北京理工大学《光电子综合设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《光电子综合设计》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、有一个电力系统，正在规划建设新的输电线路。在选择输电线路的导线截面时，需要考虑多个因素，如电流密度、经济电流密度、机械强度和电晕等。下列关于导线截面选择原则的描述，错误的是（）A.按照经济电流密度选择导线截面，可以使线路的年运行费用最低B.对于大跨越线路，应主要考虑机械强度选择导线截面C.为了减少电晕损耗，应选择较大截面的导线D.导线截面越大越好，无需考虑其他因素2、在电力系统的防雷保护中，避雷针和避雷线是常见的防雷装置。它们的作用是将雷电吸引到自身，并通过接地装置将雷电流引入大地。下列关于避雷针和避雷线保护范围计算方法的描述，错误的是（）A.保护范围的大小与避雷针和避雷线的高度成正比B.保护范围的形状通常是一个圆锥体或圆柱体C.计算保护范围时需要考虑被保护物体的高度D.保护范围的确定与雷电的强度和极性无关3、对于一个乙类互补对称功率放大电路，在理想情况下，其最大效率约为：（）A.30%B.50%C.78.5%D.90%4、数字电路中的译码器可以将二进制代码转换为特定的输出信号。对于一个4线-16线译码器，当输入代码为1010时，会有几个输出为高电平？（）A.0个B.1个C.2个D.16个5、数字电路中的触发器可以存储数据。对于一个JK触发器，当J=1，K=1时，在时钟上升沿到来时，触发器的状态会如何变化？（）A.翻转B.保持不变C.置为高电平D.置为低电平6、一个共集电极放大电路，其输入电阻约为1kΩ，输出电阻约为100Ω，电压增益约为0.99。若输入信号源的内阻为500Ω，负载电阻为1kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.5B.0.9C.0.95D.0.997、在一个共射极放大电路中，若集电极电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.电压放大倍数增大，输入电阻增大B.电压放大倍数减小，输入电阻减小C.电压放大倍数增大，输入电阻不变D.电压放大倍数减小，输入电阻不变8、在一个集成运放构成的对数运算电路中，若输入为正电压，且输入电压增大，输出电压将：（）A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大9、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10、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（）A.同步计数器B.异步计数器C.可逆计数器D.十进制计数器11、一个数字系统使用8-3线优先编码器对8个输入信号进行编码，若输入信号I7为有效低电平，其他输入为高电平，那么输出的编码是多少？（）A.111B.000C.110D.01112、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入13、某数字电路用于比较两个4位二进制数的大小。当输入的两个数分别为1011和1101时，电路输出表示第一个数小于第二个数。若输入变为1110和1010，那么此时电路的输出应该是（）A.第一个数大于第二个数B.第一个数小于第二个数C.两个数相等D.无法确定14、假设存在一个时谐电磁场，电场强度的复数形式为E=E0exp(i(k·r-ωt))，其中k是波矢，ω是角频率。则磁场强度的复数形式为（真空磁导率为μ0）：（）A.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt))B.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))C.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))D.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt))15、在一个电力系统中，需要对电力变压器进行维护和保养。以下哪个项目不属于变压器的常规维护内容？（）A.检查变压器的油位B.测量变压器的绕组温度C.更换变压器的铁芯D.检查变压器的接地情况二、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、在电子系统的电源管理中，以下哪些功能是常见的？（）A.电压转换B.电池充电管理C.电源监控D.节能模式控制2、数字电路中的三态门可以实现（）A.高电平输出B.低电平输出C.高阻态输出D.脉冲输出3、在电动力学中，以下哪些是麦克斯韦方程组所包含的方程（）A.高斯定律B.安培-麦克斯韦定律C.法拉第电磁感应定律D.磁场的高斯定律4、以下属于常见的数字集成电路系列的有（）A.TTL系列B.CMOS系列C.ECL系列D.GAL系列5、以下关于电磁波在光学系统中的传播，正确的是（）A.遵循折射和反射定律B.可以用几何光学近似C.会发生衍射D.波长不变6、在模拟乘法器的集成电路中，以下哪些保护功能可能会包含？（）A.过流保护B.过热保护C.短路保护D.过压保护7、在电力系统的运行管理中，需要进行的工作有（）A.负荷预测B.检修计划安排C.经济调度D.安全分析8、在电气控制设计中，选择电器元件时需要考虑哪些因素？A.工作环境B.额定电压和电流C.操作频率D.使用寿命9、对于数字系统中的音频处理，以下哪些功能会用到数字电子技术？（）A.音频编码B.音频滤波C.音量调节D.音效生成10、以下关于数字电路中的DAC（数模转换器）的性能指标，正确的有（）A.分辨率B.建立时间C.线性度D.转换精度三、分析题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）某工厂的电气设备采用了变频调速技术，但在运行过程中产生了较大的电磁辐射，对周边电子设备造成干扰。请分析电磁辐射的产生机制和传播途径，并提出降低电磁辐射的方法，如合理布线、安装滤波器、采用屏蔽技术等。2、（本题5分）在电气控制系统中，安全继电器的应用可以提高系统的安全性。请分析安全继电器的工作原理和应用场景，并说明如何正确选择和使用安全继电器。3、（本题5分）某高层建筑的备用电源系统在市电中断时未能及时启动，造成部分设备停运。请分析备用电源系统的构成和工作原理，探讨未能启动的可能原因，如电池老化、自动切换装置故障等，并提出备用电源系统的检测和维护方案，以提高其可靠性。4、（本题5分）某工厂的电力系统在运行过程中频繁出现电压波动和闪变现象，严重影响了生产设备的正常运行。已知该系统包含多个大容量感性负载和非线性电子设备。请分析可能导致电压波动和闪变的原因，并提出相应的解决措施，包括无功补偿装置的选择和安装位置，以及对非线性设备的谐波治理方案。5、（本题5分）一个风力发电场的风机叶片在运行一段时间后出现了裂纹和疲劳损伤，威胁到风机的安全运行。请分析叶片损伤的原因，如气动载荷不均、材料老化、制造缺陷等，并探讨如何