吉林师范大学《光信息处理技术》2021-2022学年第一学期期末试卷

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《光信息处理技术》2021-2022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25个小题，每小题1分，共25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、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=2mA，基极电流IB=40μA，集电极电阻RC=2kΩ，电源电压VCC=10V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V2、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3、在电力系统的暂态稳定分析中，通常采用等面积定则来判断系统在受到大扰动后的稳定性。等面积定则的基本思想是比较加速面积和减速面积的大小。下列关于等面积定则应用条件的描述，错误的是（）A.系统必须是简单的单机无穷大系统B.扰动后系统的结构和参数保持不变C.不考虑原动机调速器和励磁调节器的作用D.只适用于分析短路故障引起的暂态稳定问题4、在一个电子电路的调试过程中，发现电路的输出电压不稳定。以下哪个因素可能导致输出电压不稳定？（）A.电源电压波动B.电子元件老化C.电路负载变化D.以上都是5、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.0116、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7、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.6V8、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（）A.适用于测量高温物体的温度B.测量精度不受环境温度影响C.对被测物体的表面状态不敏感D.可以实现远距离测量9、某工厂的电气控制系统中，有一个由接触器、热继电器和按钮组成的电动机正反转控制电路。当按下正转启动按钮时，电动机正常正转，但按下反转启动按钮后，电动机没有反应。已知接触器和按钮均正常，那么可能出现故障的元件是？（）A.热继电器B.反转接触器C.正转接触器D.电源10、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿x轴正方向，磁场强度的方向沿y轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿y轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向11、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高12、在一个有源滤波电路中，已知截止频率为1kHz，通带增益为2，若采用一阶低通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ13、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-10V变化到10V，参考电压为5V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-5VB.0VC.5VD.10V14、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为5秒，当输入信号接通后，经过8秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（）A.时间继电器损坏B.电动机故障C.控制线路断路D.以上都有可能15、某电力系统中，有一个大型的同步电动机负载。同步电动机在运行时需要从电网吸收无功功率来建立磁场。为了改善系统的功率因数，下列关于同步电动机运行控制的措施，错误的是（）A.采用过励磁运行方式，使同步电动机向电网发出无功功率B.安装无功补偿装置，补偿同步电动机吸收的无功功率C.降低同步电动机的负载，减少无功功率的需求D.改变同步电动机的接线方式，使其不吸收无功功率16、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.417、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18、在一个由三极管构成的放大电路中，若静态工作点设置过低，可能会出现的失真类型是：（）A.饱和失真B.截止失真C.交越失真D.线性失真19、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强20、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=18V，基极电阻RB1=60kΩ，RB2=20kΩ，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，三极管的β=80。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.40μAB.50μAC.60μAD.70μA21、对于一个由三极管构成的分压式偏置共射放大电路，已知电源电压VCC=12V，基极电阻RB1=30kΩ，RB2=10kΩ，集电极电阻RC=2kΩ，发射极电阻RE=1kΩ，三极管的β=50。假设三极管处于放大状态，请问基极电流IB约为多少？（）A.20μAB.30μAC.40μAD.50μA22、在一个电子设备的电源电路中，需要将交流电转换为直流电。以下哪种电路元件通常被用于这一转换过程？（）A.变压器B.二极管C.三极管D.电容器23、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24、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25、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和故障诊断。以下哪种技术可以实现对设备的实时监测和故障预警？（）A.传感器技术B.人工智能技术C.大数据分析技术D.以上都是二、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、对于数字电路中的计数器，以下可以改变计数方向的方法有（）A.改变输入脉冲的极性B.调整控制信号C.重新设置初始值D.改变计数器的类型2、三相异步电动机降压启动的方法通常有哪些？A.定子串电阻降压启动B.自耦变压器降压启动C.星-三角降压启动D.延边三角形降压启动3、在电气控制系统中，常用的电气图形符号应符合哪些标准？A.国家标准B.行业标准C.国际标准D.企业标准4、在传感器接口电路设计中，以下哪些方面需要重点关注？（）A.信号放大B.滤波C.线性化处理D.抗干扰5、在研究电磁波与物质的相互作用时，以下哪些过程可能发生（）A.吸收B.折射C.反射D.散射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、以下关于计数器的描述，正确的是（）A.可以实现对脉冲的计数功能B.有同步计数器和异步计数器之分C.计数的进制可以是二进制、十进制等D.可以通过反馈清零或置数实现特定的计数范围8、以下关于电磁波的频谱分析，描述恰当的有（）A.用于研究信号的频率成分B.可以通过傅里叶变换实现C.有助于理解电磁波的特性D.只适用于周期信号9、在电力系统的无功补偿中，以下哪些设备可以使用？（）A.电容器B.电抗器C.静止无功补偿器D.同步调相机10、在工厂的电气安全管理中，以下哪些措施可以预防触电事故？（）A.安装漏电保护器B.做好设备的接地和接零C.加强对电气设备的检查和维护D.对员工进行安全教育和培训三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）研究集成运放的单位增益带宽与开环增益、闭环增益之间的关系。2、（本题5分）解释电压比较器的工作原理，包括单限比较器、滞回比较器和窗口比较器。3、（本题5分）描述计数器的分类（如同步计数器和异步计数器）及其工作特点，并举例说明其应用。4、（本题5分）分析共基极放大电路的特点和应用场景。5、（本题5分）分析时序逻辑电路的分析方法，并用实例进行说明。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个风力发电场中，部分风机的发电效率明显低于其他风机，同时故障率较高。已知这些风机的型号相同，安装环境相似。请分析可能影响风机发