西南大學《電工學上》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《電工學上》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共35個小題，每小題1分，共35分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、在一個數(shù)字電路中，使用加法器和計數(shù)器實現(xiàn)一個累加器功能，若計數(shù)器的計數(shù)范圍為0-15，加法器的輸入為5，當計數(shù)器從0計數(shù)到15時，累加器的輸出是多少？（）A.80B.85C.75D.702、一個數(shù)字系統(tǒng)使用ADC（模數(shù)轉(zhuǎn)換器）將0-10V的模擬電壓轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，若ADC的分辨率為8位，那么其量化誤差最大為多少？（）A.10/256VB.20/256VC.10/512VD.20/512V3、在一個多級放大電路中，前級的輸出電阻為500Ω，后級的輸入電阻為5kΩ，若前級的電壓增益為20，后級的電壓增益為50，那么總的電壓增益約為多少？（）A.100B.500C.1000D.50004、在電動力學中，一個點電荷q位于一個無限大的導體平面附近。則導體平面上感應電荷產(chǎn)生的電場在電荷所在位置的電場強度大小為：（）A.q/(4πε0r^2)B.-q/(4πε0r^2)C.q/(2πε0r^2)D.-q/(2πε0r^2)5、在一個電子設備的顯示屏幕上，需要顯示清晰的圖像。以下哪個因素對圖像清晰度影響最大？（）A.顯示屏的分辨率B.顯示屏的對比度C.顯示屏的亮度D.顯示屏的色彩飽和度6、在一個電子電路的設計中，需要考慮電路的可靠性和穩(wěn)定性。以下哪個措施可以有效地提高電路的可靠性和穩(wěn)定性？（）A.使用高質(zhì)量的電子元件B.進行充分的測試和驗證C.合理設計電路的保護機制D.以上都是7、考慮一個同步時序電路，其時鐘頻率為50MHz，若要在1μs內(nèi)完成一個特定的操作，至少需要多少個時鐘周期？（）A.20B.50C.200D.5008、電氣控制中，常常需要對電機進行制動。常見的制動方式有機械制動、電氣制動等。機械制動通過機械裝置來實現(xiàn)制動，電氣制動則通過改變電機的電氣參數(shù)來實現(xiàn)制動。以下關于制動方式選擇的描述，正確的是（）A.機械制動響應速度快，適用于緊急制動B.電氣制動制動效果好，適用于所有場合C.對于頻繁啟動和制動的系統(tǒng)，應優(yōu)先選擇機械制動D.電氣制動比機械制動更節(jié)能9、考慮一個用于實現(xiàn)減法運算的數(shù)字電路，輸入為兩個4位二進制數(shù)。當被減數(shù)為1010，減數(shù)為0101時，電路輸出為0101。若被減數(shù)變?yōu)?100，減數(shù)變?yōu)?010，那么電路的輸出最有可能是（）A.0010B.0110C.1010D.010010、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設備進行預防性試驗。以下哪種試驗不屬于電力設備預防性試驗的內(nèi)容？（）A.絕緣電阻試驗B.耐壓試驗C.短路試驗D.接地電阻試驗11、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個電鍍生產(chǎn)線，其中有一個整流電路。若整流二極管擊穿短路，會對電路產(chǎn)生什么影響？（）A.輸出電壓升高B.輸出電壓降低C.輸出電流增大D.電源短路12、考慮一個均勻介質(zhì)中的平面電磁波，電場強度E和磁場強度H相互垂直，且E的振幅是H振幅的c倍，其中c為光速。若E的方向沿x軸，H的方向沿y軸，則波的傳播方向為：（）A.z軸正方向B.z軸負方向C.x軸正方向D.x軸負方向13、有一個復雜的電力網(wǎng)絡，包含多個電源和負載，其中有一個節(jié)點的注入電流之和為5A，流出電流之和為3A。根據(jù)基爾霍夫電流定律，該節(jié)點與外部電路相連的支路中，電流的大小和方向應為（）A.2A，流入節(jié)點B.2A，流出節(jié)點C.8A，流入節(jié)點D.8A，流出節(jié)點14、有一個無限大的導電平面，上方存在垂直于平面的均勻磁場B。一個帶電粒子在平面上方平行于平面運動，速度為v。若粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子運動的軌跡為：（）A.直線B.拋物線C.圓D.橢圓15、某場效應管的轉(zhuǎn)移特性曲線如圖所示（給出具體圖形描述），請問該場效應管的類型和閾值電壓約為多少？（）A.N溝道增強型，2VB.N溝道耗盡型，-2VC.P溝道增強型，-2VD.P溝道耗盡型，2V16、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進行濾波和壓縮。以下哪種電路組合可以實現(xiàn)這個功能？（）A.濾波器和放大器B.編碼器和解碼器C.壓縮器和濾波器D.計數(shù)器和譯碼器17、在一個電子設備的通信接口中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸和接收。以下哪種通信協(xié)議通常被用于短距離無線通信？（）A.Wi-FiB.BluetoothC.ZigBeeD.以上都是18、一個由5個觸發(fā)器組成的移位寄存器，若要實現(xiàn)串行輸入、并行輸出和并行輸入、串行輸出，應該如何連接和控制？（）A.有特定的連接和控制方式B.無法實現(xiàn)C.連接和控制方式不確定D.取決于其他因素19、對于一個集成運放構成的電壓比較器，輸入電壓從-10V變化到10V，參考電壓為5V。請問輸出電壓從低電平跳變到高電平的閾值電壓約為多少？（）A.-5VB.0VC.5VD.10V20、在一個集成運放構成的窗口比較器中，有兩個參考電壓分別為2V和4V。當輸入電壓從0逐漸增加時，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓分別約為多少？（）A.2V和4VB.1V和3VC.3V和1VD.4V和2V21、電氣控制中，常常需要對電機進行調(diào)速。直流電機調(diào)速系統(tǒng)和交流電機調(diào)速系統(tǒng)各有特點。直流電機調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、精度高的優(yōu)點，但結構復雜、成本較高；交流電機調(diào)速系統(tǒng)則相對簡單、成本低，但調(diào)速性能在某些方面不如直流電機。在以下應用場景中，更適合采用直流電機調(diào)速系統(tǒng)的是（）A.對調(diào)速精度要求不高的風機控制B.高精度的數(shù)控機床主軸驅(qū)動C.一般的水泵控制D.普通的傳送裝置驅(qū)動22、在數(shù)字電路設計中，需要考慮信號的延遲問題。以下哪種因素會導致信號延遲增加？（）A.減少邏輯門的數(shù)量B.降低時鐘頻率C.增加電路的布線長度D.使用高速邏輯門23、在一個模擬電子電路中，需要對微弱的信號進行放大。以下哪種放大器具有較高的輸入阻抗和較低的輸出阻抗？（）A.共射極放大器B.共基極放大器C.共集電極放大器D.差分放大器24、在一個由理想運放組成的同相滯回比較器中，參考電壓VREF1=4V，VREF2=8V，反饋電阻為50kΩ，電阻為100kΩ。當輸入電壓從0逐漸增大時，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.4V和8VB.2V和6VC.6V和2VD.8V和4V25、在電磁波的傳播中，已知某一時刻電場強度的方向沿x軸正方向，磁場強度的方向沿y軸正方向。經(jīng)過一段時間后，電場強度的方向變?yōu)檠貀軸正方向，那么此時磁場強度的方向應該是：（）A.沿x軸正方向B.沿x軸負方向C.沿z軸正方向D.沿z軸負方向26、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺數(shù)控機床，機床的X軸和Y軸由兩個伺服電機驅(qū)動。在加工過程中，X軸的定位精度突然下降，可能的原因是？（）A.電機故障B.編碼器故障C.機械傳動部件松動D.以上都有可能27、數(shù)字電路中的比較器可以比較不同位數(shù)的二進制數(shù)。對于一個8位比較器，當兩個輸入分別為10101010和01010101時，輸出結果是什么？（）A.相等B.大于C.小于D.不確定28、在相對論電動力學中，一個光子的能量為E，動量為p，則其頻率ν與波長λ的關系為（h為普朗克常數(shù)）：（）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、已知一個集成穩(wěn)壓器的輸入電壓為20V，輸出電壓為10V，最大輸出電流為2A。若負載電阻為5Ω，請問該穩(wěn)壓器是否能正常工作？（）A.能，輸出功率足夠B.能，輸出電流未超過最大值C.不能，輸出功率不足D.不能，輸出電流超過最大值30、某電力用戶的用電設備主要為異步電動機和照明燈具。異步電動機的啟動電流較大，會對電力系統(tǒng)造成沖擊。為了減小這種沖擊，下列措施中有效的是（）A.采用軟啟動裝置B.增加供電線路的電阻C.降低電源電壓D.減少照明燈具的數(shù)量31、某電氣控制系統(tǒng)中，使用了交流接觸器來控制電機的啟動和停止。交流接觸器的工作原理是通過電磁吸合來接通或斷開電路。在選擇交流接觸器時，需要考慮其額定電流、額定電壓、操作頻率等參數(shù)。以下關于交流接觸器選擇的描述，正確的是（）A.額定電流應略小于電機的工作電流B.額定電壓應等于電源電壓C.操作頻率越高越好D.不需要考慮接觸器的安裝方式32、在一個由多個邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知輸入信號A、B、C的值分別為1、0、1，若該電路實現(xiàn)的邏輯功能為當A和C中有一個為1且B為0時輸出為1，否則輸出為0。以下哪種邏輯門組合可以實現(xiàn)該功能？（）A.與門和或門B.或門和非門C.與非門和或門D.與門和非門33、在一個多級直接耦合放大電路中，第一級的增益為20dB，第二級的增益為30dB，第三級的增益為40dB。請問總的增益約為多少？（）A.90dBB.80dBC.70dBD.60dB34、在一個電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣火災隱患進行監(jiān)測和報警。以下哪個設備不屬于電氣火災監(jiān)控系統(tǒng)的設備？（）A.剩余電流互感器B.溫度傳感器C.煙霧報警器D.電壓表35、數(shù)字電路中的全加器可以進行多位二進制數(shù)的加法運算。對于一個8位全加器，當兩個輸入分別為11111111和00000000，低位進位為1時，輸出結果是什么？（）A.100000000B.01111111C.10000000D.11111110二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、對于數(shù)字系統(tǒng)的接口電路，以下哪些功能是常見的？（）A.電平轉(zhuǎn)換B.數(shù)據(jù)緩沖C.信號隔離D.時鐘同步2、在電力系統(tǒng)的節(jié)能措施中，以下哪些方法可以降低損耗？（）A.優(yōu)化電網(wǎng)結構B.提高設備效率C.合理安排負荷D.采用節(jié)能設備3、以下關于電力市場交易模式的描述，正確的有（）A.中長期交易B.現(xiàn)貨交易C.輔助服務交易D.期貨交易4、數(shù)字電路中的施密特觸發(fā)器常用于（）A.波形整形B.脈沖鑒幅C.接口電路中的電平轉(zhuǎn)換D.計數(shù)器的觸發(fā)5、以下關于電力系統(tǒng)中的微電網(wǎng)的特點，正確的有（）A.規(guī)模較小B.可以獨立運行C.通常包含多種分布式電源D.與大電網(wǎng)連接靈活6、以下關于靜電場的性質(zhì)，表述準確的有（）A.靜電場是無旋場B.靜電場的電場線不閉合C.靜電場對電荷做功與路徑無關D.靜電場的散度處處為零7、以下關于數(shù)字電路中的競爭冒險現(xiàn)象，說法正確的是（）A.可能導致輸出出現(xiàn)不應有的尖峰脈沖B.可以通過增加冗余項消除C.與電路的延遲時間和輸入信號的變化有關D.會影響電路的正常工作8、電力系統(tǒng)的接地方式有（）A.中性點不接地B.中性點經(jīng)消弧線圈接地C.中性點直接接地D.中性點經(jīng)電阻接地9、電力系統(tǒng)中的負荷特性包括（）A.負荷的靜態(tài)特性B.負荷的動態(tài)特性C.負荷的頻率特性D.負荷的電壓特性10、數(shù)字電路中的乘法器可以通過（）A.移位相加的方法實現(xiàn)B.專用的集成電路芯片實現(xiàn)C.利用加法器和計數(shù)器組合實現(xiàn)D.基于邏輯門搭建實現(xiàn)三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）分析圖中所示的PLA編程陣列，寫出其實現(xiàn)的邏輯函數(shù)。2、（本題5分）分析電磁波在金屬表面的全反射現(xiàn)象。3、（本題5分）闡述電磁波在等離子鞘套中的傳播問題。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某工廠的電氣