北京理工大学《可编程控制器》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《可编程控制器》2022-2023学年第一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、在一个数字电路中，使用译码器将4位二进制编码转换为16个输出信号，若输入编码为1010，那么哪些输出端会为有效电平？（）A.第10个输出端B.第11个输出端C.第8个和第12个输出端D.以上都不对2、在一个数字系统中，使用ROM存储一个4位的乘法表，其中输入为两个2位的二进制数，输出为4位的乘积。若输入为10和11，那么ROM输出的对应数值应该是多少？（）A.110B.101C.011D.1113、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4、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5、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.0B.1C.9D.随机状态6、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7、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.0B.1C.2D.38、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为10ms，幅度为1V，电容为1μF，电阻为100kΩ。经过50ms后，输出电压约为多少？（）A.-5VB.-4VC.4VD.5V9、已知一个数字电路的逻辑表达式为F=(A+B)·(C+D)，若输入A=1，B=0，C=1，D=0，那么逻辑函数F的值是多少？（）A.0B.1C.无法确定D.可能为0也可能为110、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.14V11、假设一个带电粒子在均匀磁场中做匀速圆周运动，其轨道半径为r，磁感应强度为B，粒子的电荷量为q，质量为m。则粒子运动的角速度为：（）A.qB/(mr)B.qB/(m)C.qBr/mD.qBm/r12、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=-∇φB.E=∇φC.E=-∂φ/∂tD.E=∂φ/∂t13、在一个数字电路中，使用4选1数据选择器实现逻辑函数F=AB+BC。已知数据选择器的输入为I0到I3，选择控制端为S1和S0，那么应该如何连接输入和控制端才能实现该函数？（）A.具体连接方式较为复杂B.连接方式取决于其他因素C.按照特定规律连接D.无法通过该数据选择器实现14、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15、在一个数字电路中，使用了加法器将两个5位二进制数相加。当输入分别为01001和10101时，电路输出为11110。若输入变为10010和01100，那么电路的输出最有可能是（）A.11110B.11100C.10110D.1001016、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素17、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度18、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ，输入电压为1V，则输出电压为：（）A.-10VB.10VC.-1VD.1V19、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.50020、在一个由三极管构成的共射极放大电路中，若基极电流增大，而其他参数不变，集电极电流将：（）A.不变B.减小C.增大D.先增大后减小21、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（）A.交流耐压试验B.直流耐压试验C.冲击耐压试验D.以上都是22、有一个数字电路用于将8位二进制数转换为格雷码。当输入的二进制数为10101100时，经过电路转换后的格雷码输出应该是（）A.11111000B.11101100C.10001000D.1100110023、一个正弦波振荡器由集成运放、电阻和电容组成，若要产生频率为2kHz的正弦波，电容值为0.01μF，那么反馈电阻的值大约应为多少？（）A.79.6kΩB.159.2kΩC.318.4kΩD.636.8kΩ24、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个超前进位加法器，它的主要优点是什么？（）A.速度快B.电路简单C.功耗低D.占用空间小25、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高26、对于一个差分放大电路，若其差模增益为50，共模增益为0.1，则共模抑制比为：（）A.500B.50C.5000D.527、在电力系统的继电保护中，距离保护是一种基于测量保护安装处至故障点之间距离的保护原理。距离保护通常由启动元件、测量元件、时间元件和逻辑元件组成。下列关于距离保护各元件作用的描述，错误的是（）A.启动元件用于检测故障是否发生B.测量元件用于测量保护安装处至故障点之间的距离C.时间元件用于保证保护动作的选择性D.逻辑元件用于判断故障的类型和方向28、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强29、在电动力学中，已知一个电磁波的电场强度为E=E0sin(kx-ωt)，则其磁场强度H的表达式为（假设波沿x轴正方向传播，真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)30、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为1010。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（）A.1010B.0101C.不确定D.以上都不对31、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32、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为2mA/V，截距为-1mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.5VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.5VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.5VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.5V33、在一个工厂的照明系统中，需要根据环境光照度自动调节灯光亮度。以下哪种传感器可以用于检测环境光照度？（）A.温度传感器B.湿度传感器C.光照度传感器D.压力传感器34、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.1110135、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2V和4V。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.2V和4VB.1V和3VC.3V和1VD.4V和2V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、对于电动力学中的自感和互感，以下描述正确的有（）A.与线圈的形状和位置有关B.会影响电路中的电流变化C.自感只存在于单个线圈D.互感是相互的2、对于电子系统中的传感器，以下哪些分类是常见的？（）A.物理量传感器B.化学量传感器C.生物量传感器D.数字量传感器3、在电力系统的防雷保护中，以下哪些措施可以有效防止雷击？（）A.安装避雷针B.安装避雷器C.做好接地装置D.提高设备的绝缘水平4、以下关于数字电路中的移位寄存器，哪些描述是正确的？（）A.可以实现数据的移位操作B.分为左移寄存器和右移寄存器C.常用于数据的串行并行转换D.存储容量是固定的5、在集成运放的输入保护中，以下哪些措施可以防止输入过载？（）A.串联限流电阻B.并联限压二极管C.采用差分输入D.增加输入缓冲级6、在模拟乘法器的性能指标中，以下哪些是重要的？（）A.输入失调电压B.增益精度C.线性度D.带宽7、对于组合逻辑电路，以下说法正确的有（）A.输出仅取决于当前的输入B.不存在反馈回路C.可以用逻辑表达式、真值表和电路图等方式描述D.可能存在竞争冒险现象8、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9、以下哪些属于电气控制系统中的执行电器？A.电动机B.电磁阀C.电磁离合器D.电动调节阀10、以下哪些电器元件可以用于电气控制系统的短路保护？A.熔断器B.断路器C.热继电器D.过电流继电器三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）简述相对论中质能关系的表达式和意义。2、（本题5分）简述电力系统短路故障的类型和危害。3、（本题5分）分析图中所示的数字电路，判断其是否存在竞争冒险现象，若有，采取什么措施消除。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（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