中南民族大学《单片机技术及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《单片机技术及应用》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2、某电气控制系统中，有一个由多个电阻串联组成的分压电路。其中一个电阻开路，会对输出电压产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电压不变D.输出电压为零3、在一个工业自动化控制系统中，需要对电机的转速进行精确控制。以下哪种控制方式最适合用于这种场景？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制4、在某电气控制系统中，需要对一个温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，温控仪作为控制器，电加热装置作为执行器。若热电偶的测量误差较大，会对整个控制系统的控制精度产生怎样的影响？（）A.无影响B.精度略有降低C.精度严重降低D.系统失控5、有一个电力系统，其负荷特性呈现明显的季节性变化。在夏季，负荷峰值较高，而在冬季，负荷峰值较低。为了保证电力系统的可靠运行，在进行电源规划时，需要考虑这种负荷特性的变化。下列关于电源规划中考虑负荷季节性变化的措施，不正确的是（）A.配置不同类型的电源，以适应不同季节的负荷需求B.增加调峰电源的容量，以应对夏季的高峰负荷C.减少备用电源的容量，以降低冬季的运行成本D.建设储能设施，用于在负荷低谷时储存电能，在高峰时释放6、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7、在一个电子设备的电源电路中，需要防止电源反接。以下哪种电子元件可以用于防止电源反接？（）A.二极管B.保险丝C.继电器D.三极管8、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9、在一个电气控制系统中，需要对一台三相异步电动机进行正反转控制，采用接触器联锁的方式。若要实现电机从正转切换到反转，必须先按下停止按钮，待电机完全停止后再按下反转启动按钮。以下关于这种控制方式的描述，正确的是（）A.提高了系统的可靠性B.降低了操作的复杂性C.增加了系统的响应速度D.减少了接触器的使用数量10、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11、对于一个时变电磁场，已知某一区域的电场强度随时间的变化率为dE/dt，磁导率为μ，该区域产生的位移电流密度为：（）A.μ(dE/dt)B.ε(dE/dt)C.με(dE/dt)D.(dE/dt)/μ12、在一个集成运放构成的压控电流源电路中，输出电流的大小主要取决于：（）A.输入电压B.反馈电阻C.运放的增益D.负载电阻13、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.500ns14、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，参考电压为±3V，反馈电阻为20kΩ，电阻为40kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（）A.±1VB.±2VC.±3VD.±4V15、在一个电气设备的控制系统中，使用了步进电机作为执行机构。步进电机通过输入脉冲信号来控制转动角度和速度。与普通电机相比，步进电机具有定位精度高、控制简单等优点，但也存在一些局限性。以下关于步进电机的描述，错误的是（）A.转速与脉冲频率成正比B.不适合高速连续运转C.过载能力强，可承受较大负载D.一般需要专门的驱动电路16、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117、一个数字系统使用ADC（模数转换器）将0-10V的模拟电压转换为数字量，若ADC的分辨率为8位，那么其量化误差最大为多少？（）A.10/256VB.20/256VC.10/512VD.20/512V18、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测和分析。以下哪个因素不是影响电力负荷预测和分析的因素？（）A.天气情况B.节假日C.经济发展水平D.设备颜色19、在数字电路设计中，需要考虑电路的功耗和速度之间的平衡。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.降低时钟频率C.优化电路的布局和布线D.以上都是20、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度P与电场强度E的关系为P=ε0χeE，其中χe为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数εr为：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe21、在一个串联型稳压电路中，调整管的压降为4V，输出电压为12V，负载电流为200mA。若取样电阻的分压比为0.2，那么基准电压约为多少？（）A.2VB.2.4VC.2.8VD.3.2V22、某工厂的电气控制系统中使用了PLC（可编程逻辑控制器）进行自动化控制。在一个生产流程中，需要根据多个传感器的信号来控制一系列执行机构的动作。当其中一个传感器发生故障时，PLC能够自动切换到备用控制模式，以保证生产继续进行。以下关于这种PLC控制的说法，正确的是（）A.降低了系统的稳定性B.增加了系统的维护成本C.提高了系统的容错能力D.减少了系统的控制精度23、在一个复杂的数字电路系统中，包含多个逻辑门和集成电路芯片。当系统出现故障时，以下哪种方法最有助于快速定位故障点？（）A.逐个更换芯片进行测试B.使用逻辑分析仪观察信号波形C.凭借经验猜测故障位置D.对电路进行随机检查24、在一个自动化生产线上的电气控制系统中，需要对物料的位置进行精确检测。可以使用接近开关来实现这一功能。接近开关分为电感式、电容式、霍尔式等不同类型。以下关于接近开关选择的描述，错误的是（）A.电感式接近开关适用于检测金属物体B.电容式接近开关可以检测非金属物体C.霍尔式接近开关对磁场敏感D.接近开关的检测距离越远越好25、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)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、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.电场方向2、在集成运算放大器的应用中，以下哪些属于常见的电路类型？（）A.比例运算电路B.加法运算电路C.减法运算电路D.积分运算电路3、在反馈放大器的稳定性判断中，以下哪些方法可以使用？（）A.波特图法B.根轨迹法C.奈奎斯特稳定判据D.劳斯稳定判据4、在电力电子设备的控制中，以下哪些因素会影响控制性能？（）A.控制算法的选择B.传感器的精度和响应时间C.执行机构的性能D.系统的干扰和噪声5、在数字电路中，以下哪些因素会影响系统的稳定性？（）A.电源噪声B.电磁干扰C.逻辑竞争D.时钟抖动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、在数字电路中，以下哪些因素会影响信号的传输速度？（）A.导线的长度B.逻辑门的类型C.工作频率D.负载的大小8、在放大器的稳定性分析中，以下哪些因素可能导致自激？（）A.级间电容B.反馈深度过大C.负载电容D.输入电容9、对于数字系统中的传感器接口电路，以下哪些功能是常见的？（）A.信号放大B.信号滤波C.模数转换D.数据缓存10、在数字电路的测试向量生成中，以下哪些方法是常用的？（）A.基于算法的生成B.基于模型的生成C.随机生成D.手动编写三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）设计一个一阶有源低通滤波器，给出截止频率和通带增益的要求。2、（本题5分）设计一个能产生1001循环序列的同步时序电路。3、（本题5分）阐述电力系统稳定性的分类及影响因素。4、（本题5分）在电力系统中，什么是备用容量？为什么要设置备用容量？5、（本题5分）推导运算放大器构成的积分运算电路在给定输入信号下的输出电压表达式。四、分析题（本大题共3