天津城建大學(xué)《儀表與自動化控制》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津城建大學(xué)

《儀表與自動化控制》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在電動力學(xué)中，一個(gè)電荷量為q的粒子在電磁場中運(yùn)動，其拉格朗日量為L。若電磁場的標(biāo)勢為φ，矢勢為A，則粒子的哈密頓量為：（）A.H=p·v-L，其中p是動量B.H=p·v+qφ-L，其中p是動量C.H=p·v+qφ+qA·v-L，其中p是動量D.H=p·v+qφ-qA·v-L，其中p是動量2、在一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為方波，周期為10ms，幅度為1V，電容為1μF，電阻為100kΩ。經(jīng)過50ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-5VB.-4VC.4VD.5V3、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(jī)、同步調(diào)相機(jī)、并聯(lián)電容器和靜止無功補(bǔ)償器等。下列關(guān)于這些無功電源特點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是（）A.同步發(fā)電機(jī)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(jī)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(bǔ)償器響應(yīng)速度快，能夠平滑調(diào)節(jié)無功輸出4、在一個(gè)由集成運(yùn)放構(gòu)成的同相比例運(yùn)算電路中，若反饋電阻短路，此時(shí)電路將變成：（）A.反相比例運(yùn)算電路B.電壓跟隨器C.加法運(yùn)算電路D.減法運(yùn)算電路5、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)直流電源，其輸出電壓為12V，負(fù)載電阻為6Ω。若電源內(nèi)阻為2Ω，計(jì)算電源的輸出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W6、數(shù)字電路中的譯碼器可以將輸入的二進(jìn)制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。對于一個(gè)3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入代碼為全零時(shí)，會有幾個(gè)輸出為高電平？（）A.0個(gè)B.1個(gè)C.7個(gè)D.8個(gè)7、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對電機(jī)的軟啟動控制。以下哪種設(shè)備可以用于電機(jī)的軟啟動控制？（）A.自耦變壓器B.軟啟動器C.變頻器D.以上都是8、在一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，需要對多個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行順序控制。例如，先啟動某個(gè)設(shè)備，待其運(yùn)行穩(wěn)定后再啟動下一個(gè)設(shè)備。這種順序控制可以通過編程實(shí)現(xiàn)，也可以使用硬件邏輯電路實(shí)現(xiàn)。以下關(guān)于順序控制方式的選擇，正確的是（）A.編程實(shí)現(xiàn)靈活，但調(diào)試復(fù)雜B.硬件邏輯電路可靠，但修改困難C.對于復(fù)雜的順序控制，應(yīng)優(yōu)先選擇硬件邏輯電路D.編程實(shí)現(xiàn)和硬件邏輯電路效果相同，可隨意選擇9、在電動力學(xué)中，已知一個(gè)電磁波的電場強(qiáng)度為E=E0sin(kx-ωt)，則其磁場強(qiáng)度H的表達(dá)式為（假設(shè)波沿x軸正方向傳播，真空磁導(dǎo)率為μ0，真空介電常數(shù)為ε0）：（）A.H=(E0/ωμ0)sin(kx-ωt)B.H=(E0/c)sin(kx-ωt)C.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)D.H=(E0/c)cos(kx-ωt)10、在一個(gè)由多個(gè)邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知當(dāng)輸入信號A=1，B=0，C=1，D=0時(shí)，輸出為0?，F(xiàn)在保持A和D不變，將B改為1，C改為0，那么新的輸出結(jié)果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷11、在一個(gè)由集成運(yùn)放構(gòu)成的微分運(yùn)算電路中，若輸入為正弦波信號，輸出信號的相位將：（）A.超前輸入90度B.滯后輸入90度C.超前輸入180度D.滯后輸入180度12、有一個(gè)環(huán)形線圈，半徑為R，通有電流I。在圓心處的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為：（）A.μ0I/(2R)B.μ0I/(2πR)C.μ0ID.μ0I/R13、在一個(gè)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14、在電動力學(xué)中，一個(gè)電四極子在遠(yuǎn)處產(chǎn)生的電勢與距離r的關(guān)系為：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^415、在一個(gè)模擬電子電路中，需要對微弱的信號進(jìn)行放大。以下哪種放大器具有較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗？（）A.共射極放大器B.共基極放大器C.共集電極放大器D.差分放大器16、在一個(gè)模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實(shí)現(xiàn)較好的性能？（）A.共射極放大器和低通濾波器B.共基極放大器和高通濾波器C.共集電極放大器和帶通濾波器D.差分放大器和帶阻濾波器17、對于一個(gè)差分放大電路，若其差模增益為50，共模增益為0.1，則共模抑制比為：（）A.500B.50C.5000D.518、一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由電容和電阻組成的RC濾波電路，用于平滑直流電源的輸出電壓。若電容的值增大，濾波效果會如何變化？（）A.變好B.變差C.不變D.先變好后變差19、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的功耗和面積之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.優(yōu)化電路的布局和布線C.減少電路的功能D.以上都是20、一個(gè)數(shù)字系統(tǒng)使用ADC對一個(gè)緩慢變化的模擬信號進(jìn)行采樣，若ADC的轉(zhuǎn)換時(shí)間較長，為了減少誤差，應(yīng)該采取什么措施？（）A.增加采樣頻率B.降低采樣頻率C.使用更高分辨率的ADCD.使用更快的ADC21、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用比較器對兩個(gè)4位二進(jìn)制數(shù)進(jìn)行比較，若兩個(gè)數(shù)相等，比較器的輸出是什么電平？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.高阻態(tài)22、某場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖所示（給出具體圖形描述），請問該場效應(yīng)管的類型和閾值電壓約為多少？（）A.N溝道增強(qiáng)型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強(qiáng)型，-2VD.P溝道耗盡型，2V23、對于一個(gè)功率放大電路，在輸出功率相同的情況下，乙類功放的效率比甲類功放：（）A.低B.高C.相同D.無法確定24、在一個(gè)數(shù)字電子電路中，需要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的鎖存和傳輸。以下哪種集成電路可以實(shí)現(xiàn)這一功能？（）A.鎖存器B.寄存器C.計(jì)數(shù)器D.譯碼器25、在電力系統(tǒng)的短路電流計(jì)算中，需要考慮短路類型（如三相短路、兩相短路等）和短路點(diǎn)的位置。不同的短路類型和短路點(diǎn)位置會影響短路電流的大小和分布。下列關(guān)于短路電流計(jì)算中考慮因素的描述，錯(cuò)誤的是（）A.三相短路電流通常是最大的，對設(shè)備的危害也最大B.短路點(diǎn)距離電源越遠(yuǎn)，短路電流越小C.系統(tǒng)的運(yùn)行方式（如最大運(yùn)行方式和最小運(yùn)行方式）對短路電流沒有影響D.變壓器的短路阻抗二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在光電子技術(shù)中，以下哪些器件是常見的？（）A.發(fā)光二極管B.激光二極管C.光電二極管D.太陽能電池2、在模擬集成電路的版圖設(shè)計(jì)中，以下哪些因素需要考慮？（）A.器件匹配B.寄生效應(yīng)C.布線規(guī)則D.工藝兼容性3、在三相異步電動機(jī)的調(diào)速方法中，變極調(diào)速的特點(diǎn)包括以下哪些？A.調(diào)速平滑性好B.設(shè)備簡單C.只能有級調(diào)速D.適用于不需要無級調(diào)速的場合4、在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，以下哪些因素會影響系統(tǒng)的可靠性評估？（）A.設(shè)備的故障率B.設(shè)備的維修時(shí)間C.系統(tǒng)的運(yùn)行方式D.環(huán)境因素和人為因素。5、在電力系統(tǒng)的運(yùn)行中，以下哪些情況可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻率下降？（）A.大功率負(fù)荷突然投入B.發(fā)電機(jī)故障跳閘C.電網(wǎng)發(fā)生短路故障D.新能源發(fā)電出力減少6、在電子電路的布線中，以下哪些原則有助于減少干擾？（）A.縮短走線長度B.增加走線間距C.避免直角走線D.采用多層板7、在數(shù)字系統(tǒng)中，以下關(guān)于存儲器的描述，正確的有（）A.分為隨機(jī)存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）B.RAM中的數(shù)據(jù)可以隨時(shí)讀寫C.ROM中的數(shù)據(jù)在斷電后不會丟失D.存儲器的容量和地址線、數(shù)據(jù)線的數(shù)量有關(guān)8、在電氣控制線路中，常用的制動方法有哪些？A.能耗制動B.反接制動C.回饋制動D.機(jī)械制動9、對于數(shù)字電路中的模擬數(shù)字轉(zhuǎn)換（ADC），以下哪些因素會影響其性能？（）A.分辨率B.轉(zhuǎn)換速度C.精度D.輸入電壓范圍10、對于電動力學(xué)中的超導(dǎo)現(xiàn)象，以下描述恰當(dāng)?shù)挠校ǎ〢.電阻為零B.內(nèi)部磁場為零C.存在臨界溫度和臨界磁場D.電流密度無限大三、簡答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋電力系統(tǒng)中的電力工程造價(jià)控制的要點(diǎn)和方法。2、（本題5分）闡述直流電動機(jī)調(diào)速的方法及原理。3、（本題5分）解釋如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡單的數(shù)字搶答器電路。4、（本題5分）闡述數(shù)字電路中邏輯代數(shù)的基本運(yùn)算規(guī)則和定律。5、（本題5分）解釋差動放大電路的工作原理及共模抑制比的概念。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)大型住宅小區(qū)的供電系統(tǒng)出現(xiàn)故障，部分居民樓停電。經(jīng)過初步檢查，發(fā)現(xiàn)變壓器油溫過高，配電柜內(nèi)有異味和放電聲。請分析可能導(dǎo)致這些故障的原因，如過載、短路、絕緣老化等，并闡述如何通過電氣測試和設(shè)備檢查來確定具體故障點(diǎn)，以及提出相應(yīng)的維修和改進(jìn)方案。2、