武汉工程大学《嵌入式系统及应用》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《嵌入式系统及应用》2023-2024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、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用传感器进行检测和控制。以下哪个传感器不属于常用的传感器类型？（）A.位移传感器B.速度传感器C.重量传感器D.气味传感器2、在集成运放的内部电路中，通常采用恒流源电路来提供偏置电流，其主要目的是：（）A.提高放大倍数B.增大输入电阻C.提高电路的稳定性D.降低输出电阻3、有一个环形线圈，半径为R，通有电流I。在圆心处的磁感应强度大小为：（）A.μ0I/(2R)B.μ0I/(2πR)C.μ0ID.μ0I/R4、有一个无限大的导电平面，上方存在垂直于平面的均匀磁场B。一个带电粒子在平面上方平行于平面运动，速度为v。若粒子电荷量为q，质量为m，则粒子运动的轨迹为：（）A.直线B.抛物线C.圆D.椭圆5、对于一个集成运放构成的精密整流电路，当输入为正半周时，二极管的工作状态是：（）A.导通B.截止C.半导通D.不确定6、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模12的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个7、考虑一个时序逻辑电路，使用D触发器实现。已知时钟频率为100MHz，在连续的5个时钟周期内，输入信号D依次为1、0、1、0、1。那么在第5个时钟上升沿过后，触发器的输出Q最有可能是（）A.1B.0C.不确定D.以上都不对8、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（）A.同步计数器B.异步计数器C.可逆计数器D.十进制计数器9、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.500ns10、在一个由理想运放构成的减法运算电路中，两个输入电压分别为3V和2V，对应的输入电阻均为20kΩ，反馈电阻为40kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V11、某数字电路用于将格雷码1101转换为二进制码，转换后的二进制码最有可能是（）A.1010B.1001C.1100D.101112、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/213、在一个无线通信设备中，需要对信号进行放大和处理。以下哪种电子元件通常被用于信号放大？（）A.电阻B.电容C.电感D.晶体管14、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15、在一个集成运放构成的方波发生电路中，若要改变方波的占空比，可以通过调整：（）A.电容的充电和放电电阻B.运放的电源电压C.输入电压D.反馈电阻16、某场效应管的转移特性曲线如图所示（给出具体图形描述），请问该场效应管的类型和阈值电压约为多少？（）A.N沟道增强型，2VB.N沟道耗尽型，-2VC.P沟道增强型，-2VD.P沟道耗尽型，2V17、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h18、在一个大型的电气自动化生产线上，采用了分布式控制系统（DCS）进行集中管理和分散控制。各个控制节点通过网络连接，实现数据的实时传输和共享。当网络出现故障时，系统能够自动切换到本地控制模式，以保证生产的连续性。以下关于这种DCS系统的特点，错误的是（）A.扩展性强，易于升级B.对网络依赖性高C.控制精度高，响应迅速D.成本较低，适合小型生产19、在一个电子电路的调试过程中，遇到了信号失真的问题。以下哪种方法可以有效地解决信号失真问题？（）A.调整电路参数B.更换电子元件C.改变电路布局D.重新设计电路20、在一个由理想运算放大器组成的反相比例运算电路中，输入电压为1V，反馈电阻Rf为100kΩ，输入电阻Ri为10kΩ，那么输出电压约为多少？（）A.-10VB.-1VC.10VD.1V21、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2V22、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23、在一个电气控制系统中，使用了一个电压互感器来测量高电压。电压互感器的变比为10000:100，测量仪表显示的电压为90V，实际电压是多少？（）A.9000VB.900VC.90000VD.900000V24、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制25、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式是最常用的？（）A.变极调速B.变频调速C.改变转差率调速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、在数字系统中，以下关于总线的描述，正确的有（）A.可以实现多个部件之间的数据传输B.分为地址总线、.只有高电平和低电平两种状态C.抗干扰能力强D.便于存储和处理2、电气控制系统中，提高功率因数的方法有哪些？A.并联电容器B.采用同步电机C.合理选择电机容量D.减少轻载运行3、对于数字系统中的片上系统（SoC），以下哪些特点是其具备的？（）A.高度集成B.功能强大C.设计复杂D.成本较高4、电气控制原理图的绘制原则包括以下哪些？A.主电路在上，控制电路在下B.各电器元件按动作顺序从左到右、从上到下排列C.同一电器的不同部分使用同一符号D.所有电器的触点均按未通电或未动作时的状态绘制5、以下关于数字电路中的DAC（数模转换器）的性能指标，正确的有（）A.分辨率B.建立时间C.线性度D.转换精度6、以下关于电磁波的辐射场，说法合理的有（）A.由加速运动的电荷产生B.具有方向性C.强度与距离的平方成反比D.是横电磁波7、在工厂的电气安全管理中，以下哪些措施是必要的？（）A.建立安全管理制度B.进行安全教育培训C.定期进行安全检查D.配备必要的安全防护设备8、数字电路中的乘法器在数字信号处理中的应用包括（）A.快速傅里叶变换（FFT）B.数字滤波C.图像压缩D.音频处理9、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10、对于数字系统的可靠性评估，以下哪些指标是常用的？（）A.故障间隔时间B.平均故障修复时间C.可靠度D.失效率三、简答题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）解释施密特触发器的上限阈值电压和下限阈值电压的确定方法。2、（本题5分）说明电力电缆的结构特点和敷设方式。3、（本题5分）阐述电力系统中的一次设备和二次设备分别有哪些？4、（本题5分）分析图中所示的编码器电路，确定其输入输出关系。5、（本题5分）简述电力系统中无功功率补偿的原理和方法。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雷雨天气时容易遭受雷击损坏。请分析雷电对电气设备的危害方式和可能的入侵途径，如直击雷、感应雷、雷电波侵入