黑龙江林业职业技术学院《系统建模与仿真技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《系统建模与仿真技术》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、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择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、在一个电力系统中，需要对电能质量进行监测和分析。以下哪个指标不属于电能质量的主要指标？（）A.电压偏差B.频率偏差C.功率因数D.设备容量4、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.45、在一个电力系统中，需要对电力设备进行预防性试验。以下哪种试验不属于预防性试验？（）A.交接试验B.大修试验C.故障诊断试验D.定期试验6、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定和校验。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备重量7、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.1008、在电动力学中，已知一个时变电磁场的电场强度E和磁场强度H满足麦克斯韦方程组。若电场强度的散度为零，则此时磁场强度的旋度为：（）A.与电场强度的时间导数成正比B.与电场强度成正比C.恒为零D.与电场强度的空间导数成正比9、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（）A.720B.7200C.72000D.72000010、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.6-10V11、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12、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行复位。对于一个同步复位的计数器，复位信号在什么时候生效？（）A.时钟上升沿B.时钟下降沿C.任意时刻D.复位信号为高电平时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、在电力系统的谐波分析中，谐波是指频率为基波整数倍的正弦波分量。谐波的产生会对电力系统造成不良影响。下列关于谐波危害的描述，错误的是（）A.使电力设备发热，增加损耗B.引起电力系统的电压波动和闪变C.导致电力系统的功率因数提高D.干扰通信系统和电子设备的正常工作15、在一个电气控制系统中，使用了一个稳压电源为电路提供稳定的直流电压。若输入电源电压波动较大，而输出电压基本不变，可能是稳压电源中的哪个元件起到了关键作用？（）A.调整管B.比较放大器C.取样电路D.基准电压源16、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17、对于一个场效应管，其夹断电压为-2V，当栅源电压为-1V时，该场效应管处于：（）A.截止区B.可变电阻区C.恒流区D.击穿区18、考虑一个半径为R的均匀带电球体，电荷体密度为ρ。若将球体的半径增大为原来的2倍，同时电荷体密度减小为原来的一半，球体外一点距离球心为r处的电场强度变为：（）A.E/2B.2EC.E/4D.4E19、在一个电气控制系统的设计中，需要选择合适的电源。电源的类型包括交流电源和直流电源，它们各有优缺点。交流电源通常易于获取，但电压波动较大；直流电源稳定性好，但成本较高。以下关于电源选择的考虑因素，错误的是（）A.负载的特性和要求B.系统的成本预算C.电源的安装和维护难度D.电源的外观和尺寸20、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的保护控制。以下哪种保护功能不是电机保护控制的常用功能？（）A.过载保护B.短路保护C.欠压保护D.超速保护21、考虑一个无限长的同轴电缆，内导体半径为a，外导体半径为b，中间填充介质的介电常数为ε。当内导体上单位长度的电荷量为λ时，内外导体间的电势差为：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)22、在一个电气控制系统中，使用了一个数字电压表来测量电压。若电压表的分辨率不够，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量结果误差较大B.测量结果不稳定C.无法测量D.测量结果始终为零23、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能24、某集成运放的单位增益带宽为2MHz，开环增益为130dB。若要使闭环增益为30dB，请问该电路的带宽约为多少？（）A.20kHzB.40kHzC.60kHzD.80kHz25、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的高频特性，可以：（）A.增大耦合电容B.减小耦合电容C.增大旁路电容D.减小旁路电容26、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，4.74kHz27、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（）A.立即清零B.完成当前计数后清零C.保持不变D.不确定28、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（）A.同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率B.同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率C.并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比D.静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出29、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30、在一个电气控制系统的故障诊断中，需要对各种故障现象进行分析和判断。可以采用直观检查、仪器测量、故障代码读取等方法。直观检查可以快速发现一些明显的故障，仪器测量能够准确获取电气参数，故障代码读取则依赖于系统的自诊断功能。以下关于故障诊断方法的描述，错误的是（）A.应综合使用多种方法进行故障诊断B.故障代码读取是最准确可靠的诊断方法C.仪器测量需要专业的设备和技术人员D.直观检查在某些情况下可以快速定位故障二、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、在数字电路的时序分析中，以下哪些概念是重要的？（）A.建立时间B.保持时间C.传播延迟D.时钟偏移2、在数字电路的可靠性增长试验中，以下哪些方法是常用的？（）A.环境应力筛选B.可靠性强化试验C.加速寿命试验D.故障模式影响分析3、在模拟集成电路的版图设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.器件匹配B.寄生效应C.布线规则D.工艺兼容性4、以下关于磁场的能量和能量密度，表述正确的有（）A.磁场具有能量B.能量密度与磁场强度的平方成正比C.可以通过积分计算磁场的总能量D.能量只存在于有电流的区域5、对于逻辑门电路，以下哪些是常见的类型？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门6、以下电力电子器件中，可用于直流变换的有（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）C.电力场效应管（MOSFET）D.门极可关断晶闸管（GTO）7、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8、以下关于数字电路中的同步和异步电路的描述，正确的是（）A.同步电路以统一的时钟信号为基准B.异步电路不需要时钟信号C.同步电路的可靠性较高D.异步电路的速度可能更快9、在工厂的电气设备选型中，需要考虑以下哪些因素？（）A.设备的功能和性能B.设备的可靠性和维护性C.设备的成本和效益D.设备的安装和使用环境10、在射频电子电路中，以下哪些指标是重要的？（）A.增益B.噪声系数C.线性度D.带宽三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）计算一个乙类互补对称功率放大电路在给定电源电压和负载电阻下的最大输出功率。2、（本题5分）解释晶体三极管的放大作用原理，包括电流分配关系和放大条件。3、（本题5分）解释静电场的高斯定理，并举例说明其应用。4、（本题5分）解释差动放大电路的工作原理及共模抑制比的概念。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电力开