湖南工商大学《电气工程CAD》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电气工程CAD》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批阅人一、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、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素2、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗3、在一个电气设备的控制系统中，需要对电机的转速进行反馈控制。常用的转速传感器有光电编码器、霍尔传感器等。光电编码器精度高，但对安装要求严格；霍尔传感器安装方便，但精度相对较低。以下关于转速传感器选择的说法，正确的是（）A.精度要求高时应选择霍尔传感器B.安装空间有限时应选择光电编码器C.考虑成本时应优先选择光电编码器D.根据具体应用需求综合考虑选择4、电气控制中，常常需要对电机进行制动。常见的制动方式有机械制动、电气制动等。机械制动通过机械装置来实现制动，电气制动则通过改变电机的电气参数来实现制动。以下关于制动方式选择的描述，正确的是（）A.机械制动响应速度快，适用于紧急制动B.电气制动制动效果好，适用于所有场合C.对于频繁启动和制动的系统，应优先选择机械制动D.电气制动比机械制动更节能5、一个电气控制系统中，有一台直流电动机，其电枢电阻为1Ω，电枢电压为220V，电枢电流为20A。若忽略电枢电感，计算电动机的电磁转矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m6、在一个电子电路的故障诊断中，使用了万用表进行测量。以下哪个万用表功能对于检测电路故障最有用？（）A.电压测量B.电流测量C.电阻测量D.二极管测试7、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/R8、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（）A.电感式接近开关适用于检测金属物体B.电容式接近开关可以检测非金属物体C.霍尔式接近开关对磁场敏感D.接近开关的检测距离越远越好9、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.50A10、在一个电气自动化系统中，使用了PLC和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC则负责执行控制逻辑。以下关于PLC与触摸屏通信的描述，正确的是（）A.通信协议通常由触摸屏厂家确定B.通信速度对系统性能影响不大C.可以通过无线方式进行通信D.通信线路的长度没有限制11、在一个集成运放构成的方波发生电路中，若要改变方波的占空比，可以通过调整：（）A.电容的充电和放电电阻B.运放的电源电压C.输入电压D.反馈电阻12、在一个RC低通滤波电路中，电阻为30kΩ，电容为0.05μF，输入信号的频率为200Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.866B.0.707C.0.5D.0.2513、有一个平行板电容器，充电后断开电源。然后将两极板间的距离拉大，下列物理量中保持不变的是：（）A.电容器的电容B.极板上的电荷量C.极板间的电场强度D.电容器储存的能量14、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要将数字信号转换为模拟信号。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.数模转换器（DAC）B.模数转换器（ADC）C.计数器D.译码器15、有一个数字电路用于将8位二进制数转换为格雷码。当输入的二进制数为10101100时，经过电路转换后的格雷码输出应该是（）A.11111000B.11101100C.10001000D.1100110016、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)17、一个LC并联谐振回路，已知电感L=20μH，电容C=0.02μF，若品质因数Q=150，那么该回路的谐振频率和通频带约为多少？（）A.356kHz，2.37kHzB.356kHz，4.74kHzC.712kHz，2.37kHzD.712kHz，4.74kHz18、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19、一个电气控制系统中，有一个由电容和电阻组成的RC滤波电路，用于平滑直流电源的输出电压。若电容的值增大，滤波效果会如何变化？（）A.变好B.变差C.不变D.先变好后变差20、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、在电力电子设备中，以下哪些元件可以实现电能的变换？（）A.二极管B.晶体管C.晶闸管D.电感和电容2、在工厂的电气自动化系统中，以下哪些设备可以实现数据采集和监控？（）A.传感器B.变送器C.数据采集卡D.监控软件3、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4、在电力系统的运行管理中，以下哪些工作是重要的？（）A.负荷预测和调度B.设备的运行维护C.故障处理和应急管理D.人员培训和安全管理5、对于数字电路的测试方法，以下哪些是常用的？（）A.功能测试B.时序测试C.边界测试D.压力测试6、在模拟滤波器的设计中，以下哪些类型是常见的？（）A.巴特沃斯滤波器B.切比雪夫滤波器C.椭圆滤波器D.贝塞尔滤波器7、在研究时变电磁场时，以下哪些概念是重要的（）A.电磁感应B.位移电流C.电磁波的辐射D.电场的旋度8、在电子系统的通信接口中，以下哪些是常见的类型？（）A.RS232B.RS485C.USBD.CAN9、在PLC控制系统中，常用的编程语言有哪些？A.梯形图B.指令表C.功能块图D.结构化文本10、以下关于数字电路中的DAC（数模转换器）的性能指标，正确的有（）A.分辨率B.建立时间C.线性度D.转换精度11、以下关于数字电路中的数据分配器的描述，正确的是（）A.将输入数据分配到多个输出端B.可以用译码器实现C.常用于数据的并行传输D.与数据选择器功能相反12、在研究电磁场的能量和动量时，以下哪些结论是正确的（）A.电磁场具有能量和动量B.能量和动量守恒C.与电磁波的传播有关D.与电荷和电流无关13、在无线通信电子电路中，以下哪些模块是常见的？（）A.射频前端B.混频器C.本振D.功率放大器14、在数字通信系统中，以下哪些编码方式常用于提高传输效率？（）A.曼彻斯特编码B.差分曼彻斯特编码C.4B/5B编码D.8B/10B编码15、对于电子电路中的反馈，以下哪些说法是正确的？（）A.正反馈可以使电路产生自激振荡B.负反馈可以提高电路的稳定性C.反馈可以改变电路的增益D.反馈可以改善电路的频率响应三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）简述电力系统中的防雷保护措施有哪些？2、（本题5分）阐述电磁波在负折射材料中的传播行为。3、（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。4、（本题5分）简述A/D转换器和D/A转换器的主要性能指标。5、（本题5分）根据给定的真值表，写出其对应的逻辑表达式，并化简。6、（本题5分）在电力系统故障诊断中，常用的方法有哪些？四、分析题（本大题共2个小题，共20分)1、（本题10分）某城市的轨道交通系统在运行过程中，部分站点的电气设备出现过热现象，存在安全隐患。经过对设备负载、通风散热和供电质量的检查，发现了一些可能导致过