郑州经贸学院《电气控制与PLC应用实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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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、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为0-15，加法器的输入为5，当计数器从0计数到15时，累加器的输出是多少？（）A.80B.85C.75D.702、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3、在一个数字电子电路中，需要实现计数器的功能。以下哪种计数器可以实现任意进制的计数？（）A.二进制计数器B.十进制计数器C.可逆计数器D.可编程计数器4、有一个电力系统，其负荷特性呈现明显的季节性变化。在夏季，负荷峰值较高，而在冬季，负荷峰值较低。为了保证电力系统的可靠运行，在进行电源规划时，需要考虑这种负荷特性的变化。下列关于电源规划中考虑负荷季节性变化的措施，不正确的是（）A.配置不同类型的电源，以适应不同季节的负荷需求B.增加调峰电源的容量，以应对夏季的高峰负荷C.减少备用电源的容量，以降低冬季的运行成本D.建设储能设施，用于在负荷低谷时储存电能，在高峰时释放5、在一个RC低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（）A.增大B.减小C.不变D.变为零6、某数字电路用于将4位格雷码转换为二进制数。当输入的格雷码为1010时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.1100B.1010C.1001D.11107、已知一个数字电路的逻辑表达式为F=(A+B)·(C+D)，若输入A=1，B=0，C=1，D=0，那么逻辑函数F的值是多少？（）A.0B.1C.无法确定D.可能为0也可能为18、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出9、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.带负载能力增强B.带负载能力减弱C.电压放大倍数增大D.电压放大倍数减小10、在一个多级放大电路中，若前级是电流放大倍数很大的电流放大器，后级是电压放大倍数很大的电压放大器，则整体电路的输入电阻主要取决于：（）A.前级B.后级C.前后级共同决定D.无法确定11、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个4线-16线译码器，当输入代码为1010时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.2个D.16个12、某数字电路用于将十六进制数转换为二进制数。当输入的十六进制数为0F时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.000013、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度14、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的传感器来检测货物的位置、状态和设备的运行情况。这些传感器将检测到的信息传输给中央控制器，控制器根据这些信息进行决策和控制。关于这些传感器在系统中的作用，以下描述正确的是（）A.提高了系统的自动化程度，但增加了成本B.降低了系统的可靠性，容易出现误报C.减少了人工干预，降低了工作效率D.只适用于简单的仓库控制，复杂系统无用15、一个数字电路的功能是检测输入的8位二进制数中1的个数是否为偶数。当输入为01010100时，电路输出为1，表示1的个数为偶数。现在输入变为10011001，电路的输出最可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对16、一个采用同步时序逻辑设计的状态机，有三个状态A、B、C，输入信号为X。当处于状态A且X=0时，转换到状态B；处于状态B且X=1时，转换到状态C；处于状态C且X=0时，转换回状态A。若当前状态为A，输入X依次为0、1、0，那么状态机依次转换到的状态是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A17、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置18、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强19、在一个复杂的数字电路系统中，包含多个逻辑门和集成电路芯片。当系统出现故障时，以下哪种方法最有助于快速定位故障点？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用逻辑分析仪观察信号波形C.凭借经验猜测故障位置D.对电路进行随机检查20、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1=4V，VREF2=8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（）A.4V和8VB.2V和6VC.6V和2VD.8V和4V21、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22、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的可靠性和稳定性。以下哪个措施可以有效地提高电路的可靠性和稳定性？（）A.使用高质量的电子元件B.进行充分的测试和验证C.合理设计电路的保护机制D.以上都是23、在一个数字系统中，需要对输入的数字信号进行编码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.循环码24、对于一个采用格雷码编码的计数器，若当前状态为1010，下一个状态应该是？（）A.1011B.1110C.1111D.100125、电气控制系统中，常常使用继电器来实现逻辑控制功能。某一电路中，使用了多个继电器来控制不同的设备，当其中一个继电器出现故障时，可能会导致整个系统无法正常工作。对于这种继电器控制的电路，以下描述正确的是（）A.可靠性高，易于维护B.成本低，灵活性好C.故障排查困难，维修复杂D.适用于复杂的控制逻辑26、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.10027、考虑一个使用计数器和比较器的数字电路，计数器从0开始计数，当计数值达到10时与预设值15进行比较。若此时计数器继续计数到12，那么比较器的输出状态最有可能是（）A.0（表示小于预设值）B.1（表示大于等于预设值）C.不确定D.以上都不对28、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29、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=80，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=12V，发射极电阻RE=1kΩ。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的输出电阻约为多少？（）A.10ΩB.20ΩC.50ΩD.100Ω30、在电磁波的反射和折射中，当电磁波从光疏介质射向光密介质时，反射波相对于入射波会产生：（）A.半波损失B.全波损失C.相位不变D.振幅增大二、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、电气控制线路中，热继电器的保护特性主要取决于哪些因素？A.发热元件的电阻值B.电流整定倍数C.环境温度D.安装方式2、在研究电磁辐射时，以下哪些因素会影响辐射电阻（）A.天线的形状B.工作频率C.周围环境D.天线材料3、对于数字系统中的通信协议，以下哪些要素是常见的？（）A.数据格式B.传输速率C.差错控制D.同步方式4、在集成运放的非线性应用中，以下哪些电路是常见的？（）A.电压比较器B.方波发生器C.三角波发生器D.锯齿波发生器5、对于数字电路中的编码器，以下哪些说法是正确的？（）A.可以将多个输入信号编码为较少位的输出B.分为普通编码器和优先编码器C.常用于数据压缩和传输D.输出信号是二进制编码6、在集成运放的电源去耦电路中，以下哪些元件是常用的？（）A.电容B.电感C.电阻D.二极管7、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8、在放大器的频率补偿中，以下哪些方法可以采用？（）A.滞后补偿B.超前补偿C.滞后-超前补偿D.不进行补偿9、在集成运算放大器的应用中，以下哪些属于常见的电路类型？（）A.比例运算电路B.加法运算电路C.减法运算电路D.积分运算电路10、在模拟乘法器的集成电路中，以下哪些保护功能可能会包含？（）A.过流保护B.过热保护C.短路保护D.过压保护三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）化简逻辑函数F(A,B,C,D)=Σm(0,1,4,5,8,9,12,13)，并用最少的门电路实现。2、（本题5分）描述计数器的分类（如同步计数器和异步计数器）及其工作特点，并举例说明其应用。3、（本题5分）简述PN结的形成过程及其单向导电性的原理。4、（本题5分）简述电磁波在超材料中的应用。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一个光伏电站的发电量低于预期，尽管天气条件良好。请分析可能影响光伏电站发电效率的因素，如光伏板污垢、逆变器效率低下、组串连接故障等，并提出相应的检测和维护方法，以提高电站的