新疆铁道职业技术学院《光电产品创新设计》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《光电产品创新设计》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2、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3V和6V。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.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V3、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，分别代表三位二进制数的各个位。该电路的功能是判断这个二进制数是否为奇数，如果是奇数则输出1，否则输出0。当输入X=1，Y=0，Z=1时，电路的输出应该是（）A.1B.0C.取决于其他因素D.无法判断4、在一个数字电路中，使用比较器对两个4位二进制数进行比较，若两个数相等，比较器的输出是什么电平？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.高阻态5、在一个自动化仓库的电气控制系统中，使用了大量的接近开关来检测货物的位置。接近开关的检测距离为10mm，当被检测物体与接近开关的距离小于5mm时，接近开关输出高电平。若物体与接近开关的实际距离为7mm，但接近开关没有输出信号，可能的原因是什么？（）A.接近开关损坏B.电源故障C.线路接触不良D.以上都有可能6、在电力系统的防雷保护中，避雷针和避雷线是常见的防雷装置。它们的作用是将雷电吸引到自身，并通过接地装置将雷电流引入大地。下列关于避雷针和避雷线保护范围计算方法的描述，错误的是（）A.保护范围的大小与避雷针和避雷线的高度成正比B.保护范围的形状通常是一个圆锥体或圆柱体C.计算保护范围时需要考虑被保护物体的高度D.保护范围的确定与雷电的强度和极性无关7、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流ICS=1mA，基极电流IB=20μA，集电极电阻RC=1kΩ，电源电压VCC=5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（）A.0-2VB.1-3VC.2-4VD.3-5V8、在一个数字电子电路中，需要实现对数据的存储和读取。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（）A.计数器B.译码器C.寄存器D.加法器9、一个数字系统使用ADC对一个缓慢变化的模拟信号进行采样，若ADC的转换时间较长，为了减少误差，应该采取什么措施？（）A.增加采样频率B.降低采样频率C.使用更高分辨率的ADCD.使用更快的ADC10、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11、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V12、在一个电力系统中，发生短路故障时会产生很大的短路电流。以下哪种设备可以快速切断短路电流，保护电力系统的安全？（）A.隔离开关B.负荷开关C.熔断器D.断路器13、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.60dB14、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路可以实现电机的正反转控制？（）A.接触器互锁电路B.按钮互锁电路C.接触器和按钮双重互锁电路D.以上都不是15、在一个由或非门和与非门组成的数字电路中，已知输入信号A=1，B=0，C=1时，输出为0。若将输入信号A改为0，B改为1，C改为0，那么此时的输出最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对16、考虑一个计数器电路，其计数范围是从0到15，采用4位二进制编码。当计数器处于状态1010时，再输入一个时钟脉冲，计数器将变为多少？（）A.1011B.0000C.1010D.000117、在一个电气控制系统中，需要实现对多个电机的顺序控制。以下哪种控制方式可以实现电机的顺序启动和停止？（）A.时间继电器控制B.顺序控制继电器（SCR）控制C.PLC编程控制D.以上都是18、数字电路中的触发器是一种具有记忆功能的电路元件。对于一个D触发器，当时钟上升沿到来时，输出Q会跟随输入D的变化。如果输入D一直保持高电平，经过多个时钟周期后，输出Q会是什么状态？（）A.高电平B.低电平C.不确定D.保持上一个状态19、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20、在一个电气控制系统中，使用了一个稳压电源为电路提供稳定的直流电压。若输入电源电压波动较大，而输出电压基本不变，可能是稳压电源中的哪个元件起到了关键作用？（）A.调整管B.比较放大器C.取样电路D.基准电压源21、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为800Ω，后级的输入电阻为8kΩ，若前级的电压增益为30，后级的电压增益为60，那么总的电压增益约为多少？（）A.1800B.2400C.3600D.480022、在一个电气控制系统中，使用了一个数字电压表来测量电压。若电压表的分辨率不够，会对测量结果产生什么影响？（）A.测量结果误差较大B.测量结果不稳定C.无法测量D.测量结果始终为零23、在一个电力系统中，需要对电力设备进行防雷保护。以下哪种设备可以用于防雷保护？（）A.避雷针B.避雷器C.接地装置D.以上都是24、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25、考虑一个边长为L的正立方体区域，内部存在均匀电场E。通过该立方体表面的电通量为：（）A.6EL^2B.3EL^2C.EL^2D.026、对于一个乙类互补对称功率放大电路，电源电压为±18V，负载电阻为16Ω，三极管的饱和压降忽略不计。假设输入信号为正弦波，那么该电路能输出的最大功率约为多少？（）A.16.875WB.18WC.20.25WD.22.5W27、某电气控制系统采用了智能控制算法，如模糊控制和神经网络控制。与传统的控制算法相比，智能控制算法能够更好地适应系统的非线性和不确定性。然而，智能控制算法也存在一些缺点。以下关于智能控制算法的描述，错误的是（）A.计算量大，对控制器性能要求高B.调试困难，需要大量的实验数据C.控制效果一定优于传统控制算法D.适用于复杂的、难以建立精确数学模型的系统28、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129、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行混频和调制。以下哪种电子元件可以用于实现音频混频和调制？（）A.乘法器B.除法器C.加法器D.减法器30、在一个数字系统中，需要对一个模拟信号进行采样和保持，若采样频率为100kHz，输入模拟信号的最高频率为40kHz，根据采样定理，是否能无失真地恢复原信号？（）A.能B.不能C.不确定D.取决于其他因素二、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、以下属于数字电路中的模拟-数字转换（ADC）的主要指标的有（）A.分辨率B.转换速度C.精度D.线性度2、以下关于数字电路中的竞争和冒险的产生原因，正确的有（）A.信号在不同路径上的传输延迟不同B.输入信号的变化同时导致多个逻辑门的输出变化C.电路的设计不合理D.电源电压的波动3、对于模拟信号的数字化，以下哪些步骤是必要的？（）A.采样B.量化C.编码D.压缩4、直流调速系统中，常用的调速指标有哪些？A.调速范围B.静差率C.平滑性D.经济性5、以下哪些是常见的数字集成电路？（）A.TTL集成电路B.CMOS集成电路C.ECL集成电路D.GAL集成电路6、对于锁存器和触发器，以下哪些特点是正确的？（）A.锁存器是电平触发B.触发器是边沿触发C.锁存器比触发器速度快D.触发器比锁存器抗干扰能力强7、数字电路中的加法器按进位方式可分为（）A.串行进位加法器B.并行进位加法器C.超前进位加法器D.半进位加法器8、以下关于数字电路中的锁存器的描述，正确的是（）A.能够保持数据直到新的数据输入B.与触发器的功能相似，但触发方式不同C.常用于数据的暂存D.可以实现数据的同步传输9、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于发电机的保护？（）A.纵联差动保护B.过流保护C.过压保护D.失磁保护10、在电力系统的运行管理中，以下哪些工作是重要的？（）A.负荷预测和调度B.设备的运行维护C.故障处理和应急管理D.人员培训和安全管理三、简答题（本大题共4个小题，共20分)1、（本题5分）用FPGA实现一个简单的计数器。2、（本题5分）分析电力系统中的电力储能系统的优化配置方法。3、（本题5分）已知某时序逻辑电路的状态方程和输出方程，画出其逻辑电路图。4、（本题5分）简述电力系统中的黑启动方案和实施步骤。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）一家酒店的电梯在运行时出现突然停顿和异常抖动的情况，给乘客带来安全隐患。经过技术人员的检查，发现是电梯控制系统故障、曳引机磨损