西安音乐学院《PLC原理与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《PLC原理与应用》2023-2024学年第一学期期末试卷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、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.20000002、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3、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和量化。以下哪种采样方式可以避免混叠现象？（）A.过采样B.欠采样C.随机采样D.等间隔采样4、在一个电气设备的启动控制电路中，采用了降压启动的方式，如星三角降压启动。这种启动方式可以有效地降低电机启动时的电流，减小对电网的冲击。但在切换到全压运行时，可能会产生较大的电流冲击。以下关于星三角降压启动的说法，正确的是（）A.适用于所有类型的电机B.切换过程平稳，无电流冲击C.启动转矩较小，不适合重载启动D.节能效果明显，降低运行成本5、在一个数字系统中，使用PAL（可编程阵列逻辑）实现一个4输入、2输出的逻辑函数，若输入信号分别为A、B、C、D，输出为Y1和Y2，逻辑函数为Y1=A·B+C·D，Y2=A⊕B，那么PAL的编程应该如何进行？（）A.按照特定的编程规则B.无法通过PAL实现C.编程方式取决于其他因素D.以上都不对6、在一个集成运放构成的求和放大器中，若有三个输入信号分别为2V、-1V和3V，电阻比值为1:2:3，则输出电压为：（）A.2VB.-2VC.4VD.-4V7、某电气控制系统中，有一个由多个继电器组成的逻辑控制电路。其中一个继电器的触点接触不良，会对整个逻辑控制产生怎样的影响？（）A.部分逻辑功能失效B.整个系统瘫痪C.逻辑功能正常，但有延迟D.无影响8、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.09、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))10、有一个用于检测输入二进制序列中连续1的个数的数字电路。当输入序列为10110111时，电路输出为3。若输入序列变为11001101，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.2D.311、考虑一个使用计数器和译码器的数字电路。计数器从0开始计数，每来一个时钟脉冲加1，当计数值为7时，译码器输出一个特定的信号。若时钟频率为10kHz，经过1秒钟后，译码器是否会输出特定信号？（）A.会B.不会C.不确定D.以上都不对12、在一个电气控制系统中，使用了一台软启动器来启动电动机。软启动器可以逐渐增加电动机的电压，从而减小启动电流。如果软启动器的参数设置不正确，可能会导致什么后果？（）A.电动机启动缓慢B.电动机无法启动C.启动电流过大D.以上都有可能13、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14、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是0-9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（）A.4B.8C.10D.1615、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的远距离传输。以下哪种通信方式可以实现远距离传输？（）A.有线通信B.无线通信C.光纤通信D.以上都是16、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为q的点电荷以速度v运动。已知电场强度为E，若电荷的速度增大为原来的2倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（）A.F/2B.FC.2FD.4F17、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，分别代表三位二进制数的各个位。该电路的功能是判断这个二进制数是否为奇数，如果是奇数则输出1，否则输出0。当输入X=1，Y=0，Z=1时，电路的输出应该是（）A.1B.0C.取决于其他因素D.无法判断18、考虑一个时变电磁场，其电场强度E和磁场强度H满足波动方程。若电场强度的表达式为E=E0cos(kx-ωt)，则磁场强度H的表达式为（真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)19、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行预警和报警。以下哪个参数不是电气火灾监控系统的监测参数？（）A.剩余电流B.温度C.电压D.烟雾浓度20、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21、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是22、某电气控制系统用于控制一个电镀生产线，其中有一个整流电路。若整流二极管击穿短路，会对电路产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电流增大D.电源短路23、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/χe24、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为2V和1V，对应的输入电阻均为10kΩ，反馈电阻为20kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V25、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V26、在一个共集电极放大电路中，其输出电阻通常比共射极放大电路的输出电阻：（）A.大B.小C.相等D.无法比较27、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出28、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29、对于一个由理想运放构成的加法运算电路，有三个输入电压分别为2V、3V、4V，对应的输入电阻分别为20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V30、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.100kHz31、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的远程监测和控制。以下哪种技术可以实现温度的远程监测和控制？（）A.传感器技术B.通信技术C.控制技术D.以上都是32、有一个环形线圈，半径为R，通有电流I。在圆心处的磁感应强度大小为：（）A.μ0I/(2R)B.μ0I/(2πR)C.μ0ID.μ0I/R33、在一个工业生产线上的电气控制系统中，需要对多个执行机构进行顺序控制。例如，先启动某个设备，待其运行稳定后再启动下一个设备。这种顺序控制可以通过编程实现，也可以使用硬件逻辑电路实现。以下关于顺序控制方式的选择，正确的是（）A.编程实现灵活，但调试复杂B.硬件逻辑电路可靠，但修改困难C.对于复杂的顺序控制，应优先选择硬件逻辑电路D.编程实现和硬件逻辑电路效果相同，可随意选择34、一个共集电极放大电路，输入电阻约为2kΩ，输出电阻约为200Ω，电压增益约为0.98。若输入信号源内阻为1kΩ，负载电阻为2kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.49B.0.96C.0.98D.0.9935、对于一个采用状态编码的时序电路，若状态数量为6个，使用二进制编码和格雷码编码分别需要多少位？（）A.3位和3位B.3位和4位C.4位和3位D.4位和4位二、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、数字电路中的触发器具有的功能包括（）A.存储二进制数据B.在时钟信号的控制下改变状态C.实现计数和分频D.消除输入信号的抖动2、以下关于数字电路中的奇偶校验码，哪些描述是正确的？（）A.用于检测数据传输中的错误B.分为奇校验和偶校验C.可以通过硬件电路实现D.能纠正数据中的错误3、在工厂的电气设备安装中，以下哪些要求需要满足？（）A.符合电气安装规范B.保证设备的接地良好C.确保设备的安装牢固D.考虑设备的维护和检修方便4、在模拟信号的处理中，以下哪些方法可以用于改善信号质量？（）A.滤波B.放大C.调制D.解调5、在电气控制线路的故障排查中，常用的工具包括哪些？A.万用表B.示波器C.兆欧表D.钳形电流表6、对于数字电路中的译码器，以下哪些说法是准确的？（）A.能将输入的编码转换为特定的输出信号B.常见的有二进制译码器和显示译码器C.可以用于地址译码D.输出信号的数量是固定的7、在电力系统的无功优化计算中，约束条件通常包括（）A.控制变量的上下限B.节点电压上下限C.线路功率限制D.无功补偿装置容量限制8、直流电动机的调速方法包括以下哪些？A.改变电枢电压B.改变电枢回路电阻C.改变励磁电流D.改变电源频率9、交流调速系统中，矢量控制的基本思想是什么？A.等效直流电机控制B.坐标变换C.磁场定向D.转矩直接控制10、以下关于数字信号的特点，哪些描述是准确的？（）A.只有离散的数值B.抗干扰能力强C.便于存储和处理D.传输过程中容易失真三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）阐述静电场边值问题的唯一性定理。2、（本题5分）解释集成运放构成的电压比较器的阈值电压的确定方法和输出特性。3、（本题5分）简述D/A转换器的线性度和单调性的概念。四、分析题