山东科技大学《工业过程控制》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《工业过程控制》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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35个小题，每小题1分，共35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、对于一个由三极管构成的射极跟随器，已知三极管的β=120，基极电流IB=30μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=18V，发射极电阻RE=2kΩ。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.20ΩB.30ΩC.40ΩD.50Ω2、一个边长为L的正方形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中。若线圈平面与磁场方向平行，线圈所受的磁力矩大小为：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^23、在电力系统的电能质量分析中，电压偏差是指供电电压与额定电压之间的差值。电压偏差过大可能会影响电气设备的正常运行。下列关于电压偏差产生原因的描述，错误的是（）A.电力系统的无功功率不足会导致电压偏低B.电力系统的有功功率不足会导致电压偏低C.线路阻抗过大可能会引起电压损失，导致电压偏差D.负荷的功率因数过低会导致电压偏差4、在一个电气控制系统中，使用了一个光电编码器来测量电机的转速。若编码器的安装松动，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量值偏小B.测量值偏大C.测量值不稳定D.测量值为零5、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6、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7、在电磁波的辐射中，一个电偶极子的电偶极矩随时间作简谐变化，其频率为f。则辐射出的电磁波的波长为：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)8、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度报警电路。当温度超过设定值时，报警灯应亮起，但实际情况是报警灯闪烁。可能的原因是？（）A.报警灯故障B.PLC输出点接触不良C.控制程序逻辑错误D.以上都有可能9、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.20010、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（）A.控制精度受热电偶精度影响大B.响应速度快，适用于快速变化的温度控制C.容易受到外界干扰，稳定性差D.成本低，适用于大规模应用11、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/∂t12、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13、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14、在一个集成运放构成的低通滤波电路中，若增大电容的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低15、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为±15V，负载电阻为12Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（）A.14.06WB.18.75WC.28.125WD.37.5W16、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为1010。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为1。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（）A.1110B.1101C.0111D.101117、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的亮度。以下哪种方法可以实现显示屏亮度的调节？（）A.改变电源电压B.改变显示屏的对比度C.使用脉宽调制（PWM）技术D.以上都是18、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.测量结果始终为零19、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h20、在一个高压变电站中，需要对电力设备进行绝缘监测。以下哪种方法可以有效地检测设备的绝缘状况？（）A.测量设备的接地电阻B.测量设备的泄漏电流C.测量设备的耐压值D.以上都是21、在数字电路设计中，需要考虑电路的可靠性。以下哪种方法可以提高数字电路的可靠性？（）A.增加冗余逻辑B.提高时钟频率C.减少电路的规模D.使用低质量的元件22、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V23、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（）A.幅度B.频率C.占空比D.相位24、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的温度控制系统。温度传感器采用热电偶，其输出信号经过变送器转换为标准电流信号输入PLC。若变送器的输出信号偏差较大，会对温度控制产生什么影响？（）A.温度控制精度降低B.温度失控C.温度控制滞后D.无影响25、在一个风力发电场中，风力发电机将风能转化为电能。当风速变化时，风力发电机的输出功率也会随之变化。为了稳定风力发电机的输出功率，可以采用以下哪种技术？（）A.储能技术B.变频技术C.无功补偿技术D.谐波治理技术26、一个数字系统使用8-3线优先编码器对8个输入信号进行编码，若输入信号I7为有效低电平，其他输入为高电平，那么输出的编码是多少？（）A.111B.000C.110D.01127、在一个数字电路中，使用了数据选择器从4个输入数据中选择一个输出。控制信号为2位二进制数，当控制信号为10时，选择的输入数据应该是（）A.第1个B.第2个C.第3个D.第4个28、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29、一个数字系统使用DAC（数模转换器）产生一个锯齿波信号，若DAC的转换时间为1μs，系统时钟频率为1MHz，那么锯齿波的周期大约是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs30、已知一个数字电路的传播延迟时间为10ns，若该电路中包含5级相同的逻辑门，那么总的延迟时间大约是多少？（）A.10nsB.50nsC.100nsD.500ns31、有一个数字电路用于判断输入的7位二进制数是否能被5整除。当输入为1011010时，电路输出为0，表示不能被5整除。若输入变为1101001，那么电路的输出最可能是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误32、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33、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34、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35、假设存在一个时谐电磁场，电场强度的复数形式为E=E0exp(i(k·r-ωt))，其中k是波矢，ω是角频率。则磁场强度的复数形式为（真空磁导率为μ0）：（）A.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt))B.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))C.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))D.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt))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、在电气控制系统中，常用的速度检测元件有哪些？A.测速发电机B.旋转编码器C.电磁感应式传感器D.霍尔传感器2、以下哪些是电气控制系统中的指示电器？A.信号灯B.数字显示器C.电压表D.电流表3、在电力系统的故障诊断中，以下哪些方法可以用于检测故障？（）A.电气量测量B.非电气量测量C.人工智能算法D.专家系统4、以下关于电力系统中的自动重合闸装置的描述，正确的有（）A.可以提高供电可靠性B.适用于大多数短路故障C.分为单相重合闸和三相重合闸D.动作次数有限制5、在电力系统的继电保护配置中，以下哪些原则需要遵循？（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性6、以下关于数字电路中的竞争冒险现象，哪些描述是准确的？（）A.可能导致输出出现错误的尖峰脉冲B.可以通过增加冗余项来消除C.是由于信号传输延迟引起的D.在复杂电路中难以避免7、直流电机的换向极的作用是什么？A.改善换向B.削弱电枢反应C.产生磁场D.增加转矩8、在集成运放的参数测试中，以下哪些参数可以通过实验测量得到？（）A.输入失调电压B.开环增益C.输出电阻D.共模抑制比9、对于数字电路中的计数器，以下可以改变计数方向的方法有（）A.改变输入脉冲的极性B.调整控制信号C.重新设置初始值D.改变计数器的类型10、对于数字系统中的总线结构，以下哪些类型是常见的？（）A.数据总线B.地址总线C.控制总线D.扩展总线三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）电力系统中性点接地方式有哪些？各有什么特点？2、（本题5分）简述相对论中电场和磁场的变换关系。3、（本题5分）解释集成运放构成的电压比较器的阈值电压的确定方法和输出特性。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某电力变电站在运行过程中，多次发生