華北理工大學(xué)《信號(hào)與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷

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《信號(hào)與系統(tǒng)》2023-2024學(xué)年第一學(xué)期期末試卷院(系)_______班級(jí)_______學(xué)號(hào)_______姓名_______題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共25個(gè)小題，每小題1分，共25分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)電氣設(shè)備的維修過(guò)程中，需要使用萬(wàn)用表進(jìn)行測(cè)量和檢測(cè)。以下哪個(gè)功能不是萬(wàn)用表的常用功能？（）A.測(cè)量電壓B.測(cè)量電流C.測(cè)量電阻D.測(cè)量功率2、在電力系統(tǒng)的絕緣配合中，需要根據(jù)系統(tǒng)的過(guò)電壓水平和設(shè)備的絕緣耐受能力來(lái)確定設(shè)備的絕緣等級(jí)。下列關(guān)于絕緣配合原則的描述，錯(cuò)誤的是（）A.綜合考慮設(shè)備造價(jià)、運(yùn)行費(fèi)用和故障損失，力求經(jīng)濟(jì)合理B.對(duì)于不同類型的設(shè)備，采用相同的絕緣水平C.考慮過(guò)電壓的幅值、波形和持續(xù)時(shí)間等因素D.遵循相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)規(guī)范3、在相對(duì)論電動(dòng)力學(xué)中，一個(gè)電子以速度0.8c運(yùn)動(dòng)，已知電子的靜止質(zhì)量為m0，則其動(dòng)量大小為（c為光速）：（）A.1.33m0cB.0.6m0cC.0.8m0cD.1.67m0c4、在電力系統(tǒng)的短路計(jì)算中，通常采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算。標(biāo)幺值的定義是實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比值。若選取基準(zhǔn)容量為100MVA，基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓，一臺(tái)變壓器的額定容量為50MVA，短路電壓百分?jǐn)?shù)為10%。則該變壓器電抗的標(biāo)幺值約為（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.55、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的絕對(duì)值運(yùn)算電路中，若輸入為負(fù)電壓，則輸出電壓為：（）A.輸入電壓的絕對(duì)值B.輸入電壓C.輸入電壓的相反數(shù)D.零6、一個(gè)正弦波振蕩器由集成運(yùn)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.636.8kΩ7、在一個(gè)工廠的自動(dòng)化生產(chǎn)線中，需要使用PLC（可編程邏輯控制器）進(jìn)行控制。以下哪個(gè)特點(diǎn)不是PLC的優(yōu)點(diǎn)？（）A.可靠性高B.編程簡(jiǎn)單C.處理速度快D.價(jià)格便宜8、在一個(gè)智能建筑的電氣工程中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)燈光、空調(diào)等設(shè)備的自動(dòng)化控制。以下哪種通信協(xié)議最適合用于這種場(chǎng)景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS4859、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用編碼器將8個(gè)輸入信號(hào)編碼為3位二進(jìn)制輸出。當(dāng)8個(gè)輸入信號(hào)中有且僅有第5個(gè)輸入為高電平時(shí)，編碼器的輸出應(yīng)該是（）A.010B.101C.100D.00110、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的軟啟動(dòng)控制。以下哪種設(shè)備可以用于電機(jī)的軟啟動(dòng)控制？（）A.自耦變壓器B.軟啟動(dòng)器C.變頻器D.以上都是11、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)由PLC控制的溫度報(bào)警電路。當(dāng)溫度超過(guò)設(shè)定值時(shí)，報(bào)警燈應(yīng)亮起，但實(shí)際情況是報(bào)警燈閃爍。可能的原因是？（）A.報(bào)警燈故障B.PLC輸出點(diǎn)接觸不良C.控制程序邏輯錯(cuò)誤D.以上都有可能12、在一個(gè)共源極場(chǎng)效應(yīng)管放大電路中，若采用分壓式偏置電路，以下關(guān)于其優(yōu)點(diǎn)的描述，錯(cuò)誤的是：（）A.穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)效果好B.輸入電阻較高C.適用于各種類型的場(chǎng)效應(yīng)管D.電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜13、有一個(gè)無(wú)限大的導(dǎo)電平面，上方存在垂直于平面的均勻磁場(chǎng)B。一個(gè)帶電粒子在平面上方平行于平面運(yùn)動(dòng)，速度為v。若粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子運(yùn)動(dòng)的軌跡為：（）A.直線B.拋物線C.圓D.橢圓14、在一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號(hào)包括各種傳感器的檢測(cè)信號(hào)，輸出信號(hào)控制電機(jī)的啟停和速度。如果其中一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致輸入信號(hào)錯(cuò)誤，而PLC程序沒(méi)有相應(yīng)的錯(cuò)誤處理機(jī)制，那么系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？（）A.停止運(yùn)行B.繼續(xù)正常運(yùn)行C.運(yùn)行速度改變D.出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的動(dòng)作15、一個(gè)采用同步時(shí)序邏輯設(shè)計(jì)的狀態(tài)機(jī)，有三個(gè)狀態(tài)A、B、C，輸入信號(hào)為X。當(dāng)處于狀態(tài)A且X=0時(shí)，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)B；處于狀態(tài)B且X=1時(shí)，轉(zhuǎn)換到狀態(tài)C；處于狀態(tài)C且X=0時(shí)，轉(zhuǎn)換回狀態(tài)A。若當(dāng)前狀態(tài)為A，輸入X依次為0、1、0，那么狀態(tài)機(jī)依次轉(zhuǎn)換到的狀態(tài)是？（）A.B、C、AB.B、C、BC.C、A、BD.C、B、A16、在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波和變換。以下哪種算法通常被用于數(shù)字濾波？（）A.傅里葉變換B.拉普拉斯變換C.離散傅里葉變換D.齊次變換17、在數(shù)字電路設(shè)計(jì)中，需要考慮電路的可靠性。以下哪種方法可以提高數(shù)字電路的可靠性？（）A.增加冗余邏輯B.提高時(shí)鐘頻率C.減少電路的規(guī)模D.使用低質(zhì)量的元件18、在一個(gè)直流電源中，橋式整流電路的輸出電壓平均值為18V，若每個(gè)二極管的導(dǎo)通壓降為0.7V，那么輸入交流電壓的有效值約為多少？（）A.16VB.18VC.20VD.22V19、在一個(gè)由理想運(yùn)放構(gòu)成的減法運(yùn)算電路中，兩個(gè)輸入電壓分別為3V和2V，對(duì)應(yīng)的輸入電阻均為20kΩ，反饋電阻為40kΩ，那么輸出電壓約為多少？（）A.1VB.2VC.3VD.4V20、在一個(gè)電氣設(shè)備的安裝過(guò)程中，需要進(jìn)行接地電阻的測(cè)量。以下哪個(gè)儀器可以用于接地電阻的測(cè)量？（）A.萬(wàn)用表B.兆歐表C.接地電阻測(cè)試儀D.示波器21、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電路可以實(shí)現(xiàn)電機(jī)的正反轉(zhuǎn)控制？（）A.接觸器互鎖電路B.按鈕互鎖電路C.接觸器和按鈕雙重互鎖電路D.以上都不是22、在電磁波的反射和折射中，當(dāng)電磁波從光疏介質(zhì)射向光密介質(zhì)時(shí)，反射波相對(duì)于入射波會(huì)產(chǎn)生：（）A.半波損失B.全波損失C.相位不變D.振幅增大23、某工廠的電力系統(tǒng)中，有一臺(tái)同步發(fā)電機(jī)，其額定容量為500kVA，額定電壓為10kV，功率因數(shù)為0.8（滯后）。當(dāng)該發(fā)電機(jī)輸出有功功率為400kW時(shí)，其輸出的無(wú)功功率約為（）A.300kVarB.600kVarC.400kVarD.200kVar24、在電動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)線性介質(zhì)，其極化強(qiáng)度P與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系為P=ε0χeE，其中χe為電極化率。若已知極化強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr為：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe25、在一個(gè)由多個(gè)邏輯門組成的數(shù)字電路中，已知輸入信號(hào)A、B、C的值分別為1、0、1，若該電路實(shí)現(xiàn)的邏輯功能為當(dāng)A和C中有一個(gè)為1且B為0時(shí)輸出為1，否則輸出為0。以下哪種邏輯門組合可以實(shí)現(xiàn)該功能？（）A.與門和或門B.或門和非門C.與非門和或門D.與門和非門二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在數(shù)字電路中，以下哪些因素會(huì)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(tǒng)D.控制系統(tǒng)2、在數(shù)字電路的抗干擾設(shè)計(jì)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(hào)傳輸3、在電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析中，以下哪些因素會(huì)影響暫態(tài)穩(wěn)定性？（）A.故障類型和位置B.系統(tǒng)的慣性時(shí)間常數(shù)C.發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁系統(tǒng)D.負(fù)荷的特性4、在集成運(yùn)放的參數(shù)中，以下哪些會(huì)影響其實(shí)際應(yīng)用中的性能？（）A.輸入失調(diào)電壓B.輸入失調(diào)電流C.共模抑制比D.開(kāi)環(huán)增益5、對(duì)于電動(dòng)力學(xué)中的電動(dòng)勢(shì)能，以下說(shuō)法合理的有（）A.與電荷的位置和電場(chǎng)有關(guān)B.是一個(gè)相對(duì)量C.可以通過(guò)積分計(jì)算D.只與電荷的電荷量有關(guān)6、在數(shù)字電路的可靠性設(shè)計(jì)中，需要注意（）A.減少噪聲的影響B(tài).提高電源的穩(wěn)定性C.進(jìn)行電磁兼容性設(shè)計(jì)D.增加備份電路7、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容？A.確定控制方案B.選擇電氣元件C.繪制電氣原理圖D.編寫控制程序8、直流電動(dòng)機(jī)的機(jī)械特性曲線反映了哪些關(guān)系？A.轉(zhuǎn)速與電磁轉(zhuǎn)矩B.轉(zhuǎn)速與電樞電流C.電磁轉(zhuǎn)矩與電樞電流D.電磁轉(zhuǎn)矩與勵(lì)磁電流9、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機(jī)構(gòu)？A.氣缸B.液壓缸C.直線電機(jī)D.絲杠螺母副10、在模擬電子技術(shù)中，以下哪些元件常用于放大電路中？（）A.三極管B.場(chǎng)效應(yīng)管C.電阻D.電容三、簡(jiǎn)答題（本大題共5個(gè)小題，共25分)1、（本題5分）解釋磁矢勢(shì)的定義和其物理意義。2、（本題5分）解釋半導(dǎo)體三極管的開(kāi)關(guān)特性，包括飽和導(dǎo)通和截止?fàn)顟B(tài)。3、（本題5分）講解如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的數(shù)字時(shí)鐘電路。4、（本題5分）闡述洛倫茲力的表達(dá)式及其物理意義。5、（本題5分）講解在數(shù)字系統(tǒng)中如何進(jìn)行數(shù)據(jù)的糾錯(cuò)和檢錯(cuò)。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率受到天氣條件和陰影遮擋的影響較大。請(qǐng)?jiān)敿?xì)分析這些因素對(duì)系統(tǒng)性能的影響機(jī)制，如光照強(qiáng)度變化、溫度效應(yīng)、遮擋導(dǎo)致的失配等，并研究提高光伏發(fā)電系統(tǒng)在復(fù)雜環(huán)境下效率的方法，如