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…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁天津城建大學

《儀表與自動化控制》2023-2024學年第一學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個小題，每小題1分，共25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、在電動力學中，一個電荷量為q的粒子在電磁場中運動，其拉格朗日量為L。若電磁場的標勢為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、在一個由理想運放構成的積分運算電路中，輸入電壓為方波，周期為10ms，幅度為1V，電容為1μF，電阻為100kΩ。經過50ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-5VB.-4VC.4VD.5V3、在電力系統的無功功率平衡中，無功電源包括同步發電機、同步調相機、并聯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.同步發電機既能發出有功功率，也能發出無功功率B.同步調相機只能發出無功功率，不能吸收無功功率C.并聯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，能夠平滑調節無功輸出4、在一個由集成運放構成的同相比例運算電路中，若反饋電阻短路，此時電路將變成：（）A.反相比例運算電路B.電壓跟隨器C.加法運算電路D.減法運算電路5、在一個電氣控制系統中，有一個直流電源，其輸出電壓為12V，負載電阻為6Ω。若電源內阻為2Ω，計算電源的輸出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W6、數字電路中的譯碼器可以將輸入的二進制代碼轉換為特定的輸出信號。對于一個3線-8線譯碼器，當輸入代碼為全零時，會有幾個輸出為高電平？（）A.0個B.1個C.7個D.8個7、在一個電氣控制系統中，需要實現對電機的軟啟動控制。以下哪種設備可以用于電機的軟啟動控制？（）A.自耦變壓器B.軟啟動器C.變頻器D.以上都是8、在一個工業生產線上的電氣控制系統中，需要對多個執行機構進行順序控制。例如，先啟動某個設備，待其運行穩定后再啟動下一個設備。這種順序控制可以通過編程實現，也可以使用硬件邏輯電路實現。以下關于順序控制方式的選擇，正確的是（）A.編程實現靈活，但調試復雜B.硬件邏輯電路可靠，但修改困難C.對于復雜的順序控制，應優先選擇硬件邏輯電路D.編程實現和硬件邏輯電路效果相同，可隨意選擇9、在電動力學中，已知一個電磁波的電場強度為E=E0sin(kx-ωt)，則其磁場強度H的表達式為（假設波沿x軸正方向傳播，真空磁導率為μ0，真空介電常數為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、在一個由多個邏輯門組成的數字電路中，已知當輸入信號A=1，B=0，C=1，D=0時，輸出為0。現在保持A和D不變，將B改為1，C改為0，那么新的輸出結果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷11、在一個由集成運放構成的微分運算電路中，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、有一個環形線圈，半徑為R，通有電流I。在圓心處的磁感應強度大小為：（）A.μ0I/(2R)B.μ0I/(2πR)C.μ0ID.μ0I/R13、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14、在電動力學中，一個電四極子在遠處產生的電勢與距離r的關系為：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^415、在一個模擬電子電路中，需要對微弱的信號進行放大。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、在一個模擬電子電路中，需要對信號進行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實現較好的性能？（）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、一個電氣控制系統中，有一個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、在數字電路設計中，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現這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.優化電路的布局和布線C.減少電路的功能D.以上都是20、一個數字系統使用ADC對一個緩慢變化的模擬信號進行采樣，若ADC的轉換時間較長，為了減少誤差，應該采取什么措施？（）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、在一個數字電路中，使用比較器對兩個4位二進制數進行比較，若兩個數相等，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22、某場效應管的轉移特性曲線如圖所示（給出具體圖形描述），請問該場效應管的類型和閾值電壓約為多少？（）A.N溝道增強型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強型，-2VD.P溝道耗盡型，2V23、對于一個功率放大電路，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、在一個數字電子電路中，需要實現數據的鎖存和傳輸。以下哪種集成電路可以實現這一功能？（）A.鎖存器B.寄存器C.計數器D.譯碼器25、在電力系統的短路電流計算中，需要考慮短路類型（如三相短路、兩相短路等）和短路點的位置。不同的短路類型和短路點位置會影響短路電流的大小和分布。下列關于短路電流計算中考慮因素的描述，錯誤的是（）A.三相短路電流通常是最大的，對設備的危害也最大B.短路點距離電源越遠，短路電流越小C.系統的運行方式（如最大運行方式和最小運行方式）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．有多個選項是符合題目要求的．）1、在光電子技術中，以下哪些器件是常見的？（）A.發光二極管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計中，以下哪些因素需要考慮？（）A.器件匹配B.寄生效應C.布線規則D.工藝兼容性3、在三相異步電動機的調速方法中，變極調速的特點包括以下哪些？A.調速平滑性好B.設備簡單C.只能有級調速D.適用于不需要無級調速的場合4、在電力系統的運行中，以下哪些因素會影響系統的可靠性評估？（）A.設備的故障率B.設備的維修時間C.系統的運行方式D.環境因素和人為因素。5、在電力系統的運行中，以下哪些情況可能導致系統頻率下降？（）A.大功率負荷突然投入B.發電機故障跳閘C.電網發生短路故障D.新能源發電出力減少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、在數字系統中，以下關于存儲器的描述，正確的有（）A.分為隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）B.RAM中的數據可以隨時讀寫C.ROM中的數據在斷電后不會丟失D.存儲器的容量和地址線、數據線的數量有關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.機械制動9、對于數字電路中的模擬數字轉換（ADC），以下哪些因素會影響其性能？（）A.分辨率B.轉換速度C.精度D.輸入電壓范圍10、對于電動力學中的超導現象，以下描述恰當的有（）A.電阻為零B.內部磁場為零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個小題，共25分)1、（本題5分）解釋電力系統中的電力工程造價控制的要點和方法。2、（本題5分）闡述直流電動機調速的方法及原理。3、（本題5分）解釋如何設計一個簡單的數字搶答器電路。4、（本題5分）闡述數字電路中邏輯代數的基本運算規則和定律。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個小題，共30分)1、（本題10分）一個大型住宅小區的供電系統出現故障，部分居民樓停電。經過初步檢查，發現變壓器油溫過高，配電柜內有異味和放電聲。請分析可能導致這些故障的原因，如過載、短路、絕緣老化等，并闡述如何通過電氣測試和設備檢查來確定具體故障點，以及提出相應的維修和改進方案。2、