北京理工大學《光電技術基礎與實驗》2023-2024學年第一學期期末試卷

學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北京理工大學

《光電技術基礎與實驗》2023-2024學年第一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25個小題，每小題1分，共25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、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。火電廠的發(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，當燃料價格上漲時，下列關于這兩座電廠發(fā)電策略的調整，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2、在一個電子電路的故障診斷中，使用了萬用表進行測量。以下哪個萬用表功能對于檢測電路故障最有用？（）A.電壓測量B.電流測量C.電阻測量D.二極管測試3、在數(shù)字電路中，信號的傳輸會受到延遲的影響。以下哪種方法可以減少信號傳輸延遲？（）A.使用高速邏輯門B.縮短信號傳輸路徑C.降低時鐘頻率D.增加信號的幅度4、在一個集成運放構成的指數(shù)運算電路中，若輸入為正電壓，則輸出電壓將：（）A.指數(shù)上升B.指數(shù)下降C.線性上升D.線性下降5、在一個大型工廠的電力系統(tǒng)中，有多個不同功率的電機在運行。當其中一臺大功率電機突然啟動時，可能會對整個電力系統(tǒng)造成電壓波動。以下哪種設備可以有效地減少這種電壓波動？（）A.變壓器B.電容器C.電抗器D.斷路器6、在一個交流電路中，電源的頻率為50Hz，電阻為10Ω，電感為0.1H，電容為100μF。當電路處于串聯(lián)諧振狀態(tài)時，下列關于電路中電流和電壓的描述，正確的是（）A.電流最大，電感和電容兩端電壓相等且為電源電壓的Q倍B.電流最小，電感和電容兩端電壓相等且為電源電壓的Q倍C.電流最大，電感和電容兩端電壓之和等于電源電壓D.電流最小，電感和電容兩端電壓之和等于電源電壓7、有一個半徑為R的導體球，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。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)8、在一個多級直接耦合放大電路中，第一級的增益為30dB，第二級的增益為40dB，第三級的增益為50dB。請問總的增益約為多少？（）A.120dBB.110dBC.100dBD.90dB9、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力設備進行預防性試驗。以下哪種試驗不屬于電力設備預防性試驗的內容？（）A.絕緣電阻試驗B.耐壓試驗C.短路試驗D.接地電阻試驗10、在一個電氣設備的選型過程中，需要考慮設備的可靠性和可用性。以下哪個指標不是衡量設備可靠性和可用性的指標？（）A.平均無故障時間（MTBF）B.平均修復時間（MTTR）C.設備利用率D.設備壽命11、在一個電氣控制系統(tǒng)中，使用了觸摸屏作為人機交互界面。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)議進行數(shù)據交換。關于這種觸摸屏人機交互方式，以下描述錯誤的是（）A.操作直觀方便B.界面可定制性強C.通信速度快，實時性好D.對操作人員的技術要求高12、在一個電氣控制系統(tǒng)的設計中，需要考慮系統(tǒng)的可靠性和可維護性?？煽啃允侵赶到y(tǒng)在規(guī)定的條件下和規(guī)定的時間內完成規(guī)定功能的能力，可維護性是指系統(tǒng)發(fā)生故障后進行維修的難易程度。以下關于提高系統(tǒng)可靠性和可維護性的措施，錯誤的是（）A.采用冗余設計B.選用高質量的元器件C.減少系統(tǒng)的功能D.提供詳細的技術文檔13、在一個數(shù)字電路中，使用乘法器實現(xiàn)兩個4位二進制數(shù)的乘法運算，若乘法器的運算速度為10ns，那么完成一次乘法運算需要多長時間？（）A.10nsB.20nsC.40nsD.80ns14、在一個由多個數(shù)字電路模塊組成的系統(tǒng)中，不同模塊之間需要進行數(shù)據傳輸。以下哪種通信方式可以實現(xiàn)高速、可靠的數(shù)據傳輸？（）A.并行通信B.串行通信C.無線通信D.紅外線通信15、在一個由理想運放構成的積分運算電路中，輸入電壓為方波，周期為20ms，幅度為2V，電容為2μF，電阻為200kΩ。經過100ms后，輸出電壓約為多少？（）A.-10VB.-8VC.8VD.10V16、對于一個由JK觸發(fā)器構成的時序電路，已知J=1，K=0，在時鐘脈沖的作用下，觸發(fā)器的狀態(tài)會發(fā)生怎樣的變化？（）A.置1B.置0C.保持原態(tài)D.翻轉17、在一個由三極管構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18、在一個LC串聯(lián)諧振電路中，當外加信號頻率低于諧振頻率時，電路的阻抗呈現(xiàn)為：（）A.電容性B.電感性C.純電阻，且阻值最大D.純電阻，且阻值最小19、在一個電力系統(tǒng)中，需要對繼電保護裝置進行校驗和調試。以下哪個項目不是繼電保護裝置校驗和調試的內容？（）A.動作電流校驗B.動作時間校驗C.靈敏度校驗D.設備外觀檢查20、在一個集成運放構成的峰值檢波電路中，若輸入為正弦波信號，輸出將得到：（）A.正弦波的峰值B.正弦波的平均值C.正弦波的有效值D.正弦波的頻率21、在一個電子設備的顯示驅動電路中，需要將數(shù)字信號轉換為模擬信號。以下哪種集成電路可以實現(xiàn)這一功能？（）A.數(shù)模轉換器（DAC）B.模數(shù)轉換器（ADC）C.計數(shù)器D.譯碼器22、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一個自動化生產線的輸送裝置，輸送裝置的速度通過變頻器調節(jié)。在運行過程中，變頻器顯示過流故障，可能的原因是？（）A.電機短路B.負載過大C.變頻器參數(shù)設置錯誤D.以上都有可能23、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(tǒng)（DCS）進行集中管理和分散控制。各個控制節(jié)點通過網絡連接，實現(xiàn)數(shù)據的實時傳輸和共享。當網絡出現(xiàn)故障時，系統(tǒng)能夠自動切換到本地控制模式，以保證生產的連續(xù)性。以下關于這種DCS系統(tǒng)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24、考慮一個無限長的同軸電纜，內導體半徑為a，外導體半徑為b，中間填充介質的介電常數(shù)為ε。當內導體上單位長度的電荷量為λ時，內外導體間的電勢差為：（）A.λ/(2πε)ln(b/a)B.λ/(πε)ln(b/a)C.2λ/(πε)ln(b/a)D.λ/(2πε)(b-a)25、有一個電力系統(tǒng)，正在規(guī)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、在電力系統(tǒng)的繼電保護中，以下哪些保護可以用于線路的保護？（）A.距離保護B.零序保護C.過流保護D.縱聯(lián)差動保護2、在數(shù)字電路的抗干擾設計中，以下哪些方法是有效的？（）A.濾波B.屏蔽C.接地D.采用差分信號傳輸3、在電氣控制系統(tǒng)中，常用的速度檢測元件有哪些？A.測速發(fā)電機B.旋轉編碼器C.電磁感應式傳感器D.霍爾傳感器4、在集成運算放大器的應用中，以下哪些屬于常見的電路類型？（）A.比例運算電路B.加法運算電路C.減法運算電路D.積分運算電路5、以下關于電磁波的輻射功率，影響因素包括（）A.電荷的運動方式B.輻射體的幾何形狀C.周圍介質的性質D.電磁波的波長6、以下關于數(shù)字電路中的數(shù)字模擬轉換（DAC），哪些描述是準確的？（）A.將數(shù)字信號轉換為模擬信號B.有多種轉換方式C.性能指標包括線性度和單調性D.常用于音頻和視頻處理7、在數(shù)字電路的優(yōu)化設計中，以下哪些方面可以考慮？（）A.減少邏輯門的數(shù)量B.提高電路的工作速度C.降低電路的功耗D.增強電路的可擴展性8、對于數(shù)字電路中的譯碼器，以下哪些說法是準確的？（）A.能將輸入的編碼轉換為特定的輸出信號B.常見的有二進制譯碼器和顯示譯碼器C.可以用于地址譯碼D.輸出信號的數(shù)量是固定的9、以下關于電磁波在各向異性介質中的傳播，正確的是（）A.速度與方向有關B.偏振特性會改變C.遵循不同的波動方程D.能量傳播方向不變10、在電子電路的可靠性增長試驗中，以下哪些步驟是常見的？（）A.故障分析B.改進設計C.再試驗D.數(shù)據評估三、簡答題（本大題共5個小題，共25分)1、（本題5分）闡述電氣控制中如何進行電氣系統(tǒng)的節(jié)能設計。2、（本題5分）說明電氣控制系統(tǒng)中繼電器的觸點形式及應用。3、（本題5分）設計一個能對8421BCD碼進行加法運算的組合邏輯電路。4、（本題5分）簡述電磁波在光子晶體中的能帶結構。5、（本題5分）分析電磁波在左手材料中的特殊性質。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某工廠的電氣設備在運行過程中出現(xiàn)了漏電現(xiàn)象。分析可能的原因，如設備絕緣損壞、接地不良等，并提出解決辦法。2、（本題10分）在一個風力發(fā)電場中，部分風機的發(fā)電效率明顯低于其他風機，同時故障率較高。已知