辽宁税务高等专科学校《系统建模与仿真课程设计》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25个小题，每小题1分，共25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、已知一个数字系统的时钟频率为200MHz，若要通过一个计数器产生一个周期为10μs的方波信号，计数器的模值应该是多少？（）A.2000B.20000C.200000D.20000002、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3、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路不属于电机正反转控制电路？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.电阻分压电路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、在电力系统的防雷保护中，避雷针和避雷线是常见的防雷装置。它们的作用是将雷电吸引到自身，并通过接地装置将雷电流引入大地。下列关于避雷针和避雷线保护范围计算方法的描述，错误的是（）A.保护范围的大小与避雷针和避雷线的高度成正比B.保护范围的形状通常是一个圆锥体或圆柱体C.计算保护范围时需要考虑被保护物体的高度D.保护范围的确定与雷电的强度和极性无关6、在一个集成运放构成的对数运算电路中，若输入为正电压，且输入电压增大，输出电压将：（）A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大7、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)8、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9、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10、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆11、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为2mA/V，截距为-1mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.5VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.5VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.5VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.5V12、有一个基于JK触发器设计的时序逻辑电路，初始状态为0。在连续的三个时钟脉冲作用下，输入J=1，K=0，然后J=0，K=1，最后J=1，K=1。那么在第三个时钟脉冲上升沿过后，触发器的输出状态最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对13、在数字电路设计中，需要考虑电路的可扩展性。以下哪种设计方法可以提高电路的可扩展性？（）A.使用固定的电路结构B.减少电路的功能C.采用模块化设计D.降低电路的性能14、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为18V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.16VB.18VC.20VD.22V15、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16、在一个大型工厂的电力系统中，有多个不同功率的电机在运行。当其中一台大功率电机突然启动时，可能会对整个电力系统造成电压波动。以下哪种设备可以有效地减少这种电压波动？（）A.变压器B.电容器C.电抗器D.断路器17、某场效应管的转移特性曲线如图所示（给出具体图形描述），请问该场效应管的类型和阈值电压约为多少？（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V18、在一个电子设备的电源电路中，需要将交流电转换为直流电。以下哪种电路元件通常被用于这一转换过程？（）A.变压器B.二极管C.三极管D.电容器19、在一个电力系统中，需要对电力设备进行绝缘电阻的测量。以下哪个仪器可以用于绝缘电阻的测量？（）A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.示波器20、在一个电气设备的控制系统中，需要对多个输入信号进行逻辑处理。可以使用逻辑门电路，如与门、或门、非门等，来实现这些逻辑功能。逻辑门电路的输入和输出只有高电平和低电平两种状态。以下关于逻辑门电路的描述，正确的是（）A.与门的输出只有在所有输入都为高电平时才为高电平B.或门的输出只要有一个输入为高电平就为高电平C.非门的输出与输入总是相反D.以上都是21、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=3V时，漏极电流ID从2mA变化到4mA，对应的VDS从8V变化到10V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS22、在电动力学中，假设存在一个静电场，其电势分布为φ=x^2+y^2-z^2。则在点(1,1,1)处的电场强度大小为：（）A.2√3B.2C.4D.4√323、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为10V，负载电阻为1kΩ，电容为100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.9VB.10VC.12VD.14V24、有一个数字电路用于检测输入的8位二进制数中相邻两位是否相同。当输入为10011001时，电路输出为0，表示相邻两位不完全相同。若输入变为11100111，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.无法确定D.以上都不对25、电气控制系统中，为了实现电机的软启动，可以采用晶闸管调压电路。晶闸管调压电路通过改变晶闸管的导通角来调节输出电压，从而实现电机的平滑启动。以下关于晶闸管调压电路的描述，错误的是（）A.启动电流小，对电网冲击小B.可以实现无极调速C.功率因数低，谐波含量大D.适用于大容量电机的启动二、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、在电气控制设计中，选择电器元件时需要考虑哪些因素？A.工作环境B.额定电压和电流C.操作频率D.使用寿命2、在电子系统的时钟管理中，以下哪些因素需要考虑？（）A.时钟频率B.时钟抖动C.时钟相位D.时钟同步3、在通信电子技术中，以下哪些技术常用于信号调制？（）A.幅度调制B.频率调制C.相位调制D.脉冲编码调制4、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.无源PFCC.混合PFCD.数字PFC5、在电力系统的电能计量中，常用的计量方式有（）A.高供高计B.高供低计C.低供低计D.低供高计6、以下哪些属于电气控制系统中的检测元件？A.电流互感器B.电压互感器C.光电编码器D.压力传感器7、在模拟电路的噪声分析中，以下哪些类型的噪声是常见的？（）A.热噪声B.散粒噪声C.闪烁噪声D.突发噪声8、以下关于电磁波的偏振特性，说法正确的有（）A.线偏振波的电场方向固定B.圆偏振波的电场大小不变C.椭圆偏振波的电场方向和大小都变化D.偏振特性与波的传播方向有关9、对于数字系统的接口电路，以下哪些功能是常见的？（）A.电平转换B.数据缓冲C.信号隔离D.时钟同步10、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三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用FPGA实现一个简单的计数器。2、（本题5分）分析TTL逻辑门和CMOS逻辑门的特点及使用注意事项。3、（本题5分）设计一个能将4位二进制数转换为格雷码的电路。4、（本题5分）阐述如何设计一个数字信号的解调电路。5、（本题5分）用CPLD实现一个4位并行加法器。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气设备在雷雨天气经常遭受雷击损坏，给生产带来严重影响。经过对防雷设施的检测和周边环境的分析，发现是防雷接地电阻过大、避雷针保护范围不足以及电气设备未采取有效的雷电防护措施等原因所致。请深入分析雷击损坏设备的原因，并提出