西安医学院《纳米电子学》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《纳米电子学》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30个小题，每小题1分，共30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2、某数字电路设计用于判断一个4位二进制数是否能被3整除。当输入为1010时，电路输出为0，表示不能被3整除。现在输入变为1100，假设电路没有故障，那么输出应该是（）A.0B.1C.无法确定D.以上选项均错误3、在一个集成运放构成的峰值检波电路中，若输入为正弦波信号，输出将得到：（）A.正弦波的峰值B.正弦波的平均值C.正弦波的有效值D.正弦波的频率4、数字电路中的加法器可以通过不同的方式实现。对于一个超前进位加法器，它的主要优点是什么？（）A.速度快B.电路简单C.功耗低D.占用空间小5、对于一个由施密特触发器构成的整形电路，输入为一个正弦波信号，其峰峰值为5V，若施密特触发器的正向阈值电压为2.5V，反向阈值电压为1.5V，那么输出信号的占空比是多少？（）A.50%B.大于50%C.小于50%D.无法确定6、在一个数字电子电路中，需要实现计数器的功能。以下哪种计数器可以实现高速计数？（）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7、在一个由三极管构成的共基极放大电路中，已知三极管的β=150，集电极电阻RC=3kΩ，发射极电阻RE=1.5kΩ，电源电压VCC=15V，基极电流IB=30μA。忽略三极管的饱和压降，请问该电路的电压增益约为多少？（）A.-75B.-100C.75D.1008、在一个基于CMOS工艺的数字电路中，其输入输出电平与TTL电平兼容。若CMOS电路的输出高电平为4.5V，低电平为0.5V，那么它连接到TTL电路时是否能正常工作？（）A.能正常工作B.不能正常工作C.有时能工作有时不能D.取决于具体电路9、有一个由移位寄存器构成的串行-并行数据转换电路，若要将串行输入的8位数据转换为并行输出，需要多少个时钟脉冲？（）A.8B.16C.4D.不一定10、在电力系统的短路计算中，通常采用标幺值进行计算。标幺值的定义是实际值与基准值的比值。若选取基准容量为100MVA，基准电压为平均额定电压，一台变压器的额定容量为50MVA，短路电压百分数为10%。则该变压器电抗的标幺值约为（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.511、在一个电力系统中，需要对电力设备进行状态监测和评估。以下哪个方法不是电力设备状态监测和评估的方法？（）A.在线监测B.离线检测C.定期试验D.随机抽样12、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的远程监测和控制。以下哪种技术可以实现温度的远程监测和控制？（）A.传感器技术B.通信技术C.控制技术D.以上都是13、一个电气控制系统中，使用了一台变压器将220V交流电压降压为12V交流电压。若变压器的初级绕组匝数为1100匝，次级绕组匝数应为多少？（）A.60匝B.120匝C.240匝D.360匝14、在一个电气设备的安装过程中，需要进行接地电阻的测量。以下哪个仪器可以用于接地电阻的测量？（）A.万用表B.兆欧表C.接地电阻测试仪D.示波器15、电气控制系统中，经常会遇到干扰问题。干扰源可能来自电源、空间电磁场、接地等。为了减少干扰对系统的影响，可以采取隔离措施，如光电隔离、磁隔离等。以下关于隔离措施的描述，错误的是（）A.光电隔离可以有效阻断电信号的传输B.磁隔离适用于高频信号的隔离C.隔离措施会增加系统的成本和复杂性D.隔离后系统的抗干扰能力一定能得到显著提高16、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17、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（）A.热敏电阻B.光敏电阻C.压敏电阻D.气敏电阻18、在电动力学中，考虑一个无限长直导线，通有恒定电流。已知在距离导线为r处的磁感应强度为B，若电流增大为原来的2倍，同时距离导线增大为原来的3倍，此时该处的磁感应强度变为：（）A.2B/9B.2B/3C.6BD.9B/219、一个数字电路用于实现乘法运算，输入为两个3位二进制数。当输入分别为101和110时，电路输出为11110。若输入变为111和101，那么电路的输出最有可能是（）A.10001B.11011C.10111D.1110120、在一个电子设备的显示屏中，需要控制像素的亮度和颜色。以下哪种技术通常被用于实现这一目的？（）A.液晶显示技术B.等离子显示技术C.发光二极管显示技术D.以上都是21、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、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23、一个电气控制系统中，有一台直流电动机，其电枢电阻为1Ω，电枢电压为220V，电枢电流为20A。若忽略电枢电感，计算电动机的电磁转矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m24、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2V，周期为10ms，电容为0.1μF，电阻为100kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（）A.20VB.40VC.-20VD.-40V25、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/χe26、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27、对于一个采用脉冲异步时序电路设计的计数器，当输入脉冲的频率过高时，可能会出现什么问题？（）A.计数错误B.电路损坏C.性能下降D.以上都有可能28、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（）A.与门B.或门C.非门D.与非门29、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用PLC（可编程逻辑控制器）进行控制。以下哪个特点不是PLC的优点？（）A.可靠性高B.编程简单C.处理速度快D.价格便宜30、在数字电路中，信号的传输会受到延迟的影响。以下哪种方法可以减少信号传输延迟？（）A.使用高速逻辑门B.缩短信号传输路径C.降低时钟频率D.增加信号的幅度二、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、在电力系统的绝缘配合中，需要考虑的因素有（）A.过电压的大小和类型B.设备的绝缘水平C.成本和效益D.环境条件3、交流调速系统中，常用的调速方法有哪些？A.变极调速B.变频调速C.串级调速D.调压调速4、在电力系统的稳定性分析中，以下哪些方法可以用于提高系统的稳定性？（）A.安装电力系统稳定器B.优化发电机的励磁系统C.采用灵活交流输电技术D.增加系统的备用容量5、在数字信号的编码中，以下哪些目的是常见的？（）A.提高数据传输效率B.增强抗干扰能力C.减少存储空间D.便于数据处理6、在数字电路的设计流程中，包括（）A.需求分析B.方案设计C.电路实现D.测试和验证7、电力系统的稳定性包括（）A.功角稳定B.电压稳定C.频率稳定D.暂态稳定8、以下关于数字电路中的PLD（可编程逻辑器件）的发展趋势，正确的有（）A.集成度越来越高B.性能不断提升C.成本逐渐降低D.应用范围不断扩大9、以下关于数字电路中的异步复位，哪些描述是准确的？（）A.可以在任何时候将电路复位B.可能会引起亚稳态问题C.实现相对简单D.常用于小型数字电路10、对于电力系统的过电压，以下说法正确的有（）A.内部过电压可分为操作过电压和暂时过电压B.雷电过电压是外部过电压的主要形式C.过电压可能损坏电力设备的绝缘D.安装避雷器可以有效限制过电压三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）分析共射极放大电路中静态工作点对放大性能的影响。2、（本题5分）说明时变电磁场中位移电流的概念和物理意义。3、（本题5分）用门电路设计一个能判断输入4位二进制数是否为偶数的电路。4、（本题5分）设计一个能产生1010序列的移