河北水利电力学院《信号与系统III》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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河北水利电力学院《信号与系统III》
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
总分
得分

批阅人

一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15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、在一个电力系统中，需要对电能进行计量和计费。以下哪种电能表不属于常用的电能表类型？（ ）
A. 机械式电能表
B. 电子式电能表
C. 智能电能表
D. 电流表

2、在一个数字电子电路中，需要实现数据的存储和读取。以下哪种存储器具有非易失性的特点？（ ）
A. 随机存取存储器（RAM）
B. 只读存储器（ROM）
C. 闪存（Flash）
D. 以上都是

3、在电动力学中，对于一个线性介质，其极化强度 P 与电场强度 E 的关系为 P = ε0χeE ，其中 χe 为电极化率。若已知极化强度和电场强度的大小，介质的相对介电常数 εr 为：（ ）
A. 1 + χe
B. 1 - χe
C. χe
D. 1 / χe

4、在一个由三极管组成的基本共射放大电路中，已知三极管的饱和电流 I CS = 1mA，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 1kΩ，电源电压 V CC = 5V。假设三极管处于放大状态，请问该电路的输出电压动态范围约为多少？（ ）
A. 0 - 2V B. 1 - 3V C. 2 - 4V D. 3 - 5V

5、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对电机的调速控制。以下哪种电子元件可以用于电机的调速控制？（ ）
A. 电位器
B. 编码器
C. 驱动器
D. 传感器

6、在一个电气控制系统的故障诊断中，需要对各种故障现象进行分析和判断。可以采用直观检查、仪器测量、故障代码读取等方法。直观检查可以快速发现一些明显的故障，仪器测量能够准确获取电气参数，故障代码读取则依赖于系统的自诊断功能。以下关于故障诊断方法的描述，错误的是（ ）
A. 应综合使用多种方法进行故障诊断
B. 故障代码读取是最准确可靠的诊断方法
C. 仪器测量需要专业的设备和技术人员
D. 直观检查在某些情况下可以快速定位故障

7、数字电路中的移位寄存器可以实现不同方向的移位操作。对于一个双向移位寄存器，当控制信号为左移时，输入数据为 1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（ ）
A. 1110
B. 1100
C. 1011
D. 0111

8、某场效应管的转移特性曲线如图所示，请问该场效应管的类型和夹断电压约为多少？（给出图形描述） （ ）
A. N 沟道增强型，2V
B. N 沟道耗尽型，-2V
C. P 沟道增强型，-2V
D. P 沟道耗尽型，2V

9、在一个电气控制系统的设计中，需要选择合适的电源。电源的类型包括交流电源和直流电源，它们各有优缺点。交流电源通常易于获取，但电压波动较大；直流电源稳定性好，但成本较高。以下关于电源选择的考虑因素，错误的是（ ）
A. 负载的特性和要求
B. 系统的成本预算
C. 电源的安装和维护难度
D. 电源的外观和尺寸

10、在一个电气控制系统中，有一个由 PLC 控制的温度报警电路。当温度超过设定值时，报警灯应亮起，但实际情况是报警灯闪烁。可能的原因是？（ ）
A. 报警灯故障
B. PLC 输出点接触不良
C. 控制程序逻辑错误
D. 以上都有可能

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、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为 2mA/V，截距为 -1mA。请问该场效应管的类型和参数约为多少？（ ）
A. N 沟道增强型，阈值电压为 0.5V
B. N 沟道耗尽型，夹断电压为 -0.5V
C. P 沟道增强型，阈值电压为 -0.5V
D. P 沟道耗尽型，夹断电压为 0.5V

13、电气控制中，常常需要对信号进行放大。运算放大器是一种常用的信号放大器件，具有高增益、高输入阻抗等特点。在使用运算放大器时，需要合理设置外部电路参数。以下关于运算放大器使用的描述，错误的是（ ）
A. 可以构成反相放大器和同相放大器
B. 输出电压不会超过电源电压
C. 不需要考虑输入信号的频率
D. 失调电压和温漂会影响放大精度

14、在电力系统的防雷保护中，避雷针和避雷线是常见的防雷装置。它们的作用是将雷电吸引到自身，并通过接地装置将雷电流引入大地。下列关于避雷针和避雷线保护范围计算方法的描述，错误的是（ ）
A. 保护范围的大小与避雷针和避雷线的高度成正比
B. 保护范围的形状通常是一个圆锥体或圆柱体
C. 计算保护范围时需要考虑被保护物体的高度
D. 保护范围的确定与雷电的强度和极性无关

15、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

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、在正弦波振荡器的设计中，以下哪些条件是必须满足的？（ ）
A. 起振条件 B. 平衡条件 C. 稳定条件 D. 选频网络的品质因数足够高

2、对于时变电磁场中的位移电流，以下描述恰当的是（ ）
A. 与电场的变化率有关 B. 是产生磁场的源之一 C. 类似于传导电流 D. 只存在于真空中

3、电力系统中的储能技术应用场景包括（ ）
A. 削峰填谷
B. 提高电能质量
C. 提供备用电源
D. 改善电网稳定性

4、在电力系统的继电保护中，以下哪些保护可以用于母线的保护？（ ）
A. 母线差动保护
B. 过流保护
C. 零序保护
D. 距离保护

5、以下关于电力系统中的配电网自动化的描述，正确的有（ ）
A. 可以提高供电质量
B. 实现故障的快速定位和隔离
C. 优化配电网的运行方式
D. 降低运维成本

6、以下哪些电器元件可以用于电气控制系统的短路保护？
A. 熔断器
B. 断路器
C. 热继电器
D. 过电流继电器

7、在电力系统的故障诊断中，以下哪些方法可以用于检测故障？（ ）
A. 电气量测量
B. 非电气量测量
C. 人工智能算法
D. 专家系统

8、电气控制原理图的绘制原则包括以下哪些？
A. 主电路在上，控制电路在下
B. 各电器元件按动作顺序从左到右、从上到下排列
C. 同一电器的不同部分使用同一符号
D. 所有电器的触点均按未通电或未动作时的状态绘制

9、以下关于电磁波的偏振特性，说法正确的有（ ）
A. 线偏振波的电场方向固定 B. 圆偏振波的电场大小不变 C. 椭圆偏振波的电场方向和大小都变化 D. 偏振特性与波的传播方向有关

10、在晶闸管的特性中，以下哪些参数对于其应用是关键的？（ ）
A. 触发电流 B. 维持电流 C. 正向阻断电压 D. 反向阻断电压

三、分析题（本大题共5个小题，共25分)
1、（本题5分）某城市的路灯控制系统在智能化升级后，出现了部分路灯无法远程控制和状态反馈不准确的问题。通过对控制终端、通信网络和软件系统的检查，发现了一些影响系统运行的因素。请全面分析这些因素，并提出完善路灯智能控制系统的具体方案。

2、（本题5分）在新能源发电系统中，分布式发电的接入对电网带来了新的挑战。请分析分布式发电接入电网可能出现的问题，如电压波动、谐波污染、继电保护等，并提出解决方法。

3、（本题5分）某工厂的电动机在运行过程中发热严重，影响了电动机的寿命和性能。请分析电动机发热的原因，并提出解决措施，以降低电动机的温度，提高其可靠性。

4、（本题5分）某工厂的电气设备在运行过程中出现电机堵转现象。请分析电机堵转的原因，如负载过大、机械故障、电机参数设置不当等，并提出解决方法。

5、（本题5分）在电气系统的故障诊断中，人工智能技术的应用越来越广泛。请分析人工智能在电气故障诊断中的优势和可能面临的问题，并举例说明其应用场景。

四、简答题（本大题共4个小题，共40分)
1、（本题10分）简述电磁波在超材料中的应用。

2、（本题10分）解释如何设计一个简单的数字抢答器电路。

3、（本题10分）说明电力系统中的电力国际合作的机遇和挑战。

4、（本题10分）讲解在数字系统中如何进行数据的纠错和检错。

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