武昌理工学院《传感器技术与应用》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RC低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（）A.增大B.减小C.不变D.变为零2、考虑一个用于实现加法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当输入分别为0101和1010时，电路输出为1111。若输入变为1001和0110，那么电路的输出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.10003、在电动力学中，已知一个时变电磁场的电场强度E和磁场强度H满足麦克斯韦方程组。若电场强度的散度为零，则此时磁场强度的旋度为：（）A.与电场强度的时间导数成正比B.与电场强度成正比C.恒为零D.与电场强度的空间导数成正比4、对于一个采用状态编码的时序电路，若状态数量为6个，使用二进制编码和格雷码编码分别需要多少位？（）A.3位和3位B.3位和4位C.4位和3位D.4位和4位5、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.46、某工厂的电力系统中，有一台同步发电机，其额定容量为500kVA，额定电压为10kV，功率因数为0.8（滞后）。当该发电机输出有功功率为400kW时，其输出的无功功率约为（）A.300kVarB.600kVarC.400kVarD.200kVar7、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.10018、考虑一个无限长螺线管，单位长度上的匝数为n，通有电流I。则管内的磁感应强度大小为：（）A.μ0nIB.μ0I/nC.μ0ID.μ0nI/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.0.99510、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111、在一个数字信号处理电路中，需要对输入的数字信号进行滤波。以下哪种数字滤波器在实现上相对简单且效果较好？（）A.无限冲激响应滤波器（IIR）B.有限冲激响应滤波器（FIR）C.中值滤波器D.均值滤波器12、某电气控制系统中，需要对一个复杂的逻辑关系进行控制。可以使用组合逻辑电路或者时序逻辑电路来实现。组合逻辑电路输出仅取决于当前输入，时序逻辑电路输出则取决于当前输入和过去的状态。以下关于这两种逻辑电路选择的描述，正确的是（）A.逻辑关系简单时应选择时序逻辑电路B.对输出的时序有要求时应选择组合逻辑电路C.组合逻辑电路的设计比时序逻辑电路简单D.根据具体的逻辑需求和性能要求进行选择13、在一个共集电极放大电路中，其输出电阻通常比共射极放大电路的输出电阻：（）A.大B.小C.相等D.无法比较14、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.6V15、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2V和4V。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.2V和4VB.1V和3VC.3V和1VD.4V和2V16、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要控制显示屏的刷新率。以下哪种方法可以实现显示屏刷新率的调节？（）A.改变时钟频率B.改变显示屏的分辨率C.使用脉宽调制（PWM）技术D.以上都是17、某集成运放的开环增益为100dB，共模抑制比为80dB。若输入一个共模电压为1V的信号，差模电压为10mV的信号，请问输出电压约为多少？（）A.1VB.10VC.100VD.1000V18、在一个数字电路实验中，需要观察信号的时序关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（）A.示波器B.万用表C.信号发生器D.逻辑分析仪19、在一个集成运放构成的绝对值运算电路中，若输入为负电压，则输出电压为：（）A.输入电压的绝对值B.输入电压C.输入电压的相反数D.零20、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21、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1=4V，VREF2=8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。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.4V和8VB.2V和6VC.6V和2VD.8V和4V22、在一个电气控制系统中，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20A。现采用星三角降压启动方式，启动时电动机绕组接成星形，启动电流为直接启动电流的1/3。那么直接启动时的电流大约是多少？（）A.20AB.40AC.60AD.80A23、在一个数字电子电路中，需要实现数据的编码和解码。以下哪种编码方式具有纠错功能？（）A.二进制编码B.格雷码C.汉明码D.以上都是24、数字电路中的计数器可以实现计数功能。对于一个模10的计数器，当计数到最大值后，下一个时钟脉冲到来时，计数器会回到什么状态？（）A.0B.1C.9D.随机状态25、在一个工厂的照明系统中，需要根据环境光照度自动调节灯光亮度。以下哪种传感器可以用于检测环境光照度？（）A.温度传感器B.湿度传感器C.光照度传感器D.压力传感器二、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2、在数字系统的设计过程中，需要考虑的性能指标包括（）A.速度B.功耗C.成本D.可扩展性3、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4、在电力电子设备的故障诊断中，以下哪些方法可以使用？（）A.监测设备的电气参数B.分析设备的热特性C.采用人工智能算法D.进行设备的定期检测5、以下哪些因素会影响电气控制系统的稳定性？A.控制器参数B.负载特性C.电源质量D.线路布局6、以下关于数字电路中的有限状态机编码方式，哪些是常见的？（）A.二进制编码B.格雷码编码C.一位热码编码D.顺序编码7、交流电动机的调速系统中，闭环控制相对于开环控制的优点有哪些？A.精度高B.动态性能好C.抗干扰能力强D.调试简单8、在电力电子设备的散热设计中，以下哪些方法可以提高散热效果？（）A.增加散热面积B.提高散热介质的流速C.采用高效散热材料D.降低设备的工作温度9、在工厂的电气自动化系统中，以下哪些设备可以实现数据采集和监控？（）A.传感器B.变送器C.数据采集卡D.监控软件10、在电子电路的静电防护（ESD）设计中，以下哪些措施是有效的？（）A.使用静电保护器件B.良好的接地设计C.增加绝缘材料D.控制环境湿度三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）用数据选择器实现逻辑函数F=A'B+AC。2、（本题5分）解释在模拟电路中电容和电感的寄生效应及其对电路性能的影响。3、（本题5分）阐述在数字电路中如何进行数字信号的锁相环设计。4、（本题5分）解释半导体存储器的分类及工作原理，如RAM和ROM。5、（本题5分）阐述电力系统中的电力物资管理的流程和优化策略。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某工厂的电气设备在进行无功补偿后，功率因数仍然达不到要求，影响了电能质量和电费成本。请分析可能导致无功补偿效果不佳的原因，如补偿容量不足、补偿装置故障、负载特性变化等，并提出改进无功补偿的措施，包括增加