华东理工大学《半导体物理及器件基础》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《半导体物理及器件基础》2023-2024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一、单选题（本大题共20个小题，每小题1分，共20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、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行采样和重构。以下哪种采样方式可以保证重构后的信号与原始信号完全一致？（）A.过采样B.欠采样C.奈奎斯特采样D.随机采样2、在相对论电动力学中，一个静止质量为m0的粒子以速度v运动。若光速为c，则其动能为：（）A.m0c^2(1-√(1-v^2/c^2))B.m0c^2(√(1-v^2/c^2)-1)C.m0v^2/2D.m0c^2(1-1/√(1-v^2/c^2))3、有一个复杂的电力网络，包含多个电源和负载，其中有一个节点的注入电流之和为5A，流出电流之和为3A。根据基尔霍夫电流定律，该节点与外部电路相连的支路中，电流的大小和方向应为（）A.2A，流入节点B.2A，流出节点C.8A，流入节点D.8A，流出节点4、在电磁波的辐射中，一个电偶极子的电偶极矩随时间作简谐变化，其频率为f。则辐射出的电磁波的波长为：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)5、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门6、在一个深度负反馈放大电路中，已知反馈系数为0.1，输入电压为5V，则输出电压约为：（）A.0.5VB.5VC.50VD.500V7、在一个电力系统中，需要对无功功率进行补偿。以下哪种设备可以用于无功功率补偿？（）A.电容器B.电抗器C.变压器D.发电机8、某数字电路用于将十六进制数转换为二进制数。当输入的十六进制数为0F时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.00009、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的功耗问题。以下哪个因素对电路功耗影响最大？（）A.电子元件的静态功耗B.电子元件的动态功耗C.电路的工作频率D.电路的负载大小10、对于一个由D触发器组成的异步时序电路，已知D输入端的信号在每个时钟周期的上升沿变化。若当前触发器的输出为0，D输入为1，那么在下一个时钟上升沿到来时，输出将变为多少？（）A.0B.1C.不确定D.可能为0也可能为111、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为10MΩ，输出电阻约为1kΩ，电压增益约为0.9。若输入信号源的内阻为1MΩ，负载电阻为10kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.09B.0.81C.0.9D.0.9912、在一个电气控制系统中，有一个由PLC控制的自动化仓储系统。当货物重量超过设定值时，报警装置应启动，但实际未启动。可能的原因是？（）A.重量传感器故障B.PLC输入点故障C.控制程序错误D.以上都有可能13、在一个智能电网中，需要实现对电力负荷的智能管理。以下哪种技术可以实现对负荷的实时监测和控制？（）A.高级计量体系（AMI）B.分布式能源管理系统（DERMS）C.需求响应（DR）技术D.以上都是14、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行校验和调试。以下哪个项目不是继电保护装置校验和调试的内容？（）A.动作电流校验B.动作时间校验C.灵敏度校验D.设备外观检查15、某电气控制系统用于控制一台起重机的升降和行走。起重机的升降电机采用了绕线式异步电动机，通过外接电阻进行调速。当外接电阻增大时，电机的转速会如何变化？（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低16、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个3位二进制数。当输入分别为101和110时，电路输出为11110。若输入变为111和101，那么电路的输出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110117、在一个由集成运放构成的积分运算电路中，若输入为方波信号，经过一段时间后，输出信号将呈现为：（）A.三角波B.正弦波C.锯齿波D.矩形波18、在一个工厂的配电室中，有多个开关柜和配电柜。为了确保电力系统的安全运行，需要对这些设备进行定期维护和检查。以下哪个项目不属于常规的维护检查内容？（）A.检查设备的接地情况B.测量设备的绝缘电阻C.检查设备的外观是否有损坏D.更换设备的内部电子元件19、在一个多级放大电路中，若后级的输入电阻很小，那么前级的输出电阻对整个电路的性能影响：（）A.很大B.很小C.没有影响D.无法确定20、一个理想运算放大器组成的反相比例放大电路，输入电阻为10kΩ，反馈电阻为100kΩ，输入电压为0.5V，那么其输出电压大约是多少？（）A.-5VB.-10VC.5VD.10V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、在电子电路故障诊断中，以下哪些方法是常用的？（）A.直观检查法B.测量电压法C.信号注入法D.替换法2、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁辐射的增强（）A.同步辐射B.阵列天线C.谐振腔D.无序散射3、对于电动力学中的坡印廷矢量，以下理解正确的是（）A.表示电磁场的能流密度B.其方向为能量传播的方向C.大小与电场和磁场的乘积有关D.是一个常量4、在电力电子设备的故障诊断中，以下哪些方法可以用于预测设备的故障？（）A.状态监测和数据分析B.可靠性评估和寿命预测C.故障树分析和模式识别D.专家系统和神经网络5、在电力系统的无功优化中，目标函数通常包括（）A.网损最小B.投资成本最低C.电压质量最优D.无功补偿设备安装量最少6、以下哪些是数字电路中常见的编码方式？（）A.原码B.反码C.补码D.格雷码7、在功率放大器的散热设计中，以下哪些因素需要考虑？（）A.功率管的功耗B.散热器的材料和面积C.环境温度D.通风条件8、在大规模集成电路（VLSI）设计中，以下哪些设计方法是常用的？（）A.自顶向下设计B.自底向上设计C.基于IP核的设计D.软硬件协同设计9、对于微控制器的应用，以下哪些领域较为常见？（）A.工业控制B.智能家居C.医疗设备D.汽车电子10、以下关于数字电路中的状态机，哪些说法是正确的？（）A.用于描述系统的状态和状态转换B.分为有限状态机和无限状态机C.常用于控制系统和通信协议D.可以用硬件或软件实现11、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（）A.有源PFCB.无源PFCC.混合PFCD.数字PFC12、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于变压器的保护？（）A.瓦斯保护B.差动保护C.过流保护D.零序保护13、在放大器的频率补偿中，以下哪些方法可以采用？（）A.滞后补偿B.超前补偿C.滞后-超前补偿D.不进行补偿14、在RC低通滤波器中，以下哪些参数会影响其滤波效果？（）A.电阻值B.电容值C.输入信号的频率D.输出信号的幅度15、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于线路的保护？（）A.距离保护B.零序保护C.过流保护D.纵联差动保护三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）说明电磁波的极化类型及其特点。2、（本题5分）分析ADC（模数转换器）和DAC（数模转换器）的主要性能指标和工作原理。3、（本题5分）说明电气控制系统中传感器的分类和作用。4、（本题5分）推导静磁场的磁能密度表达式。5、（本题5分）简述电力市场的概念、结构和运营模式。6、（本题5分）电力系统中的短路电流计算有什么重要意义？四、分析题