湖南工业大学科技学院《电气控制与PLC应用技术》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电气控制与PLC应用技术》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、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2、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3、在一个RC高通滤波电路中，电阻为10kΩ，电容为0.1μF，输入信号的频率为100Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.00794、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制5、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能6、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7、在一个电气控制系统中，使用了触摸屏作为人机交互界面。操作人员可以通过触摸屏输入控制指令、查看系统运行状态和参数。触摸屏与控制器通过通信协议进行数据交换。关于这种触摸屏人机交互方式，以下描述错误的是（）A.操作直观方便B.界面可定制性强C.通信速度快，实时性好D.对操作人员的技术要求高8、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行滤波。以下哪种滤波器具有较好的通带平坦度和阻带衰减特性？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器9、有一个电力系统，其输电线路采用架空线路和电缆线路混合的方式。架空线路容易受到外界环境的影响，如雷击、风灾等；电缆线路则具有较高的可靠性，但成本较高。在进行线路规划时，需要综合考虑这些因素。下列关于架空线路和电缆线路选择的原则，错误的是（）A.在城市中心区域，为了减少对环境的影响，应优先选择电缆线路B.在长距离输电中，为了降低成本，应优先选择架空线路C.对于重要的负荷，应采用架空线路以提高供电可靠性D.在跨越河流、山谷等特殊地段，应根据实际情况选择架空线路或电缆线路10、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11、有一个磁偶极子，磁矩为m，位于均匀外磁场B中。磁偶极子具有的势能为：（）A.-m·BB.m·BC.|m×B|D.|m·B|12、某电力系统采用中性点不接地方式运行。当系统发生单相接地故障时，下列关于故障特征和处理方法的描述，正确的是（）A.故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压，允许继续运行1-2小时B.故障相电压为零，非故障相电压不变，必须立即停电处理C.故障相电压升高为线电压，非故障相电压降低为相电压，允许继续运行1-2小时D.故障相电压升高为线电压，非故障相电压不变，必须立即停电处理13、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电力设备预防性试验的内容？（）A.绝缘电阻试验B.耐压试验C.短路试验D.接地电阻试验14、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.5V15、在一个由集成运放构成的积分运算电路中，若输入为方波信号，经过一段时间后，输出信号将呈现为：（）A.三角波B.正弦波C.锯齿波D.矩形波16、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个8选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个17、在电动力学中，对于一个静电场，若已知其电势分布函数φ(x,y,z)，则电场强度可以通过以下哪个公式计算得到：（）A.E=-∇φB.E=∇φC.E=-∂φ/∂tD.E=∂φ/∂t18、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.0.2519、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和放大。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.加法器和比较器B.计数器和译码器C.滤波器和放大器D.编码器和解码器20、对于一个集成运放构成的精密整流电路，当输入为正半周时，二极管的工作状态是：（）A.导通B.截止C.半导通D.不确定二、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2、在电力系统的无功优化中，目标函数通常包括（）A.网损最小B.投资成本最低C.电压质量最优D.无功补偿设备安装量最少3、以下关于数字信号的特点，哪些描述是准确的？（）A.只有离散的数值B.抗干扰能力强C.便于存储和处理D.传输过程中容易失真4、以下哪些属于直流电动机的励磁方式？A.他励B.并励C.串励D.复励5、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6、以下关于数字电路中的锁存器的描述，正确的是（）A.能够保持数据直到新的数据输入B.与触发器的功能相似，但触发方式不同C.常用于数据的暂存D.可以实现数据的同步传输7、以下关于电力系统中的配电网自动化的描述，正确的有（）A.可以提高供电质量B.实现故障的快速定位和隔离C.优化配电网的运行方式D.降低运维成本8、在模拟电路的仿真中，以下哪些软件是常用的？（）A.MultisimB.PSPICEC.MATLABD.PROTEUS9、在集成运放的应用中，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.积分运算电路D.微分运算电路10、电力系统中的操作过电压包括（）A.合闸过电压B.分闸过电压C.电弧接地过电压D.解列过电压11、电气控制系统的可靠性设计包括哪些方面？A.采用冗余技术B.提高元件质量C.优化电路结构D.进行可靠性测试12、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13、电力系统中的电能质量指标包括（）A.电压偏差B.频率偏差C.谐波含量D.三相电压不平衡度14、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15、在工厂的电气安全中，以下哪些措施可以保障人员安全？（）A.接地保护B.漏电保护C.绝缘监测D.安全标识三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）简述电动力学中达朗贝尔方程的物理意义。2、（本题5分）分析电力系统可靠性评估的指标和方法。3、（本题5分）推导均匀介质中电磁波的坡印廷矢量。4、（本题5分）用门电路设计一个能实现三变量多数表决功能的电路。5、（本题5分）分析图中所示的乘法器电路，说明其实现原理。6、（本题5分）讨论