华东理工大学《现代传感技术与应用》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35个小题，每小题1分，共35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、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的启动和停止控制。以下哪种设备不属于电机启动和停止控制设备？（）A.接触器B.继电器C.变频器D.变压器2、电气控制中，常常需要对信号进行放大。运算放大器是一种常用的信号放大器件，具有高增益、高输入阻抗等特点。在使用运算放大器时，需要合理设置外部电路参数。以下关于运算放大器使用的描述，错误的是（）A.可以构成反相放大器和同相放大器B.输出电压不会超过电源电压C.不需要考虑输入信号的频率D.失调电压和温漂会影响放大精度3、某数字电路用于将4位格雷码转换为二进制数。当输入的格雷码为1010时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（）A.1100B.1010C.1001D.11104、某电气控制系统用于控制一台数控机床，机床的X轴和Y轴由两个伺服电机驱动。在加工过程中，X轴的定位精度突然下降，可能的原因是？（）A.电机故障B.编码器故障C.机械传动部件松动D.以上都有可能5、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.26、有一个矩形波导，横截面的长和宽分别为a和b，其中a>b。当电磁波在其中传播时，能够传播的最低频率对应的模式是：（）A.TE10B.TE01C.TM10D.TM017、在一个数字系统中，需要对数据进行加密和解密。以下哪种加密算法在数字电路中实现相对简单？（）A.对称加密算法B.非对称加密算法C.哈希算法D.随机数生成算法8、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的亮度。以下哪种方法可以实现显示屏亮度的调节？（）A.改变电源电压B.改变显示屏的对比度C.使用脉宽调制（PWM）技术D.以上都是9、数字电路中的比较器可以比较两个输入信号的大小。对于一个4位比较器，当两个输入均为1010时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定10、在一个数字电路中，使用555定时器构成一个多谐振荡器，若外接电阻和电容的值分别为10kΩ和0.1μF，那么其输出信号的频率大约是多少？（）A.1.4kHzB.14kHzC.140kHzD.1.4MHz11、在一个差分放大电路中，两输入端的信号分别为ui1=8mV，ui2=4mV，差模增益Ad=80，共模抑制比KCMR=800。请问输出电压uo约为多少？（）A.320mVB.360mVC.400mVD.440mV12、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的并行传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于并行通信？（）A.PCIB.USBC.RS232D.RS48513、在数字电路中，信号的噪声会影响电路的性能。以下哪种方法可以减少信号噪声？（）A.增加信号的幅度B.降低时钟频率C.使用滤波器D.增加电路的复杂度14、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15、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和面积之间的平衡。以下哪种方法可以在一定程度上实现这种平衡？（）A.选择低功耗的逻辑门B.优化电路的布局和布线C.减少电路的功能D.以上都是16、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17、已知一个数字电路的逻辑表达式为F=(A+B)·(C+D)，若输入A=1，B=0，C=1，D=0，那么逻辑函数F的值是多少？（）A.0B.1C.无法确定D.可能为0也可能为118、某电气控制系统中，有一个由接触器、继电器和行程开关组成的自动往复运动控制电路。当行程开关损坏，无法正常动作时，设备会出现什么情况？（）A.停止运动B.单向运动C.持续往复运动D.运动速度加快19、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为1.8°，若要使电机旋转90°，需要发送多少个脉冲？（）A.50B.100C.150D.20020、在一个数字电路中，使用了全加器来实现两个4位二进制数的加法。当其中一个加数从0111变为1000，另一个加数不变，且低位有进位输入1，那么和的变化最有可能是（）A.增加7B.减少7C.增加8D.减少821、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，反馈电阻为100kΩ，输入电阻为10kΩ，输入电压为1V，则输出电压为：（）A.-10VB.10VC.-1VD.1V22、在电磁波的传播中，当电磁波从一种介质进入另一种介质时，下列哪个物理量会发生变化：（）A.频率B.波长C.波速D.以上都是23、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24、一个边长为L的正方形线圈，通有电流I，放在均匀磁场B中。若线圈平面与磁场方向平行，线圈所受的磁力矩大小为：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^225、在一个由或门和与门组成的数字电路中，有四个输入信号A、B、C、D。已知当A=1，B=0，C=1，D=0时，输出为1。现在保持A和C不变，将B改为1，D改为1，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断26、假设存在一个均匀带电的球面，半径为R，电荷量为Q。在球外距离球心为r（r>R）处的电场强度大小为：（）A.Q/(4πε0r^2)B.Q/(4πε0R^2)C.0D.Q/(4πε0r)27、数字电路中的移位寄存器可以实现数据的移位操作。对于一个4位右移寄存器，当输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011128、一个电气控制系统中，有一台直流电动机，其电枢电阻为1Ω，电枢电压为220V，电枢电流为20A。若忽略电枢电感，计算电动机的电磁转矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m29、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个8选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个30、有一个圆柱形电容器，内半径为a，外半径为b，长度为L，中间填充介质的介电常数为ε。电容器的电容为：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)31、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32、已知一个数字电路的传播延迟时间为10ns，若该电路中包含5级相同的逻辑门，那么总的延迟时间大约是多少？（）A.10nsB.50nsC.100nsD.500ns33、电气控制系统中，为了提高功率因数，常常使用无功补偿装置。无功补偿装置可以减少无功功率的传输，提高电网的效率。以下关于无功补偿装置的描述，错误的是（）A.可以降低电网的损耗B.会增加系统的复杂性C.对有功功率的传输没有影响D.适用于所有类型的电气系统34、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35、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))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、数字电路中的施密特触发器常用于（）A.波形整形B.脉冲鉴幅C.接口电路中的电平转换D.计数器的触发2、以下关于电力系统中的自动重合闸装置的描述，正确的有（）A.可以提高供电可靠性B.适用于大多数短路故障C.分为单相重合闸和三相重合闸D.动作次数有限制3、以下关于电磁波在等离子体中的传播，说法正确的有（）A.会出现折射和反射B.频率会发生变化C.与等离子体的参数有关D.总是直线传播4、在电力电子设备中，以下哪些元件可以实现电能的变换？（）A.二极管B.晶体管C.晶闸管D.电感和电容5、在研究时变电磁场时，以下哪些概念是重要的（）A.电磁感应B.位移电流C.电磁波的辐射D.电场的旋度6、在数字电路的优化设计中，以下哪些方面可以考虑？（）A.减少逻辑门的数量B.提高电路的工作速度C.降低电路的功耗D.增强电路的可扩展性7、在电力系统的通信中，以下哪些技术可以用于数据传输？（）A.光纤通信B.无线通信C.电力线载波通信D.卫星通信8、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9、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10、对于电动力学中的自感和互感，以下描述正确的有（）A.与线圈的形状和位置有关B.会影响电路中的电流变化C.自感只存在于单个线圈D.互感是相互的三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）研究集成运放构成的比较器在实际应用中的干扰和抗干扰措施。2、（本题5分）说明电力系统潮流计算的目的是什么？3、（本题5分）说明电力系统中的电力法规和政策对行业发展的影响。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某学校的实验室在进行电气实验时，发生了一起轻微电击事故。经过对实验设备、操作流程和安全