北京理工大学《光电仪器原理与设计》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、在一个复杂的电子电路系统中，有多个不同功能的集成电路芯片。当其中一个芯片出现故障时，可能会影响整个系统的正常运行。以下哪种方法可以较为准确地定位故障芯片？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用示波器观察电路信号C.用万用表测量各芯片引脚电压D.凭经验判断故障芯片位置2、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（）A.电感式接近开关适用于检测金属物体B.电容式接近开关可以检测非金属物体C.霍尔式接近开关对磁场敏感D.接近开关的检测距离越远越好3、某数字电路用于将格雷码1101转换为二进制码，转换后的二进制码最有可能是（）A.1010B.1001C.1100D.10114、某电气控制系统用于控制电梯的运行，电梯的上升和下降由电动机通过曳引轮和钢丝绳实现。若电动机的制动装置出现故障，无法正常制动，在电梯满载上升时突然断电，会发生什么危险情况？（）A.电梯缓慢下降B.电梯急速下降C.电梯停在原处D.电梯上升到顶部5、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为500Ω，后级的输入电阻为5kΩ，若前级的电压增益为20，后级的电压增益为50，那么总的电压增益约为多少？（）A.100B.500C.1000D.50006、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用PLC（可编程逻辑控制器）进行控制。以下哪个特点不是PLC的优点？（）A.可靠性高B.编程简单C.处理速度快D.价格便宜7、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电子元件可以用于电机的正反转控制？（）A.继电器B.接触器C.三极管D.二极管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12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、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，参考电压为±3V，反馈电阻为20kΩ，电阻为40kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（）A.±1VB.±2VC.±3VD.±4V10、在一个数字电路设计项目中，需要选择合适的逻辑门。以下哪种逻辑门的输出只取决于当前的输入？（）A.组合逻辑门B.时序逻辑门C.与门D.或门11、某电气控制系统中，有一个由运算放大器组成的比较器电路。当输入信号超过设定阈值时，输出电平发生翻转。若运算放大器的供电电压不稳定，会对比较结果产生什么影响？（）A.比较结果提前翻转B.比较结果延迟翻转C.比较结果不变D.比较结果错误12、有一个由多个异或门组成的数字电路，已知输入信号A=1，B=0，C=1时，输出为0。若将输入信号C改为0，其他输入不变，那么此时的输出最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对13、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器14、在一个大型工厂的电力系统中，有多个不同功率的电机在运行。当其中一台大功率电机突然启动时，可能会对整个电力系统造成电压波动。以下哪种设备可以有效地减少这种电压波动？（）A.变压器B.电容器C.电抗器D.断路器15、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.带负载能力增强B.带负载能力减弱C.电压放大倍数增大D.电压放大倍数减小二、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、在有源滤波器的设计中，以下哪些类型是常见的？（）A.低通滤波器B.高通滤波器C.带通滤波器D.带阻滤波器2、在电子电路的保护措施中，以下哪些是常见的？（）A.过压保护B.过流保护C.短路保护D.过热保护3、在功率放大器的工作状态中，以下哪些是常见的？（）A.甲类B.乙类C.甲乙类D.丙类4、在电力系统的运行管理中，以下哪些工作是重要的？（）A.负荷预测和调度B.设备的运行维护C.故障处理和应急管理D.人员培训和安全管理5、在电力系统的故障诊断中，以下哪些信号可以作为故障特征量？（）A.电流信号B.电压信号C.功率信号D.频率信号6、直流电动机的机械特性曲线反映了哪些关系？A.转速与电磁转矩B.转速与电枢电流C.电磁转矩与电枢电流D.电磁转矩与励磁电流7、以下关于电磁波在介质界面的全反射现象，描述恰当的有（）A.反射系数为1B.存在临界角C.能量全部反射D.相位会发生变化8、在数字电路的设计中，使用硬件描述语言（HDL）的优点包括（）A.提高设计效率B.便于设计的修改和维护C.能够进行逻辑综合和仿真D.增强设计的可读性和可移植性9、在电力系统潮流计算中，需要考虑的参数有（）A.节点注入功率B.线路阻抗C.变压器变比D.节点电压幅值和相位10、以下属于智能电网的特点的是（）A.自愈能力B.兼容性C.优化资产利用D.互动性三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）在一个智能建筑项目中，电气系统的节能设计至关重要。请分析可以采取哪些措施来降低电气系统的能耗，如照明系统、空调系统、电梯系统等，并说明这些措施的原理和优势。2、（本题5分）一个智能电网的分布式能源接入需要进行协调控制和能量管理。请分析智能电网分布式能源接入的协调控制方法和能量管理策略，包括功率平衡、电压稳定、频率调节等方面，并说明在实际应用中应注意的问题。3、（本题5分）某工厂的电气设备节能改造的经济效益如何评估？请分析评估的方法，并提出具体的方案。4、（本题5分）某工厂的电气设备自动化升级改造中，需要考虑控制系统的兼容性、扩展性和可靠性。请分析如何进行自动化升级改造方案的设计，以及在实际应用中应注意的问题。5、（本题5分）某工厂的电气设备在雷雨天气时容易遭受雷击损坏。请分析雷电对电气设备的危害方式和可能的入侵途径，如直击雷、感应雷、雷电波侵入等，并提出相应的防雷措施，包括安装避雷