山东农业大学《化工自动化及仪表》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工自动化及仪表》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、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2、在一个电力系统中，需要对电能质量进行监测和分析。以下哪个指标不属于电能质量的主要指标？（）A.电压偏差B.频率偏差C.功率因数D.设备容量3、在一个集成运放构成的窗口比较器电路中，若要改变比较的上下限电压，可以通过调整：（）A.输入电压B.反馈电阻C.参考电压D.运放的增益4、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.2005、在一个场效应管放大电路中，若采用自给偏压电路，以下关于其特点的描述，错误的是：（）A.适用于增强型场效应管B.电路结构简单C.输入电阻较高D.稳定性较好6、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7、在一个模拟电子电路中，需要对微弱的信号进行放大。以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共射极放大器B.共基极放大器C.共集电极放大器D.差分放大器8、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部9、在电力系统的绝缘配合中，需要根据系统的过电压水平和设备的绝缘耐受能力来确定设备的绝缘等级。下列关于绝缘配合原则的描述，错误的是（）A.综合考虑设备造价、运行费用和故障损失，力求经济合理B.对于不同类型的设备，采用相同的绝缘水平C.考虑过电压的幅值、波形和持续时间等因素D.遵循相关的国家标准和行业规范10、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)11、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（）A.幅度B.频率C.占空比D.相位12、在一个数字电路中，使用了多个计数器来实现特定的功能。其中一个4位二进制计数器的初始值为0000，时钟脉冲的频率为1kHz。经过5秒钟后，该计数器的值最有可能是（）A.0101B.1001C.1100D.101013、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14、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的输入电阻，同时降低输出电阻，可以采用的接法是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.以上都不行15、电气控制系统中，常常会出现电磁干扰的问题。电磁干扰可能会导致控制信号失真、设备误动作等。为了减少电磁干扰的影响，可以采取多种措施，如屏蔽、滤波、接地等。以下关于电磁干扰抑制措施的描述，错误的是（）A.屏蔽可以完全消除电磁干扰B.滤波能够去除特定频率的干扰信号C.良好的接地有助于提高系统的抗干扰能力D.综合使用多种措施可以更有效地抑制电磁干扰16、在相对论电动力学中，一个质子以0.6c的速度运动，其运动质量与静止质量的比值为：（）A.1.25B.1.67C.2.5D.1.517、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能18、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和评估。以下哪个方法不是电力设备状态监测和评估的方法？（）A.在线监测B.离线检测C.定期试验D.随机抽样19、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（）A.液压系统压力不足B.电机故障C.传感器故障D.以上都有可能20、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过高，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真21、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22、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/223、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置24、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定计算。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备容量25、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W26、在一个集成运放构成的求和运算电路中，若有三个输入信号分别为1V、2V和3V，电阻均相等，则输出电压为：（）A.-6VB.6VC.-1VD.1V27、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V28、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平29、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为0-15，加法器的输入为5，当计数器从0计数到15时，累加器的输出是多少？（）A.80B.85C.75D.7030、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31、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32、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种DCS系统的特点，错误的是（）A.扩展性强，易于升级B.对网络依赖性高C.控制精度高，响应迅速D.成本较低，适合小型生产33、在数字电路中，一个计数器正在进行计数操作。若要增加计数器的计数范围，以下哪种方法通常是可行的？（）A.增加计数器的位数B.提高时钟频率C.更换不同型号的计数器芯片D.调整计数器的输入信号34、在电力系统的防雷保护中，避雷针和避雷线是常见的防雷装置。它们的作用是将雷电吸引到自身，并通过接地装置将雷电流引入大地。下列关于避雷针和避雷线保护范围计算方法的描述，错误的是（）A.保护范围的大小与避雷针和避雷线的高度成正比B.保护范围的形状通常是一个圆锥体或圆柱体C.计算保护范围时需要考虑被保护物体的高度D.保护范围的确定与雷电的强度和极性无关35、在一个电气设备的控制系统中，需要对多个输入信号进行逻辑处理。可以使用逻辑门电路，如与门、或门、非门等，来实现这些逻辑功能。逻辑门电路的输入和输出只有高电平和低电平两种状态。以下关于逻辑门电路的描述，正确的是（）A.与门的输出只有在所有输入都为高电平时才为高电平B.或门的输出只要有一个输入为高电平就为高电平C.非门的输出与输入总是相反D.以上都是二、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、对于数字系统的接口电路，以下哪些功能是常见的？（）A.电平转换B.数据缓冲C.信号隔离D.时钟同步2、在电力系统的无功优化中，以下哪些目标可以作为优化的目标函数？（）A.最小化网损B.最大化电压稳定性C.最小化无功补偿设备的投资D.最大化系统的供电可靠性3、对于可编程逻辑器件（PLD），以下哪些类型是常见的？（）A.CPLDB.FPGAC.GALD.PAL4、在数模转换（DAC）电路中，以下哪些指标是重要的？（）A.分辨率B.转换精度C.转换速度D.线性度5、以下关于磁场的能量和能量密度，表述正确的有（）A.磁场具有能量B.能量密度与磁场强度的平方成正比C.可以通过积分计算磁场的总能量D.能量只存在于有电流的区域6、在电力电子设备的散热设计中，以下哪些方法可以提高散热效果？（）A.增加散热面积B.提高散热介质的流速C.采用高效散热材料D.降低设备的工作温度7、在电气控制原理图中，以下哪些符号表示常开触点？A.B.C.D.8、以下哪些是电气控制系统中的测量仪表？A.功率表B.电能表C.频率表D.相位表9、以下关于电力系统中的电力现货市场的描述，正确的有（）A.实现电能的实时交易B.反映电力供需的短期变化C.价格波动较大D.对系统灵活性要求高10、以下关于电磁波的相干叠加，正确的有（）A.强度可以增强或减弱B.条件较为严格C.可以产生干涉条纹D.只适用于平面波三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）讲解寄存器和移位寄存器的结构和功能，以及它们在数据存储和传输中的作用。2、（本题5分）推导由理想运放构成的加法运算电路的输出电压表达式。3、（本题5分）简述电力系统中的电力物联网技术架构和应用场景。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（