安徽大学《光信息专业实验》2023-2024学年第一学期期末试卷

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2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、对于一个采用脉冲异步时序电路设计的计数器，当输入脉冲的频率过高时，可能会出现什么问题？（）A.计数错误B.电路损坏C.性能下降D.以上都有可能2、考虑一个使用计数器和比较器的数字电路，计数器从0开始计数，当计数值达到10时与预设值15进行比较。若此时计数器继续计数到12，那么比较器的输出状态最有可能是（）A.0（表示小于预设值）B.1（表示大于等于预设值）C.不确定D.以上都不对3、数字电路中的计数器可以通过不同的方式进行复位。对于一个同步复位的计数器，复位信号在什么时候生效？（）A.时钟上升沿B.时钟下降沿C.任意时刻D.复位信号为高电平时4、数字电路中的数据分配器可以将输入数据分配到不同的输出端口。对于一个1路-8路数据分配器，当控制信号为111时，输入数据会被分配到哪个输出端口？（）A.第一个输出端口B.第二个输出端口C.第七个输出端口D.第八个输出端口5、在电动力学中，对于一个静电场，若已知其电势分布函数φ(x,y,z)，则电场强度可以通过以下哪个公式计算得到：（）A.E=-∇φB.E=∇φC.E=-∂φ/∂tD.E=∂φ/∂t6、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（）A.在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗B.在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数C.无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好D.无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗7、数字电路中的译码器可以分为多种类型。对于一个二进制译码器，输入为3位二进制代码，它可以有几个输出端口？（）A.3个B.6个C.8个D.9个8、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模6的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个9、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（）A.控制精度受热电偶精度影响大B.响应速度快，适用于快速变化的温度控制C.容易受到外界干扰，稳定性差D.成本低，适用于大规模应用10、有一个平行板电容器，充电后断开电源。然后将两极板间的距离拉大，下列物理量中保持不变的是：（）A.电容器的电容B.极板上的电荷量C.极板间的电场强度D.电容器储存的能量11、某电力系统采用中性点不接地方式运行。当系统发生单相接地故障时，下列关于故障特征和处理方法的描述，正确的是（）A.故障相电压为零，非故障相电压升高为线电压，允许继续运行1-2小时B.故障相电压为零，非故障相电压不变，必须立即停电处理C.故障相电压升高为线电压，非故障相电压降低为相电压，允许继续运行1-2小时D.故障相电压升高为线电压，非故障相电压不变，必须立即停电处理12、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为18V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.16VB.18VC.20VD.22V13、对于一个RC桥式正弦波振荡电路，已知R=10kΩ，C=0.01μF，若要起振，放大器的电压增益至少应为多少？（）A.1/3B.1/2C.3D.214、在电力系统的谐波分析中，谐波是指频率为基波整数倍的正弦波分量。谐波的产生会对电力系统造成不良影响。下列关于谐波危害的描述，错误的是（）A.使电力设备发热，增加损耗B.引起电力系统的电压波动和闪变C.导致电力系统的功率因数提高D.干扰通信系统和电子设备的正常工作15、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、以下关于电磁波的量子特性，表述准确的有（）A.电磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解释了光电效应D.与经典电动力学矛盾试题正确的有（）A.存在截止频率B.模式多样C.传播特性与波导尺寸有关D.能量不会损耗2、在滤波电路的设计中，以下哪些因素会影响滤波器的性能？（）A.滤波器的类型B.元件的参数C.信号的频率D.负载的性质3、电力系统中的配电网结构包括（）A.放射式B.环网式C.树干式D.链式4、在研究静电场的唯一性定理时，需要考虑的条件包括（）A.给定区域内的电荷分布B.区域边界上的电位或电场值C.介质的电磁特性D.区域的形状和大小5、以下关于数字电路中的竞争冒险现象，哪些描述是准确的？（）A.可能导致输出出现错误的尖峰脉冲B.可以通过增加冗余项来消除C.是由于信号传输延迟引起的D.在复杂电路中难以避免6、以下关于数字电路中的硬件描述语言（HDL），哪些说法是正确的？（）A.用于描述数字电路的逻辑功能B.常见的有VHDL和VerilogC.可以进行逻辑综合和仿真D.提高了设计效率7、在电子电路的电源设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.输出电压稳定性B.输出电流能力C.效率D.纹波电压8、在电力系统的电压调整中，以下哪些设备可以用于调节电压？（）A.变压器分接头B.无功补偿装置C.发电机励磁系统D.有载调压变压器9、在电源滤波电路中，以下哪些元件可以用于滤波？（）A.电容B.电感C.电阻D.二极管10、以下哪些是电气控制系统抗干扰的措施？A.屏蔽B.滤波C.接地D.隔离11、在晶闸管的特性中，以下哪些参数对于其应用是关键的？（）A.触发电流B.维持电流C.正向阻断电压D.反向阻断电压12、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号13、以下属于电力系统继电保护装置基本要求的是（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性14、在数字电路的可靠性设计中，需要注意（）A.减少噪声的影响B.提高电源的稳定性C.进行电磁兼容性设计D.增加备份电路15、在数字系统的设计过程中，需要考虑的性能指标包括（）A.速度B.功耗C.成本D.可扩展性三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释电动力学中电磁场的拉格朗日和哈密顿表述。2、（本题5分）讲解数字电路中如何用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）描述逻辑功能。3、（本题5分）解释电动力学中电荷守恒定律的微分形式。4、（本题5分）分析图中所示的锁存器电路，说明其特点和应用场合。5、（本题5分）分析在高频情况下电容和电感的等效模型及其对电路的影响。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在电气自动化系统中，传感器的精度对系统性能至关重要。请分析可能影响传感器精度的因素，如环境温度、电磁干扰、安装位置等，并提出提高传感器精度的方法。2、（本题10分）某