银川能源学院《半导体物理与器件》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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银川能源学院
《半导体物理与器件》2023-2024学年第一学期期末试卷

院(系)_______ 班级_______ 学号_______ 姓名_______

题号
一
二
三
四
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批阅人

一、单选题（本大题共35个小题，每小题1分，共35分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）
1、一个数字系统使用 ADC（模数转换器）将 0 - 10V 的模拟电压转换为数字量，若 ADC 的分辨率为 8 位，那么其量化误差最大为多少？（ ）
A. 10/256 V
B. 20/256 V
C. 10/512 V
D. 20/512 V

2、在一个由理想运放组成的同相滞回比较器中，参考电压VREF1 = 4V，VREF2 = 8V，反馈电阻为50kΩ，电阻为100kΩ。当输入电压从0逐渐增大时，输出电压发生翻转的阈值电压约为多少？（ ）
A. 4V和8V B. 2V和6V C. 6V和2V D. 8V和4V

3、某数字电路用于将十进制数转换为二进制编码的 BCD 码。当输入的十进制数为 78 时，经过电路转换后的 BCD 码输出最有可能是（ ）
A. 01111000
B. 10011110
C. 01111001
D. 01001110

4、在一个风力发电场中，风力发电机将风能转化为电能。当风速变化时，风力发电机的输出功率也会随之变化。为了稳定风力发电机的输出功率，可以采用以下哪种技术？（ ）
A. 储能技术
B. 变频技术
C. 无功补偿技术
D. 谐波治理技术

5、一个电气控制系统中，有一个由接触器和按钮组成的电动机点动控制电路。当按下按钮时，电动机转动，但松开按钮后，电动机立即停止。若要实现电动机的连续运行，需要添加什么元件？（ ）
A. 时间继电器
B. 中间继电器
C. 自锁触点
D. 热继电器

6、在一个数字电路中，使用加法器和计数器实现一个累加器功能，若计数器的计数范围为 0 - 15，加法器的输入为 5，当计数器从 0 计数到 15 时，累加器的输出是多少？（ ）
A. 80 B. 85 C. 75 D. 70

7、在一个电子电路的设计中，需要考虑电磁兼容性（EMC）问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的电磁兼容性？（ ）
A. 使用屏蔽罩
B. 合理布局电路
C. 选择合适的电子元件
D. 以上都是

8、在电力系统的经济运行分析中，网损是一个重要的指标。降低网损可以提高电力系统的经济性。下列关于降低网损措施的描述，错误的是（ ）
A. 合理选择变压器的容量和台数
B. 增加输电线路的电阻
C. 优化电网的运行方式
D. 提高电力系统的功率因数

9、在一个电力系统中，需要对电力设备进行检修和维护。以下哪个项目不属于电力设备检修的内容？（ ）
A. 设备的清洁和保养
B. 设备的故障排除
C. 设备的升级和改造
D. 设备的报废处理

10、有一个半径为 R 的导体球，带有电荷量 Q ，其周围充满了相对介电常数为 εr 的均匀介质。则球外一点距离球心为 r （r > R ）处的电势为：（ ）
A. Q / (4πεr)
B. Q / (4πεrεr)
C. Q / (4πε0r)
D. Q / (4πε0rεr)

11、在一个由与门、或门和非门构成的数字电路中，已知输入信号 A = 0 ，B = 1 ，C = 0 时，输出为 1 。若将输入信号 A 改为 1 ，B 改为 0 ，C 保持不变，那么新的输出结果最有可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 取决于其他因素 D. 无法判断

12、在相对论电动力学中，一个电子以速度 0.8c 运动，已知电子的静止质量为 m0 ，则其动量大小为（c 为光速）：（ ）
A. 1.33m0c
B. 0.6m0c
C. 0.8m0c
D. 1.67m0c

13、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式不属于电机的调速方式？（ ）
A. 液压调速
B. 变频调速
C. 变极调速
D. 改变转差率调速

14、数字电路中的触发器是一种具有记忆功能的电路元件。对于一个 D 触发器，当时钟上升沿到来时，输出 Q 会跟随输入 D 的变化。如果输入 D 一直保持高电平，经过多个时钟周期后，输出 Q 会是什么状态？（ ）
A. 高电平
B. 低电平
C. 不确定
D. 保持上一个状态

15、某工厂的电气控制系统中，有一台变频器驱动的风机。当变频器的频率从 40Hz 增加到 50Hz 时，风机的风量显著增加，但同时噪声也明显增大。可能的原因是？（ ）
A. 风机叶片损坏
B. 电机轴承磨损
C. 风道堵塞
D. 以上都有可能

16、一个单相桥式整流电容滤波电路，输入交流电压的有效值为 10V，负载电阻为 1kΩ，电容为 100μF。请问输出电压的平均值约为多少？（ ）
A. 9V B. 10V C. 12V D. 14V

17、在一个工业生产线上的电气控制系统中，有一个 PLC 控制的输送装置。PLC 的输入信号包括各种传感器的检测信号，输出信号控制电机的启停和速度。如果其中一个传感器出现故障，导致输入信号错误，而 PLC 程序没有相应的错误处理机制，那么系统可能会出现什么情况？（ ）
A. 停止运行
B. 继续正常运行
C. 运行速度改变
D. 出现不可预测的动作

18、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（ ）
A. 720 B. 7200 C. 72000 D. 720000

19、某电气控制系统中，需要对温度进行精确控制。采用了热电偶作为温度传感器，将温度信号转换为电信号输入到控制器中。控制器根据设定的温度值和实际测量的温度值，通过控制加热装置的通断来维持温度的稳定。以下关于这种温度控制系统的说法，正确的是（ ）
A. 控制精度受热电偶精度影响大
B. 响应速度快，适用于快速变化的温度控制
C. 容易受到外界干扰，稳定性差
D. 成本低，适用于大规模应用

20、某工厂的电力系统中，有一台同步发电机，其额定容量为 500kVA，额定电压为 10kV，功率因数为 0.8（滞后）。当该发电机输出有功功率为 400kW 时，其输出的无功功率约为（ ）
A. 300kVar
B. 600kVar
C. 400kVar
D. 200kVar

21、有一个电力系统，其中包含多个变电站和输电线路。在进行潮流计算时，需要考虑线路的电阻、电抗、电导和电纳等参数。下列关于这些参数对潮流分布影响的描述，错误的是（ ）
A. 电阻主要影响有功功率的分布
B. 电抗主要影响无功功率的分布
C. 电导主要影响有功功率的损耗
D. 电纳主要影响无功功率的损耗

22、某数字系统采用 8 位二进制补码表示有符号整数，若要表示的数值范围为 -128 到 127，那么当输入为 10011010 时，其对应的十进制数值是多少？（ ）
A. -102 B. -22 C. 154 D. 22

23、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为 18V，若每个二极管的导通压降为 0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（ ）
A. 16V B. 18V C. 20V D. 22V

24、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行分类。以下哪种负荷不属于电力负荷的分类？（ ）
A. 一级负荷
B. 二级负荷
C. 三级负荷
D. 四级负荷

25、对于一个时变电磁场，已知某一区域的电场强度随时间的变化率为 dE/dt，磁导率为 μ，该区域产生的位移电流密度为：（ ）
A. μ(dE/dt)
B. ε(dE/dt)
C. με(dE/dt)
D. (dE/dt) / μ

26、某电气控制系统中，有一个由多个电阻串联组成的分压电路。其中一个电阻开路，会对输出电压产生什么影响？（ ）
A. 输出电压升高
B. 输出电压降低
C. 输出电压不变
D. 输出电压为零

27、在一个 RC 串联电路中，若输入为方波信号，经过足够长的时间后，输出信号将趋近于：（ ）
A. 方波
B. 三角波
C. 正弦波
D. 直流信号

28、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的正反转控制。以下哪种电路可以实现电机的正反转控制？（ ）
A. 接触器互锁电路
B. 按钮互锁电路
C. 接触器和按钮双重互锁电路
D. 以上都不是

29、考虑一个用于实现减法运算的数字电路，输入为两个 4 位二进制数。当被减数为 1010 ，减数为 0101 时，电路输出为 0101 。若被减数变为 1100 ，减数变为 1010 ，那么电路的输出最有可能是（ ）
A. 0010 B. 0110 C. 1010 D. 0100

30、在一个集成运放构成的滞回比较器中，当输入电压从较小值逐渐增大到超过上门限电压时，输出电压将：（ ）
A. 从高电平跳变为低电平
B. 从低电平跳变为高电平
C. 保持高电平不变
D. 保持低电平不变

31、在一个集成运放构成的除法运算电路中，若两个输入信号分别为 4V 和 2V，则输出电压约为：（ ）
A. 2V
B. -2V
C. 0.5V
D. -0.5V

32、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（ ）
A. Modbus
B. CAN
C. ZigBee
D. RS485

33、在一个数字系统中，需要对数据进行存储。以下哪种存储器件具有非易失性、可擦写的特点？（ ）
A. 静态随机存取存储器（SRAM）
B. 动态随机存取存储器（DRAM）
C. 只读存储器（ROM）
D. 闪存（Flash）

34、已知一个场效应管的输出特性曲线，在 V GS = 2V 时，漏极电流 I D 从 1mA 变化到 2mA，对应的 V DS 从 5V 变化到 6V。请问该场效应管的跨导约为多少？（ ）
A. 500μS B. 1000μS C. 1500μS D. 2000μS

35、在一个数字电子电路中，需要实现逻辑门的功能。以下哪种逻辑门可以实现“与非”逻辑功能？（ ）
A. 与门
B. 或门
C. 非门
D. 与非门

二、多选题（本大题共10小题，每小题2分，共20分．有多个选项是符合题目要求的．）
1、交流调速系统中，矢量控制的基本思想是什么？
A. 等效直流电机控制
B. 坐标变换
C. 磁场定向
D. 转矩直接控制

2、在数字电路的可靠性设计中，需要注意（ ）
A. 减少噪声的影响
B. 提高电源的稳定性
C. 进行电磁兼容性设计
D. 增加备份电路

3、以下关于电力系统中的分布式电源的说法，正确的有（ ）
A. 包括太阳能发电、风力发电等
B. 可以提高供电可靠性
C. 对电网的稳定性有一定影响
D. 通常接入配电网

4、对于电动力学中的电磁张量，以下特点描述准确的有（ ）
A. 是一个二阶张量 B. 包含电场和磁场信息 C. 具有对称性 D. 与参考系无关

5、以下关于译码器的说法，正确的有（ ）
A. 可以将输入的二进制代码转换为对应的输出信号
B. 常用于地址译码和显示译码
C. 有二进制译码器、二 - 十进制译码器等类型
D. 输出信号的数量与输入代码的位数有关

6、以下关于数字电路中的数据分配器的描述，正确的是（ ）
A. 将输入数据分配到多个输出端
B. 可以用译码器实现
C. 常用于数据的并行传输
D. 与数据选择器功能相反

7、以下关于电磁波在不同介质分界面上的反射和折射，正确的有（ ）
A. 入射角和反射角相等 B. 折射角与入射角满足一定的关系 C. 能量守恒 D. 频率会发生变化

8、对于数字电路中的译码器，以下哪些说法是准确的？（ ）
A. 能将输入的编码转换为特定的输出信号 B. 常见的有二进制译码器和显示译码器 C. 可以用于地址译码 D. 输出信号的数量是固定的

9、数字电路中的触发器按触发方式可分为（ ）
A. 上升沿触发
B. 下降沿触发
C. 高电平触发
D. 低电平触发

10、对于数字电路中的模拟数字转换（ADC），以下哪些因素会影响其性能？（ ）
A. 分辨率 B. 转换速度 C. 精度 D. 输入电压范围

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）说明电力系统潮流计算的目的是什么？

2、（本题5分）阐述电力系统中的电力企业文化建设的作用和途径。

3、（本题5分）研究由三极管构成的射极跟随器的输出电阻的计算方法和影响因素。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）新能源汽车的充电设施布局是推动新能源汽车发展的重要因素。请分析充电设施布局的原则和方法，阐述其在满足用户需求方面的应用。

2、（本题10分）电力系统中的电压稳定性是一个重要问题。请分析电压稳定性的影响因素和评估方法，讨论如何采取措施提高电压稳定性。

3、（本题10分）某工厂的电气设备在潮湿环境下运行时，经常发生短路和漏电故障。请分析潮湿环境对电气设备的影响机制，如绝缘性能下降、金属部件腐蚀等，并提出相应的防潮和防护措施，包括使用防潮材料、加强设备密封、安装除湿设备等。

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