻辑门的输出变化C.电路的设计不合理D.电源电压的波动4、在研究电磁波的传播时，以下哪些条件会影响其传播特性（）A.介质的电导率B.电磁波的频率C.介质的磁导率D.电磁波的振幅5、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.电场方向6、在数字电路的时序优化中，以下哪些方法是有效的？（）A.调整逻辑门的延迟B.优化时钟树C.减少关键路径的延迟D.增加流水线级数7、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8、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9、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有（）A.停电频率B.停电持续时间C.供电可用率D.缺电成本10、在正弦波振荡器的设计中，以下哪些条件是必须满足的？（）A.起振条件B.平衡条件C.稳定条件D.选频网络的品质因数足够高三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计一个能产生1001循环序列的同步时序电路。2、（本题5分）说明电力系统中的电力应急管理体系和预案制定要点。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）某医院的电气设备在运行过程中必须保证高度的可靠性，然而近期出现了一些故障。分析可能的原因，如备用电源故障、设备老化等，并提出改进措施以提高医院电气系统的可靠性。2、