北京理工大學(xué)《光電子綜合設(shè)計》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《光電子綜合設(shè)計》2023-2024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、有一個電力系統(tǒng)，正在規(guī)劃建設(shè)新的輸電線路。在選擇輸電線路的導(dǎo)線截面時，需要考慮多個因素，如電流密度、經(jīng)濟電流密度、機械強度和電暈等。下列關(guān)于導(dǎo)線截面選擇原則的描述，錯誤的是（）A.按照經(jīng)濟電流密度選擇導(dǎo)線截面，可以使線路的年運行費用最低B.對于大跨越線路，應(yīng)主要考慮機械強度選擇導(dǎo)線截面C.為了減少電暈損耗，應(yīng)選擇較大截面的導(dǎo)線D.導(dǎo)線截面越大越好，無需考慮其他因素2、在電力系統(tǒng)的防雷保護中，避雷針和避雷線是常見的防雷裝置。它們的作用是將雷電吸引到自身，并通過接地裝置將雷電流引入大地。下列關(guān)于避雷針和避雷線保護范圍計算方法的描述，錯誤的是（）A.保護范圍的大小與避雷針和避雷線的高度成正比B.保護范圍的形狀通常是一個圓錐體或圓柱體C.計算保護范圍時需要考慮被保護物體的高度D.保護范圍的確定與雷電的強度和極性無關(guān)3、對于一個乙類互補對稱功率放大電路，在理想情況下，其最大效率約為：（）A.30%B.50%C.78.5%D.90%4、數(shù)字電路中的譯碼器可以將二進制代碼轉(zhuǎn)換為特定的輸出信號。對于一個4線-16線譯碼器，當輸入代碼為1010時，會有幾個輸出為高電平？（）A.0個B.1個C.2個D.16個5、數(shù)字電路中的觸發(fā)器可以存儲數(shù)據(jù)。對于一個JK觸發(fā)器，當J=1，K=1時，在時鐘上升沿到來時，觸發(fā)器的狀態(tài)會如何變化？（）A.翻轉(zhuǎn)B.保持不變C.置為高電平D.置為低電平6、一個共集電極放大電路，其輸入電阻約為1kΩ，輸出電阻約為100Ω，電壓增益約為0.99。若輸入信號源的內(nèi)阻為500Ω，負載電阻為1kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.0.5B.0.9C.0.95D.0.997、在一個共射極放大電路中，若集電極電阻增大，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.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻增大B.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻減小C.電壓放大倍數(shù)增大，輸入電阻不變D.電壓放大倍數(shù)減小，輸入電阻不變8、在一個集成運放構(gòu)成的對數(shù)運算電路中，若輸入為正電壓，且輸入電壓增大，輸出電壓將：（）A.增大B.減小C.先增大后減小D.先減小后增大9、在一個工廠的自動化生產(chǎn)線中，需要使用PLC（可編程邏輯控制器）進行控制。以下哪個特點不是PLC的優(yōu)點？（）A.可靠性高B.編程簡單C.處理速度快D.價格便宜10、在一個數(shù)字電子電路中，需要對計數(shù)器進行設(shè)計。以下哪種計數(shù)器具有可預(yù)置數(shù)的功能？（）A.同步計數(shù)器B.異步計數(shù)器C.可逆計數(shù)器D.十進制計數(shù)器11、一個數(shù)字系統(tǒng)使用8-3線優(yōu)先編碼器對8個輸入信號進行編碼，若輸入信號I7為有效低電平，其他輸入為高電平，那么輸出的編碼是多少？（）A.111B.000C.110D.01112、對于一個差分放大電路，若兩個輸入端分別輸入大小相等、極性相反的信號，這種輸入方式被稱為：（）A.共模輸入B.差模輸入C.正反饋輸入D.負反饋輸入13、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(yīng)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14、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))15、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力變壓器進行維護和保養(yǎng)。以下哪個項目不屬于變壓器的常規(guī)維護內(nèi)容？（）A.檢查變壓器的油位B.測量變壓器的繞組溫度C.更換變壓器的鐵芯D.檢查變壓器的接地情況二、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、在電子系統(tǒng)的電源管理中，以下哪些功能是常見的？（）A.電壓轉(zhuǎn)換B.電池充電管理C.電源監(jiān)控D.節(jié)能模式控制2、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3、在電動力學(xué)中，以下哪些是麥克斯韋方程組所包含的方程（）A.高斯定律B.安培-麥克斯韋定律C.法拉第電磁感應(yīng)定律D.磁場的高斯定律4、以下屬于常見的數(shù)字集成電路系列的有（）A.TTL系列B.CMOS系列C.ECL系列D.GAL系列5、以下關(guān)于電磁波在光學(xué)系統(tǒng)中的傳播，正確的是（）A.遵循折射和反射定律B.可以用幾何光學(xué)近似C.會發(fā)生衍射D.波長不變6、在模擬乘法器的集成電路中，以下哪些保護功能可能會包含？（）A.過流保護B.過熱保護C.短路保護D.過壓保護7、在電力系統(tǒng)的運行管理中，需要進行的工作有（）A.負荷預(yù)測B.檢修計劃安排C.經(jīng)濟調(diào)度D.安全分析8、在電氣控制設(shè)計中，選擇電器元件時需要考慮哪些因素？A.工作環(huán)境B.額定電壓和電流C.操作頻率D.使用壽命9、對于數(shù)字系統(tǒng)中的音頻處理，以下哪些功能會用到數(shù)字電子技術(shù)？（）A.音頻編碼B.音頻濾波C.音量調(diào)節(jié)D.音效生成10、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)換精度三、分析題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）某工廠的電氣設(shè)備采用了變頻調(diào)速技術(shù)，但在運行過程中產(chǎn)生了較大的電磁輻射，對周邊電子設(shè)備造成干擾。請分析電磁輻射的產(chǎn)生機制和傳播途徑，并提出降低電磁輻射的方法，如合理布線、安裝濾波器、采用屏蔽技術(shù)等。2、（本題5分）在電氣控制系統(tǒng)中，安全繼電器的應(yīng)用可以提高系統(tǒng)的安全性。請分析安全繼電器的工作原理和應(yīng)用場景，并說明如何正確選擇和使用安全繼電器。3、（本題5分）某高層建筑的備用電源系統(tǒng)在市電中斷時未能及時啟動，造成部分設(shè)備停運。請分析備用電源系統(tǒng)的構(gòu)成和工作原理，探討未能啟動的可能原因，如電池老化、自動切換裝置故障等，并提出備用電源系統(tǒng)的檢測和維護方案，以提高其可靠性。4、（本題5分）某工廠的電力系統(tǒng)在運行過程中頻繁出現(xiàn)電壓波動和閃變現(xiàn)象，嚴重影響了生產(chǎn)設(shè)備的正常運行。已知該系統(tǒng)包含多個大容量感性負載和非線性電子設(shè)備。請分析可能導(dǎo)致電壓波動和閃變的原因，并提出相應(yīng)的解決措施，包括無功補償裝置的選擇和安裝位置，以及對非線性設(shè)備的諧波治理方案。5、（本題5分）一個風(fēng)力發(fā)電場的風(fēng)機葉片在運行一段時間后出現(xiàn)了裂紋和疲勞損傷，威脅到風(fēng)機的安全運行。請分析葉片損傷的原因，如氣動載荷不均、材料老化、制造缺陷等，并探討如何