四、画图及分析题（19分） 1. 在下图所示的8031扩展系统...

一、简答题(本大题共 5 小题，每题 6 分,共 30 分。) 1、按控制方式进行分类，数控系统可分为哪几类，其各自特点是什么? 2、简述数控机床数控装置的组成，并用框图说明一般数控机床的工作原理。 3、试述步进电机的步距角由哪些因素决定，步进电机的转向、转速和总回转角由哪些因素决定。 4、某四相步进电动机，转子上有 100 个齿，按四相四拍和四相八拍运行时，步距角各是多少度？并请写出通电相序。 5、请根据直流伺服电动机机械特性曲线说明升压调速过程。 二、数控编程(本大题共 2小题，共 25 分。) 6、编写下图所示零件数控车削精加工的程序，编程原点坐标（0，0），加工进给速度 F200，主轴转速 S500。图中的Φ65 外圆表面不加工。（绝对坐标或相对坐标编程任意选择一种）（10 分）7、用Ф30 的键槽铣刀铣削工件轮廓，已知工件坐标原点 0(90，60)，机床原点 M(0，0)，刀具起始位置在机床原点处，工件尺寸及加工路线如图所示，对坐标完成数控铣削手工编程，I、J、K为圆弧起点相对其圆心(圆心指向起点的矢量)的 X、Y、Z坐标值。 (注：主轴转速为 300rpm，进给速度为 150mm/min，机床具有刀具半径补偿 G40、G41 和 G42 功能)（15 分）三、分析计算(本大题共 4 小题，共 35 分。) 8、若已知光栅栅距 d=0.01mm，莫尔条纹宽度 W=5mm，则莫尔条纹的放大倍数是多少？栅线角 θ是多少？（5 分） 9、设有一绝对式编码器有 10个码道，求其能分辨的最小角度是多少？若该编码器采用二进制编码，那么，11001101所对应的角度在哪个范围？（6 分） 10、如图所示，被加工圆弧的起点坐标为（4，0），终点坐标为（0，4），请写出逐点比较法插补计算过程，并在图中画出插补轨迹。 （要求给出计算公式）（12 分）序号 偏差判别 坐标进给 偏差计算 终点判别 0 F0 = 0 X0 =4 Y0 = 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11.请用数字积分插补算法计算下图直线的插补计算过程，并在图中画出插补轨迹。（12 分）插补脉冲个数 积分值 进给方向 积分修正 终点判别 sumX=sumX+Xe sumY=sumY+Ye sumX=sumX-8 sumY=sumY-8 起点 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 四、综合题（本大题共 1 小题，共 10 分） 12、图示为步进电机双电压功率放大电路，试说明其工作原理， 并简述图中二极管 D1和 D2的作用。

【填空题】已知一变压器式LC振荡器，如下图所示，试对该电路进行分析： （1）Rb1、Rb2叫做_______，其作用是______ （2）电阻Re叫做______，其作用是__________ （3）电容Cb叫做_________，其作用是_______________ （4）电容Ce叫做_________，其作用是_____________ （5）LC组成的是_________网络。该电路若能振荡，则振荡频率为__________ （6）在交流通路中，三极管的__________极接地，故该三极管的连接方式是_________此时三极管的输入极为_________ 极、输出极为_________极，输入与输出为_________ （7）采用瞬时极性法判断该振荡电路是否满足正反馈：设b极为“+”，则 c极为______，即L的下端为______，上端（即有标识端）为______，变压器的反馈线圈的有标识端为_________，反馈到基极的极性为________， 故该反馈为______-反馈。

?

（1）碳在_________和_________之间的循环，称作碳循环。

（2）大气中的二氧化碳通过植物的_________作用进入生物群落，并以_________的形式在不同营养级间传递。

（3）生物体中的碳几乎都要通过生物的_________作用以_________的形式返回无机环境中。

（4）近年来由于人类大量开采利用图中的[A]_________使得大气中的CO含量逐渐增加，形成了_________，已成为全球环境问题之一。

根据下图所示的拓扑结构，回答以下问题。（1） 用交换机组建局域网时为什么要划分VLAN？ （2）图中的哪些主机间可以直接通信？哪些不能直接通信？如不能则可以采用什么设备实现通信？ （3） 在交换机中配置VLAN 时，VLAN 1是否需要通过命令创建?为什么? （4）若交换机Switch1 和Switch2 没有千兆端口，在图中能否实现VLAN Trunk的功能? 若能，如何实现?

下图所示的工作表中是某医院某月一批住院病人的各项原始数据和分析结果，其中，白色单元格区域中是原始数据，蓝色单元格区域中是计算分析的数据结果。图1 某医院某月住院病人费用计算与分析 作业要求如下： 1. 建立数据表格。打开Excel 2010软件，将原始数据输入到Excel工作簿的Sheet1工作表中。建成的表格如下图2所示。 第一个作业提示： (1) 在对图2所示工作表中的各项数据进行计算与分析时，可能要用到的函数有SUM函数、AVERAGE函数、IF函数、COUNTIF函数、SUMIF函数等。 (2) 在提交该作业时，请根据本作业下面的各项要求，将公式或函数式写在对应的答案处，再将该Word文档保存为PDF格式文件，以附件上传即可。 (3) 写出提问中的10个公式或函数式，评分标准为每题1分。图2 某医院某月住院病人的原始数据 2. 利用公式和函数计算分析 ⑴ 计算每个病人的每日平均费用。在K4单元格中输入求第一个病人的“日平均费用”的公式。再求出其他病人的日平均费用，结果如图1所示。 公式或函数式参考答案： ⑵ 计算每个病人的实际应缴费用。假如病人应缴费用的原则是： 如果病人的住院费用合计大于8000元时，应缴费用为80%； 如果病人的住院费用合计是5000～8000元时，应缴费用为90%； 如果病人的住院费用合计小于5000元时，应缴费用为95%。 根据上述缴费原则，在L4单元格输入第一个病人“应缴费用”的公式。再求出其他病人的应缴费用，结果如图1所示。 公式或函数式参考答案： ⑶ 分别统计该医院当月各科病人的人数。 ① 在F23单元格中输入统计“内科”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ② 在H23单元格中输入统计“外科”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑷ 分别统计该医院当月男女病人的人数。 ① 在F24单元格中输入统计“男性”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ② 在H24单元格中输入统计“女性”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑸ 分别统计该医院当月各科病人的费用合计。 在F25单元格中输入统计“内科”病人费用合计的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑹ 分别统计该医院当月男女病人的费用合计。 ① 在F26单元格中输入统计“男性”病人费用合计的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑺ 该医院当月所有病人的住院天数分类。 ① 在F27单元格中输入统计20天以上的人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ② 在H27单元格中输入统计20～10天的人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案：

下图所示的工作表中是某医院某月一批住院病人的各项原始数据和分析结果，其中，白色单元格区域中是原始数据，蓝色单元格区域中是计算分析的数据结果。图1 某医院某月住院病人费用计算与分析 作业要求如下： 1. 完成数据录入和计算（在Excel中完成） 打开Excel 2010软件，将原始数据输入到Excel工作簿的Sheet1工作表中。建成的表格如下图2所示。 第一个作业提示： (1) 在对图2所示工作表中的各项数据进行计算与分析时，可能要用到的函数有SUM函数、AVERAGE函数、IF函数、COUNTIF函数、SUMIF函数等。 (2) 在提交该作业时，请根据本作业下面的各项要求，将公式或函数式写在对应的答案处，再将该Word文档保存为PDF格式文件，以附件上传即可。 (3) 写出提问中的10个公式或函数式，评分标准为每题1分。图2 某医院某月住院病人的原始数据 2. 利用公式和函数计算分析完成上交报告（在Word中完成） ⑴ 计算每个病人的每日平均费用。在K4单元格中输入求第一个病人的“日平均费用”的公式。再求出其他病人的日平均费用，结果如图1所示。 公式或函数式参考答案： ⑵ 计算每个病人的实际应缴费用。假如病人应缴费用的原则是： 如果病人的住院费用合计大于8000元时，应缴费用为80%； 如果病人的住院费用合计是5000～8000元时，应缴费用为90%； 如果病人的住院费用合计小于5000元时，应缴费用为95%。 根据上述缴费原则，在L4单元格输入第一个病人“应缴费用”的公式。再求出其他病人的应缴费用，结果如图1所示。 公式或函数式参考答案： ⑶ 分别统计该医院当月各科病人的人数。 ① 在F23单元格中输入统计“内科”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ② 在H23单元格中输入统计“外科”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑷ 分别统计该医院当月男女病人的人数。 ① 在F24单元格中输入统计“男性”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ② 在H24单元格中输入统计“女性”人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑸ 分别统计该医院当月各科病人的费用合计。 在F25单元格中输入统计“内科”病人费用合计的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑹ 分别统计该医院当月男女病人的费用合计。 ① 在F26单元格中输入统计“男性”病人费用合计的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ⑺ 该医院当月所有病人的住院天数分类。 ① 在F27单元格中输入统计20天以上的人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案： ② 在H27单元格中输入统计20～10天的人数的公式或函数式。结果如图6-1所示。 公式或函数式参考答案：

【分析计算题3】下图为一个PCM基带传输系统的组成原理框图。人说话的声音首先被话筒采集，变成模拟小信号，然后经过调理和小信号放大后，变成模拟音频信号，由音频ADC将模拟音频信号变成二进制PCM信号。在基带传输信道中叠加高斯白噪声后传到接收端，经过滤波和采样判决后还原成二进制PCM信号，则音频DAC将其还原成模拟音频信号，通过音频功放驱动扬声器将发送端采集的声音播放出来。 在该系统中，音频ADC完成采样、量化、A律13折线PCM编码处理过程，而音频DAC则完成PCM译码和数字信号到模拟信号的变换，是整个系统中的两个关键部件。 设音频ADC输入模拟音频信号的电压变化范围为-2.048V～+2.048V，最大截止频率为4kHz。试问： (1)、该系统的最低采样频率是多少？在最低采样频率的条件下，音频ADC输出的二进制PCM基带信号的传输速率是多少？ (2)、在音频ADC中，如果某个采样时刻得到一个+1.375V的样值，则音频ADC输出的PCM二进制码是多少？编码的量化误差是多少？（设段内码用自然二进制码） (3)、第2问中输出的PCM二进制码无误码传输到接收端音频DAC，则音频DAC中PCM译码输出等于多少个量化单位？译码的量化误差是多少？

作业题1 4-1 在设计微机控制系统中首先会遇到的问题是什么？ 4-2 从控制的角度得出所选择的微机应能满足哪些要求？ 4-3 试说明CPU、MC与MCS之关系。 4-4 简述微型计算机的基本特点及选用要点。 4-5 试说明8086/8088微机的主要结构特点。 4-6 简述8086/8088CPU的最小、最大工作模式的特征。 4-7 试说明Z80CPU的结构特点。 4-8 试说明在“0”工作状态下,PPI8255的输入/输出口的选择方法。 4-9 简述明MCS51系列单片机的结构特点。 4-10 单片机具有哪些独特优点？ 4-11 常用半导体存储器的种类有哪些？ 4-12 试说明8031单片机的输入输出及存储器的扩展方法。 4-13 试说明七段LED的组成原理。 4-14 静态显示与动态显示的主要区别有哪些？ 4-15 键盘键值如何确定？ 4-16 微机应用系统I/O控制的可靠性设计分析方法是什么？ 4-17 简述光电耦合器的光电隔离原理。 4-18 试说明常用传感器种类、原理及其特性参数。 4-19 简述检测传感器的选用原则及注意事项。 4-20 试说明检测传感器的微机接口基本方式。

一）改错题（本大题共12个小题，每小题2分，共24分） 答题时写清题号，直接写答案即可。 二）简答题（本大题共4个小题，每小题5分，共20分） 答题时写清题号，直接写答案即可。 三）实验分析题（本大题共2个小门，共10分） （1）实验获得酶E在催化两个不同底物a和底物b时的米氏曲线（如下图所示），请问根据实验结果，底物a和底物b谁是酶E的最适底物？（1分）为什么？（2分）（2）请根据过氧化氢酶在240nm处有强烈的光吸收这一特性，设计一个测定土豆中过氧化氢酶米氏常数的实验，简述实验步骤。注意：过氧化氢酶标准品可从试剂公司直接购买。（7分） 四）计算讨论题（本大题共3个小问，共21分） （1）试计算，真核细胞中1mol葡萄糖分子彻底氧化分解成二氧化碳和水时，最多可产生多少能量？请写出必要的计算步骤和解释说明。（5分） （2）试以此为例，解释反应发生场所对葡萄糖分子彻底氧化分解产能的影响。（6分） （3）试根据课上所学，画出葡萄糖、蛋白质、脂肪三大供能营养物间的代谢关系示意图，无需列出通路上的所有代谢物，只需标出不同通路间交叉点上的化合物即可（10分）

二．(12分) 图示螺栓组联接，用二个螺栓将三块板联接起来，螺纹规格为M20，螺纹小径d1=17.294mm，螺栓材料的许用拉应力[σ]=160MPa，被联接件结合面之间的摩擦系数f=0.2，过载系数K=1.2，试计算该联接允许承受的静载荷R=?三．（12分）受力分析题 如图所示，已知输出轴上的锥齿轮z4的转向n4，为了使中间轴Ⅱ上的轴向力能抵消一部分，试求： (1)在图上标出各轮的转向。 (2)判断蜗杆传动的螺旋角方向（蜗杆、蜗轮） (3)蜗杆、蜗轮所受各力方向以及锥齿轮z3所受轴向力方向。（要求标在图上或另画图表示）四．（12分）如图轴上的一对圆锥轴承采用“反装”方式，各个轴承受到的内部轴向力分别为S1＝1000N和S2=2000N。求： (1)画出各个轴承的内部轴向力的方向； (2)当FA=0的情况下，求解轴承1和2受到的轴向力的大小。五．(12分)标准直齿圆柱齿轮传动，已知YFS1=5.874、YFS2=5.54、Yε=0.7，[σF1]=185Mpa，[σF2]=123Mpa，[σH1]=582Mpa， [σH2]=492Mpa，已求得齿轮1的实际弯曲应力σF1=64.9Mpa，σH1=476.8Mpa，试求： (1)σF2和σH2 (2)哪个齿轮的接触强度大？ 附：齿轮的强度计算公式：六．(12分)结构改错：指出下图中的错误，并作简单说明。(指出12个并能正确描述得满分)