青島工程職業(yè)學院《電力電子技術及應用課程設計》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《電力電子技術及應用課程設計》2023-2024學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共35個小題，每小題1分，共35分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、已知一個集成穩(wěn)壓器的輸入電壓為18V，輸出電壓為12V，最大輸出電流為1.5A。若負載電阻為10Ω，請問該穩(wěn)壓器是否能正常工作？（）A.能，輸出功率足夠B.能，輸出電流未超過最大值C.不能，輸出功率不足D.不能，輸出電流超過最大值2、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設備進行狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷。以下哪種技術可以實現(xiàn)對設備的實時監(jiān)測和故障預警？（）A.傳感器技術B.人工智能技術C.大數(shù)據(jù)分析技術D.以上都是3、有一個矩形波導，橫截面的長和寬分別為a和b，其中a>b。當電磁波在其中傳播時，能夠傳播的最低頻率對應的模式是：（）A.TE10B.TE01C.TM10D.TM014、假設存在一個時諧電磁場，電場強度的復數(shù)形式為E=E0exp(i(k·r-ωt))，其中k是波矢，ω是角頻率。則磁場強度的復數(shù)形式為（真空磁導率為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))5、在一個電子設備的顯示屏中，需要控制像素的亮度和顏色。以下哪種技術通常被用于實現(xiàn)這一目的？（）A.液晶顯示技術B.等離子顯示技術C.發(fā)光二極管顯示技術D.以上都是6、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的編碼和解碼。以下哪種編碼方式具有糾錯功能？（）A.二進制編碼B.格雷碼C.漢明碼D.以上都是7、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的啟動和停止控制。以下哪種設備不屬于電機啟動和停止控制設備？（）A.接觸器B.繼電器C.變頻器D.變壓器8、在一個基于組合邏輯的數(shù)字電路中，有三個輸入信號X、Y、Z，其對應的邏輯表達式為F=(X+Y)·Z。若X=1，Y=0，Z=1，那么該電路的輸出F是多少？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對9、在一個RC低通濾波電路中，電阻為30kΩ，電容為0.05μF，輸入信號的頻率為200Hz，那么該電路的輸出電壓與輸入電壓的比值約為多少？（）A.0.866B.0.707C.0.5D.0.2510、在一個電子電路的調(diào)試過程中，發(fā)現(xiàn)電路的輸出電壓不穩(wěn)定。以下哪個因素可能導致輸出電壓不穩(wěn)定？（）A.電源電壓波動B.電子元件老化C.電路負載變化D.以上都是11、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實現(xiàn)。對于一個行波進位加法器，它的主要缺點是什么？（）A.速度慢B.電路復雜C.功耗高D.占用空間大12、在一個電子設備的通信系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)信號的調(diào)制和解調(diào)。以下哪種調(diào)制方式具有較高的抗干擾能力？（）A.幅度調(diào)制（AM）B.頻率調(diào)制（FM）C.相位調(diào)制（PM）D.以上都是13、有一個電偶極子，電偶極矩為p，位于均勻外電場E中。電偶極子所受的力矩大小為：（）A.p×EB.p·EC.|p×E|D.|p·E|14、某電力系統(tǒng)中，有一個大型工廠采用了高電壓等級的專用變電站供電。為了保證該工廠的供電可靠性，在變電站的設計中，需要考慮多種因素。下列關于專用變電站設計中提高供電可靠性措施的描述，錯誤的是（）A.采用雙電源進線B.安裝備用變壓器C.增加變電站的出線回路數(shù)D.采用簡單的主接線形式15、某集成運放的開環(huán)增益為120dB，共模抑制比為100dB。若輸入一個共模電壓為2V的信號，差模電壓為20mV的信號，請問輸出電壓約為多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V16、在相對論電動力學中，一個靜止質(zhì)量為m0的粒子以速度v運動。若光速為c，則其動能為：（）A.m0c^2(1-√(1-v^2/c^2))B.m0c^2(√(1-v^2/c^2)-1)C.m0v^2/2D.m0c^2(1-1/√(1-v^2/c^2))17、在一個由理想運算放大器組成的反相比例運算電路中，輸入電壓為1V，反饋電阻Rf為100kΩ，輸入電阻Ri為10kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V18、在一個RC橋式正弦波振蕩電路中，若要提高振蕩頻率，可以采取的措施是：（）A.增大R的值B.增大C的值C.減小R的值D.減小C的值19、考慮一個邊長為L的正立方體區(qū)域，內(nèi)部存在均勻電場E。通過該立方體表面的電通量為：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.020、某數(shù)字電路用于將十六進制數(shù)轉換為二進制數(shù)。當輸入的十六進制數(shù)為0F時，經(jīng)過電路轉換后的二進制數(shù)輸出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.000021、某數(shù)字電路的功能是判斷輸入的5位二進制數(shù)是否為回文數(shù)（即正著讀和倒著讀都一樣）。當輸入為10101時，電路輸出為1，表示是回文數(shù)?，F(xiàn)在輸入變?yōu)?1011，電路的輸出應該是（）A.1B.0C.無法確定D.以上選項均錯誤22、在一個電氣設備的控制系統(tǒng)中，需要對電機的轉速進行反饋控制。常用的轉速傳感器有光電編碼器、霍爾傳感器等。光電編碼器精度高，但對安裝要求嚴格；霍爾傳感器安裝方便，但精度相對較低。以下關于轉速傳感器選擇的說法，正確的是（）A.精度要求高時應選擇霍爾傳感器B.安裝空間有限時應選擇光電編碼器C.考慮成本時應優(yōu)先選擇光電編碼器D.根據(jù)具體應用需求綜合考慮選擇23、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲和讀取。以下哪種集成電路可以實現(xiàn)這一功能？（）A.計數(shù)器B.譯碼器C.寄存器D.加法器24、對于一個由JK觸發(fā)器構成的時序電路，已知J=1，K=0，在時鐘脈沖的作用下，觸發(fā)器的狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化？（）A.置1B.置0C.保持原態(tài)D.翻轉25、某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個復雜的邏輯關系進行控制。可以使用組合邏輯電路或者時序邏輯電路來實現(xiàn)。組合邏輯電路輸出僅取決于當前輸入，時序邏輯電路輸出則取決于當前輸入和過去的狀態(tài)。以下關于這兩種邏輯電路選擇的描述，正確的是（）A.邏輯關系簡單時應選擇時序邏輯電路B.對輸出的時序有要求時應選擇組合邏輯電路C.組合邏輯電路的設計比時序邏輯電路簡單D.根據(jù)具體的邏輯需求和性能要求進行選擇26、有一個數(shù)字電路用于檢測輸入的8位二進制數(shù)中相鄰兩位是否相同。當輸入為10011001時，電路輸出為0，表示相鄰兩位不完全相同。若輸入變?yōu)?1100111，那么電路的輸出最可能是（）A.0B.1C.無法確定D.以上都不對27、某集成運放的單位增益帶寬為1MHz，開環(huán)增益為100dB。若要使閉環(huán)增益為20dB，請問該電路的帶寬約為多少？（）A.10kHzB.20kHzC.50kHzD.100kHz28、在電力系統(tǒng)的無功功率平衡中，無功電源包括同步發(fā)電機、同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器和靜止無功補償器等。下列關于這些無功電源特點的描述，錯誤的是（）A.同步發(fā)電機既能發(fā)出有功功率，也能發(fā)出無功功率B.同步調(diào)相機只能發(fā)出無功功率，不能吸收無功功率C.并聯(lián)電容器輸出的無功功率與電壓平方成正比D.靜止無功補償器響應速度快，能夠平滑調(diào)節(jié)無功輸出29、一個邊長為L的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場B中。若線圈平面與磁場方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^230、在一個數(shù)字電路設計中，需要選擇合適的時鐘信號源。以下哪種時鐘信號源具有較高的穩(wěn)定性和精度？（）A.晶體振蕩器B.555定時器C.數(shù)字信號發(fā)生器D.隨機信號源31、在一個LC并聯(lián)諧振電路中，當外加信號頻率等于諧振頻率時，電路的阻抗呈現(xiàn)為：（）A.純電阻，且阻值最大B.純電阻，且阻值最小C.電容性D.電感性32、在一個工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，有一個PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號包括各種傳感器的檢測信號，輸出信號控制電機的啟停和速度。如果其中一個傳感器出現(xiàn)故障，導致輸入信號錯誤，而PLC程序沒有相應的錯誤處理機制，那么系統(tǒng)可能會出現(xiàn)什么情況？（）A.停止運行B.繼續(xù)正常運行C.運行速度改變D.出現(xiàn)不可預測的動作33、在一個有源濾波電路中，截止頻率為500Hz，通帶增益為3，若采用一階高通濾波器，那么其電容和電阻的值大約應為多少？（）A.0.637μF，530.5ΩB.0.637μF，1061ΩC.1.274μF，530.5ΩD.1.274μF，1061Ω34、對于一個采用同步清零方式的計數(shù)器，在計數(shù)過程中，若在清零信號有效時同時有計數(shù)脈沖輸入，那么計數(shù)器的狀態(tài)會怎樣變化？（）A.立即清零B.完成當前計數(shù)后清零C.保持不變D.不確定35、電氣控制中，常常需要對電機進行調(diào)速。直流電機調(diào)速系統(tǒng)和交流電機調(diào)速系統(tǒng)各有特點。直流電機調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、精度高的優(yōu)點，但結構復雜、成本較高；交流電機調(diào)速系統(tǒng)則相對簡單、成本低，但調(diào)速性能在某些方面不如直流電機。在以下應用場景中，更適合采用直流電機調(diào)速系統(tǒng)的是（）A.對調(diào)速精度要求不高的風機控制B.高精度的數(shù)控機床主軸驅(qū)動C.一般的水泵控制D.普通的傳送裝置驅(qū)動二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在數(shù)字電路中，以下哪些因素會影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性？（）A.電源噪聲B.電磁干擾C.邏輯競爭D.時鐘抖動2、對于數(shù)字系統(tǒng)中的片上系統(tǒng)（SoC），以下哪些特點是其具備的？（）A.高度集成B.功能強大C.設計復雜D.成本較高3、以下哪些是數(shù)字電路中常見的時序邏輯電路模型？（）A.米利型B.摩爾型C.杰弗遜型D.亞當斯型4、在電動力學中，以下哪些情況會導致電磁輻射的增強（）A.同步輻射B.陣列天線C.諧振腔D.無序散射5、電力系統(tǒng)中的輸電線路參數(shù)包括（）A.電阻B.電抗C.電納D.電導6、在數(shù)字電路的時序分析中，需要考慮的因素包括（）A.時鐘信號的周期和占空比B.觸發(fā)器的建立時間和保持時間C.信號的傳輸延遲D.電路的工作頻率7、在數(shù)字電路中，以下哪些因素會影響信號的傳輸速度？（）A.導線的長度B.邏輯門的類型C.工作頻率D.負載的大小8、對于數(shù)字系統(tǒng)中的存儲層次結構，以下哪些層次是常見的？（）A.寄存器B.高速緩存C.主存D.外存9、電力系統(tǒng)中的串聯(lián)補償裝置的作用包括（）A.提高輸電線路的輸送能力B.改善系統(tǒng)的穩(wěn)定性C.調(diào)整線路的電壓分布D.降低線路損耗10、直流調(diào)速系統(tǒng)中，常用的調(diào)速指標有哪些？A.調(diào)速范圍B.靜差率C.平滑性D.經(jīng)濟性三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）說明電氣控制中如何實現(xiàn)電氣設備的智能化控制。2、（本題5分）設計一個能對8421BCD碼進行加法運算的組合邏輯電路。3、（本題5分）解釋電磁場的能量守恒和能流密度的概念。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）一個智能工廠的電氣自