北京工业大学《半导体实验》2022-2023学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页北京工业大学

《半导体实验》2022-2023学年第一学期期末试卷院(系)_______班级_______学号_______姓名_______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、在一个直流电路中，电源电动势为12V，内阻为1Ω，外接一个电阻为5Ω的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（）A.电源输出功率为16W，负载功率为10WB.电源输出功率为10W，负载功率为16WC.电源输出功率为8W，负载功率为8WD.电源输出功率为20W，负载功率为10W2、在一个电气设备的调速系统中，采用了闭环控制。闭环控制通过反馈实际输出值与设定值进行比较，从而调整控制量，使输出值更接近设定值。与开环控制相比，闭环控制具有更高的控制精度和稳定性，但也存在一些问题。以下关于闭环控制的描述，错误的是（）A.系统结构复杂，成本较高B.对反馈环节的精度要求高C.可能会出现系统振荡D.适用于对控制精度要求不高的场合3、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h4、数字电路中的加法器是一种重要的运算电路。对于一个4位二进制加法器，当两个输入均为最大二进制数时，输出结果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出5、在一个电气自动化系统中，使用了PLC和触摸屏进行控制和监控。触摸屏可以显示系统的运行状态、参数设置等信息，并接收操作人员的输入。PLC则负责执行控制逻辑。以下关于PLC与触摸屏通信的描述，正确的是（）A.通信协议通常由触摸屏厂家确定B.通信速度对系统性能影响不大C.可以通过无线方式进行通信D.通信线路的长度没有限制6、某电气控制系统用于控制一个自动化仓库的堆垛机，堆垛机的水平和垂直运动由两个独立的电机驱动。在运行过程中，水平电机突然停止，而垂直电机正常工作。可能的故障原因是？（）A.水平电机过载B.水平电机驱动器故障C.控制水平电机的线路断路D.以上都有可能7、一个共集电极放大电路，输入电阻约为2kΩ，输出电阻约为200Ω，电压增益约为0.98。若输入信号源内阻为1kΩ，负载电阻为2kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.49B.0.96C.0.98D.0.998、在数字电路设计中，需要考虑电路的稳定性。以下哪种因素会影响电路的稳定性？（）A.电源电压的波动B.输入信号的噪声C.逻辑门的延迟D.以上都是9、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为0-15，加法器的输入为5，当计数器从0计数到15时，累加器的输出是多少？（）A.80B.85C.75D.7010、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种电子元件可以用于电机的调速控制？（）A.电位器B.编码器C.驱动器D.传感器11、数字电路中的全加器可以实现两个二进制数的加法运算，并考虑来自低位的进位。对于一个4位全加器，当两个输入分别为1011和0101，低位进位为1时，输出结果是什么？（）A.10000B.01010C.10010D.1101012、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，输入电压为1V，反馈电阻Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V13、对于一个由JK触发器构成的时序电路，已知J=1，K=0，在时钟脉冲的作用下，触发器的状态会发生怎样的变化？（）A.置1B.置0C.保持原态D.翻转14、一个采用同步时序逻辑设计的状态机，有三个状态A、B、C，输入信号为X。当处于状态A且X=0时，转换到状态B；处于状态B且X=1时，转换到状态C；处于状态C且X=0时，转换回状态A。若当前状态为A，输入X依次为0、1、0，那么状态机依次转换到的状态是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A15、在一个由理想运放组成的同相比例运算电路中，反馈电阻Rf=100kΩ，输入电阻Ri=10kΩ，输入电压为0.5V，那么输出电压约为多少？（）A.5VB.4.5VC.5.5VD.6V二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）1、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2、对于数字系统中的片上系统（SoC），以下哪些特点是其具备的？（）A.高度集成B.功能强大C.设计复杂D.成本较高3、以下关于数字电路中的移位寄存器的描述，正确的有（）A.可以实现数据的串行输入和并行输出B.能够进行数据的移位操作C.常用于数据的存储和传输D.有左移寄存器和右移寄存器之分4、在直流稳压电源的组成部分中，以下哪些是常见的模块？（）A.变压器B.整流电路C.滤波电路D.稳压电路5、对于电动力学中的超导现象，以下描述恰当的有（）A.电阻为零B.内部磁场为零C.存在临界温度和临界磁场D.电流密度无限大6、在数字电子技术中，以下哪些因素会影响数字电路的性能？（）A.电源电压的稳定性B.逻辑门的传输延迟C.布线的合理性D.环境温度的变化7、在通信电子技术中，以下哪些技术常用于信号调制？（）A.幅度调制B.频率调制C.相位调制D.脉冲编码调制8、在模拟电路的可靠性设计中，以下哪些方面是需要关注的？（）A.元件的质量和可靠性B.电路的冗余设计C.防护措施D.电磁兼容性9、以下关于电磁波的衰减，原因包括（）A.介质的吸收B.散射C.反射D.干涉10、以下哪些是电气控制系统中的控制方式？A.手动控制B.自动控制C.半自动控制D.远程控制三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）电气自动化在智能农业中的应用具有广阔前景。请分析电气自动化在智能农业中的关键技术和作用，探讨其对农业生产效率和质量的提升。2、（本题5分）某医院的新病房楼建设项目中，电气系统的设计需要满足医疗设备的特殊要求和患者的舒适性需求。请分析病房楼电气系统的设计要点，如医疗设备电源配置、照明舒适度、紧急呼叫系统等，并提出合理的设计方案，同时考虑系统的安全性和可扩展性。3、（本题5分）某工厂的电气设备节能改造的项目管理需要注意哪些问题？请分析这些问题，并提出具体的项目管理方案。4、（本题5分）某工厂的电气设备在运行过程中出现断路器跳闸现象。请分析断路器跳闸的原因，如过电流、短路故障、接地故障等，并提出解决方法。5、（本题5分）一个电力变电站的电容器组频繁投切，对电网产生了冲击。请分析可能导致电容器组频繁投切的原因，如无功补偿策略不合理、电压波动较大、电容器参数不一致等，并提出相应的优化方案，包括改进无功补偿控制算法、稳定电网电