中国矿业大学徐海学院《自动控制原理》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《自动控制原理》2023-2024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、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿x轴正方向，磁场强度的方向沿y轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿y轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向2、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3、在一个电力变压器中，一次绕组匝数为1000匝，二次绕组匝数为200匝，一次绕组接在220V的交流电源上。若忽略变压器的内部损耗，当二次绕组输出电流为10A时，一次绕组的输入电流约为（）A.2AB.5AC.20AD.50A4、某数字电路用于将4位格雷码转换为二进制数。当输入的格雷码为1010时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.1100B.1010C.1001D.11105、在一个电气设备的维修过程中，需要使用万用表进行测量和检测。以下哪个功能不是万用表的常用功能？（）A.测量电压B.测量电流C.测量电阻D.测量功率6、在一个电子设备的电源电路中，需要提供稳定的直流电压。以下哪种稳压电路具有较好的稳压性能？（）A.线性稳压电路B.开关稳压电路C.集成稳压电路D.以上都是7、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8、在一个共射极放大电路中，三极管的β值为100，集电极电阻为5kΩ，基极电流为20μA，电源电压为15V，且忽略三极管的饱和压降。请问该电路的集电极电流和集电极-发射极电压分别约为多少？（）A.2mA，5VB.2mA，10VC.4mA，5VD.4mA，10V9、有一个平行板电容器，两板间距为d，极板面积为S，中间填充了相对介电常数为εr的电介质。若将极板间距减小为原来的一半，同时电介质的相对介电常数增大为原来的2倍，电容器的电容变为：（）A.2CB.4CC.C/2D.C/410、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路可以实现电机的正反转控制？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.以上都不是11、在一个电气控制系统的设计中，需要考虑系统的可靠性和可维护性。可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，可维护性是指系统发生故障后进行维修的难易程度。以下关于提高系统可靠性和可维护性的措施，错误的是（）A.采用冗余设计B.选用高质量的元器件C.减少系统的功能D.提供详细的技术文档12、对于一个由三极管构成的射极输出器，已知三极管的β=80，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=12V，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.25ΩC.50ΩD.100Ω13、在一个工厂的配电室中，有多个开关柜和配电柜。为了确保电力系统的安全运行，需要对这些设备进行定期维护和检查。以下哪个项目不属于常规的维护检查内容？（）A.检查设备的接地情况B.测量设备的绝缘电阻C.检查设备的外观是否有损坏D.更换设备的内部电子元件14、有一个理想导体球，半径为R，处于外电场E中。则导体球表面的感应电荷面密度与外电场的关系为：（）A.正比于外电场的大小B.反比于外电场的大小C.正比于外电场的平方D.反比于外电场的平方15、某数字电路用于比较两个4位二进制数的大小。当输入的两个数分别为1011和1101时，电路输出表示第一个数小于第二个数。若输入变为1110和1010，那么此时电路的输出应该是（）A.第一个数大于第二个数B.第一个数小于第二个数C.两个数相等D.无法确定16、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的亮度。以下哪种方法可以实现显示屏亮度的调节？（）A.改变电源电压B.改变显示屏的对比度C.使用脉宽调制（PWM）技术D.以上都是17、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=80，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=12V，发射极电阻RE=1kΩ。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.10ΩB.20ΩC.50ΩD.100Ω18、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19、某电力用户的用电设备主要为异步电动机和照明灯具。异步电动机的启动电流较大，会对电力系统造成冲击。为了减小这种冲击，下列措施中有效的是（）A.采用软启动装置B.增加供电线路的电阻C.降低电源电压D.减少照明灯具的数量20、在一个RC桥式正弦波振荡电路中，若要提高振荡频率，可以采取的措施是：（）A.增大R的值B.增大C的值C.减小R的值D.减小C的值21、在一个电力系统中，需要对电力电缆进行故障检测和定位。以下哪种方法不是电力电缆故障检测和定位的常用方法？（）A.电桥法B.脉冲反射法C.音频感应法D.颜色识别法22、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23、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±15V，负载电阻为12Ω，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.14.06WB.18.75WC.28.125WD.37.5W24、在一个电气控制系统中，需要实现对多个电机的顺序控制。以下哪种控制方式可以实现电机的顺序启动和停止？（）A.时间继电器控制B.顺序控制继电器（SCR）控制C.PLC编程控制D.以上都是25、在一个电子设备的显示屏中，需要控制像素的亮度和颜色。以下哪种技术通常被用于实现这一目的？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是26、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c为光速。若E的方向沿x轴，H的方向沿y轴，则波的传播方向为：（）A.z轴正方向B.z轴负方向C.x轴正方向D.x轴负方向27、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行管理和控制。以下哪种措施不是电力负荷管理和控制的常用措施？（）A.分时电价B.需求侧响应C.负荷预测D.增加发电容量28、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29、在一个电力系统中，需要对电能进行计量和计费。以下哪种电能表不属于常用的电能表类型？（）A.机械式电能表B.电子式电能表C.智能电能表D.电流表30、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度P与电场强度E的关系为P=ε0χeE，其中χe为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数εr为：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe31、在一个数字电路实验中，需要观察信号的时序关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.信号发生器D.逻辑分析仪32、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（）A.增加了系统的备用容量需求B.可能导致系统频率波动C.提高了系统的电压稳定性D.对系统的调峰能力提出了更高要求33、在一个共射极放大电路中，若集电极电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.电压放大倍数增大，输入电阻增大B.电压放大倍数减小，输入电阻减小C.电压放大倍数增大，输入电阻不变D.电压放大倍数减小，输入电阻不变34、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的可靠性和可用性。以下哪个指标不是衡量设备可靠性和可用性的指标？（）A.平均无故障时间（MTBF）B.平均修复时间（MTTR）C.设备利用率D.设备寿命35、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率二、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、在电力系统的无功补偿中，以下哪些因素会影响补偿效果？（）A.负荷的特性B.系统的运行方式C.补偿设备的容量和类型D.补偿设备的安装位置2、在数字电路的测试向量生成中，以下哪些方法是常用的？（）A.基于算法的生成B.基于模型的生成C.随机生成D.手动编写3、在高压输电线路中，以下哪些措施可以提高输电能力（）A.采用分裂导线B.提高输电电压等级C.优化线路杆塔结构D.增加线路回路数4、以下关于电磁波的吸收和散射，说法正确的有（）A.与介质的性质有关B.会导致电磁波能量的减少C.吸收和散射是相互独立的过程D.对电磁波的传播方向产生影响5、在电气设备的绝缘配合中，需要考虑以下哪些因素？（）A.设备的额定电压B.过电压类型和水平C.环境条件D.设备的绝缘性能6、在电子系统设计中，以下哪些措施可以提高系统的抗干扰能力？（）A.合理布线B.采用屏蔽技术C.增加滤波电容D.选择合适的接地方式7、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号8、对于磁场中的安培环路定理，以下理解正确的是（）A.闭合回路中的电流与磁场的环流有关B.磁场是有旋场C.适用于任何闭合回路D.可以用来计算磁场的强度9、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁波的模式分裂（）A.外加电场B.介质不均匀C.边界条件改变D.温度变化10、电力系统中的电力电子变换电路包括（）A.AC-DC变换B.DC-AC变换C.AC-AC变换D.DC-DC变换三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）设计一个能将4位二进制数转换为格雷码的电路。2、（本题5分）阐述如何在数字电路中进行故障诊断和测试。3、（本题5分）推导磁介质中磁场的安培环路定理。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某城市