安徽大學《半導(dǎo)體物理與器件》2022-2023學年第一學期期末試卷

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《半導(dǎo)體物理與器件》2022-2023學年第一學期期末試卷院(系)_______班級_______學號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共15個小題，每小題1分，共15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、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)輸入的控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)進行輸出。對于一個4選1數(shù)據(jù)選擇器，當控制信號為11時，會選擇哪個輸入數(shù)據(jù)進行輸出？（）A.第一個輸入數(shù)據(jù)B.第二個輸入數(shù)據(jù)C.第三個輸入數(shù)據(jù)D.第四個輸入數(shù)據(jù)2、假設(shè)存在一個時諧電磁場，電場強度的復(fù)數(shù)形式為E=E0exp(i(k·r-ωt))，其中k是波矢，ω是角頻率。則磁場強度的復(fù)數(shù)形式為（真空磁導(dǎo)率為μ0）：（）A.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt))B.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))C.H=(E0/ωμ0)exp(i(k·r-ωt+π/2))D.H=(E0/μ0)exp(i(k·r-ωt))3、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機交互界面。操作人員可以通過觸摸屏輸入控制指令、查看系統(tǒng)運行狀態(tài)和參數(shù)。觸摸屏與控制器通過通信協(xié)議進行數(shù)據(jù)交換。關(guān)于這種觸摸屏人機交互方式，以下描述錯誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強C.通信速度快，實時性好D.對操作人員的技術(shù)要求高4、在一個電力電子設(shè)備中，IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）是一種常用的功率開關(guān)器件。以下哪個特點不是IGBT的優(yōu)點？（）A.開關(guān)速度快B.導(dǎo)通壓降小C.輸入阻抗高D.價格便宜5、在電動力學中，一個電流元Idl在空間某點產(chǎn)生的磁感應(yīng)強度dB與電流元的關(guān)系為：（）A.dB與Idl成正比，與距離的平方成反比B.dB與Idl成正比，與距離成正比C.dB與Idl成正比，與距離成反比D.dB與Idl成反比，與距離成正比6、已知一個場效應(yīng)管的輸出特性曲線，在VGS=2V時，漏極電流ID從1mA變化到2mA，對應(yīng)的VDS從5V變化到6V。請問該場效應(yīng)管的跨導(dǎo)約為多少？（）A.500μSB.1000μSC.1500μSD.2000μS7、有一個理想導(dǎo)體球，半徑為R，處于外電場E中。則導(dǎo)體球表面的感應(yīng)電荷面密度與外電場的關(guān)系為：（）A.正比于外電場的大小B.反比于外電場的大小C.正比于外電場的平方D.反比于外電場的平方8、在一個模擬電子電路中，需要對信號進行濾波和放大。以下哪種濾波器和放大器的組合可以實現(xiàn)較好的性能？（）A.低通濾波器和共射極放大器B.高通濾波器和共基極放大器C.帶通濾波器和共集電極放大器D.帶阻濾波器和差分放大器9、在數(shù)字電路設(shè)計中，需要考慮電路的功耗和面積之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實現(xiàn)這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.優(yōu)化電路的布局和布線C.減少電路的功能D.以上都是10、在一個由三極管構(gòu)成的共射極放大電路中，若基極電流增大，而其他參數(shù)不變，集電極電流將：（）A.不變B.減小C.增大D.先增大后減小11、在電力系統(tǒng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析中，通常采用等面積定則來判斷系統(tǒng)在受到大擾動后的穩(wěn)定性。等面積定則的基本思想是比較加速面積和減速面積的大小。下列關(guān)于等面積定則應(yīng)用條件的描述，錯誤的是（）A.系統(tǒng)必須是簡單的單機無窮大系統(tǒng)B.擾動后系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)保持不變C.不考慮原動機調(diào)速器和勵磁調(diào)節(jié)器的作用D.只適用于分析短路故障引起的暫態(tài)穩(wěn)定問題12、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個交流電機進行正反轉(zhuǎn)控制，并要求在正反轉(zhuǎn)切換時進行電氣互鎖。若互鎖電路失效，可能會導(dǎo)致什么后果？（）A.電機無法啟動B.電機燒毀C.控制電路短路D.以上都有可能13、一個共集電極放大電路，輸入電阻約為2kΩ，輸出電阻約為200Ω，電壓增益約為0.98。若輸入信號源內(nèi)阻為1kΩ，負載電阻為2kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.0.49B.0.96C.0.98D.0.9914、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15、考慮一個用于實現(xiàn)乘法運算的數(shù)字電路，輸入為兩個2位二進制數(shù)。當輸入分別為10和11時，電路輸出為110。若輸入變?yōu)?1和10，那么電路的輸出最有可能是（）A.110B.101C.100D.011二、多選題（本大題共15小題，每小題2分，共30分．有多個選項是符合題目要求的．）1、對于電動力學中的電磁張量，以下特點描述準確的有（）A.是一個二階張量B.包含電場和磁場信息C.具有對稱性D.與參考系無關(guān)2、在研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象時，以下哪些情況會產(chǎn)生感應(yīng)電動勢（）A.磁場變化B.導(dǎo)體運動C.面積變化D.電流變化3、電氣控制線路中，導(dǎo)線的選擇應(yīng)考慮哪些因素？A.電流大小B.工作環(huán)境C.機械強度D.成本4、在數(shù)字系統(tǒng)中，以下關(guān)于總線的描述，正確的有（）A.可以實現(xiàn)多個部件之間的數(shù)據(jù)傳輸B.分為地址總線、.只有高電平和低電平兩種狀態(tài)C.抗干擾能力強D.便于存儲和處理5、以下關(guān)于數(shù)字電路中的DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）的性能指標，正確的有（）A.分辨率B.建立時間C.線性度D.轉(zhuǎn)換精度6、對于組合邏輯電路，以下說法正確的有（）A.輸出僅取決于當前的輸入B.不存在反饋回路C.可以用邏輯表達式、真值表和電路圖等方式描述D.可能存在競爭冒險現(xiàn)象7、對于數(shù)字電路中的乘法器，以下哪些說法是正確的？（）A.可以實現(xiàn)兩個數(shù)的乘法運算B.有硬件乘法器和軟件乘法器之分C.運算速度對系統(tǒng)性能有重要影響D.通常采用移位相加的方法實現(xiàn)8、對于數(shù)字電路中的計數(shù)器，以下可以改變計數(shù)方向的方法有（）A.改變輸入脈沖的極性B.調(diào)整控制信號C.重新設(shè)置初始值D.改變計數(shù)器的類型9、在電力系統(tǒng)的電壓控制中，無功電源的配置原則包括（）A.分層分區(qū)平衡B.就地補償為主C.集中補償為輔D.隨負荷變化靈活調(diào)整10、電力系統(tǒng)中的短路計算方法包括（）A.標幺值法B.有名值法C.短路容量法D.對稱分量法11、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的黑啟動的描述，正確的有（）A.是系統(tǒng)全停后的恢復(fù)過程B.需要選擇合適的啟動電源C.恢復(fù)步驟有嚴格的順序D.可以快速恢復(fù)系統(tǒng)供電12、在數(shù)字電路的優(yōu)化設(shè)計中，以下哪些方面可以考慮？（）A.減少邏輯門的數(shù)量B.提高電路的工作速度C.降低電路的功耗D.增強電路的可擴展性13、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14、在數(shù)字電路中，提高系統(tǒng)時鐘頻率可能帶來的影響有（）A.增加數(shù)據(jù)處理速度B.對電路的穩(wěn)定性要求更高C.可能導(dǎo)致功耗增加D.對布線和布局的要求更嚴格15、在電力電子設(shè)備的故障診斷中，以下哪些方法可以使用？（）A.監(jiān)測設(shè)備的電氣參數(shù)B.分析設(shè)備的熱特性C.采用人工智能算法D.進行設(shè)備的定期檢測三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）說明集成運放構(gòu)成的窗口比較器的工作原理和應(yīng)用。2、（本題5分）解釋電氣控制系統(tǒng)中固態(tài)繼電器的特點。3、（本題5分）分析電磁波在分層介質(zhì)中的傳播和反射。4、（本題5分）闡述電力系統(tǒng)中的一次設(shè)備和二次設(shè)備分別有哪些？5、（本題5分）說明電氣控制中如何實現(xiàn)電氣設(shè)備的智能化控制。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某高層建筑的消防電氣系統(tǒng)在維護過程中發(fā)現(xiàn)了一些設(shè)備老化的問題。分析可能的原因，并提出更新和維護建議以確保消防系統(tǒng)的可靠性。2、（本題10分）某醫(yī)院的手術(shù)室電氣設(shè)備對電源的穩(wěn)定性和可靠性要求極高。請分析手術(shù)室電氣設(shè)備的特殊需求