北京理工大學(xué)《光電儀器原理與設(shè)計》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號學(xué)校________________班級____________姓名____________考場____________準(zhǔn)考證號…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學(xué)

《光電儀器原理與設(shè)計》2022-2023學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分一、單選題（本大題共25個小題，每小題1分，共25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、電氣控制系統(tǒng)中，為了提高功率因數(shù)，常常使用無功補償裝置。無功補償裝置可以減少無功功率的傳輸，提高電網(wǎng)的效率。以下關(guān)于無功補償裝置的描述，錯誤的是（）A.可以降低電網(wǎng)的損耗B.會增加系統(tǒng)的復(fù)雜性C.對有功功率的傳輸沒有影響D.適用于所有類型的電氣系統(tǒng)2、在一個電子設(shè)備的電源管理系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電池的充電和放電控制。以下哪種電子元件可以用于電池的充電管理？（）A.充電器芯片B.穩(wěn)壓器C.二極管D.晶體管3、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4、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個溫度進行精確控制。采用了熱電偶作為溫度傳感器，溫控儀作為控制器，電加熱裝置作為執(zhí)行器。若熱電偶的測量誤差較大，會對整個控制系統(tǒng)的控制精度產(chǎn)生怎樣的影響？（）A.無影響B(tài).精度略有降低C.精度嚴(yán)重降低D.系統(tǒng)失控5、在一個工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，需要對電機的轉(zhuǎn)速進行精確控制。以下哪種控制方式最適合用于這種場景？（）A.開環(huán)控制B.閉環(huán)控制C.模糊控制D.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制6、考慮一個用于實現(xiàn)加法運算的數(shù)字電路，輸入為兩個4位二進制數(shù)。當(dāng)輸入分別為0101和1010時，電路輸出為1111。若輸入變?yōu)?001和0110，那么電路的輸出最有可能是（）A.1111B.1011C.1110D.10007、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺起重機的升降和行走。起重機的升降電機采用了繞線式異步電動機，通過外接電阻進行調(diào)速。當(dāng)外接電阻增大時，電機的轉(zhuǎn)速會如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低8、在一個數(shù)字電路中，使用比較器對兩個4位二進制數(shù)進行比較，若兩個數(shù)相等，比較器的輸出是什么電平？（）A.高電平B.低電平C.不確定D.高阻態(tài)9、已知一個場效應(yīng)管的輸出特性曲線，在VGS=3V時，漏極電流ID從2mA變化到4mA，對應(yīng)的VDS從8V變化到10V。請問該場效應(yīng)管的跨導(dǎo)約為多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS10、一個共源極放大電路，輸入電阻約為2MΩ，輸出電阻約為20kΩ，電壓增益約為15。若輸入信號源內(nèi)阻為1MΩ，負(fù)載電阻為10kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.3B.5C.7.5D.1011、在一個數(shù)字電子電路中，需要實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的存儲和讀取。以下哪種集成電路可以實現(xiàn)這一功能？（）A.計數(shù)器B.譯碼器C.寄存器D.加法器12、對于一個場效應(yīng)管，其開啟電壓為2V，當(dāng)柵源電壓為1.5V時，該場效應(yīng)管處于：（）A.截止區(qū)B.可變電阻區(qū)C.恒流區(qū)D.不確定13、在一個電力系統(tǒng)中，需要對無功功率進行補償。以下哪種設(shè)備可以用于無功功率補償？（）A.電容器B.電抗器C.變壓器D.發(fā)電機14、數(shù)字電路中的譯碼器可以將輸入的二進制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。對于一個3線-8線譯碼器，當(dāng)輸入代碼為全零時，會有幾個輸出為高電平？（）A.0個B.1個C.7個D.8個15、在一個音頻信號處理電路中，需要對音頻信號進行壓縮和擴展。以下哪種電子元件可以用于實現(xiàn)音頻壓縮和擴展？（）A.運算放大器B.比較器C.乘法器D.除法器16、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17、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.2000V18、在一個電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對溫度的監(jiān)測和控制。以下哪種傳感器可以用于溫度測量？（）A.熱敏電阻B.光敏電阻C.壓敏電阻D.氣敏電阻19、在一個由或門和與門組成的數(shù)字電路中，有四個輸入信號A、B、C、D。已知當(dāng)A=1，B=0，C=1，D=0時，輸出為1?，F(xiàn)在保持A和C不變，將B改為1，D改為1，那么新的輸出結(jié)果最有可能是（）A.0B.1C.取決于其他因素D.無法判斷20、某電力系統(tǒng)發(fā)生故障，短路電流的周期分量在經(jīng)過一定時間后逐漸衰減為零，而短路電流的非周期分量則按指數(shù)規(guī)律衰減。下列關(guān)于短路電流周期分量和非周期分量衰減時間常數(shù)的描述，正確的是（）A.周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電阻B.非周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電抗C.周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電抗D.非周期分量的衰減時間常數(shù)主要取決于短路回路的電阻21、在相對論電動力學(xué)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(guān)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/h22、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23、對于一個采用脈沖異步時序電路設(shè)計的計數(shù)器，當(dāng)輸入脈沖的頻率過高時，可能會出現(xiàn)什么問題？（）A.計數(shù)錯誤B.電路損壞C.性能下降D.以上都有可能24、某場效應(yīng)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(yīng)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，2V25、在一個數(shù)字電路中，使用4選1數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+BC。已知數(shù)據(jù)選擇器的輸入為I0到I3，選擇控制端為S1和S0，那么應(yīng)該如何連接輸入和控制端才能實現(xiàn)該函數(shù)？（）A.具體連接方式較為復(fù)雜B.連接方式取決于其他因素C.按照特定規(guī)律連接D.無法通過該數(shù)據(jù)選擇器實現(xiàn)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、對于電動力學(xué)中的介電常數(shù)和磁導(dǎo)率，以下說法合理的有（）A.描述介質(zhì)的電磁特性B.一般為復(fù)數(shù)C.與頻率有關(guān)D.是常量2、對于數(shù)字電路的設(shè)計流程，以下哪些步驟是常見的？（）A.需求分析B.邏輯設(shè)計C.電路實現(xiàn)D.性能測試3、數(shù)字電路中的三態(tài)門可以實現(xiàn)（）A.高電平輸出B.低電平輸出C.高阻態(tài)輸出D.脈沖輸出4、在模擬集成電路的設(shè)計中，以下哪些工藝技術(shù)是常用的？（）A.CMOS工藝B.Bipolar工藝C.BiCMOS工藝D.GaAs工藝5、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6、在數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計過程中，需要考慮的性能指標(biāo)包括（）A.速度B.功耗C.成本D.可擴展性7、在直流穩(wěn)壓電源的效率提升中，以下哪些方法可以采用？（）A.采用高效的整流器件B.優(yōu)化變壓器設(shè)計C.降低調(diào)整管的壓降D.減少濾波電容的容量8、對于功率放大器，以下哪些特點是需要重點考慮的？（）A.輸出功率B.效率C.非線性失真D.輸入電阻9、在研究電磁波的輻射時，以下哪些因素會對輻射場產(chǎn)生影響（）A.電荷的運動速度B.電荷的加速度C.介質(zhì)的電磁特性D.觀測點與輻射源的距離10、電力系統(tǒng)中的諧波源主要有（）A.電力電子設(shè)備B.電弧爐C.變壓器的鐵芯飽和D.異步電動機三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述電氣控制系統(tǒng)中冗余設(shè)計的概念和實現(xiàn)方式。2、（本題5分）闡述編碼器和譯碼器的工作原理，以及它們在數(shù)字電路中的應(yīng)用場景。3、（本題5分）說明電氣控制系統(tǒng)中傳感器的分類和作用。4、（本題5分）簡述電力系統(tǒng)中的新能源發(fā)電技術(shù)主要有哪些？其發(fā)展前景如何？5、（本題5分）設(shè)計一個能對兩個2位二進制數(shù)進行乘法運算的電路。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）新能源發(fā)電技術(shù)（如太陽能、風(fēng)能、水能等）的發(fā)展為電氣工程帶來了新的機遇和挑戰(zhàn)。請分析一種新能源發(fā)電