云南艺术学院文华学院《化工仪表与自动控制》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《化工仪表与自动控制》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30个小题，每小题1分，共30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、数字电路中的比较器可以比较两个输入信号的大小。对于一个4位比较器，当两个输入均为1010时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定2、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-5V变化到5V，参考电压为0V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-2.5VB.0VC.2.5VD.5V3、数字电路中的译码器可以将输入的二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个3线-8线译码器，当输入代码为全零时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.7个D.8个4、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5、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6、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.4F7、在一个有源滤波电路中，已知截止频率为1kHz，通带增益为2，若采用一阶低通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ8、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个T触发器，当T=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9、在一个数字电路中，使用ROM实现一个查找表功能，若输入地址为5位，存储的数据为8位，那么ROM的存储容量是多少？（）A.256×8位B.32×8位C.16×8位D.64×8位10、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11、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=3V时，漏极电流ID从2mA变化到4mA，对应的VDS从8V变化到10V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS12、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13、对于一个由D触发器组成的异步时序电路，已知D输入端的信号在每个时钟周期的上升沿变化。若当前触发器的输出为0，D输入为1，那么在下一个时钟上升沿到来时，输出将变为多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为114、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3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V15、有一个8位的逐次逼近型A/D转换器，输入模拟电压范围为0-5V，若当前转换得到的数字量为10010101，那么对应的模拟电压大约是多少？（）A.2.93VB.3.15VC.3.56VD.2.58V16、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.417、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18、在电动力学中，一个电荷量为q的粒子在电磁场中运动，其拉格朗日量为L。若电磁场的标势为φ，矢势为A，则粒子的哈密顿量为：（）A.H=p·v-L，其中p是动量B.H=p·v+qφ-L，其中p是动量C.H=p·v+qφ+qA·v-L，其中p是动量D.H=p·v+qφ-qA·v-L，其中p是动量19、在一个多级放大电路中，若要降低噪声，通常在首级采用的放大电路类型是：（）A.共射极B.共集电极C.共基极D.差分放大电路20、在一个电子电路设计中，需要考虑电路的稳定性和可靠性。以下哪个因素对电路的稳定性影响最大？（）A.电子元件的质量B.电路的布局和布线C.电源的稳定性D.环境温度和湿度21、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.1V22、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（）A.继电器B.接触器C.三极管D.二极管23、在一个电子设备的电源电路中，需要防止过压和过流。以下哪种电子元件可以用于防止过压和过流？（）A.压敏电阻B.保险丝C.二极管D.三极管24、在一个集成运放构成的绝对值运算电路中，若输入为负电压，则输出电压为：（）A.输入电压的绝对值B.输入电压C.输入电压的相反数D.零25、在一个由触发器和逻辑门组成的时序电路中，若触发器的时钟信号存在抖动，可能会对电路的工作产生什么影响？（）A.输出不稳定B.功能错误C.速度下降D.以上都有可能26、一个数字系统使用ADC对一个缓慢变化的模拟信号进行采样，若ADC的转换时间较长，为了减少误差，应该采取什么措施？（）A.增加采样频率B.降低采样频率C.使用更高分辨率的ADCD.使用更快的ADC27、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.50A28、在一个串联型稳压电路中，调整管的压降为4V，输出电压为12V，负载电流为200mA。若取样电阻的分压比为0.2，那么基准电压约为多少？（）A.2VB.2.4VC.2.8VD.3.2V29、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波和放大。以下哪种滤波器和放大器的组合可以实现较好的性能？（）A.低通滤波器和共射极放大器B.高通滤波器和共基极放大器C.带通滤波器和共集电极放大器D.带阻滤波器和差分放大器30、对于一个乙类互补对称功率放大电路，已知电源电压为±15V，负载电阻为8Ω，三极管的饱和压降为1V。假设输入信号为正弦波，那么该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W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、以下哪些因素会影响交流电动机的转速？A.电源频率B.磁极对数C.转差率D.负载大小2、直流电动机的机械特性曲线反映了哪些关系？A.转速与电磁转矩B.转速与电枢电流C.电磁转矩与电枢电流D.电磁转矩与励磁电流3、以下关于数字电路中的纠错编码，哪些说法是正确的？（）A.可以检测和纠正传输中的错误B.增加了数据的冗余度C.常见的有海明码和卷积码D.对系统的可靠性有提升作用4、在电子电路的静电防护（ESD）设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.使用静电保护器件B.良好的接地设计C.增加绝缘材料D.控制环境湿度5、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6、以下哪些是电气控制系统的设计步骤？A.工艺分析B.拟定控制方案C.选择电器元件D.编写使用说明书7、对于数字电路中的ROM（只读存储器），以下描述正确的是（）A.存储的数据在制造时确定B.可以通过编程改变存储内容C.分为掩膜ROM、PROM、EPROM等类型D.常用于存储固定的程序和数据8、在电子系统的可靠性评估中，以下哪些方法是常用的？（）A.故障模式影响及危害性分析（FMECA）B.可靠性框图法C.蒙特卡罗模拟法D.故障树分析法（FTA）9、在数字电路的时序优化中，以下哪些方法是有效的？（）A.调整逻辑门的延迟B.优化时钟树C.减少关键路径的延迟D.增加流水线级数10、以下哪些是电气控制系统中的转换开关？A.万能转换开关B.组合开关C.凸轮开关D.闸刀开关三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）解释电气控制中如何实现电机的精确位置控制。2、（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。3、（本题5分）设计一个能实现4位二进制数取反的电路。4、（本题5分）推导静磁场的磁能密度表达式。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个智能建筑的电气系统设计中，需要实现对