河北农业大学现代科技学院《电机学（上）》2022-2023学年第一学期期末试卷

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《电机学（上）》2022-2023学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分一、单选题（本大题共25个小题，每小题1分，共25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、在一个集成运放构成的低通滤波电路中，若增大电容的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低2、有一个平行板电容器，充电后断开电源。然后将两极板间的距离拉大，下列物理量中保持不变的是：（）A.电容器的电容B.极板上的电荷量C.极板间的电场强度D.电容器储存的能量3、在某电气控制系统中，采用了触摸屏作为人机界面，用于监控和操作设备。触摸屏突然出现触摸无反应的情况，但设备仍在正常运行。以下哪种原因可能性最大？（）A.触摸屏驱动程序故障B.控制系统通讯故障C.触摸屏硬件损坏D.电源故障4、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5、在电力系统的暂态稳定分析中，通常采用等面积定则来判断系统在受到大扰动后的稳定性。等面积定则的基本思想是比较加速面积和减速面积的大小。下列关于等面积定则应用条件的描述，错误的是（）A.系统必须是简单的单机无穷大系统B.扰动后系统的结构和参数保持不变C.不考虑原动机调速器和励磁调节器的作用D.只适用于分析短路故障引起的暂态稳定问题6、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和面积之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.优化电路的布局和布线C.减少电路的功能D.以上都是7、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8、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为q的点电荷以速度v运动。已知电场强度为E，若电荷的速度增大为原来的2倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（）A.F/2B.FC.2FD.4F9、在一个电子电路的故障诊断中，使用了万用表进行测量。以下哪个万用表功能对于检测电路故障最有用？（）A.电压测量B.电流测量C.电阻测量D.二极管测试10、有一个复杂的电力网络，包含多个电源和负载，其中有一个节点的注入电流之和为5A，流出电流之和为3A。根据基尔霍夫电流定律，该节点与外部电路相连的支路中，电流的大小和方向应为（）A.2A，流入节点B.2A，流出节点C.8A，流入节点D.8A，流出节点11、在一个电气控制系统中，使用了一台软启动器来启动电动机。软启动器可以逐渐增加电动机的电压，从而减小启动电流。如果软启动器的参数设置不正确，可能会导致什么后果？（）A.电动机启动缓慢B.电动机无法启动C.启动电流过大D.以上都有可能12、对于一个由D触发器组成的异步时序电路，已知D输入端的信号在每个时钟周期的上升沿变化。若当前触发器的输出为0，D输入为1，那么在下一个时钟上升沿到来时，输出将变为多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为113、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14、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.±4V15、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16、电气控制系统中，为了提高功率因数，常常使用无功补偿装置。无功补偿装置可以减少无功功率的传输，提高电网的效率。以下关于无功补偿装置的描述，错误的是（）A.可以降低电网的损耗B.会增加系统的复杂性C.对有功功率的传输没有影响D.适用于所有类型的电气系统17、有一个矩形波导，横截面的长和宽分别为a和b，其中a>b。当电磁波在其中传播时，能够传播的最低频率对应的模式是：（）A.TE10B.TE01C.TM10D.TM0118、对于一个采用约翰逊计数器的数字电路，若初始状态为0000，经过8个时钟脉冲后，计数器的状态是多少？（）A.1000B.0100C.0010D.000119、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知输入信号A、B、C的值分别为1、0、1，若该电路实现的逻辑功能为当A和C中有一个为1且B为0时输出为1，否则输出为0。以下哪种逻辑门组合可以实现该功能？（）A.与门和或门B.或门和非门C.与非门和或门D.与门和非门20、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21、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22、在一个深度负反馈放大电路中，已知反馈系数为0.1，输入电压为5V，则输出电压约为：（）A.0.5VB.5VC.50VD.500V23、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个类型的传感器不属于常用的传感器类型？（）A.温度传感器B.压力传感器C.颜色传感器D.声音传感器24、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.10025、在一个正弦波振荡电路中，要使电路能够起振，放大器的放大倍数应该满足的条件是：（）A.等于1B.小于1C.大于1D.大于3二、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、在电力系统的经济运行中，需要考虑的成本有（）A.发电成本B.输电成本C.配电成本D.停电损失成本2、以下关于电力系统中的新能源发电的特点，正确的有（）A.随机性B.间歇性C.不可控性D.环保性3、对于数字电路中的计数器，以下可以改变计数方向的方法有（）A.改变输入脉冲的极性B.调整控制信号C.重新设置初始值D.改变计数器的类型4、对于数字系统中的音频处理，以下哪些功能会用到数字电子技术？（）A.音频编码B.音频滤波C.音量调节D.音效生成5、在电气控制系统中，常见的电气故障诊断方法有哪些？A.直观法B.测量法C.类比法D.置换法6、以下关于电磁波在不同介质分界面上的反射和折射，正确的有（）A.入射角和反射角相等B.折射角与入射角满足一定的关系C.能量守恒D.频率会发生变化7、在电力电子设备中，以下哪些因素会影响设备的可靠性？（）A.温度B.湿度C.电磁干扰D.过电压和过电流8、在电力系统的电压调整中，以下哪些设备可以用于调节电压？（）A.变压器分接头B.无功补偿装置C.发电机励磁系统D.有载调压变压器9、以下哪些属于直流电动机的励磁方式？A.他励B.并励C.串励D.复励10、数字电路中的状态机可以分为（）A.米利型状态机B.摩尔型状态机C.同步状态机D.异步状态机三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）阐述编码器和译码器的工作原理，以及它们在数字电路中的应用场景。2、（本题5分）计算多级直接耦合放大电路的总增益，考虑各级的增益和频率响应。3、（本题5分）分析图中所示的异步时序电路，确定其状态转换图。4、（本题5分）简述电磁波在光子晶体中的能带结构。5、（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。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某医院的放射科设备在工作时，周围的电磁环境对其他科室的设备产生了干扰。请分析可能的干扰源和传播途径，如高频发生器、电缆辐射、空间电磁场耦合等，并提出相应的电磁屏蔽和隔离措施，包括安装屏蔽室、采用屏蔽电缆、合理布局设备等。2、（本题10分）一个工厂的电气设备在进行升级改造时，需要考虑与现