青海大学昆仑学院《嵌入式系统安全》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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《嵌入式系统安全》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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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、在相对论电动力学中，一个静止质量为 m0 的粒子以速度 v 运动。若光速为 c ，则其动能为：（ ）
A. m0c^2(1 - √(1 - v^2/c^2))
B. m0c^2(√(1 - v^2/c^2) - 1)
C. m0v^2/2
D. m0c^2(1 - 1/√(1 - v^2/c^2))

2、在一个由多个逻辑门组成的数字电路中，已知输入信号 A、B、C 的值分别为 1、0、1，若该电路实现的逻辑功能为当 A 和 C 中有一个为 1 且 B 为 0 时输出为 1，否则输出为 0。以下哪种逻辑门组合可以实现该功能？（ ）
A. 与门和或门 B. 或门和非门 C. 与非门和或门 D. 与门和非门

3、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气火灾隐患进行排查和治理。以下哪个措施不是电气火灾隐患治理的常用措施？（ ）
A. 更换老化的电气线路
B. 安装剩余电流保护器
C. 增加电气设备的负荷
D. 加强电气设备的维护和管理

4、在一个数字电路实验中，需要观察信号的逻辑关系。以下哪种仪器最适合用于这个目的？（ ）
A. 示波器
B. 万用表
C. 逻辑分析仪
D. 频率计

5、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行放大和滤波。以下哪种放大器和滤波器的组合可以实现较高的增益和较好的滤波效果？（ ）
A. 共射极放大器和低通滤波器
B. 共基极放大器和高通滤波器
C. 共集电极放大器和带通滤波器
D. 差分放大器和带阻滤波器

6、电气控制中，常常需要对电路进行保护。除了断路器和熔断器外，还可以使用漏电保护器。漏电保护器能够检测到电路中的漏电电流，并及时切断电源，保护人身安全。以下关于漏电保护器的描述，错误的是（ ）
A. 适用于所有的电气电路
B. 动作电流和动作时间可以调整
C. 安装时应注意接线正确
D. 定期需要进行测试和维护

7、某电气控制系统用于控制一个污水处理厂的设备，其中有一个液位传感器用于检测水池液位。若液位传感器的安装位置不当，低于实际液位，会导致系统出现什么问题？（ ）
A. 水池无法充满
B. 水泵空转
C. 污水溢出
D. 设备停机

8、在一个模拟电子电路中，需要对微弱的信号进行放大。以下哪种放大器具有较高的输入阻抗和较低的输出阻抗？（ ）
A. 共射极放大器
B. 共基极放大器
C. 共集电极放大器
D. 差分放大器

9、在一个由三极管构成的放大电路中，若要提高电路的输入电阻，同时降低输出电阻，可以采用的接法是：（ ）
A. 共射极
B. 共集电极
C. 共基极
D. 以上都不行

10、对于一个由计数器和译码器组成的数字系统，若计数器的计数范围是 0 - 9，译码器的输入为计数器的输出，那么译码器需要多少个输出端？（ ）
A. 4 B. 8 C. 10 D. 16

11、对于一个采用约翰逊计数器的数字电路，若初始状态为 0000，经过 8 个时钟脉冲后，计数器的状态是多少？（ ）
A. 1000 B. 0100 C. 0010 D. 0001

12、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行混频和调制。以下哪种电子元件可以用于实现音频混频和调制？（ ）
A. 乘法器
B. 除法器
C. 加法器
D. 减法器

13、在一个直流电路中，电源电动势为 12V，内阻为 1Ω，外接一个电阻为 5Ω 的负载。当电路稳定工作时，下列关于电源输出功率和负载功率的计算，正确的是（ ）
A. 电源输出功率为 16W，负载功率为 10W
B. 电源输出功率为 10W，负载功率为 16W
C. 电源输出功率为 8W，负载功率为 8W
D. 电源输出功率为 20W，负载功率为 10W

14、在一个电气控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种调速方式是最常用的？（ ）
A. 变极调速
B. 变频调速
C. 改变转差率调速
D. 以上都是

15、在一个基于 CMOS 工艺的数字电路中，其输入输出电平与 TTL 电平兼容。若 CMOS 电路的输出高电平为 4.5V，低电平为 0.5V，那么它连接到 TTL 电路时是否能正常工作？（ ）
A. 能正常工作
B. 不能正常工作
C. 有时能工作有时不能
D. 取决于具体电路

16、在一个复杂的数字电路系统中，包含多个逻辑门和集成电路芯片。当系统出现故障时，以下哪种方法最有助于快速定位故障点？（ ）
A. 逐个更换芯片进行测试
B. 使用逻辑分析仪观察信号波形
C. 凭借经验猜测故障位置
D. 对电路进行随机检查

17、在一个电气设备的维修过程中，需要使用万用表进行测量和检测。以下哪个功能不是万用表的常用功能？（ ）
A. 测量电压
B. 测量电流
C. 测量电阻
D. 测量功率

18、在一个电气设备的控制系统中，需要对温度进行控制。除了采用热电偶和热电阻作为温度传感器外，还可以使用红外线传感器。红外线传感器具有非接触测量、响应速度快等优点，但也存在测量范围有限等缺点。以下关于红外线传感器的描述，正确的是（ ）
A. 适用于测量高温物体的温度
B. 测量精度不受环境温度影响
C. 对被测物体的表面状态不敏感
D. 可以实现远距离测量

19、在数字电路中，一个计数器正在进行计数操作。若要增加计数器的计数范围，以下哪种方法通常是可行的？（ ）
A. 增加计数器的位数
B. 提高时钟频率
C. 更换不同型号的计数器芯片
D. 调整计数器的输入信号

20、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行均衡处理。以下哪种电子元件可以用于实现音频均衡？（ ）
A. 电容
B. 电感
C. 电阻
D. 运算放大器

21、在一个大型工厂的电力系统中，有多个不同功率的电机在运行。当其中一台大功率电机突然启动时，可能会对整个电力系统造成电压波动。以下哪种设备可以有效地减少这种电压波动？（ ）
A. 变压器
B. 电容器
C. 电抗器
D. 断路器

22、已知一个集成稳压器的输入电压为20V，输出电压为10V，最大输出电流为2A。若负载电阻为5Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（ ）
A. 能，输出功率足够
B. 能，输出电流未超过最大值
C. 不能，输出功率不足
D. 不能，输出电流超过最大值

23、对于一个集成运放构成的微分运算电路，输入电压为三角波，幅度为 2V，周期为 10ms，电容为 0.1μF，电阻为 100kΩ。那么输出电压的峰值约为多少？（ ）
A. 20V B. 40V C. -20V D. -40V

24、在一个数字系统中，需要对数据进行编码和解码。以下哪种编码方式可以实现数据的压缩？（ ）
A. 重复编码
B. 奇偶校验编码
C. 格雷码编码
D. 哈夫曼编码

25、在一个工业生产线上的电气控制系统中，需要对多个执行机构进行顺序控制。例如，先启动某个设备，待其运行稳定后再启动下一个设备。这种顺序控制可以通过编程实现，也可以使用硬件逻辑电路实现。以下关于顺序控制方式的选择，正确的是（ ）
A. 编程实现灵活，但调试复杂
B. 硬件逻辑电路可靠，但修改困难
C. 对于复杂的顺序控制，应优先选择硬件逻辑电路
D. 编程实现和硬件逻辑电路效果相同，可随意选择

26、在一个数字电子电路中，需要实现对数据的存储和读取。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（ ）
A. 计数器
B. 译码器
C. 寄存器
D. 加法器

27、有一个复杂的电力网络，包含多个电源和负载，其中有一个节点的注入电流之和为 5A，流出电流之和为 3A。根据基尔霍夫电流定律，该节点与外部电路相连的支路中，电流的大小和方向应为（ ）
A. 2A，流入节点
B. 2A，流出节点
C. 8A，流入节点
D. 8A，流出节点

28、对于一个采用同步清零方式的计数器，在计数过程中，若在清零信号有效时同时有计数脉冲输入，那么计数器的状态会怎样变化？（ ）
A. 立即清零 B. 完成当前计数后清零 C. 保持不变 D. 不确定

29、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为 1kΩ，后级的输入电阻为 10kΩ，若前级的开路电压增益为 50，后级的短路电流增益为 100，那么总的电压增益约为多少？（ ）
A. 500 B. 5000 C. 50000 D. 500000

30、有一个基于 JK 触发器设计的时序逻辑电路，初始状态为 0 。在连续的三个时钟脉冲作用下，输入 J = 1 ，K = 0 ，然后 J = 0 ，K = 1 ，最后 J = 1 ，K = 1 。那么在第三个时钟脉冲上升沿过后，触发器的输出状态最有可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 不确定 D. 以上都不对

31、在一个工厂的配电室中，需要安装配电柜和开关柜。以下哪个标准不是配电柜和开关柜的设计和安装标准？（ ）
A. GB7251.1
B. GB50054
C. GB50052
D. GB50057

32、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的监测和控制。以下哪种传感器可以用于温度测量？（ ）
A. 热敏电阻
B. 光敏电阻
C. 压敏电阻
D. 气敏电阻

33、数字电路中的比较器可以比较不同位数的二进制数。对于一个 16 位比较器，当两个输入分别为 1111111111111111 和 0000000000000000 时，输出结果是什么？（ ）
A. 相等
B. 大于
C. 小于
D. 不确定

34、在一个电动汽车充电站中，需要为电动汽车提供快速充电服务。以下哪种充电方式可以实现最快的充电速度？（ ）
A. 交流充电
B. 直流充电
C. 无线充电
D. 换电模式

35、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

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、在电子电路的仿真软件中，以下哪些是常用的？（ ）
A. Multisim
B. Proteus
C. PSpice
D. Matlab

2、在电子系统设计中，以下哪些措施可以提高系统的抗干扰能力？（ ）
A. 合理布线
B. 采用屏蔽技术
C. 增加滤波电容
D. 选择合适的接地方式

3、以下哪些属于直流电动机的励磁方式？
A. 他励
B. 并励
C. 串励
D. 复励

4、电气控制线路中，减少触头电弧的方法有哪些？
A. 采用灭弧装置
B. 增大触头开距
C. 提高触头分断速度
D. 采用多断口触头

5、对于电动力学中的超导现象，以下描述恰当的有（ ）
A. 电阻为零 B. 内部磁场为零 C. 存在临界温度和临界磁场 D. 电流密度无限大

6、在数字电路的抗干扰设计中，以下哪些方法是有效的？（ ）
A. 滤波 B. 屏蔽 C. 接地 D. 采用差分信号传输

7、在工厂的电气控制系统中，以下哪些设备可以实现电机的启动和停止控制？（ ）
A. 接触器
B. 继电器
C. 变频器
D. 软启动器

8、以下关于数字电路中的同步复位，哪些说法是正确的？（ ）
A. 在时钟上升沿或下降沿进行复位 B. 避免了亚稳态问题 C. 对时钟质量要求较高 D. 常用于大型数字系统

9、对于数字电路中的时序逻辑电路，以下说法正确的是（ ）
A. 输出不仅取决于当前输入，还与电路原来的状态有关
B. 包含存储元件，如触发器
C. 设计比组合逻辑电路复杂
D. 常用于计数器、寄存器等电路

10、在反馈放大器的稳定性判断中，以下哪些方法可以使用？（ ）
A. 波特图法 B. 根轨迹法 C. 奈奎斯特稳定判据 D. 劳斯稳定判据

三、简答题（本大题共3个小题，共15分)
1、（本题5分）推导运算放大器构成的积分运算电路在给定输入信号下的输出电压表达式。

2、（本题5分）推导集成运算放大器的虚短和虚断概念，并说明其在电路分析中的应用。

3、（本题5分）根据给定的状态转换图，用硬件描述语言实现相应的时序逻辑电路。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）在一个智能电网中，分布式能源（如太阳能、风能）的接入给电网的运行和控制带来了挑战。请分析分布式能源接入对电网的影响，如电压波动、潮流改变、继电保护配合困难等，并探讨如何通过先进的控制策略和通信技术实现分布式能源的高效整合和电网的稳定运行。

2、（本题10分）一个电动汽车充电桩的充电效率低下，充电时间过长。请分析可能的原因，如充电桩功率不足、电池充电特性限制、充电协议不兼容等，并提出提高充电效率的方法，如升级充电桩功率、优化电池管理系统、统一充电协议等。

3、（本题10分）某地区计划建设一座智能变电站，以提高供电质量和可靠性。请分析智能变电站的主要技术特点和优势，如数字化测量、智能化控制、在线监测等，并探讨在建设过程中需要解决的技术难题和管理问题。

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