河南轻工职业学院《电气应用与PLC控制技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电气应用与PLC控制技术》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在一个自动化生产线上，电气控制系统需要与其他自动化设备进行通信，实现协同工作。常用的通信方式有现场总线、工业以太网等。现场总线具有实时性好、可靠性高的特点，但传输距离有限；工业以太网则传输速度快、扩展性强，但实时性稍逊。以下关于通信方式选择的考虑，正确的是（）A.对实时性要求高的系统应选择工业以太网B.传输距离远时应选择现场总线C.系统规模大、扩展性要求高时应选择工业以太网D.成本是选择通信方式的唯一因素2、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)3、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对4、在数字电路设计中，需要考虑功耗问题。以下哪种因素对数字电路的功耗影响最大？（）A.逻辑门的类型B.时钟频率C.电路的规模D.输入信号的频率5、有一个理想导体球，半径为R，处于外电场E中。则导体球表面的感应电荷面密度与外电场的关系为：（）A.正比于外电场的大小B.反比于外电场的大小C.正比于外电场的平方D.反比于外电场的平方6、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的并行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于并行通信？（）A.PCIB.USBC.RS232D.RS4857、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地保护。以下哪种接地方式是最常用的？（）A.工作接地B.保护接地C.重复接地D.防雷接地8、有一个电力系统，正在考虑采用新能源发电（如太阳能、风能）接入。新能源发电具有间歇性和随机性的特点，给电力系统的运行和控制带来了挑战。下列关于新能源发电接入对电力系统影响的描述，错误的是（）A.增加了系统的备用容量需求B.可能导致系统频率波动C.提高了系统的电压稳定性D.对系统的调峰能力提出了更高要求9、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10、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.6V11、在一个电气控制系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为20A。现采用星三角降压启动方式，启动时电动机绕组接成星形，启动电流为直接启动电流的1/3。那么直接启动时的电流大约是多少？（）A.20AB.40AC.60AD.80A12、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的软启动控制。以下哪种设备可以用于电机的软启动控制？（）A.自耦变压器B.软启动器C.变频器D.以上都是13、一个数字系统使用ADC（模数转换器）将0-10V的模拟电压转换为数字量，若ADC的分辨率为8位，那么其量化误差最大为多少？（）A.10/256VB.20/256VC.10/512VD.20/512V14、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15、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.0.5二、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、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2、以下关于电磁波在各向异性介质中的传播，正确的是（）A.速度与方向有关B.偏振特性会改变C.遵循不同的波动方程D.能量传播方向不变3、数字电路中的乘法器在数字信号处理中的应用包括（）A.快速傅里叶变换（FFT）B.数字滤波C.图像压缩D.音频处理4、以下关于数字电路中的移位寄存器的描述，正确的有（）A.可以实现数据的串行输入和并行输出B.能够进行数据的移位操作C.常用于数据的存储和传输D.有左移寄存器和右移寄存器之分5、以下关于电磁波的量子特性，表述准确的有（）A.电磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解释了光电效应D.与经典电动力学矛盾试题正确的有（）A.存在截止频率B.模式多样C.传播特性与波导尺寸有关D.能量不会损耗6、在PLC编程中，常用的逻辑运算指令有哪些？A.与运算B.或运算C.非运算D.异或运算7、以下关于电磁波的偏振态检测，方法包括（）A.利用偏振片B.利用波片C.利用干涉仪D.利用衍射光栅8、在放大器的增益控制中，以下哪些方法可以实现？（）A.改变反馈电阻B.改变输入电阻C.采用可变增益运放D.改变电源电压9、以下关于电磁波的衰减，原因包括（）A.介质的吸收B.散射C.反射D.干涉10、以下关于数字电路中的PLD（可编程逻辑器件）的发展趋势，正确的有（）A.集成度越来越高B.性能不断提升C.成本逐渐降低D.应用范围不断扩大11、以下哪些是电气控制系统抗干扰的措施？A.屏蔽B.滤波C.接地D.隔离12、以下关于电力系统中的微电网的特点，正确的有（）A.规模较小B.可以独立运行C.通常包含多种分布式电源D.与大电网连接灵活13、在电力变压器的保护中，通常配置的保护有（）A.瓦斯保护B.纵差动保护C.过电流保护D.零序电流保护14、交流异步电动机的软启动器具有哪些功能？A.降低启动电流B.平滑启动C.多种启动方式D.保护电机15、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.改变电源频率三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）分析加法器和减法器的实现原理，包括半加器、全加器和超前进位加法器。2、（本题5分）解释在数字电路中如何进行数字信号的中值滤波器设计。3、（本题5分）解释电气控制系统中按钮的分类及使用方法。4、（本题5分）推导差动放大电路的差模放大倍数和共模放大倍数的表达式。5、（本题5分）研究在电源波动情况下模拟电路的稳定性和性能变化。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电力系统的无功补偿装置出现故障。请分析无功补偿装置的作用和可能出现的故障，如电容器损坏、控制器故障等，并提出故障诊断和解决方法。2、（本题10分）电气控制系统在工业生产中起着关键作用。请分析