西南大学《电工学上》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《电工学上》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、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为0-15，加法器的输入为5，当计数器从0计数到15时，累加器的输出是多少？（）A.80B.85C.75D.702、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.20/512V3、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为500Ω，后级的输入电阻为5kΩ，若前级的电压增益为20，后级的电压增益为50，那么总的电压增益约为多少？（）A.100B.500C.1000D.50004、在电动力学中，一个点电荷q位于一个无限大的导体平面附近。则导体平面上感应电荷产生的电场在电荷所在位置的电场强度大小为：（）A.q/(4πε0r^2)B.-q/(4πε0r^2)C.q/(2πε0r^2)D.-q/(2πε0r^2)5、在一个电子设备的显示屏幕上，需要显示清晰的图像。以下哪个因素对图像清晰度影响最大？（）A.显示屏的分辨率B.显示屏的对比度C.显示屏的亮度D.显示屏的色彩饱和度6、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的可靠性和稳定性。以下哪个措施可以有效地提高电路的可靠性和稳定性？（）A.使用高质量的电子元件B.进行充分的测试和验证C.合理设计电路的保护机制D.以上都是7、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为50MHz，若要在1μs内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（）A.20B.50C.200D.5008、电气控制中，常常需要对电机进行制动。常见的制动方式有机械制动、电气制动等。机械制动通过机械装置来实现制动，电气制动则通过改变电机的电气参数来实现制动。以下关于制动方式选择的描述，正确的是（）A.机械制动响应速度快，适用于紧急制动B.电气制动制动效果好，适用于所有场合C.对于频繁启动和制动的系统，应优先选择机械制动D.电气制动比机械制动更节能9、考虑一个用于实现减法运算的数字电路，输入为两个4位二进制数。当被减数为1010，减数为0101时，电路输出为0101。若被减数变为1100，减数变为1010，那么电路的输出最有可能是（）A.0010B.0110C.1010D.010010、在一个电力系统中，需要对电力设备进行预防性试验。以下哪种试验不属于电力设备预防性试验的内容？（）A.绝缘电阻试验B.耐压试验C.短路试验D.接地电阻试验11、某电气控制系统用于控制一个电镀生产线，其中有一个整流电路。若整流二极管击穿短路，会对电路产生什么影响？（）A.输出电压升高B.输出电压降低C.输出电流增大D.电源短路12、考虑一个均匀介质中的平面电磁波，电场强度E和磁场强度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c为光速。若E的方向沿x轴，H的方向沿y轴，则波的传播方向为：（）A.z轴正方向B.z轴负方向C.x轴正方向D.x轴负方向13、有一个复杂的电力网络，包含多个电源和负载，其中有一个节点的注入电流之和为5A，流出电流之和为3A。根据基尔霍夫电流定律，该节点与外部电路相连的支路中，电流的大小和方向应为（）A.2A，流入节点B.2A，流出节点C.8A，流入节点D.8A，流出节点14、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15、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，2V16、在一个数字信号处理系统中，需要对数字信号进行滤波和压缩。以下哪种电路组合可以实现这个功能？（）A.滤波器和放大器B.编码器和解码器C.压缩器和滤波器D.计数器和译码器17、在一个电子设备的通信接口中，需要实现数据的传输和接收。以下哪种通信协议通常被用于短距离无线通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是18、一个由5个触发器组成的移位寄存器，若要实现串行输入、并行输出和并行输入、串行输出，应该如何连接和控制？（）A.有特定的连接和控制方式B.无法实现C.连接和控制方式不确定D.取决于其他因素19、对于一个集成运放构成的电压比较器，输入电压从-10V变化到10V，参考电压为5V。请问输出电压从低电平跳变到高电平的阈值电压约为多少？（）A.-5VB.0VC.5VD.10V20、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2V21、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动22、在数字电路设计中，需要考虑信号的延迟问题。以下哪种因素会导致信号延迟增加？（）A.减少逻辑门的数量B.降低时钟频率C.增加电路的布线长度D.使用高速逻辑门23、在一个模拟电子电路中，需要对微弱的信号进行放大。以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（）A.共射极放大器B.共基极放大器C.共集电极放大器D.差分放大器24、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4V25、在电磁波的传播中，已知某一时刻电场强度的方向沿x轴正方向，磁场强度的方向沿y轴正方向。经过一段时间后，电场强度的方向变为沿y轴正方向，那么此时磁场强度的方向应该是：（）A.沿x轴正方向B.沿x轴负方向C.沿z轴正方向D.沿z轴负方向26、某电气控制系统用于控制一台数控机床，机床的X轴和Y轴由两个伺服电机驱动。在加工过程中，X轴的定位精度突然下降，可能的原因是？（）A.电机故障B.编码器故障C.机械传动部件松动D.以上都有可能27、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个8位比较器，当两个输入分别为10101010和01010101时，输出结果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不确定28、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/h29、已知一个集成稳压器的输入电压为20V，输出电压为10V，最大输出电流为2A。若负载电阻为5Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（）A.能，输出功率足够B.能，输出电流未超过最大值C.不能，输出功率不足D.不能，输出电流超过最大值30、某电力用户的用电设备主要为异步电动机和照明灯具。异步电动机的启动电流较大，会对电力系统造成冲击。为了减小这种冲击，下列措施中有效的是（）A.采用软启动装置B.增加供电线路的电阻C.降低电源电压D.减少照明灯具的数量31、某电气控制系统中，使用了交流接触器来控制电机的启动和停止。交流接触器的工作原理是通过电磁吸合来接通或断开电路。在选择交流接触器时，需要考虑其额定电流、额定电压、操作频率等参数。以下关于交流接触器选择的描述，正确的是（）A.额定电流应略小于电机的工作电流B.额定电压应等于电源电压C.操作频率越高越好D.不需要考虑接触器的安装方式32、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知输入信号A、B、C的值分别为1、0、1，若该电路实现的逻辑功能为当A和C中有一个为1且B为0时输出为1，否则输出为0。以下哪种逻辑门组合可以实现该功能？（）A.与门和或门B.或门和非门C.与非门和或门D.与门和非门33、在一个多级直接耦合放大电路中，第一级的增益为20dB，第二级的增益为30dB，第三级的增益为40dB。请问总的增益约为多少？（）A.90dBB.80dBC.70dBD.60dB34、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行监测和报警。以下哪个设备不属于电气火灾监控系统的设备？（）A.剩余电流互感器B.温度传感器C.烟雾报警器D.电压表35、数字电路中的全加器可以进行多位二进制数的加法运算。对于一个8位全加器，当两个输入分别为11111111和00000000，低位进位为1时，输出结果是什么？（）A.100000000B.01111111C.10000000D.11111110二、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、对于数字系统的接口电路，以下哪些功能是常见的？（）A.电平转换B.数据缓冲C.信号隔离D.时钟同步2、在电力系统的节能措施中，以下哪些方法可以降低损耗？（）A.优化电网结构B.提高设备效率C.合理安排负荷D.采用节能设备3、以下关于电力市场交易模式的描述，正确的有（）A.中长期交易B.现货交易C.辅助服务交易D.期货交易4、数字电路中的施密特触发器常用于（）A.波形整形B.脉冲鉴幅C.接口电路中的电平转换D.计数器的触发5、以下关于电力系统中的微电网的特点，正确的有（）A.规模较小B.可以独立运行C.通常包含多种分布式电源D.与大电网连接灵活6、以下关于静电场的性质，表述准确的有（）A.静电场是无旋场B.静电场的电场线不闭合C.静电场对电荷做功与路径无关D.静电场的散度处处为零7、以下关于数字电路中的竞争冒险现象，说法正确的是（）A.可能导致输出出现不应有的尖峰脉冲B.可以通过增加冗余项消除C.与电路的延迟时间和输入信号的变化有关D.会影响电路的正常工作8、电力系统的接地方式有（）A.中性点不接地B.中性点经消弧线圈接地C.中性点直接接地D.中性点经电阻接地9、电力系统中的负荷特性包括（）A.负荷的静态特性B.负荷的动态特性C.负荷的频率特性D.负荷的电压特性10、数字电路中的乘法器可以通过（）A.移位相加的方法实现B.专用的集成电路芯片实现C.利用加法器和计数器组合实现D.基于逻辑门搭建实现三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）分析图中所示的PLA编程阵列，写出其实现的逻辑函数。2、（本题5分）分析电磁波在金属表面的全反射现象。3、（本题5分）阐述电磁波在等离子鞘套中的传播问题。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