南京工業(yè)大學(xué)《光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密自覺遵守考場紀律如考試作弊此答卷無效密封線第1頁，共3頁南京工業(yè)大學(xué)

《光電檢測技術(shù)與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級_______學(xué)號_______姓名_______題號一二三四總分得分一、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、在電動力學(xué)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2、電氣控制系統(tǒng)中，常常使用繼電器來實現(xiàn)邏輯控制功能。某一電路中，使用了多個繼電器來控制不同的設(shè)備，當(dāng)其中一個繼電器出現(xiàn)故障時，可能會導(dǎo)致整個系統(tǒng)無法正常工作。對于這種繼電器控制的電路，以下描述正確的是（）A.可靠性高，易于維護B.成本低，靈活性好C.故障排查困難，維修復(fù)雜D.適用于復(fù)雜的控制邏輯3、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.3.77V4、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.55、在某電氣控制系統(tǒng)中，采用了光電耦合器進行信號隔離。光電耦合器的輸入側(cè)發(fā)光二極管損壞，會對信號傳輸產(chǎn)生什么影響？（）A.信號無法傳輸B.信號傳輸不受影響，但有干擾C.信號傳輸變?nèi)鮀.信號傳輸變強6、某地區(qū)的電力系統(tǒng)中，有一座大型火電廠和一座小型水電站?；痣姀S的發(fā)電成本主要取決于燃料價格和機組效率，而水電站的發(fā)電成本主要取決于水資源的利用情況和機組維護成本。在電力市場環(huán)境下，當(dāng)燃料價格上漲時，下列關(guān)于這兩座電廠發(fā)電策略的調(diào)整，合理的是（）A.火電廠減少發(fā)電量，水電站增加發(fā)電量B.火電廠增加發(fā)電量，水電站減少發(fā)電量C.火電廠和水電站的發(fā)電量都不變D.火電廠和水電站的發(fā)電量都增加7、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設(shè)備進行絕緣電阻的測量。以下哪個儀器可以用于絕緣電阻的測量？（）A.萬用表B.兆歐表C.接地電阻測試儀D.示波器8、在一個基于組合邏輯的數(shù)字電路中，有三個輸入信號X、Y、Z，其對應(yīng)的邏輯表達式為F=(X+Y)·Z。若X=1，Y=0，Z=1，那么該電路的輸出F是多少？（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對9、某數(shù)字電路用于比較兩個4位二進制數(shù)的大小。當(dāng)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10、在一個光伏發(fā)電系統(tǒng)中，太陽能電池板將太陽能轉(zhuǎn)化為電能。以下哪個因素會影響太陽能電池板的輸出功率？（）A.天氣狀況B.安裝角度C.電池板的面積D.以上都是11、有一個半徑為R的導(dǎo)體球，帶有電荷量Q，其周圍充滿了相對介電常數(shù)為εr的均勻介質(zhì)。則球外一點距離球心為r（r>R）處的電勢為：（）A.Q/(4πεr)B.Q/(4πεrεr)C.Q/(4πε0r)D.Q/(4πε0rεr)12、對于一個共漏極放大電路，其輸入電阻約為30MΩ，輸出電阻約為3kΩ，電壓增益約為0.95。若輸入信號源的內(nèi)阻為3MΩ，負載電阻為30kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99513、在一個由多個與門和或門構(gòu)成的數(shù)字電路中，已知當(dāng)輸入信號A=0，B=1，C=1，D=0時，輸出為0。若將輸入信號B改為0，其他輸入不變，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14、在一個集成運放構(gòu)成的遲滯比較器中，參考電壓為±3V，反饋電阻為20kΩ，電阻為40kΩ。當(dāng)輸入電壓從0逐漸增大時，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.±1VB.±2VC.±3VD.±4V15、在一個串聯(lián)反饋式穩(wěn)壓電路中，若取樣電阻阻值增大，而其他參數(shù)不變，輸出電壓將：（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低16、在一個有源濾波電路中，已知截止頻率為1kHz，通帶增益為2，若采用一階低通濾波器，那么其電容和電阻的值大約應(yīng)為多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ17、在某電氣控制系統(tǒng)中，需要對一個直流電機進行調(diào)速。采用了PWM技術(shù)，PWM信號的占空比為70%，電源電壓為24V，那么電機兩端的平均電壓是多少？（）A.16.8VB.18.2VC.19.6VD.20.4V18、在一個電氣控制系統(tǒng)中，有一個直流電源，其輸出電壓為12V，負載電阻為6Ω。若電源內(nèi)阻為2Ω，計算電源的輸出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W19、已知一個場效應(yīng)管的轉(zhuǎn)移特性曲線為一條直線，其斜率為3mA/V，截距為-2mA。請問該場效應(yīng)管的類型和參數(shù)約為多少？（）A.N溝道增強型，閾值電壓為0.67VB.N溝道耗盡型，夾斷電壓為-0.67VC.P溝道增強型，閾值電壓為-0.67VD.P溝道耗盡型，夾斷電壓為0.67V20、有一個平行板電容器，充電后斷開電源。然后將兩極板間的距離拉大，下列物理量中保持不變的是：（）A.電容器的電容B.極板上的電荷量C.極板間的電場強度D.電容器儲存的能量21、在一個RC低通濾波電路中，電阻為30kΩ，電容為0.05μF，輸入信號的頻率為200Hz，那么該電路的輸出電壓與輸入電壓的比值約為多少？（）A.0.866B.0.707C.0.5D.0.2522、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力負荷進行預(yù)測。以下哪種方法不是常用的電力負荷預(yù)測方法？（）A.時間序列分析法B.回歸分析法C.神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法D.隨機抽樣法23、在一個集成運放構(gòu)成的有源濾波電路中，與無源濾波電路相比，其優(yōu)點主要在于：（）A.成本低B.體積小C.濾波效果好D.無需電源24、數(shù)字電路中的計數(shù)器可以實現(xiàn)不同進制的計數(shù)。對于一個模6的計數(shù)器，需要幾個觸發(fā)器來實現(xiàn)？（）A.2個B.3個C.4個D.5個25、某電氣控制系統(tǒng)采用了智能控制算法，如模糊控制和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制。與傳統(tǒng)的控制算法相比，智能控制算法能夠更好地適應(yīng)系統(tǒng)的非線性和不確定性。然而，智能控制算法也存在一些缺點。以下關(guān)于智能控制算法的描述，錯誤的是（）A.計算量大，對控制器性能要求高B.調(diào)試困難，需要大量的實驗數(shù)據(jù)C.控制效果一定優(yōu)于傳統(tǒng)控制算法D.適用于復(fù)雜的、難以建立精確數(shù)學(xué)模型的系統(tǒng)26、在一個電氣控制系統(tǒng)中，有一個由熔斷器和斷路器組成的短路保護電路。當(dāng)發(fā)生短路故障時，熔斷器熔斷，但斷路器沒有跳閘，可能的原因是？（）A.熔斷器選型不當(dāng)B.斷路器故障C.短路電流未達到斷路器跳閘值D.以上都有可能27、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28、有一個電力系統(tǒng)，其中有多個分布式電源（如小型風(fēng)力發(fā)電機、太陽能電池板）接入配電網(wǎng)。分布式電源的接入改變了配電網(wǎng)的潮流分布和運行特性。下列關(guān)于分布式電源接入對配電網(wǎng)保護影響的描述，錯誤的是（）A.可能導(dǎo)致保護誤動作B.可能使保護靈敏度降低C.不會影響原有保護的選擇性D.可能需要重新整定保護裝置的參數(shù)29、有一個復(fù)雜的電力網(wǎng)絡(luò)，包含多個電源和負載，其中有一個節(jié)點的注入電流之和為5A，流出電流之和為3A。根據(jù)基爾霍夫電流定律，該節(jié)點與外部電路相連的支路中，電流的大小和方向應(yīng)為（）A.2A，流入節(jié)點B.2A，流出節(jié)點C.8A，流入節(jié)點D.8A，流出節(jié)點30、考慮一個同步時序電路，其時鐘頻率為50MHz，若要在1μs內(nèi)完成一個特定的操作，至少需要多少個時鐘周期？（）A.20B.50C.200D.50031、一個單相橋式整流電容濾波電路，輸入交流電壓的有效值為12V，負載電阻為2kΩ，電容為220μF。請問輸出電壓的平均值約為多少？（）A.10.8VB.13.2VC.15.6VD.18V32、考慮一個時變電磁場，其電場強度E和磁場強度H滿足波動方程。若電場強度的表達式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強度H的表達式為（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)33、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/h34、電氣控制系統(tǒng)中，常常使用傳感器來檢測物理量，并將其轉(zhuǎn)換為電信號。不同類型的傳感器具有不同的特點和適用范圍。例如，壓力傳感器用于測量壓力，位移傳感器用于測量位移，速度傳感器用于測量速度。以下關(guān)于傳感器選擇的考慮因素，錯誤的是（）A.測量范圍和精度要求B.傳感器的輸出信號類型C.傳感器的安裝方式和尺寸D.傳感器的價格越高越好35、某反饋放大電路，其開環(huán)增益為500，反饋系數(shù)為0.01。若要使閉環(huán)增益穩(wěn)定在50，請問此反饋屬于何種類型，且反饋深度約為多少？（）A.電壓串聯(lián)負反饋，11B.電壓串聯(lián)負反饋，10C.電流并聯(lián)負反饋，11D.電流并聯(lián)負反饋，10二、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、在模擬乘法器的性能指標中，以下哪些是重要的？（）A.輸入失調(diào)電壓B.增益精度C.線性度D.帶寬2、在電力系統(tǒng)的運行中，以下哪些情況可能導(dǎo)致系統(tǒng)頻率下降？（）A.大功率負荷突然投入B.發(fā)電機故障跳閘C.電網(wǎng)發(fā)生短路故障D.新能源發(fā)電出力減少3、在放大器的頻率特性測量中，以下哪些方法可以使用？（）A.點頻法B.掃頻法C.白噪聲法D.正弦波法4、以下哪些屬于電氣控制系統(tǒng)中的檢測元件？A.電流互感器B.電壓互感器C.光電編碼器D.壓力傳感器5、以下關(guān)于數(shù)字信號的特點，哪些描述是準確的？（）A.只有離散的數(shù)值B.抗干擾能力強C.便于存儲和處理D.傳輸過程中容易失真6、以下關(guān)于數(shù)字電路中的鎖存器的描述，正確的是（）A.能夠保持數(shù)據(jù)直到新的數(shù)據(jù)輸入B.與觸發(fā)器的功能相似，但觸發(fā)方式不同C.常用于數(shù)據(jù)的暫存D.可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步傳輸7、以下關(guān)于數(shù)字電路中的競爭冒險現(xiàn)象，哪些描述是準確的？（）A.可能導(dǎo)致輸出出現(xiàn)錯誤的尖峰脈沖B.可以通過增加冗余項來消除C.是由于信號傳輸延遲引起的D.在復(fù)雜電路中難以避免8、以下關(guān)于電力系統(tǒng)中的分布式電源的說法，正確的有（）A.包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電等B.可以提高供電可靠性C.對電網(wǎng)的穩(wěn)定性有一定影響D.通常接入配電網(wǎng)9、在電力系統(tǒng)的通信中，以下哪些技術(shù)可以用于數(shù)據(jù)傳輸？（）A.光纖通信B.無線通信C.電力線載波通信D.衛(wèi)星通信10、對于電動力學(xué)中的自感和互感，以下描述正確的有（）A.與線圈的形狀和位置有關(guān)B.會影響電路中的電流變化C.自感只存在于單個線圈D.互感是相互的三、簡答題（本大題共3個小題，共15分)1、（本題5分）推導(dǎo)磁介質(zhì)中磁場的安培環(huán)路定理。2、（本題5分）分析組合邏輯電路的設(shè)計步驟，并用與非門實現(xiàn)一個半加器。3、（本題5分）討論RC橋式正弦波振蕩電路的起振條件和穩(wěn)定振蕩的條件。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）在一個工業(yè)自動化生產(chǎn)線上，使用了交