河南理工大學《電機學課程設計》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁河南理工大學

《電機學課程設計》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共20個小題，每小題1分，共20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、考慮一個均勻介質(zhì)中的平面電磁波，電場強度E和磁場強度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c為光速。若E的方向沿x軸，H的方向沿y軸，則波的傳播方向為：（）A.z軸正方向B.z軸負方向C.x軸正方向D.x軸負方向2、在一個電氣設備的控制系統(tǒng)中，需要對溫度進行控制。除了采用熱電偶和熱電阻作為溫度傳感器外，還可以使用紅外線傳感器。紅外線傳感器具有非接觸測量、響應速度快等優(yōu)點，但也存在測量范圍有限等缺點。以下關于紅外線傳感器的描述，正確的是（）A.適用于測量高溫物體的溫度B.測量精度不受環(huán)境溫度影響C.對被測物體的表面狀態(tài)不敏感D.可以實現(xiàn)遠距離測量3、在電磁波的傳播中，已知某一時刻電場強度的方向沿x軸正方向，磁場強度的方向沿y軸正方向。經(jīng)過一段時間后，電場強度的方向變?yōu)檠貀軸正方向，那么此時磁場強度的方向應該是：（）A.沿x軸正方向B.沿x軸負方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負方向4、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要對一臺三相異步電動機進行正反轉(zhuǎn)控制，采用接觸器聯(lián)鎖的方式。若要實現(xiàn)電機從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)，必須先按下停止按鈕，待電機完全停止后再按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕。以下關于這種控制方式的描述，正確的是（）A.提高了系統(tǒng)的可靠性B.降低了操作的復雜性C.增加了系統(tǒng)的響應速度D.減少了接觸器的使用數(shù)量5、有一個復雜的電力網(wǎng)絡，包含多個電源和負載，其中有一個節(jié)點的注入電流之和為5A，流出電流之和為3A。根據(jù)基爾霍夫電流定律，該節(jié)點與外部電路相連的支路中，電流的大小和方向應為（）A.2A，流入節(jié)點B.2A，流出節(jié)點C.8A，流入節(jié)點D.8A，流出節(jié)點6、在電力系統(tǒng)的短路計算中，通常采用標幺值進行計算。標幺值的定義是實際值與基準值的比值。若選取基準容量為100MVA，基準電壓為平均額定電壓，一臺變壓器的額定容量為50MVA，短路電壓百分數(shù)為10%。則該變壓器電抗的標幺值約為（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.57、在一個由理想運放構成的減法運算電路中，兩個輸入電壓分別為3V和2V，對應的輸入電阻均為20kΩ，反饋電阻為40kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V8、在電力系統(tǒng)的自動化控制中，AGC（自動發(fā)電控制）系統(tǒng)的主要功能是根據(jù)系統(tǒng)的負荷變化，自動調(diào)整發(fā)電機的出力，以維持系統(tǒng)頻率和聯(lián)絡線功率在規(guī)定的范圍內(nèi)。AGC系統(tǒng)通常由控制中心、信息采集系統(tǒng)和執(zhí)行機構組成。下列關于AGC系統(tǒng)工作原理的描述，錯誤的是（）A.信息采集系統(tǒng)實時監(jiān)測系統(tǒng)的頻率、聯(lián)絡線功率和發(fā)電機出力等參數(shù)B.控制中心根據(jù)監(jiān)測數(shù)據(jù)計算出需要調(diào)整的發(fā)電機出力C.執(zhí)行機構直接控制發(fā)電機的調(diào)速器和勵磁系統(tǒng)，實現(xiàn)出力調(diào)整D.AGC系統(tǒng)只考慮系統(tǒng)的頻率偏差，不考慮聯(lián)絡線功率偏差9、在一個RC串聯(lián)電路中，若輸入為方波信號，經(jīng)過足夠長的時間后，輸出信號將趨近于：（）A.方波B.三角波C.正弦波D.直流信號10、數(shù)字電路中的比較器可以比較不同位數(shù)的二進制數(shù)。對于一個8位比較器，當兩個輸入分別為10101010和01010101時，輸出結果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定11、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12、在一個由理想運放組成的同相比例運算電路中，反饋電阻Rf=100kΩ，輸入電阻Ri=10kΩ，輸入電壓為0.5V，那么輸出電壓約為多少？（）A.5VB.4.5VC.5.5VD.6V13、某電力用戶的用電設備主要為異步電動機和照明燈具。異步電動機的啟動電流較大，會對電力系統(tǒng)造成沖擊。為了減小這種沖擊，下列措施中有效的是（）A.采用軟啟動裝置B.增加供電線路的電阻C.降低電源電壓D.減少照明燈具的數(shù)量14、數(shù)字電路中的比較器可以比較兩個輸入信號的大小。對于一個4位比較器，當兩個輸入均為1010時，輸出結果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定15、在一個數(shù)字電路實驗中，需要觀察信號的邏輯關系。以下哪種儀器最適合用于這個目的？（）A.示波器B.萬用表C.邏輯分析儀D.頻率計16、在一個電子設備的電源電路中，需要防止過壓和過流。以下哪種電子元件可以用于防止過壓和過流？（）A.壓敏電阻B.保險絲C.二極管D.三極管17、在一個數(shù)字電路中，使用譯碼器將4位二進制編碼轉(zhuǎn)換為16個輸出信號，若輸入編碼為1010，那么哪些輸出端會為有效電平？（）A.第10個輸出端B.第11個輸出端C.第8個和第12個輸出端D.以上都不對18、在一個RC高通濾波電路中，電阻為10kΩ，電容為0.1μF，輸入信號的頻率為100Hz，那么該電路的輸出電壓與輸入電壓的比值約為多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.007919、在電力系統(tǒng)的可靠性評估中，常用的指標有停電頻率、停電持續(xù)時間和供電可靠率等。下列關于這些可靠性指標計算方法和意義的描述，錯誤的是（）A.停電頻率是指單位時間內(nèi)的停電次數(shù)B.停電持續(xù)時間是指每次停電的時長總和C.供電可靠率是指用戶在統(tǒng)計期間內(nèi)的正常供電時間與總時間的比值D.可靠性指標越高，說明電力系統(tǒng)的可靠性越好，但建設和運行成本也越高20、在電動力學中，考慮一個無限長直導線，通有恒定電流。已知在距離導線為r處的磁感應強度為B，若電流增大為原來的2倍，同時距離導線增大為原來的3倍，此時該處的磁感應強度變?yōu)椋海ǎ〢.2B/9B.2B/3C.6BD.9B/2二、多選題（本大題共15小題，每小題2分，共30分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在PLC通信網(wǎng)絡中，常見的通信方式有哪些？A.串口通信B.以太網(wǎng)通信C.現(xiàn)場總線通信D.無線通信2、以下關于數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器，哪些說法是正確的？（）A.可以從多個輸入數(shù)據(jù)中選擇一個輸出B.控制信號決定選擇哪一路輸入C.常用于信號切換和復用D.有多位數(shù)據(jù)選擇器和單比特數(shù)據(jù)選擇器3、在電力系統(tǒng)的自動化控制中，以下哪些技術可以實現(xiàn)遠程監(jiān)控和控制？（）A.通信技術B.傳感器技術C.計算機技術D.自動化控制技術4、以下關于電力系統(tǒng)自動化的描述，正確的是（）A.包括調(diào)度自動化、變電站自動化等B.可以提高電力系統(tǒng)的運行可靠性C.依賴于計算機技術和通信技術D.能夠?qū)崿F(xiàn)對電力系統(tǒng)的實時監(jiān)控和控制5、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.機械制動6、在電力系統(tǒng)的規(guī)劃中，以下哪些因素會影響變電站的容量選擇？（）A.負荷增長預測B.電源的接入容量C.電網(wǎng)的結構和可靠性要求D.環(huán)境和土地利用限制7、以下關于電力系統(tǒng)負荷預測的方法，正確的有（）A.時間序列法B.回歸分析法C.人工神經(jīng)網(wǎng)絡法D.模糊預測法8、以下關于數(shù)字電路中的FPGA（現(xiàn)場可編程門陣列）的描述，正確的是（）A.具有可編程性，可以實現(xiàn)各種數(shù)字邏輯功能B.開發(fā)過程相對靈活C.適合小批量、快速原型開發(fā)D.性能通常低于專用集成電路9、在電力系統(tǒng)的自動化系統(tǒng)中，以下哪些功能是常見的？（）A.數(shù)據(jù)采集與監(jiān)控B.自動發(fā)電控制C.自動電壓控制D.故障診斷與處理10、以下哪些屬于電氣控制系統(tǒng)中的執(zhí)行電器？A.電動機B.電磁閥C.電磁離合器D.電動調(diào)節(jié)閥11、在數(shù)字電路的可靠性設計中，以下哪些措施是有效的？（）A.采用容錯技術B.進行熱設計C.增加濾波電容D.提高布線的抗干擾能力12、在數(shù)字電路的優(yōu)化設計中，以下哪些方面可以考慮？（）A.減少邏輯門的數(shù)量B.提高電路的工作速度C.降低電路的功耗D.增強電路的可擴展性13、在電力系統(tǒng)的故障分析中，以下哪些工具可以用于計算故障電流？（）A.對稱分量法B.短路電流計算軟件C.電路分析軟件D.經(jīng)驗公式法14、在工廠的電氣照明系統(tǒng)中，以下哪些因素需要考慮？（）A.照明強度B.照明均勻度C.節(jié)能要求D.燈具的使用壽命15、在正弦波振蕩器的起振過程中，以下哪些因素會影響起振速度？（）A.放大電路的增益B.選頻網(wǎng)絡的品質(zhì)因數(shù)C.反饋網(wǎng)絡的參數(shù)D.電源電壓的穩(wěn)定性三、簡答題（本大題共6個小題，共30分)1、（本題5分）設計一個滿足特定頻率響應的集成運放電路。2、（本題5分）探討集成運放的非理想特性對實際電路的影響。3、（本題5分）簡述觸發(fā)器的基本類型及特點，如RS觸發(fā)器、JK觸發(fā)器和D觸發(fā)器。4、（本題5分）計算多級放大電路中各級之間的耦合方式對總性能的影響。5、（本題5分）分析在高頻情況下電容和電感的等效模型及其對電路的影響。6、（本題5分）分析共源極放大電路的性能特點，包括輸入輸出電阻和電壓