南通大學(xué)杏林學(xué)院《電磁場與電磁波》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷

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《電磁場與電磁波》2023-2024學(xué)年第二學(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、在一個電子設(shè)備的通信系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)信號的調(diào)制和解調(diào)。以下哪種調(diào)制方式具有較高的抗干擾能力？（）A.幅度調(diào)制（AM）B.頻率調(diào)制（FM）C.相位調(diào)制（PM）D.以上都是2、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3、有一個圓柱形電容器，內(nèi)半徑為a，外半徑為b，長度為L，中間填充介質(zhì)的介電常數(shù)為ε。電容器的電容為：（）A.2πεL/ln(b/a)B.πεL/ln(b/a)C.2πεLε/ln(b/a)D.πεLε/ln(b/a)4、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機(jī)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(jìn)行數(shù)據(jù)交換。關(guān)于這種觸摸屏人機(jī)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(qiáng)C.通信速度快，實時性好D.對操作人員的技術(shù)要求高5、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6、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.50007、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(jī)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(jī)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8、數(shù)字電路中的加法器是一種重要的運算電路。對于一個4位二進(jìn)制加法器，當(dāng)兩個輸入均為最大二進(jìn)制數(shù)時，輸出結(jié)果是什么？（）A.0000B.1111C.10000D.溢出9、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10、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中使用了PLC（可編程邏輯控制器）進(jìn)行自動化控制。在一個生產(chǎn)流程中，需要根據(jù)多個傳感器的信號來控制一系列執(zhí)行機(jī)構(gòu)的動作。當(dāng)其中一個傳感器發(fā)生故障時，PLC能夠自動切換到備用控制模式，以保證生產(chǎn)繼續(xù)進(jìn)行。以下關(guān)于這種PLC控制的說法，正確的是（）A.降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性B.增加了系統(tǒng)的維護(hù)成本C.提高了系統(tǒng)的容錯能力D.減少了系統(tǒng)的控制精度11、在一個電氣火災(zāi)監(jiān)控系統(tǒng)中，需要對電氣線路的溫度進(jìn)行實時監(jiān)測。以下哪種傳感器可以用于檢測電氣線路的溫度？（）A.熱電偶B.熱電阻C.紅外傳感器D.以上都是12、在一個數(shù)字電路中，使用了譯碼器將3位二進(jìn)制輸入譯碼為8個輸出信號。當(dāng)輸入為101時，以下哪個輸出信號會為高電平（）A.第1個B.第3個C.第5個D.第7個13、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要對一臺三相異步電動機(jī)進(jìn)行正反轉(zhuǎn)控制，采用接觸器聯(lián)鎖的方式。若要實現(xiàn)電機(jī)從正轉(zhuǎn)切換到反轉(zhuǎn)，必須先按下停止按鈕，待電機(jī)完全停止后再按下反轉(zhuǎn)啟動按鈕。以下關(guān)于這種控制方式的描述，正確的是（）A.提高了系統(tǒng)的可靠性B.降低了操作的復(fù)雜性C.增加了系統(tǒng)的響應(yīng)速度D.減少了接觸器的使用數(shù)量14、一個LC并聯(lián)諧振回路，已知電感L=10μH，電容C=0.01μF，若品質(zhì)因數(shù)Q=100，那么該回路的諧振頻率和通頻帶約為多少？（）A.159kHz，1.59kHzB.159kHz，3.18kHzC.318kHz，1.59kHzD.318kHz，3.18kHz15、一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了一臺自耦變壓器進(jìn)行降壓啟動。自耦變壓器的抽頭比為60%，電動機(jī)的額定電壓為380V，啟動時加在電動機(jī)上的電壓是多少？（）A.144VB.196VC.228VD.280V16、在一個自動化倉庫的電氣控制系統(tǒng)中，使用了大量的接近開關(guān)來檢測貨物的位置。接近開關(guān)的檢測距離為10mm，當(dāng)被檢測物體與接近開關(guān)的距離小于5mm時，接近開關(guān)輸出高電平。若物體與接近開關(guān)的實際距離為7mm，但接近開關(guān)沒有輸出信號，可能的原因是什么？（）A.接近開關(guān)損壞B.電源故障C.線路接觸不良D.以上都有可能17、在一個數(shù)字電路中，使用PLA（可編程邏輯陣列）實現(xiàn)邏輯函數(shù)，已知輸入變量有4個，輸出函數(shù)有3個，那么至少需要多少個與門和或門？（）A.8個與門，3個或門B.16個與門，3個或門C.4個與門，8個或門D.無法確定18、有一個由多個異或門組成的數(shù)字電路，已知輸入信號A=1，B=0，C=1時，輸出為0。若將輸入信號C改為0，其他輸入不變，那么此時的輸出最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對19、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.60dB20、在一個多級放大電路中，若后級的輸入電阻很小，那么前級的輸出電阻對整個電路的性能影響：（）A.很大B.很小C.沒有影響D.無法確定21、在一個電氣設(shè)備的維修過程中，需要使用萬用表進(jìn)行測量和檢測。以下哪個功能不是萬用表的常用功能？（）A.測量電壓B.測量電流C.測量電阻D.測量功率22、在一個電子設(shè)備的通信系統(tǒng)中，需要提高信號的傳輸速率。以下哪個技術(shù)可以有效地提高信號傳輸速率？（）A.編碼技術(shù)B.調(diào)制技術(shù)C.復(fù)用技術(shù)D.以上都是23、對于一個差分放大電路，若其差模增益為50，共模增益為0.1，則共模抑制比為：（）A.500B.50C.5000D.524、在一個模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行濾波。以下哪種濾波器具有較好的通帶平坦度和阻帶衰減特性？（）A.低通濾波器B.高通濾波器C.帶通濾波器D.帶阻濾波器25、考慮一個時變電磁場，其電場強(qiáng)度E和磁場強(qiáng)度H滿足波動方程。若電場強(qiáng)度的表達(dá)式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強(qiáng)度H的表達(dá)式為（真空磁導(dǎo)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)26、在一個電子設(shè)備的電源電路中，需要提供穩(wěn)定的直流電壓。以下哪種穩(wěn)壓電路具有較好的穩(wěn)壓性能？（）A.線性穩(wěn)壓電路B.開關(guān)穩(wěn)壓電路C.集成穩(wěn)壓電路D.以上都是27、一個正弦波振蕩器由集成運放、電阻和電容組成，若要產(chǎn)生頻率為2kHz的正弦波，電容值為0.01μF，那么反饋電阻的值大約應(yīng)為多少？（）A.79.6kΩB.159.2kΩC.318.4kΩD.636.8kΩ28、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29、在一個模擬電子電路中，需要對信號進(jìn)行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實現(xiàn)較好的性能？（）A.共射極放大器和低通濾波器B.共基極放大器和高通濾波器C.共集電極放大器和帶通濾波器D.差分放大器和帶阻濾波器30、假設(shè)存在一個時諧電磁場，電場強(qiáng)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(qiáng)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))31、在一個電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制。以下哪種技術(shù)可以實現(xiàn)溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)測和控制？（）A.傳感器技術(shù)B.通信技術(shù)C.控制技術(shù)D.以上都是32、對于一個時變電磁場，已知某一區(qū)域的電場強(qiáng)度隨時間的變化率為dE/dt，磁導(dǎo)率為μ，該區(qū)域產(chǎn)生的位移電流密度為：（）A.μ(dE/dt)B.ε(dE/dt)C.με(dE/dt)D.(dE/dt)/μ33、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一組并聯(lián)的交流接觸器，用于控制多個大功率設(shè)備的啟停。其中一個接觸器頻繁吸合和釋放，而其他接觸器工作正常?？赡軐?dǎo)致該接觸器異常的原因是？（）A.控制電壓不穩(wěn)定B.接觸器線圈短路C.負(fù)載過大D.以上都有可能34、在電磁波的傳播中，當(dāng)電磁波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時，下列哪個物理量會發(fā)生變化：（）A.頻率B.波長C.波速D.以上都是35、有一個基于JK觸發(fā)器設(shè)計的時序邏輯電路，初始狀態(tài)為0。在連續(xù)的三個時鐘脈沖作用下，輸入J=1，K=0，然后J=0，K=1，最后J=1，K=1。那么在第三個時鐘脈沖上升沿過后，觸發(fā)器的輸出狀態(tài)最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對二、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)于數(shù)字電路中的競爭和冒險的產(chǎn)生原因，正確的有（）A.信號在不同路徑上的傳輸延遲不同B.輸入信號的變化同時導(dǎo)致多個邏輯門的輸出變化C.電路的設(shè)計不合理D.電源電壓的波動2、在一個大型工廠的電力系統(tǒng)中，以下哪些設(shè)備可以用于提高電能質(zhì)量？（）A.無功補(bǔ)償裝置B.諧波濾波器C.電力變壓器D.電壓調(diào)節(jié)器3、在電力系統(tǒng)的運行中，以下哪些措施可以提高系統(tǒng)的可靠性？（）A.增加備用電源B.優(yōu)化電網(wǎng)結(jié)構(gòu)C.加強(qiáng)設(shè)備的維護(hù)管理D.提高操作人員的技能水平4、在電動力學(xué)中，以下哪些概念與電磁波的傳播方向有關(guān)（）A.波矢B.能流方向C.偏振方向D.電場方向5、以下關(guān)于數(shù)字電路中的硬件描述語言（HDL），哪些說法是正確的？（）A.用于描述數(shù)字電路的邏輯功能B.常見的有VHDL和VerilogC.可以進(jìn)行邏輯綜合和仿真D.提高了設(shè)計效率6、以下哪些是數(shù)字電路中常見的編碼方式？（）A.原碼B.反碼C.補(bǔ)碼D.格雷碼7、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8、在電子電路的自動化設(shè)計（EDA）工具中，以下哪些功能是常見的？（）A.專用集成電路（ASIC）B.現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）C.數(shù)字信號處理器（DSP）D.通用處理器（CPU）9、在數(shù)字電路的故障診斷中，常用的方法包括（）A.觀察法B.測量法C.替換法D.仿真法10、在數(shù)字電路的時序分析中，需要考慮的因素包括（）A.時鐘信號的周期和占空比B.觸發(fā)器的建立時間和保持時間C.信號的傳輸延遲D.電路的工作頻率三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）闡述電力系統(tǒng)負(fù)荷預(yù)測的方法和影響因素。2、（本題5分）推導(dǎo)均勻介質(zhì)中電磁波的坡印廷矢量。3、（本題5分）解釋電壓比較器的工作原理，包括單限比較器、滯回比較器和窗口比較器。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某醫(yī)院的醫(yī)療設(shè)