吉首大学《自动化系统概论》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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批阅人一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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2、考虑一个无限长螺线管，单位长度上的匝数为n，通有电流I。则管内的磁感应强度大小为：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/23、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4、在电力系统的短路计算中，通常采用标幺值进行计算。标幺值的定义是实际值与基准值的比值。若选取基准容量为100MVA，基准电压为平均额定电压，一台变压器的额定容量为50MVA，短路电压百分数为10%。则该变压器电抗的标幺值约为（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.55、在一个电气控制系统中，使用了一个霍尔传感器来检测磁场强度。若霍尔传感器的灵敏度降低，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.测量值不变D.测量结果不稳定6、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W7、某工厂的电力系统中，有一台同步发电机，其额定容量为500kVA，额定电压为10kV，功率因数为0.8（滞后）。当该发电机输出有功功率为400kW时，其输出的无功功率约为（）A.300kVarB.600kVarC.400kVarD.200kVar8、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆9、在一个数字电路中，使用了数据选择器从4个输入数据中选择一个输出。控制信号为2位二进制数，当控制信号为10时，选择的输入数据应该是（）A.第1个B.第2个C.第3个D.第4个10、在一个集成运放构成的指数运算电路中，若输入为正电压，则输出电压将：（）A.指数上升B.指数下降C.线性上升D.线性下降11、在某电气控制系统中，采用了智能仪表来显示和记录各种参数。智能仪表突然黑屏，但系统其他部分仍正常工作。可能的原因是？（）A.仪表电源故障B.仪表显示屏损坏C.仪表内部电路故障D.以上都有可能12、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的散热问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的散热性能？（）A.使用散热片B.优化电路布局C.降低电路工作温度D.提高电路的工作效率13、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011114、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15、对于一个由施密特触发器构成的整形电路，输入为一个正弦波信号，其峰峰值为5V，若施密特触发器的正向阈值电压为2.5V，反向阈值电压为1.5V，那么输出信号的占空比是多少？（）A.50%B.大于50%C.小于50%D.无法确定16、某电气控制系统中，有一个由多个电阻串联组成的分压电路。其中一个电阻开路，会对输出电压产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电压不变D.输出电压为零17、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路18、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为3mA/V，截距为-2mA。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0.67VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.67VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.67VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.67V19、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.气敏电阻20、在一个由理想运放组成的同相比例运算电路中，反馈电阻Rf=100kΩ，输入电阻Ri=10kΩ，输入电压为0.5V，那么输出电压约为多少？（）A.5VB.4.5VC.5.5VD.6V二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在模拟集成电路的版图设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.器件匹配B.寄生效应C.布线规则D.工艺兼容性2、在电动力学中，以下哪些情况会导致电荷分布产生电场（）A.静止的点电荷B.均匀分布的电荷C.随时间变化的电流D.匀速运动的电荷3、对于逻辑门电路，以下哪些是常见的类型？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门4、在电力系统的通信中，以下哪些技术可以用于数据传输？（）A.光纤通信B.无线通信C.电力线载波通信D.卫星通信5、以下关于数字电路中的CPLD（复杂可编程逻辑器件）的特点，正确的有（）A.集成度较高B.编程灵活C.具有丰富的宏单元D.适合大规模数字系统设计6、在数字电路的抗干扰设计中，以下哪些方法是有效的？（）A.滤波B.屏蔽C.接地D.采用差分信号传输7、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8、电力系统中的电压互感器和电流互感器的作用包括（）A.测量电压和电流B.电气隔离C.为保护和控制装置提供信号D.变换电压和电流的幅值9、对于电动力学中的磁滞现象，以下表述准确的有（）A.与磁化历史有关B.导致磁场和磁感应强度的非线性关系C.存在磁滞回线D.只在软磁材料中出现10、电力系统中的输电线路参数包括（）A.电阻B.电抗C.电纳D.电导11、电气控制线路中，按钮的颜色通常有哪些含义？A.红色表示停止B.绿色表示启动C.黄色表示故障D.蓝色表示复位12、以下关于数字电路中的比较器的描述，正确的是（）A.可以比较两个数字量的大小B.输出通常为高电平或低电平C.常用于数值判断和控制逻辑D.有模拟比较器和数字比较器之分13、在工厂的电气控制系统中，以下哪些元件可以实现逻辑控制？（）A.继电器B.接触器C.可编程逻辑控制器（PLC）D.工业计算机14、电气控制系统的可靠性设计包括哪些方面？A.采用冗余技术B.提高元件质量C.优化电路结构D.进行可靠性测试15、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.无源PFCC.混合PFCD.数字PFC三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）解释电气控制系统中行程开关的作用及工作方式。2、（本题5分）研究集成稳压器在不同负载和输入电压变化时的输出稳定性。3、（本题5分）阐述集成运放构成的微分运算电路的工作原理和输入输出关系。4、（本题5分）分析如何在数字系统中进行时钟管理。5、（本题5分）简述相对论中动量和能量的关系。6、（本题5分）分析电磁波在不同介质分界面上的反射和折射规律。四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）在一个大型数据中心的建设项目中，电气系统的施工进度滞后，影响了整个项目的交付时间。经过分析，发现是设备采购延误、施工人员技术