山西傳媒學院《半導體物理及器件基礎》2023-2024學年第一學期期末試卷

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《半導體物理及器件基礎》2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分一、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、某工廠的電氣控制系統(tǒng)中，有一臺變頻器驅(qū)動的風機。當變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時，風機的風量顯著增加，但同時噪聲也明顯增大。可能的原因是？（）A.風機葉片損壞B.電機軸承磨損C.風道堵塞D.以上都有可能2、在一個集成運放構成的滯回比較器中，參考電壓VREF=3V，反饋電阻R2=10kΩ，電阻R1=20kΩ。當輸入電壓從0逐漸增加時，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V3、在一個電氣設備的控制系統(tǒng)中，需要對多個輸入信號進行邏輯處理?？梢允褂眠壿嬮T電路，如與門、或門、非門等，來實現(xiàn)這些邏輯功能。邏輯門電路的輸入和輸出只有高電平和低電平兩種狀態(tài)。以下關于邏輯門電路的描述，正確的是（）A.與門的輸出只有在所有輸入都為高電平時才為高電平B.或門的輸出只要有一個輸入為高電平就為高電平C.非門的輸出與輸入總是相反D.以上都是4、在一個電氣控制系統(tǒng)中，需要實現(xiàn)對電機的正反轉(zhuǎn)控制。以下哪種電路不屬于電機正反轉(zhuǎn)控制電路？（）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.電阻分壓電路5、在一個音頻放大器電路中，為了提高音質(zhì)和減少噪聲，通常會采用一些特殊的電子元件。以下哪種元件可以有效地降低噪聲？（）A.電位器B.濾波器C.繼電器D.發(fā)光二極管6、在相對論電動力學中，一個靜止質(zhì)量為m0的粒子以速度v運動。若光速為c，則其動能為：（）A.m0c^2(1-√(1-v^2/c^2))B.m0c^2(√(1-v^2/c^2)-1)C.m0v^2/2D.m0c^2(1-1/√(1-v^2/c^2))7、在數(shù)字電路設計中，需要考慮功耗問題。以下哪種因素對數(shù)字電路的功耗影響最大？（）A.邏輯門的類型B.時鐘頻率C.電路的規(guī)模D.輸入信號的頻率8、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9、在一個電子設備的無線通信模塊中，需要提高信號的接收靈敏度。以下哪個措施可以有效地提高信號接收靈敏度？（）A.增加天線的長度B.使用低噪聲放大器C.優(yōu)化接收電路的參數(shù)D.以上都是10、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電能質(zhì)量進行監(jiān)測和分析。以下哪個指標不屬于電能質(zhì)量的主要指標？（）A.電壓偏差B.頻率偏差C.功率因數(shù)D.設備容量11、在一個基于CMOS工藝的數(shù)字電路中，其輸入輸出電平與TTL電平兼容。若CMOS電路的輸出高電平為4.5V，低電平為0.5V，那么它連接到TTL電路時是否能正常工作？（）A.能正常工作B.不能正常工作C.有時能工作有時不能D.取決于具體電路12、考慮一個無限大的均勻介質(zhì)平板，介電常數(shù)為ε，厚度為d。在板的兩側分別存在電場強度為E1和E2的均勻電場。則板內(nèi)的極化電荷面密度為：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/213、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(jù)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14、某數(shù)字電路用于將十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。當輸入的十六進制數(shù)為0F時，經(jīng)過電路轉(zhuǎn)換后的二進制數(shù)輸出最有可能是（）A.00001111B.11110000C.1111D.000015、有一個電力系統(tǒng)，其中包含多個變電站和輸電線路。在進行潮流計算時，需要考慮線路的電阻、電抗、電導和電納等參數(shù)。下列關于這些參數(shù)對潮流分布影響的描述，錯誤的是（）A.電阻主要影響有功功率的分布B.電抗主要影響無功功率的分布C.電導主要影響有功功率的損耗D.電納主要影響無功功率的損耗16、一個數(shù)字系統(tǒng)使用DAC（數(shù)模轉(zhuǎn)換器）產(chǎn)生一個鋸齒波信號，若DAC的轉(zhuǎn)換時間為1μs，系統(tǒng)時鐘頻率為1MHz，那么鋸齒波的周期大約是多少？（）A.1000μsB.100μsC.10μsD.1μs17、在一個電氣設備的維修過程中，需要使用萬用表進行測量和檢測。以下哪個功能不是萬用表的常用功能？（）A.測量電壓B.測量電流C.測量電阻D.測量功率18、在一個電力系統(tǒng)中，需要對電力負荷進行管理和控制。以下哪種措施不是電力負荷管理和控制的常用措施？（）A.分時電價B.需求側響應C.負荷預測D.增加發(fā)電容量19、在一個電子設備的電源電路中，需要將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。以下哪種電路元件通常被用于這一轉(zhuǎn)換過程？（）A.變壓器B.二極管C.三極管D.電容器20、考慮一個計數(shù)器電路，其計數(shù)范圍是從0到15，采用4位二進制編碼。當計數(shù)器處于狀態(tài)1010時，再輸入一個時鐘脈沖，計數(shù)器將變?yōu)槎嗌伲浚ǎ〢.1011B.0000C.1010D.000121、在一個無線通信設備中，需要對信號進行放大和處理。以下哪種電子元件通常被用于信號放大？（）A.電阻B.電容C.電感D.晶體管22、在一個電子電路的設計中，需要考慮電磁兼容性（EMC）問題。以下哪個措施可以有效地提高電路的電磁兼容性？（）A.使用屏蔽罩B.合理布局電路C.選擇合適的電子元件D.以上都是23、某電氣控制系統(tǒng)用于控制一臺起重機的升降和行走。起重機的升降電機采用了繞線式異步電動機，通過外接電阻進行調(diào)速。當外接電阻增大時，電機的轉(zhuǎn)速會如何變化？（）A.升高B.降低C.不變D.先升高后降低24、對于一個場效應管放大電路，若采用自偏壓電路，為了穩(wěn)定靜態(tài)工作點，通常需要：（）A.增大源極電阻B.減小源極電阻C.增大漏極電阻D.減小漏極電阻25、在一個集成運放構成的遲滯比較器中，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.±4V26、有一個無限大的導電平面，上方存在垂直于平面的均勻磁場B。一個帶電粒子在平面上方平行于平面運動，速度為v。若粒子電荷量為q，質(zhì)量為m，則粒子運動的軌跡為：（）A.直線B.拋物線C.圓D.橢圓27、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.01128、在一個電子電路設計中，需要考慮電路的穩(wěn)定性和可靠性。以下哪個因素對電路的穩(wěn)定性影響最大？（）A.電子元件的質(zhì)量B.電路的布局和布線C.電源的穩(wěn)定性D.環(huán)境溫度和濕度29、在一個由三極管組成的基本共射放大電路中，已知三極管的飽和電流ICS=2mA，基極電流IB=40μA，集電極電阻RC=2kΩ，電源電壓VCC=10V。假設三極管處于放大狀態(tài)，請問該電路的輸出電壓動態(tài)范圍約為多少？（）A.0-4VB.2-6VC.4-8VD.6-10V30、數(shù)字電路中的計數(shù)器可以實現(xiàn)計數(shù)功能。對于一個模10的計數(shù)器，當計數(shù)到最大值后，下一個時鐘脈沖到來時，計數(shù)器會回到什么狀態(tài)？（）A.0B.1C.9D.隨機狀態(tài)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)的經(jīng)濟運行中，需要考慮的成本有（）A.發(fā)電成本B.輸電成本C.配電成本D.停電損失成本2、以下哪些是電氣控制系統(tǒng)中的執(zhí)行機構？A.氣缸B.液壓缸C.直線電機D.絲杠螺母副3、在研究時變電磁場時，以下哪些概念是重要的（）A.電磁感應B.位移電流C.電磁波的輻射D.電場的旋度4、在工廠的電氣設備維護中，以下哪些工作是重要的？（）A.定期檢查設備的運行狀態(tài)B.及時處理設備的故障C.對設備進行清潔和保養(yǎng)D.記錄設備的維護情況5、數(shù)字電路中的計數(shù)器按計數(shù)進制可分為（）A.二進制計數(shù)器B.十進制計數(shù)器C.任意進制計數(shù)器D.格雷碼計數(shù)器6、以下關于數(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7、以下關于電磁波的偏振態(tài)檢測，方法包括（）A.利用偏振片B.利用波片C.利用干涉儀D.利用衍射光柵8、在電子電路的可靠性測試中，以下哪些測試項目是常見的？（）A.高溫老化測試B.振動測試C.濕度測試D.靜電放電測試9、在直流穩(wěn)壓電源的效率提升中，以下哪些方法可以采用？（）A.采用高效的整流器件B.優(yōu)化變壓器設計C.降低調(diào)整管的壓降D.減少濾波電容的容量10、在濾波電路的設計中，以下哪些因素會影響濾波器的性能？（）A.濾波器的類型B.元件的參數(shù)C.信號的頻率D.負載的性質(zhì)三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）分析電力系統(tǒng)中的儲能技術及其應用。2、（本題5分）推導在均勻外電場中電介質(zhì)的極化強度與電場的關系。3、（本題5分）講解在數(shù)字系統(tǒng)中如何進行數(shù)據(jù)的閾值處理電路設計。4、（本題5分）描述PLA（可編程邏輯陣列）和PAL（可編程陣列邏輯）的工作原理和編程方法。四、分析題（本大題共3個小題，共30分)1、（本題10分）某工業(yè)場所的電氣設備遭受雷擊損壞。請分析雷擊對電氣設備