南京师范大学中北学院《光电专业综合设计与实践》2021-2022学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页南京师范大学中北学院《光电专业综合设计与实践》

2021-2022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、某电气控制系统用于控制一个污水处理厂的设备，其中有一个液位传感器用于检测水池液位。若液位传感器的安装位置不当，低于实际液位，会导致系统出现什么问题？（）A.水池无法充满B.水泵空转C.污水溢出D.设备停机2、考虑一个用于实现乘法运算的数字电路，输入为两个2位二进制数。当输入分别为10和11时，电路输出为110。若输入变为11和10，那么电路的输出最有可能是（）A.110B.101C.100D.0113、在一个由TTL门电路组成的数字系统中，若电源电压为5V，高电平的典型值为3.6V，低电平的典型值为0.3V。当输入电压为2V时，该输入被视为？（）A.高电平B.低电平C.不确定电平D.无效电平4、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为3V和6V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V5、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6、有一个数字电路用于对输入的8位二进制数进行奇偶校验。当输入为10100110时，电路输出为1，表示奇数个1。若输入变为01110011，那么电路的输出最有可能是（）A.1B.0C.无法确定D.以上都不对7、在一个电气设备的启动控制电路中，采用了降压启动的方式，如星三角降压启动。这种启动方式可以有效地降低电机启动时的电流，减小对电网的冲击。但在切换到全压运行时，可能会产生较大的电流冲击。以下关于星三角降压启动的说法，正确的是（）A.适用于所有类型的电机B.切换过程平稳，无电流冲击C.启动转矩较小，不适合重载启动D.节能效果明显，降低运行成本8、对于一个集成运放构成的微分运算电路，输入电压为三角波，幅度为3V，周期为15ms，电容为0.2μF，电阻为150kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.30VB.60VC.-30VD.-60V9、在一个数字电路实验中，需要测量信号的频率。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.频率计D.逻辑分析仪10、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为3mA/V，截距为-2mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（）A.N沟道增强型，阈值电压为0.67VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.67VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.67VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.67V11、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的散热问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的散热性能？（）A.使用散热片B.优化电路布局C.降低电路工作温度D.提高电路的工作效率12、在一个电子电路的故障诊断中，使用了逻辑分析仪进行信号分析。以下哪个逻辑分析仪功能对于检测数字电路故障最有用？（）A.状态分析B.时序分析C.协议分析D.以上都是13、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=200kΩ，输入电阻Ri=20kΩ，输入电压为1V，那么输出电压约为多少？（）A.10VB.11VC.9VD.12V14、对于一个采用格雷码编码的计数器，若当前状态为1010，下一个状态应该是？（）A.1011B.1110C.1111D.100115、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能16、在一个电气控制系统中，有一个由熔断器和断路器组成的短路保护电路。当发生短路故障时，熔断器熔断，但断路器没有跳闸，可能的原因是？（）A.熔断器选型不当B.断路器故障C.短路电流未达到断路器跳闸值D.以上都有可能17、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为12V，负载电阻为2kΩ，电容为220μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.10.8VB.13.2VC.15.6VD.18V18、某工厂的电气控制系统中，有一台变频器驱动的风机。当变频器的频率从40Hz增加到50Hz时，风机的风量显著增加，但同时噪声也明显增大。可能的原因是？（）A.风机叶片损坏B.电机轴承磨损C.风道堵塞D.以上都有可能19、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气线路的温度进行实时监测。以下哪种传感器可以用于检测电气线路的温度？（）A.热电偶B.热电阻C.红外传感器D.以上都是20、某数字系统采用8位二进制补码表示有符号整数，若要表示的数值范围为-128到127，那么当输入为10011010时，其对应的十进制数值是多少？（）A.-102B.-22C.154D.2221、在一个电力电子设备中，IGBT（绝缘栅双极型晶体管）是一种常用的功率开关器件。以下哪个特点不是IGBT的优点？（）A.开关速度快B.导通压降小C.输入阻抗高D.价格便宜22、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23、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.424、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25、某电力系统中，有一台三相异步电动机，其额定功率为10kW，额定电压为380V，额定电流为19.9A，功率因数为0.85，效率为0.9。该电动机在额定状态下运行时，每小时的耗电量约为（）A.10kWhB.11.76kWhC.8.55kWhD.12.94kWh26、在一个电子设备的通信系统中，需要实现信号的调制和解调。以下哪种调制方式具有较高的抗干扰能力？（）A.幅度调制（AM）B.频率调制（FM）C.相位调制（PM）D.以上都是27、在一个数字电子电路中，需要实现对数据的存储和读取。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.计数器B.译码器C.寄存器D.加法器28、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路不属于电机正反转控制电路？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.电阻分压电路29、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99530、在一个光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转化为电能。以下哪个因素会影响太阳能电池板的输出功率？（）A.天气状况B.安装角度C.电池板的面积D.以上都是31、在一个数字电路中，使用了锁存器来存储数据。当时钟信号为高电平时，输入数据为1010。时钟信号变为低电平后，锁存器输出的数据最有可能是（）A.1010B.0101C.不确定D.以上都不对32、在一个数字系统中，需要对一个模拟信号进行采样和保持，若采样频率为100kHz，输入模拟信号的最高频率为40kHz，根据采样定理，是否能无失真地恢复原信号？（）A.能B.不能C.不确定D.取决于其他因素33、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34、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较好的性能？（）A.共射极放大器和低通滤波器B.共基极放大器和高通滤波器C.共集电极放大器和带通滤波器D.差分放大器和带阻滤波器35、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、在研究电磁场的对称性时，以下哪些是常见的对称操作（）A.平移B.旋转C.反射D.时间反演2、以下关于电力系统中的暂态稳定分析方法，正确的有（）A.等面积定则B.时域仿真法C.直接法D.频域法3、在模拟乘法器的性能指标中，以下哪些是重要的？（）A.输入失调电压B.增益精度C.线性度D.带宽4、以下电力电子器件中，可用于直流变换的有（）A.晶闸管B.绝缘栅双极型晶体管（IGBT）C.电力场效应管（MOSFET）D.门极可关断晶闸管（GTO）5、在集成运放的带宽扩展中，以下哪些技术可以应用？（）A.负反馈B.补偿电容C.电流反馈D.级联放大6、以下关于静电场中的导体，说法准确的有（）A.导体内电场为零B.导体表面是等势面C.电荷分布在导体表面D.导体内部有净电荷7、对于数字电路的测试方法，以下哪些是常用的？（）A.功能测试B.时序测试C.边界测试D.压力测试8、在研究电磁场的能量和动量时，以下哪些结论是正确的（）A.电磁场具有能量和动量B.能量和动量守恒C.与电磁波的传播有关D.与电荷和电流无关9、以下哪些电器元件可以用于电气控制系统的短路保护？A.熔断器B.断路器C.热继电器D.过电流继电器10、在数字电路的时序优化中，以下哪些方法是有效的？（）A.调整逻辑门的延迟B.优化时钟树C.减少关键路径的延迟D.增加流水线级数三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）解释在数字系统中如何进行数据的流水线处理。2、（本题5分）解释有源滤波电路中运放的工作状态和性能要求。3、（本题5分）阐述电气控制中降压启动的常见方式及适用条件。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个铁路牵