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《傳感器原理及應用》2023-2024學年第二學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30個小題，每小題1分，共30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、在一個模擬電子電路中，需要對信號進行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實現較高的增益和較好的濾波效果？（）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2、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.60dB3、一個4位的并行加法器，若輸入為1010和0101，那么其進位輸出C4是多少？（）A.0B.1C.不確定D.可能為0也可能為14、在電力系統的繼電保護中，距離保護是一種基于測量保護安裝處至故障點之間距離的保護原理。距離保護通常由啟動元件、測量元件、時間元件和邏輯元件組成。下列關于距離保護各元件作用的描述，錯誤的是（）A.啟動元件用于檢測故障是否發生B.測量元件用于測量保護安裝處至故障點之間的距離C.時間元件用于保證保護動作的選擇性D.邏輯元件用于判斷故障的類型和方向5、某地區的電力系統中，有一座大型火電廠和一座小型水電站。火電廠的發電成本主要取決于燃料價格和機組效率，而水電站的發電成本主要取決于水資源的利用情況和機組維護成本。在電力市場環境下，當燃料價格上漲時，下列關于這兩座電廠發電策略的調整，合理的是（）A.火電廠減少發電量，水電站增加發電量B.火電廠增加發電量，水電站減少發電量C.火電廠和水電站的發電量都不變D.火電廠和水電站的發電量都增加6、在一個工業生產線上的電氣控制系統中，需要對多個執行機構進行順序控制。例如，先啟動某個設備，待其運行穩定后再啟動下一個設備。這種順序控制可以通過編程實現，也可以使用硬件邏輯電路實現。以下關于順序控制方式的選擇，正確的是（）A.編程實現靈活，但調試復雜B.硬件邏輯電路可靠，但修改困難C.對于復雜的順序控制，應優先選擇硬件邏輯電路D.編程實現和硬件邏輯電路效果相同，可隨意選擇7、在一個數字電路中，使用編碼器將8個輸入信號編碼為3位二進制輸出。當8個輸入信號中有且僅有第5個輸入為高電平時，編碼器的輸出應該是（）A.010B.101C.100D.0018、在一個數字信號處理系統中，需要對數字信號進行采樣和量化。以下哪種采樣方式可以避免混疊現象？（）A.過采樣B.欠采樣C.隨機采樣D.等間隔采樣9、對于一個時變電磁場，已知某一區域的電場強度隨時間的變化率為dE/dt，磁導率為μ，該區域產生的位移電流密度為：（）A.μ(dE/dt)B.ε(dE/dt)C.με(dE/dt)D.(dE/dt)/μ10、某電力系統發生故障，短路電流的周期分量在經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規律衰減。下列關于短路電流周期分量和非周期分量衰減時間常數的描述，正確的是（）A.周期分量的衰減時間常數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主要取決于短路回路的電抗C.周期分量的衰減時間常數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主要取決于短路回路的電阻11、在一個串聯反饋式穩壓電路中，若取樣電阻阻值增大，而其他參數不變，輸出電壓將：（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低12、在一個數字信號處理系統中，需要對數字信號進行采樣和重構。以下哪種采樣方式可以保證重構后的信號與原始信號完全一致？（）A.過采樣B.欠采樣C.奈奎斯特采樣D.隨機采樣13、有一個電力系統，正在規劃建設新的輸電線路。在選擇輸電線路的導線截面時，需要考慮多個因素，如電流密度、經濟電流密度、機械強度和電暈等。下列關于導線截面選擇原則的描述，錯誤的是（）A.按照經濟電流密度選擇導線截面，可以使線路的年運行費用最低B.對于大跨越線路，應主要考慮機械強度選擇導線截面C.為了減少電暈損耗，應選擇較大截面的導線D.導線截面越大越好，無需考慮其他因素14、在一個直流電路中，電源電動勢為12V，內阻為1Ω，外接一個電阻為5Ω的負載。當電路穩定工作時，下列關于電源輸出功率和負載功率的計算，正確的是（）A.電源輸出功率為16W，負載功率為10WB.電源輸出功率為10W，負載功率為16WC.電源輸出功率為8W，負載功率為8WD.電源輸出功率為20W，負載功率為10W15、在一個由理想運算放大器組成的反相比例運算電路中，反饋電阻為100kΩ，輸入電阻為10kΩ，輸入電壓為1V，則輸出電壓為：（）A.-10VB.10VC.-1VD.1V16、對于一個采用約翰遜計數器的數字電路，若初始狀態為0000，經過8個時鐘脈沖后，計數器的狀態是多少？（）A.1000B.0100C.0010D.000117、在一個電子設備的通信系統中，需要實現信號的加密和解密。以下哪種加密方式具有較高的安全性？（）A.對稱加密B.非對稱加密C.哈希加密D.以上都是18、電氣控制中，常常需要對電路進行保護。除了斷路器和熔斷器外，還可以使用漏電保護器。漏電保護器能夠檢測到電路中的漏電電流，并及時切斷電源，保護人身安全。以下關于漏電保護器的描述，錯誤的是（）A.適用于所有的電氣電路B.動作電流和動作時間可以調整C.安裝時應注意接線正確D.定期需要進行測試和維護19、已知一個場效應管的轉移特性曲線為一條直線，其斜率為3mA/V，截距為-2mA。請問該場效應管的類型和參數約為多少？（）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、一個8位的D/A轉換器，其滿量程輸出電壓為5V，若輸入的數字量為10000000，那么輸出的模擬電壓是多少？（）A.1.25VB.2.5VC.3.75VD.0.625V21、在電動力學中，假設存在一個靜電場，其電勢分布為φ=x^2+y^2-z^2。則在點(1,1,1)處的電場強度大小為：（）A.2√3B.2C.4D.4√322、在一個基于觸發器的時序邏輯電路中，觸發器的初始狀態為0。在時鐘脈沖的上升沿，輸入信號D為1。經過連續的4個時鐘脈沖后，觸發器的輸出狀態最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對23、在一個由集成運放構成的積分運算電路中，若輸入為方波信號，經過一段時間后，輸出信號將呈現為：（）A.三角波B.正弦波C.鋸齒波D.矩形波24、在一個數字信號處理系統中，需要對數字信號進行濾波和放大。以下哪種電路組合可以實現這個功能？（）A.加法器和比較器B.計數器和譯碼器C.濾波器和放大器D.編碼器和解碼器25、在一個電氣控制系統中，需要實現對電機的調速控制。以下哪種調速方式是最常用的？（）A.變極調速B.變頻調速C.改變轉差率調速D.以上都是26、一個共源極放大電路，其輸入電阻約為1MΩ，輸出電阻約為10kΩ，電壓增益約為10。若輸入信號源的內阻為500kΩ，負載電阻為5kΩ，請問該電路的源電壓增益約為多少？（）A.1B.2C.5D.827、在一個多級放大電路中，若前級是電流放大倍數很大的電流放大器，后級是電壓放大倍數很大的電壓放大器，則整體電路的輸入電阻主要取決于：（）A.前級B.后級C.前后級共同決定D.無法確定28、在一個大型的電氣自動化生產線上，采用了分布式控制系統（DCS）進行集中管理和分散控制。各個控制節點通過網絡連接，實現數據的實時傳輸和共享。當網絡出現故障時，系統能夠自動切換到本地控制模式，以保證生產的連續性。以下關于這種DCS系統的特點，錯誤的是（）A.擴展性強，易于升級B.對網絡依賴性高C.控制精度高，響應迅速D.成本較低，適合小型生產29、在一個數字電路中，使用555定時器構成一個多諧振蕩器，若外接電阻和電容的值分別為10kΩ和0.1μF，那么其輸出信號的頻率大約是多少？（）A.1.4kHzB.14kHzC.140kHzD.1.4MHz30、在一個由三極管構成的放大電路中，若要提高電路的高頻特性，可以：（）A.增大耦合電容B.減小耦合電容C.增大旁路電容D.減小旁路電容二、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、對于數字電路中的模擬數字轉換（ADC），以下哪些因素會影響其性能？（）A.分辨率B.轉換速度C.精度D.輸入電壓范圍2、關于電力系統的調頻，以下表述正確的是（）A.一次調頻是由調速器完成的B.二次調頻可以實現無差調節C.頻率的調整需要考慮機組的爬坡速率D.負荷的隨機變化會引起頻率波動3、在數字電路中，以下哪些因素會影響邏輯門的輸出電平？（）A.音頻處理B.圖像處理C.通信系統D.控制系統4、在電力系統的穩定性評估中，以下哪些指標可以用于衡量系統的穩定性？（）A.靜態穩定儲備系數B.暫態穩定極限C.電壓穩定裕度D.頻率穩定范圍5、在直流電源的濾波電容選擇中，以下哪些因素需要考慮？（）A.電容的耐壓值B.電容的容量C.電容的等效串聯電阻D.電容的品牌6、在電動力學中，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.法拉第電磁感應定律D.磁場的高斯定律7、電力系統的接地方式有（）A.中性點不接地B.中性點經消弧線圈接地C.中性點直接接地D.中性點經電阻接地8、在數字電路中，提高系統時鐘頻率可能帶來的影響有（）A.增加數據處理速度B.對電路的穩定性要求更高C.可能導致功耗增加D.對布線和布局的要求更嚴格9、在模擬乘法器的應用中，以下哪些是常見的用途？（）A.調制解調B.混頻C.功率測量D.信號倍頻10、在電力變壓器的保護中，通常配置的保護有（）A.瓦斯保護B.縱差動保護C.過電流保護D.零序電流保護三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析在高頻情況下電容和電感的等效模型及其對電路的影響。2、（本題5分）解釋如何實現一個數字信號的乘法器優化設計。3、（本題5分）簡述電磁波在超材料中的應用。4、（本題5分）分析一個復雜的放大電路的頻率響應特性和帶寬限制因素。四、分析題（本大題共3個小題