青岛工程职业学院《电力电子技术及应用课程设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电力电子技术及应用课程设计》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、已知一个集成稳压器的输入电压为18V，输出电压为12V，最大输出电流为1.5A。若负载电阻为10Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（）A.能，输出功率足够B.能，输出电流未超过最大值C.不能，输出功率不足D.不能，输出电流超过最大值2、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和故障诊断。以下哪种技术可以实现对设备的实时监测和故障预警？（）A.传感器技术B.人工智能技术C.大数据分析技术D.以上都是3、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.TM014、假设存在一个时谐电磁场，电场强度的复数形式为E=E0exp(i(k·r-ωt))，其中k是波矢，ω是角频率。则磁场强度的复数形式为（真空磁导率为μ0）：（）A.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt))B.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))C.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))D.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt))5、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6、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.以上都是7、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的启动和停止控制。以下哪种设备不属于电机启动和停止控制设备？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.变压器8、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，其对应的逻辑表达式为F=(X+Y)·Z。若X=1，Y=0，Z=1，那么该电路的输出F是多少？（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对9、在一个RC低通滤波电路中，电阻为30kΩ，电容为0.05μF，输入信号的频率为200Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.866B.0.707C.0.5D.0.2510、在一个电子电路的调试过程中，发现电路的输出电压不稳定。以下哪个因素可能导致输出电压不稳定？（）A.电源电压波动B.电子元件老化C.电路负载变化D.以上都是11、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个行波进位加法器，它的主要缺点是什么？（）A.速度慢B.电路复杂C.功耗高D.占用空间大12、在一个电子设备的通信系统中，需要实现信号的调制和解调。以下哪种调制方式具有较高的抗干扰能力？（）A.幅度调制（AM）B.频率调制（FM）C.相位调制（PM）D.以上都是13、有一个电偶极子，电偶极矩为p，位于均匀外电场E中。电偶极子所受的力矩大小为：（）A.p×EB.p·EC.|p×E|D.|p·E|14、某电力系统中，有一个大型工厂采用了高电压等级的专用变电站供电。为了保证该工厂的供电可靠性，在变电站的设计中，需要考虑多种因素。下列关于专用变电站设计中提高供电可靠性措施的描述，错误的是（）A.采用双电源进线B.安装备用变压器C.增加变电站的出线回路数D.采用简单的主接线形式15、某集成运放的开环增益为120dB，共模抑制比为100dB。若输入一个共模电压为2V的信号，差模电压为20mV的信号，请问输出电压约为多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V16、在相对论电动力学中，一个静止质量为m0的粒子以速度v运动。若光速为c，则其动能为：（）A.m0c^2(1-√(1-v^2/c^2))B.m0c^2(√(1-v^2/c^2)-1)C.m0v^2/2D.m0c^2(1-1/√(1-v^2/c^2))17、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，输入电压为1V，反馈电阻Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V18、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19、考虑一个边长为L的正立方体区域，内部存在均匀电场E。通过该立方体表面的电通量为：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.020、某数字电路用于将十六进制数转换为二进制数。当输入的十六进制数为0F时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.000021、某数字电路的功能是判断输入的5位二进制数是否为回文数（即正着读和倒着读都一样）。当输入为10101时，电路输出为1，表示是回文数。现在输入变为11011，电路的输出应该是（）A.1B.0C.无法确定D.以上选项均错误22、在一个电气设备的控制系统中，需要对电机的转速进行反馈控制。常用的转速传感器有光电编码器、霍尔传感器等。光电编码器精度高，但对安装要求严格；霍尔传感器安装方便，但精度相对较低。以下关于转速传感器选择的说法，正确的是（）A.精度要求高时应选择霍尔传感器B.安装空间有限时应选择光电编码器C.考虑成本时应优先选择光电编码器D.根据具体应用需求综合考虑选择23、在一个数字电子电路中，需要实现对数据的存储和读取。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.计数器B.译码器C.寄存器D.加法器24、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25、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择26、有一个数字电路用于检测输入的8位二进制数中相邻两位是否相同。当输入为10011001时，电路输出为0，表示相邻两位不完全相同。若输入变为11100111，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.无法确定D.以上都不对27、某集成运放的单位增益带宽为1MHz，开环增益为100dB。若要使闭环增益为20dB，请问该电路的带宽约为多少？（）A.10kHzB.20kHzC.50kHzD.100kHz28、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（）A.同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率B.同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率C.并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比D.静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出29、一个边长为L的正方形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中。若线圈平面与磁场方向平行，线圈所受的磁力矩大小为：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^230、在一个数字电路设计中，需要选择合适的时钟信号源。以下哪种时钟信号源具有较高的稳定性和精度？（）A.晶体振荡器B.555定时器C.数字信号发生器D.随机信号源31、在一个LC并联谐振电路中，当外加信号频率等于谐振频率时，电路的阻抗呈现为：（）A.纯电阻，且阻值最大B.纯电阻，且阻值最小C.电容性D.电感性32、在一个工业生产线上的电气控制系统中，有一个PLC控制的输送装置。PLC的输入信号包括各种传感器的检测信号，输出信号控制电机的启停和速度。如果其中一个传感器出现故障，导致输入信号错误，而PLC程序没有相应的错误处理机制，那么系统可能会出现什么情况？（）A.停止运行B.继续正常运行C.运行速度改变D.出现不可预测的动作33、在一个有源滤波电路中，截止频率为500Hz，通带增益为3，若采用一阶高通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.0.637μF，530.5ΩB.0.637μF，1061ΩC.1.274μF，530.5ΩD.1.274μF，1061Ω34、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（）A.立即清零B.完成当前计数后清零C.保持不变D.不确定35、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动二、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、在数字电路中，以下哪些因素会影响系统的稳定性？（）A.电源噪声B.电磁干扰C.逻辑竞争D.时钟抖动2、对于数字系统中的片上系统（SoC），以下哪些特点是其具备的？（）A.高度集成B.功能强大C.设计复杂D.成本较高3、以下哪些是数字电路中常见的时序逻辑电路模型？（）A.米利型B.摩尔型C.杰弗逊型D.亚当斯型4、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁辐射的增强（）A.同步辐射B.阵列天线C.谐振腔D.无序散射5、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6、在数字电路的时序分析中，需要考虑的因素包括（）A.时钟信号的周期和占空比B.触发器的建立时间和保持时间C.信号的传输延迟D.电路的工作频率7、在数字电路中，以下哪些因素会影响信号的传输速度？（）A.导线的长度B.逻辑门的类型C.工作频率D.负载的大小8、对于数字系统中的存储层次结构，以下哪些层次是常见的？（）A.寄存器B.高速缓存C.主存D.外存9、电力系统中的串联补偿装置的作用包括（）A.提高输电线路的输送能力B.改善系统的稳定性C.调整线路的电压分布D.降低线路损耗10、直流调速系统中，常用的调速指标有哪些？A.调速范围B.静差率C.平滑性D.经济性三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）说明电气控制中如何实现电气设备的智能化控制。2、（本题5分）设计一个能对8421BCD码进行加法运算的组合逻辑电路。3、（本题5分）解释电磁场的能量守恒和能流密度的概念。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个智能工厂的电气自