河南理工大学《电机学课程设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电机学课程设计》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、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c为光速。若E的方向沿x轴，H的方向沿y轴，则波的传播方向为：（）A.z轴正方向B.z轴负方向C.x轴正方向D.x轴负方向2、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（）A.适用于测量高温物体的温度B.测量精度不受环境温度影响C.对被测物体的表面状态不敏感D.可以实现远距离测量3、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿x轴正方向，磁场强度的方向沿y轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿y轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向4、在一个电气控制系统中，需要对一台三相异步电动机进行正反转控制，采用接触器联锁的方式。若要实现电机从正转切换到反转，必须先按下停止按钮，待电机完全停止后再按下反转启动按钮。以下关于这种控制方式的描述，正确的是（）A.提高了系统的可靠性B.降低了操作的复杂性C.增加了系统的响应速度D.减少了接触器的使用数量5、有一个复杂的电力网络，包含多个电源和负载，其中有一个节点的注入电流之和为5A，流出电流之和为3A。根据基尔霍夫电流定律，该节点与外部电路相连的支路中，电流的大小和方向应为（）A.2A，流入节点B.2A，流出节点C.8A，流入节点D.8A，流出节点6、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.0.57、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.4V8、在电力系统的自动化控制中，AGC（自动发电控制）系统的主要功能是根据系统的负荷变化，自动调整发电机的出力，以维持系统频率和联络线功率在规定的范围内。AGC系统通常由控制中心、信息采集系统和执行机构组成。下列关于AGC系统工作原理的描述，错误的是（）A.信息采集系统实时监测系统的频率、联络线功率和发电机出力等参数B.控制中心根据监测数据计算出需要调整的发电机出力C.执行机构直接控制发电机的调速器和励磁系统，实现出力调整D.AGC系统只考虑系统的频率偏差，不考虑联络线功率偏差9、在一个RC串联电路中，若输入为方波信号，经过足够长的时间后，输出信号将趋近于：（）A.方波B.三角波C.正弦波D.直流信号10、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个8位比较器，当两个输入分别为10101010和01010101时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定11、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12、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.6V13、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14、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15、在一个数字电路实验中，需要观察信号的逻辑关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.逻辑分析仪D.频率计16、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17、在一个数字电路中，使用译码器将4位二进制编码转换为16个输出信号，若输入编码为1010，那么哪些输出端会为有效电平？（）A.第10个输出端B.第11个输出端C.第8个和第12个输出端D.以上都不对18、在一个RC高通滤波电路中，电阻为10kΩ，电容为0.1μF，输入信号的频率为100Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.007919、在电力系统的可靠性评估中，常用的指标有停电频率、停电持续时间和供电可靠率等。下列关于这些可靠性指标计算方法和意义的描述，错误的是（）A.停电频率是指单位时间内的停电次数B.停电持续时间是指每次停电的时长总和C.供电可靠率是指用户在统计期间内的正常供电时间与总时间的比值D.可靠性指标越高，说明电力系统的可靠性越好，但建设和运行成本也越高20、在电动力学中，考虑一个无限长直导线，通有恒定电流。已知在距离导线为r处的磁感应强度为B，若电流增大为原来的2倍，同时距离导线增大为原来的3倍，此时该处的磁感应强度变为：（）A.2B/9B.2B/3C.6BD.9B/2二、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PLC通信网络中，常见的通信方式有哪些？A.串口通信B.以太网通信C.现场总线通信D.无线通信2、以下关于数字电路中的数据选择器，哪些说法是正确的？（）A.可以从多个输入数据中选择一个输出B.控制信号决定选择哪一路输入C.常用于信号切换和复用D.有多位数据选择器和单比特数据选择器3、在电力系统的自动化控制中，以下哪些技术可以实现远程监控和控制？（）A.通信技术B.传感器技术C.计算机技术D.自动化控制技术4、以下关于电力系统自动化的描述，正确的是（）A.包括调度自动化、变电站自动化等B.可以提高电力系统的运行可靠性C.依赖于计算机技术和通信技术D.能够实现对电力系统的实时监控和控制5、在电气控制线路中，常用的制动方法有哪些？A.能耗制动B.反接制动C.回馈制动D.机械制动6、在电力系统的规划中，以下哪些因素会影响变电站的容量选择？（）A.负荷增长预测B.电源的接入容量C.电网的结构和可靠性要求D.环境和土地利用限制7、以下关于电力系统负荷预测的方法，正确的有（）A.时间序列法B.回归分析法C.人工神经网络法D.模糊预测法8、以下关于数字电路中的FPGA（现场可编程门阵列）的描述，正确的是（）A.具有可编程性，可以实现各种数字逻辑功能B.开发过程相对灵活C.适合小批量、快速原型开发D.性能通常低于专用集成电路9、在电力系统的自动化系统中，以下哪些功能是常见的？（）A.数据采集与监控B.自动发电控制C.自动电压控制D.故障诊断与处理10、以下哪些属于电气控制系统中的执行电器？A.电动机B.电磁阀C.电磁离合器D.电动调节阀11、在数字电路的可靠性设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容错技术B.进行热设计C.增加滤波电容D.提高布线的抗干扰能力12、在数字电路的优化设计中，以下哪些方面可以考虑？（）A.减少逻辑门的数量B.提高电路的工作速度C.降低电路的功耗D.增强电路的可扩展性13、在电力系统的故障分析中，以下哪些工具可以用于计算故障电流？（）A.对称分量法B.短路电流计算软件C.电路分析软件D.经验公式法14、在工厂的电气照明系统中，以下哪些因素需要考虑？（）A.照明强度B.照明均匀度C.节能要求D.灯具的使用寿命15、在正弦波振荡器的起振过程中，以下哪些因素会影响起振速度？（）A.放大电路的增益B.选频网络的品质因数C.反馈网络的参数D.电源电压的稳定性三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）设计一个满足特定频率响应的集成运放电路。2、（本题5分）探讨集成运放的非理想特性对实际电路的影响。3、（本题5分）简述触发器的基本类型及特点，如RS触发器、JK触发器和D触发器。4、（本题5分）计算多级放大电路中各级之间的耦合方式对总性能的影响。5、（本题5分）分析在高频情况下电容和电感的等效模型及其对电路的影响。6、（本题5分）分析共源极放大电路的性能特点，包括输入输出电阻和电压