晉中信息學院《電氣工程及電子學》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《電氣工程及電子學》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30個小題，每小題1分，共30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2、某電力系統(tǒng)中，有一個大型工廠采用了高電壓等級的專用變電站供電。為了保證該工廠的供電可靠性，在變電站的設計中，需要考慮多種因素。下列關(guān)于專用變電站設計中提高供電可靠性措施的描述，錯誤的是（）A.采用雙電源進線B.安裝備用變壓器C.增加變電站的出線回路數(shù)D.采用簡單的主接線形式3、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設備進行狀態(tài)評估。以下哪種方法不是電力設備狀態(tài)評估的常用方法？（）A.基于可靠性的評估方法B.基于風險的評估方法C.基于經(jīng)驗的評估方法D.基于隨機抽樣的評估方法4、在電力系統(tǒng)的無功功率平衡中，無功電源包括同步發(fā)電機、同步調(diào)相機、并聯(lián)電容器和靜止無功補償器等。下列關(guān)于這些無功電源特點的描述，錯誤的是（）A.同步發(fā)電機既能發(fā)出有功功率，也能發(fā)出無功功率B.同步調(diào)相機只能發(fā)出無功功率，不能吸收無功功率C.并聯(lián)電容器輸出的無功功率與電壓平方成正比D.靜止無功補償器響應速度快，能夠平滑調(diào)節(jié)無功輸出5、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.20/512V6、在一個RC高通濾波電路中，電阻為10kΩ，電容為0.1μF，輸入信號的頻率為100Hz，那么該電路的輸出電壓與輸入電壓的比值約為多少？（）A.0.707B.0.159C.0.0159D.0.00797、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(guān)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8、在一個數(shù)字電路實驗中，需要觀察信號的時序關(guān)系。以下哪種儀器最適合用于這個目的？（）A.示波器B.萬用表C.信號發(fā)生器D.邏輯分析儀9、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進行采樣和重構(gòu)。以下哪種采樣方式可以保證重構(gòu)后的信號與原始信號完全一致？（）A.過采樣B.欠采樣C.奈奎斯特采樣D.隨機采樣10、考慮一個時變電磁場，其電場強度E和磁場強度H滿足波動方程。若電場強度的表達式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強度H的表達式為（真空磁導率為μ0，真空介電常數(shù)為ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)11、一個電氣控制系統(tǒng)中，有一臺直流電動機，其電樞電阻為1Ω，電樞電壓為220V，電樞電流為20A。若忽略電樞電感，計算電動機的電磁轉(zhuǎn)矩是多少？（）A.200N·mB.400N·mC.600N·mD.800N·m12、在電動力學中，一個電四極子在遠處產(chǎn)生的電勢與距離r的關(guān)系為：（）A.1/rB.1/r^2C.1/r^3D.1/r^413、在電磁波的輻射中，一個電偶極子的電偶極矩隨時間作簡諧變化，其頻率為f。則輻射出的電磁波的波長為：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)14、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)數(shù)據(jù)的比較和判斷。以下哪種集成電路可以實現(xiàn)這一功能？（）A.比較器B.加法器C.減法器D.乘法器15、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若靜態(tài)工作點設置過高，可能會出現(xiàn)的失真類型是：（）A.飽和失真B.截止失真C.交越失真D.線性失真16、某地區(qū)的電力系統(tǒng)中，有一座大型火電廠和一座小型水電站?；痣姀S的發(fā)電成本主要取決于燃料價格和機組效率，而水電站的發(fā)電成本主要取決于水資源的利用情況和機組維護成本。在電力市場環(huán)境下，當燃料價格上漲時，下列關(guān)于這兩座電廠發(fā)電策略的調(diào)整，合理的是（）A.火電廠減少發(fā)電量，水電站增加發(fā)電量B.火電廠增加發(fā)電量，水電站減少發(fā)電量C.火電廠和水電站的發(fā)電量都不變D.火電廠和水電站的發(fā)電量都增加17、在電動力學中，考慮一個無限長直導線，通有恒定電流。已知在距離導線為r處的磁感應強度為B，若電流增大為原來的2倍，同時距離導線增大為原來的3倍，此時該處的磁感應強度變?yōu)椋海ǎ〢.2B/9B.2B/3C.6BD.9B/218、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一個由接觸器、熱繼電器和按鈕組成的電動機正反轉(zhuǎn)控制電路。當按下正轉(zhuǎn)啟動按鈕時，電動機正常正轉(zhuǎn)，但按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕后，電動機沒有反應。已知接觸器和按鈕均正常，那么可能出現(xiàn)故障的元件是？（）A.熱繼電器B.反轉(zhuǎn)接觸器C.正轉(zhuǎn)接觸器D.電源19、在一個大型工廠的電力系統(tǒng)中，有多個不同功率的電機在運行。當其中一臺大功率電機突然啟動時，可能會對整個電力系統(tǒng)造成電壓波動。以下哪種設備可以有效地減少這種電壓波動？（）A.變壓器B.電容器C.電抗器D.斷路器20、考慮一個無限大的均勻介質(zhì)平板，介電常數(shù)為ε，厚度為d。在板的兩側(cè)分別存在電場強度為E1和E2的均勻電場。則板內(nèi)的極化電荷面密度為：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/221、某數(shù)字電路用于比較兩個4位二進制數(shù)的大小。當輸入的兩個數(shù)分別為1011和1101時，電路輸出表示第一個數(shù)小于第二個數(shù)。若輸入變?yōu)?110和1010，那么此時電路的輸出應該是（）A.第一個數(shù)大于第二個數(shù)B.第一個數(shù)小于第二個數(shù)C.兩個數(shù)相等D.無法確定22、對于一個由三極管構(gòu)成的射極跟隨器，已知三極管的β=120，基極電流IB=30μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=18V，發(fā)射極電阻RE=2kΩ。忽略三極管的飽和壓降，請問該電路的輸出電阻約為多少？（）A.20ΩB.30ΩC.40ΩD.50Ω23、在一個數(shù)字信號處理系統(tǒng)中，需要對數(shù)字信號進行采樣和量化。以下哪種采樣方式可以避免混疊現(xiàn)象？（）A.過采樣B.欠采樣C.隨機采樣D.等間隔采樣24、某集成運放的開環(huán)增益為120dB，共模抑制比為100dB。若輸入一個共模電壓為2V的信號，差模電壓為20mV的信號，請問輸出電壓約為多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V25、有一個電力系統(tǒng)，正在考慮采用新能源發(fā)電（如太陽能、風能）接入。新能源發(fā)電具有間歇性和隨機性的特點，給電力系統(tǒng)的運行和控制帶來了挑戰(zhàn)。下列關(guān)于新能源發(fā)電接入對電力系統(tǒng)影響的描述，錯誤的是（）A.增加了系統(tǒng)的備用容量需求B.可能導致系統(tǒng)頻率波動C.提高了系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性D.對系統(tǒng)的調(diào)峰能力提出了更高要求26、數(shù)字電路中的計數(shù)器可以實現(xiàn)不同進制的計數(shù)。對于一個模12的計數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實現(xiàn)？（）A.2個B.3個C.4個D.5個27、在一個數(shù)字系統(tǒng)中，需要對數(shù)據(jù)進行編碼和解碼。以下哪種編碼方式可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的壓縮？（）A.重復編碼B.奇偶校驗編碼C.格雷碼編碼D.哈夫曼編碼28、在一個共射極放大電路中，已知三極管的β=50，基極電流IB=20μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=12V。忽略三極管的飽和壓降，請問該放大電路的集電極電流IC和集電極-發(fā)射極電壓VCE分別約為多少？（）A.1mA，4VB.1mA，8VC.2mA，4VD.2mA，8V29、對于一個由理想運放構(gòu)成的加法運算電路，有三個輸入電壓分別為2V、3V、4V，對應的輸入電阻分別為20kΩ、30kΩ、40kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.9VB.8VC.7VD.6V30、已知一個數(shù)字系統(tǒng)的時鐘頻率為200MHz，若要通過一個計數(shù)器產(chǎn)生一個周期為10μs的方波信號，計數(shù)器的模值應該是多少？（）A.2000B.20000C.200000D.2000000二、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、以下關(guān)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(guān)D.靜電場的散度處處為零2、在數(shù)字系統(tǒng)的設計過程中，需要考慮的性能指標包括（）A.速度B.功耗C.成本D.可擴展性3、在電動力學中，以下哪些情況會導致電荷分布產(chǎn)生電場（）A.靜止的點電荷B.均勻分布的電荷C.隨時間變化的電流D.勻速運動的電荷4、以下關(guān)于磁場的能量和能量密度，表述正確的有（）A.磁場具有能量B.能量密度與磁場強度的平方成正比C.可以通過積分計算磁場的總能量D.能量只存在于有電流的區(qū)域5、在電力電子技術(shù)中，以下哪些器件常用于功率變換？（）A.晶閘管B.絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）C.功率場效應管（MOSFET）D.二極管6、在工廠的電氣安全管理中，以下哪些措施可以預防電氣火災？（）A.定期檢查電氣設備的絕緣情況B.合理布置電氣線路C.安裝火災報警器和滅火設備D.加強對電氣設備的維護和管理7、在數(shù)字電路的設計中，考慮電磁兼容性時需要注意（）A.布線的合理性B.元件的布局C.屏蔽和接地D.電源的濾波8、在工廠的電動機控制中，以下哪些方式可以實現(xiàn)調(diào)速？（）A.改變電源頻率B.改變電機極對數(shù)C.改變轉(zhuǎn)差率D.改變電機繞組接法9、在工廠的電氣照明系統(tǒng)中，以下哪些因素需要考慮？（）A.照明強度B.照明均勻度C.節(jié)能要求D.燈具的使用壽命10、在電子電路的噪聲分析中，以下哪些噪聲源是常見的？（）A.熱噪聲B.散粒噪聲C.閃爍噪聲D.電磁干擾噪聲三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）根據(jù)給定的真值表，用卡諾圖化簡邏輯函數(shù)，并畫出邏輯電路圖。2、（本題5分）解釋電氣控制系統(tǒng)中自鎖和互鎖的概念，并舉例說明其應用。3、（本題5分）簡述電氣控制系統(tǒng)中電氣原理圖和接線圖的區(qū)別。4、（本題5分）解釋場效應管的轉(zhuǎn)移特性曲線，以及如何根據(jù)曲線判斷其類型和參數(shù)。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某工廠的電氣設備在潮濕環(huán)境下頻