山東農(nóng)業(yè)大學(xué)《化工自動化及儀表》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀(jì)律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁山東農(nóng)業(yè)大學(xué)

《化工自動化及儀表》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、某數(shù)字電路用于比較兩個4位二進(jìn)制數(shù)的大小。當(dāng)輸入的兩個數(shù)分別為1011和1101時，電路輸出表示第一個數(shù)小于第二個數(shù)。若輸入變?yōu)?110和1010，那么此時電路的輸出應(yīng)該是（）A.第一個數(shù)大于第二個數(shù)B.第一個數(shù)小于第二個數(shù)C.兩個數(shù)相等D.無法確定2、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電能質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)測和分析。以下哪個指標(biāo)不屬于電能質(zhì)量的主要指標(biāo)？（）A.電壓偏差B.頻率偏差C.功率因數(shù)D.設(shè)備容量3、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的窗口比較器電路中，若要改變比較的上下限電壓，可以通過調(diào)整：（）A.輸入電壓B.反饋電阻C.參考電壓D.運(yùn)放的增益4、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一條自動化生產(chǎn)線，其中有一個步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)的步距角為1.8°，若要使電機(jī)旋轉(zhuǎn)90°，需要發(fā)送多少個脈沖？（）A.50B.100C.150D.2005、在一個場效應(yīng)管放大電路中，若采用自給偏壓電路，以下關(guān)于其特點(diǎn)的描述，錯誤的是：（）A.適用于增強(qiáng)型場效應(yīng)管B.電路結(jié)構(gòu)簡單C.輸入電阻較高D.穩(wěn)定性較好6、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電路可以實現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制？（）A.接觸器互鎖電路B.按鈕互鎖電路C.接觸器和按鈕雙重互鎖電路D.以上都不是7、在一個模擬電子電路中，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8、某電氣控制系統(tǒng)用于控制電梯的運(yùn)行，電梯的上升和下降由電動機(jī)通過曳引輪和鋼絲繩實現(xiàn)。若電動機(jī)的制動裝置出現(xiàn)故障，無法正常制動，在電梯滿載上升時突然斷電，會發(fā)生什么危險情況？（）A.電梯緩慢下降B.電梯急速下降C.電梯停在原處D.電梯上升到頂部9、在電力系統(tǒng)的絕緣配合中，需要根據(jù)系統(tǒng)的過電壓水平和設(shè)備的絕緣耐受能力來確定設(shè)備的絕緣等級。下列關(guān)于絕緣配合原則的描述，錯誤的是（）A.綜合考慮設(shè)備造價、運(yùn)行費(fèi)用和故障損失，力求經(jīng)濟(jì)合理B.對于不同類型的設(shè)備，采用相同的絕緣水平C.考慮過電壓的幅值、波形和持續(xù)時間等因素D.遵循相關(guān)的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范10、考慮一個無限長的同軸電纜，內(nèi)導(dǎo)體半徑為a，外導(dǎo)體半徑為b，中間填充介質(zhì)的介電常數(shù)為ε。當(dāng)內(nèi)導(dǎo)體上單位長度的電荷量為λ時，內(nèi)外導(dǎo)體間的電勢差為：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)11、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的三角波發(fā)生電路中，若改變電容的充電和放電時間常數(shù)，會影響三角波的：（）A.幅度B.頻率C.占空比D.相位12、在一個數(shù)字電路中，使用了多個計數(shù)器來實現(xiàn)特定的功能。其中一個4位二進(jìn)制計數(shù)器的初始值為0000，時鐘脈沖的頻率為1kHz。經(jīng)過5秒鐘后，該計數(shù)器的值最有可能是（）A.0101B.1001C.1100D.101013、在某電氣控制系統(tǒng)中，采用了智能儀表來顯示和記錄各種參數(shù)。智能儀表突然黑屏，但系統(tǒng)其他部分仍正常工作?？赡艿脑蚴?？（）A.儀表電源故障B.儀表顯示屏損壞C.儀表內(nèi)部電路故障D.以上都有可能14、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若要提高電路的輸入電阻，同時降低輸出電阻，可以采用的接法是：（）A.共射極B.共集電極C.共基極D.以上都不行15、電氣控制系統(tǒng)中，常常會出現(xiàn)電磁干擾的問題。電磁干擾可能會導(dǎo)致控制信號失真、設(shè)備誤動作等。為了減少電磁干擾的影響，可以采取多種措施，如屏蔽、濾波、接地等。以下關(guān)于電磁干擾抑制措施的描述，錯誤的是（）A.屏蔽可以完全消除電磁干擾B.濾波能夠去除特定頻率的干擾信號C.良好的接地有助于提高系統(tǒng)的抗干擾能力D.綜合使用多種措施可以更有效地抑制電磁干擾16、在相對論電動力學(xué)中，一個質(zhì)子以0.6c的速度運(yùn)動，其運(yùn)動質(zhì)量與靜止質(zhì)量的比值為：（）A.1.25B.1.67C.2.5D.1.517、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個自動化倉庫的堆垛機(jī)，堆垛機(jī)的水平和垂直運(yùn)動由兩個獨(dú)立的電機(jī)驅(qū)動。在運(yùn)行過程中，水平電機(jī)突然停止，而垂直電機(jī)正常工作?？赡艿墓收显蚴牵浚ǎ〢.水平電機(jī)過載B.水平電機(jī)驅(qū)動器故障C.控制水平電機(jī)的線路斷路D.以上都有可能18、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)監(jiān)測和評估。以下哪個方法不是電力設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測和評估的方法？（）A.在線監(jiān)測B.離線檢測C.定期試驗D.隨機(jī)抽樣19、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺數(shù)控機(jī)床的刀具換刀裝置。換刀裝置動作遲緩，可能的原因是？（）A.液壓系統(tǒng)壓力不足B.電機(jī)故障C.傳感器故障D.以上都有可能20、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若靜態(tài)工作點(diǎn)設(shè)置過高，可能會出現(xiàn)的失真類型是：（）A.飽和失真B.截止失真C.交越失真D.線性失真21、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的低通濾波電路中，若增大電容的值，其截止頻率將：（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低22、考慮一個無限大的均勻介質(zhì)平板，介電常數(shù)為ε，厚度為d。在板的兩側(cè)分別存在電場強(qiáng)度為E1和E2的均勻電場。則板內(nèi)的極化電荷面密度為：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/223、在一個復(fù)雜的電子電路系統(tǒng)中，有多個不同功能的集成電路芯片。當(dāng)其中一個芯片出現(xiàn)故障時，可能會影響整個系統(tǒng)的正常運(yùn)行。以下哪種方法可以較為準(zhǔn)確地定位故障芯片？（）A.逐個更換芯片進(jìn)行測試B.使用示波器觀察電路信號C.用萬用表測量各芯片引腳電壓D.憑經(jīng)驗判斷故障芯片位置24、在一個電力系統(tǒng)中，需要對繼電保護(hù)裝置進(jìn)行整定計算。以下哪個參數(shù)不是繼電保護(hù)裝置的整定參數(shù)？（）A.動作電流B.動作時間C.靈敏度D.設(shè)備容量25、在一個直流電路中，電源電動勢為12V，內(nèi)阻為1Ω，外接一個電阻為5Ω的負(fù)載。當(dāng)電路穩(wěn)定工作時，下列關(guān)于電源輸出功率和負(fù)載功率的計算，正確的是（）A.電源輸出功率為16W，負(fù)載功率為10WB.電源輸出功率為10W，負(fù)載功率為16WC.電源輸出功率為8W，負(fù)載功率為8WD.電源輸出功率為20W，負(fù)載功率為10W26、在一個集成運(yùn)放構(gòu)成的求和運(yùn)算電路中，若有三個輸入信號分別為1V、2V和3V，電阻均相等，則輸出電壓為：（）A.-6VB.6VC.-1VD.1V27、在一個由理想運(yùn)放構(gòu)成的積分運(yùn)算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為100Hz，幅度為2V，電容為3μF，電阻為300kΩ。經(jīng)過150ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V28、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲數(shù)據(jù)。對于一個JK觸發(fā)器，當(dāng)J=1，K=1時，在時鐘上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平29、在一個數(shù)字電路中，使用加法器和計數(shù)器實現(xiàn)一個累加器功能，若計數(shù)器的計數(shù)范圍為0-15，加法器的輸入為5，當(dāng)計數(shù)器從0計數(shù)到15時，累加器的輸出是多少？（）A.80B.85C.75D.7030、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電能進(jìn)行計量和計費(fèi)。以下哪種電能表不屬于常用的電能表類型？（）A.機(jī)械式電能表B.電子式電能表C.智能電能表D.電流表31、有一個數(shù)字電路用于檢測輸入的8位二進(jìn)制數(shù)中相鄰兩位是否相同。當(dāng)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32、在一個大型的電氣自動化生產(chǎn)線上，采用了分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行集中管理和分散控制。各個控制節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時傳輸和共享。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能夠自動切換到本地控制模式，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。以下關(guān)于這種DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，錯誤的是（）A.擴(kuò)展性強(qiáng)，易于升級B.對網(wǎng)絡(luò)依賴性高C.控制精度高，響應(yīng)迅速D.成本較低，適合小型生產(chǎn)33、在數(shù)字電路中，一個計數(shù)器正在進(jìn)行計數(shù)操作。若要增加計數(shù)器的計數(shù)范圍，以下哪種方法通常是可行的？（）A.增加計數(shù)器的位數(shù)B.提高時鐘頻率C.更換不同型號的計數(shù)器芯片D.調(diào)整計數(shù)器的輸入信號34、在電力系統(tǒng)的防雷保護(hù)中，避雷針和避雷線是常見的防雷裝置。它們的作用是將雷電吸引到自身，并通過接地裝置將雷電流引入大地。下列關(guān)于避雷針和避雷線保護(hù)范圍計算方法的描述，錯誤的是（）A.保護(hù)范圍的大小與避雷針和避雷線的高度成正比B.保護(hù)范圍的形狀通常是一個圓錐體或圓柱體C.計算保護(hù)范圍時需要考慮被保護(hù)物體的高度D.保護(hù)范圍的確定與雷電的強(qiáng)度和極性無關(guān)35、在一個電氣設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要對多個輸入信號進(jìn)行邏輯處理?？梢允褂眠壿嬮T電路，如與門、或門、非門等，來實現(xiàn)這些邏輯功能。邏輯門電路的輸入和輸出只有高電平和低電平兩種狀態(tài)。以下關(guān)于邏輯門電路的描述，正確的是（）A.與門的輸出只有在所有輸入都為高電平時才為高電平B.或門的輸出只要有一個輸入為高電平就為高電平C.非門的輸出與輸入總是相反D.以上都是二、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、對于數(shù)字系統(tǒng)的接口電路，以下哪些功能是常見的？（）A.電平轉(zhuǎn)換B.數(shù)據(jù)緩沖C.信號隔離D.時鐘同步2、在電力系統(tǒng)的無功優(yōu)化中，以下哪些目標(biāo)可以作為優(yōu)化的目標(biāo)函數(shù)？（）A.最小化網(wǎng)損B.最大化電壓穩(wěn)定性C.最小化無功補(bǔ)償設(shè)備的投資D.最大化系統(tǒng)的供電可靠性3、對于可編程邏輯器件（PLD），以下哪些類型是常見的？（）A.CPLDB.FPGAC.GALD.PAL4、在數(shù)模轉(zhuǎn)換（DAC）電路中，以下哪些指標(biāo)是重要的？（）A.分辨率B.轉(zhuǎn)換精度C.轉(zhuǎn)換速度D.線性度5、以下關(guān)于磁場的能量和能量密度，表述正確的有（）A.磁場具有能量B.能量密度與磁場強(qiáng)度的平方成正比C.可以通過積分計算磁場的總能量D.能量只存在于有電流的區(qū)域6、在電力電子設(shè)備的散熱設(shè)計中，以下哪些方法可以提高散熱效果？（）A.增加散熱面積B.提高散熱介質(zhì)的流速C.采用高效散熱材料D.降低設(shè)備的工作溫度7、在電氣控制原理圖中，以下哪些符號表示常開觸點(diǎn)？A.B.C.D.8、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)中的測量儀表？A.功率表B.電能表C.頻率表D.相位表9、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的電力現(xiàn)貨市場的描述，正確的有（）A.實現(xiàn)電能的實時交易B.反映電力供需的短期變化C.價格波動較大D.對系統(tǒng)靈活性要求高10、以下關(guān)于電磁波的相干疊加，正確的有（）A.強(qiáng)度可以增強(qiáng)或減弱B.條件較為嚴(yán)格C.可以產(chǎn)生干涉條紋D.只適用于平面波三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）講解寄存器和移位寄存器的結(jié)構(gòu)和功能，以及它們在數(shù)據(jù)存儲和傳輸中的作用。2、（本題5分）推導(dǎo)由理想運(yùn)放構(gòu)成的加法運(yùn)算電路的輸出電壓表達(dá)式。3、（本題5分）簡述電力系統(tǒng)中的電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)架構(gòu)和應(yīng)用場景。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（