湖北大學(xué)《半導(dǎo)體物理與器件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《半導(dǎo)體物理與器件》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、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、對于一個集成運放構(gòu)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.10V2、在電力系統(tǒng)的電壓調(diào)整中，常用的方法有改變變壓器的分接頭、投切無功補償設(shè)備和調(diào)整發(fā)電機的勵磁電流等。下列關(guān)于這些電壓調(diào)整方法特點的描述，錯誤的是（）A.改變變壓器分接頭屬于有級調(diào)壓B.投切無功補償設(shè)備響應(yīng)速度較慢C.調(diào)整發(fā)電機勵磁電流可以實現(xiàn)連續(xù)調(diào)壓D.這些方法都能夠獨立地將電壓調(diào)整到任意值3、在一個電力系統(tǒng)中，需要對繼電保護裝置進行整定計算。以下哪個參數(shù)不是繼電保護裝置的整定參數(shù)？（）A.動作電流B.動作時間C.靈敏度D.設(shè)備容量4、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)5、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6、數(shù)字電路中的數(shù)據(jù)選擇器可以根據(jù)多個控制信號選擇不同的輸入數(shù)據(jù)。對于一個8選1數(shù)據(jù)選擇器，需要幾個控制信號？（）A.1個B.2個C.3個D.4個7、在電力系統(tǒng)的短路電流計算中，需要考慮短路類型（如三相短路、兩相短路等）和短路點的位置。不同的短路類型和短路點位置會影響短路電流的大小和分布。下列關(guān)于短路電流計算中考慮因素的描述，錯誤的是（）A.三相短路電流通常是最大的，對設(shè)備的危害也最大B.短路點距離電源越遠(yuǎn)，短路電流越小C.系統(tǒng)的運行方式（如最大運行方式和最小運行方式）對短路電流沒有影響D.變壓器的短路阻抗8、在一個多級放大電路中，前級的輸出電阻為2kΩ，后級的輸入電阻為10kΩ，前級的開路電壓增益為60，后級的短路電流增益為120。那么總的電壓增益約為多少？（）A.720B.7200C.72000D.7200009、在一個由三極管構(gòu)成的放大電路中，若輸出電阻增大，而其他參數(shù)不變，以下關(guān)于其性能變化的描述，正確的是：（）A.帶負(fù)載能力增強B.帶負(fù)載能力減弱C.電壓放大倍數(shù)增大D.電壓放大倍數(shù)減小10、在一個電子設(shè)備的顯示屏中，需要控制像素的亮度和顏色。以下哪種技術(shù)通常被用于實現(xiàn)這一目的？（）A.液晶顯示技術(shù)B.等離子顯示技術(shù)C.發(fā)光二極管顯示技術(shù)D.以上都是11、一個采用同步時序邏輯設(shè)計的狀態(tài)機，有三個狀態(tài)A、B、C，輸入信號為X。當(dāng)處于狀態(tài)A且X=0時，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)B；處于狀態(tài)B且X=1時，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)C；處于狀態(tài)C且X=0時，轉(zhuǎn)換回狀態(tài)A。若當(dāng)前狀態(tài)為A，輸入X依次為0、1、0，那么狀態(tài)機依次轉(zhuǎn)換到的狀態(tài)是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A12、在一個電子電路的設(shè)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(shè)計電路的保護機制D.以上都是13、在一個由理想運放構(gòu)成的積分運算電路中，輸入電壓為正弦波，頻率為100Hz，幅度為2V，電容為3μF，電阻為300kΩ。經(jīng)過150ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V14、在電力系統(tǒng)的電能質(zhì)量分析中，電壓偏差是指供電電壓與額定電壓之間的差值。電壓偏差過大可能會影響電氣設(shè)備的正常運行。下列關(guān)于電壓偏差產(chǎn)生原因的描述，錯誤的是（）A.電力系統(tǒng)的無功功率不足會導(dǎo)致電壓偏低B.電力系統(tǒng)的有功功率不足會導(dǎo)致電壓偏低C.線路阻抗過大可能會引起電壓損失，導(dǎo)致電壓偏差D.負(fù)荷的功率因數(shù)過低會導(dǎo)致電壓偏差15、在一個電子設(shè)備的電源電路中，需要防止電源反接。以下哪種電子元件可以用于防止電源反接？（）A.二極管B.保險絲C.繼電器D.三極管二、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)于電磁波的量子特性，表述準(zhǔn)確的有（）A.電磁波具有粒子性B.能量以光子形式存在C.解釋了光電效應(yīng)D.與經(jīng)典電動力學(xué)矛盾試題正確的有（）A.存在截止頻率B.模式多樣C.傳播特性與波導(dǎo)尺寸有關(guān)D.能量不會損耗2、以下關(guān)于數(shù)字電路中邏輯門的描述，正確的是（）A.與門只有當(dāng)所有輸入都為高電平時，輸出才為高電平B.或門只要有一個輸入為高電平，輸出就為高電平C.非門的輸出與輸入相反D.異或門當(dāng)輸入相同時輸出為低電平，輸入不同時輸出為高電平3、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4、電氣控制線路中，按鈕的顏色通常有哪些含義？A.紅色表示停止B.綠色表示啟動C.黃色表示故障D.藍(lán)色表示復(fù)位5、在電子系統(tǒng)的可靠性評估中，以下哪些方法是常用的？（）A.故障模式影響及危害性分析（FMECA）B.可靠性框圖法C.蒙特卡羅模擬法D.故障樹分析法（FTA）6、在電子電路的可靠性測試中，以下哪些測試項目是常見的？（）A.高溫老化測試B.振動測試C.濕度測試D.靜電放電測試7、以下關(guān)于電磁波的輻射場，說法合理的有（）A.由加速運動的電荷產(chǎn)生B.具有方向性C.強度與距離的平方成反比D.是橫電磁波8、對于數(shù)字電路中的編碼器和解碼器，以下描述正確的是（）A.編碼器實現(xiàn)編碼功能，解碼器實現(xiàn)解碼功能B.它們可以相互轉(zhuǎn)換C.都可以用集成電路芯片實現(xiàn)D.在數(shù)字通信中廣泛應(yīng)用9、在電力系統(tǒng)的諧波治理中，以下哪些方法可以使用？（）A.安裝濾波器B.優(yōu)化電力電子設(shè)備的設(shè)計C.采用諧波補償裝置D.提高系統(tǒng)的短路容量10、以下哪些因素會影響電氣控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性？A.控制器參數(shù)B.負(fù)載特性C.電源質(zhì)量D.線路布局三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）一個工業(yè)園區(qū)的分布式能源系統(tǒng)在運行中出現(xiàn)了能源供應(yīng)不足的情況。分析原因，如設(shè)備故障、能源需求增加等，并提出解決措施。2、（本題5分）某工廠的高壓開關(guān)柜內(nèi)出現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，如不及時處理可能發(fā)展為絕緣擊穿故障。請分析局部放電產(chǎn)生的可能原因，如絕緣材料老化、污穢沉積、電場不均勻等，并說明如何通過在線監(jiān)測技術(shù)（如超聲波、特高頻）檢測局部放電，以及采取何種措施抑制局部放電的發(fā)展。3、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備在惡劣環(huán)境下的可靠性如何提高？請分析提高可靠性的方法，并提出具體的方案。4、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備在雷雨天氣經(jīng)常遭受雷擊損壞，給生產(chǎn)帶來嚴(yán)重影響。經(jīng)過對防雷設(shè)施的檢測和周邊環(huán)境的分析，發(fā)現(xiàn)是防雷接地電阻過大、避雷針保護范圍不足以及電氣設(shè)備未采取有效的雷電防護措施等原因所致。請深入分析雷擊損壞設(shè)備的原因，并提出完善防雷系統(tǒng)的具體方案和日常防雷注意事項。5、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備在雷雨天氣時容易遭受雷擊損壞。請分析雷電對電氣設(shè)備的危害方式和可能的入侵途徑，如直擊雷、感應(yīng)雷、雷電波侵入等，并提出相應(yīng)的防雷措施，包括安裝避雷針、避雷器、接地裝置等。四、簡答題（本大