中国矿业大学徐海学院《数字电路与逻辑设计》2022-2023学年第一学期期末试卷

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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15个小题，每小题1分，共15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、在一个远距离电力传输线路中，为了提高传输效率和减少线路损耗，通常会采用高压输电。在这个过程中，以下哪个因素对传输效率的影响最大？（）A.导线的电阻B.导线的电感C.导线的电容D.环境温度2、某工厂的电气控制系统中，有一台变频器驱动的风机。当变频器的频率从40Hz增加到50Hz时，风机的风量显著增加，但同时噪声也明显增大。可能的原因是？（）A.风机叶片损坏B.电机轴承磨损C.风道堵塞D.以上都有可能3、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4、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个16选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个5、对于一个采用格雷码编码的计数器，若当前状态为1010，下一个状态应该是？（）A.1011B.1110C.1111D.10016、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=120，基极电流IB=30μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=18V，发射极电阻RE=2kΩ。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.20ΩB.30ΩC.40ΩD.50Ω7、考虑一个计数器电路，其计数范围是从0到15，采用4位二进制编码。当计数器处于状态1010时，再输入一个时钟脉冲，计数器将变为多少？（）A.1011B.0000C.1010D.00018、某数字系统采用8位二进制补码表示有符号整数，若要表示的数值范围为-128到127，那么当输入为10011010时，其对应的十进制数值是多少？（）A.-102B.-22C.154D.229、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为a，外导体半径为b，中间填充介质的介电常数为ε。当内导体上单位长度的电荷量为λ时，内外导体间的电势差为：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)10、已知一个数字系统的时钟频率为200MHz，若要通过一个计数器产生一个周期为10μs的方波信号，计数器的模值应该是多少？（）A.2000B.20000C.200000D.200000011、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（）A.继电器B.接触器C.三极管D.二极管12、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的远程控制。以下哪种通信方式可以用于电机的远程控制？（）A.有线通信B.无线通信C.蓝牙通信D.以上都是13、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14、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.415、某工厂的电气控制系统中，有一组并联的交流接触器，用于控制多个大功率设备的启停。其中一个接触器频繁吸合和释放，而其他接触器工作正常。可能导致该接触器异常的原因是？（）A.控制电压不稳定B.接触器线圈短路C.负载过大D.以上都有可能二、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、在电力系统的自动化控制中，以下哪些技术可以实现远程监控和控制？（）A.通信技术B.传感器技术C.计算机技术D.自动化控制技术2、对于数字电路中的编码器和解码器，以下描述正确的是（）A.编码器实现编码功能，解码器实现解码功能B.它们可以相互转换C.都可以用集成电路芯片实现D.在数字通信中广泛应用3、在电力系统的继电保护配置中，以下哪些原则需要遵循？（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性4、在数字电路的设计中，考虑电磁兼容性时需要注意（）A.布线的合理性B.元件的布局C.屏蔽和接地D.电源的滤波5、电气控制原理图的绘制原则包括以下哪些？A.主电路在上，控制电路在下B.各电器元件按动作顺序从左到右、从上到下排列C.同一电器的不同部分使用同一符号D.所有电器的触点均按未通电或未动作时的状态绘制6、在直流电源的滤波电容选择中，以下哪些因素需要考虑？（）A.电容的耐压值B.电容的容量C.电容的等效串联电阻D.电容的品牌7、在研究电磁感应现象时，以下哪些情况会产生感应电动势（）A.磁场变化B.导体运动C.面积变化D.电流变化8、在数字信号处理中，以下哪些算法常用于滤波？（）A.有限脉冲响应（FIR）滤波B.无限脉冲响应（IIR）滤波C.中值滤波D.均值滤波9、以下关于数字电路中的FPGA（现场可编程门阵列）的描述，正确的是（）A.具有可编程性，可以实现各种数字逻辑功能B.开发过程相对灵活C.适合小批量、快速原型开发D.性能通常低于专用集成电路10、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.便于数据处理三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）一个自动化生产线的工业机器人在执行复杂轨迹运动时出现偏差。请分析可能的原因，如机器人关节间隙、驱动器误差、控制系统响应滞后等，并提出提高运动精度的措施，如定期校准机器人、优化驱动器参数、改进控制算法等。2、（本题5分）某地区的电力负荷预测出现较大偏差，导致电网规划和运行调度不合理。请分析造成负荷预测偏差的原因，如经济发展变化、气候异常、数据采集不准确等，并探讨提高负荷预测精度的方法和技术，如采用人工智能算法、考虑多元因素等。3、（本题5分）新能源汽车的电池回收与再利用是重要问题之一。请分析新能源汽车电池回收与再利用的方法和技术，阐述其对环境保护和资源节约的意义。4、（本题5分）某工厂的无功补偿装置在运行一段时间后效果不佳，功率因数未达到预期。请分析无功补偿装置失效的可能原因，如电容器损坏、控制器故障等，并提出改进和优化无功补偿系统的方案，包括设备更换、参数调整等，以提高功率因数和降低无功损耗。5、（本题5分）在一个电力电子变换器中，经常出现开关器件损坏和电磁干扰问题。请分析导致这些问题的原因，如过电压、过电流、开关频率不合理等，并提出