中国人民警察大学《电子设计实践基础》2023-2024学年第一学期期末试卷.doc

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中国人民警察大学《电子设计实践基础》
2023-2024学年第一学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

一、单选题（本大题共30个小题，每小题1分，共30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、某电力用户安装了无功补偿装置，以提高功率因数。无功补偿装置的投入可以降低线路电流，减少线路损耗。下列关于无功补偿装置安装位置和补偿效果的描述，错误的是（ ）
A. 在用户侧安装无功补偿装置，主要降低用户内部的无功损耗
B. 在变电站安装无功补偿装置，主要改善整个系统的功率因数
C. 无功补偿装置安装位置越靠近电源，补偿效果越好
D. 无论安装位置如何，无功补偿装置都能完全消除无功损耗

2、数字电路中的译码器可以分为多种类型。对于一个二进制译码器，输入为 3 位二进制代码，它可以有几个输出端口？（ ）
A. 3 个
B. 6 个
C. 8 个
D. 9 个

3、有一个磁偶极子，磁矩为 m ，位于均匀外磁场 B 中。磁偶极子具有的势能为：（ ）
A. -m · B
B. m · B
C. |m × B|
D. |m · B|

4、在一个模拟电子电路中，需要对信号进行功率放大。以下哪种功率放大器具有较高的效率和较低的失真？（ ）
A. 甲类功率放大器
B. 乙类功率放大器
C. 甲乙类功率放大器
D. 丙类功率放大器

5、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

6、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为方波，周期为20ms，幅度为2V，电容为2μF，电阻为200kΩ。经过100ms后，输出电压约为多少？（ ）
A. -10V B. -8V C. 8V D. 10V

7、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

8、在一个数字电路中，需要对频率为 100kHz 的矩形波信号进行分频，得到频率为 10kHz 的矩形波信号，应该使用哪种计数器实现？（ ）
A. 十进制计数器 B. 二进制计数器 C. 十六进制计数器 D. 以上都可以

9、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

10、在一个数字电子电路中，需要对计数器进行设计。以下哪种计数器具有可预置数的功能？（ ）
A. 同步计数器
B. 异步计数器
C. 可逆计数器
D. 十进制计数器

11、在一个共源极场效应管放大电路中，若采用分压式偏置电路，以下关于其优点的描述，错误的是：（ ）
A. 稳定静态工作点效果好
B. 输入电阻较高
C. 适用于各种类型的场效应管
D. 电路结构复杂

12、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，若增大上门限电压和下门限电压之间的差值，其抗干扰能力将：（ ）
A. 增强
B. 减弱
C. 不变
D. 先增强后减弱

13、考虑一个时序逻辑电路，使用 D 触发器实现。已知时钟频率为 100 MHz ，在连续的 5 个时钟周期内，输入信号 D 依次为 1、0、1、0、1 。那么在第 5 个时钟上升沿过后，触发器的输出 Q 最有可能是（ ）
A. 1 B. 0 C. 不确定 D. 以上都不对

14、对于一个乙类互补对称功率放大电路，已知电源电压为 ±15V，负载电阻为 8Ω，三极管的饱和压降为 1V。假设输入信号为正弦波，那么该电路的最大输出功率约为多少？（ ）
A. 14.06W B. 11.25W C. 7.03W D. 5.625W

15、数字电路中的计数器可以实现计数功能。对于一个模 10 的计数器，当计数到最大值后，下一个时钟脉冲到来时，计数器会回到什么状态？（ ）
A. 0
B. 1
C. 9
D. 随机状态

16、有一个环形线圈，半径为 R ，通有电流 I 。在圆心处的磁感应强度大小为：（ ）
A. μ0I / (2R)
B. μ0I / (2πR)
C. μ0I
D. μ0I / R

17、在一个基于移位寄存器的数字电路中，初始状态为 1010 。在连续的三个时钟脉冲作用下，执行右移操作，并且在每次移位时输入为 1 。那么在第三个时钟脉冲过后，寄存器中的值最有可能是（ ）
A. 1110 B. 1101 C. 0111 D. 1011

18、已知一个数字电路的逻辑函数为 F = Σ(0, 2, 4, 6, 8)，用卡诺图化简后得到的最简表达式是什么？（ ）
A. F = A'B' + A'B
B. F = A' + B'
C. F = A + B
D. F = AB' + AB

19、某集成运放的单位增益带宽为2MHz，开环增益为130dB。若要使闭环增益为30dB，请问该电路的带宽约为多少？（ ）
A. 20kHz B. 40kHz C. 60kHz D. 80kHz

20、在一个电力系统中，需要对电力设备进行绝缘电阻的测量。以下哪个仪器可以用于绝缘电阻的测量？（ ）
A. 万用表
B. 兆欧表
C. 接地电阻测试仪
D. 示波器

21、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 8 位比较器，当两个输入分别为 10101010 和 01010101 时，输出结果是什么？（ ）
A. 相等
B. 大于
C. 小于
D. 不确定

22、在一个电子设备的通信系统中，需要实现信号的加密和解密。以下哪种加密方式具有较高的安全性？（ ）
A. 对称加密
B. 非对称加密
C. 哈希加密
D. 以上都是

23、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好的性能？（ ）
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

24、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

25、在一个电子设备的电源电路中，需要将交流电转换为直流电。以下哪种电路元件通常被用于这一转换过程？（ ）
A. 变压器
B. 二极管
C. 三极管
D. 电容器

26、已知一个数字系统的时钟频率为 200MHz，若要通过一个计数器产生一个周期为 10μs 的方波信号，计数器的模值应该是多少？（ ）
A. 2000 B. 20000 C. 200000 D. 2000000

27、在一个 RC 高通滤波电路中，电阻为 10kΩ，电容为 0.1μF，输入信号的频率为 100Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（ ）
A. 0.707 B. 0.159 C. 0.0159 D. 0.0079

28、在数字电路中，信号的噪声会影响电路的性能。以下哪种方法可以减少信号噪声？（ ）
A. 增加信号的幅度
B. 降低时钟频率
C. 使用滤波器
D. 增加电路的复杂度

29、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

30、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

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、在电力系统的运行中，以下哪些因素会影响系统的电压质量？（ ）
A. 负荷的变化
B. 发电机的出力
C. 无功补偿设备的运行状态
D. 线路的阻抗

2、对于电动力学中的电荷守恒定律，以下说法正确的有（ ）
A. 反映了电荷的连续性 B. 是麦克斯韦方程组的一部分 C. 适用于任何情况 D. 与电流密度有关

3、在 PLC 的输出接口电路中，常见的输出形式有哪些？
A. 继电器输出
B. 晶体管输出
C. 晶闸管输出
D. 接触器输出

4、在电子测量技术中，以下哪些参数是常见的测量对象？（ ）
A. 电压
B. 电流
C. 电阻
D. 频率

5、在电子电路的电源设计中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 输出电压稳定性
B. 输出电流能力
C. 效率
D. 纹波电压

6、在集成运放的选型中，以下哪些因素需要考虑？（ ）
A. 工作电压范围 B. 输入失调电压和电流 C. 带宽 D. 价格

7、对于数字系统中的片上系统（SoC），以下哪些特点是其具备的？（ ）
A. 高度集成 B. 功能强大 C. 设计复杂 D. 成本较高

8、在模拟电路的仿真中，以下哪些软件是常用的？（ ）
A. Multisim B. PSPICE C. MATLAB D. PROTEUS

9、在电动力学中，以下哪些概念与电磁波的传播方向有关（ ）
A. 波矢 B. 能流方向 C. 偏振方向 D. 电场方向

10、对于数字系统中的传感器接口电路，以下哪些功能是常见的？（ ）
A. 信号放大 B. 信号滤波 C. 模数转换 D. 数据缓存

三、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）说明电力系统潮流计算的目的和常用方法。

2、（本题5分）说明电气控制中如何进行电气系统的升级和改造。

3、（本题5分）简述电气控制系统中智能仪表的应用。

4、（本题5分）解释数字电路中的竞争冒险现象产生的原因，以及消除竞争冒险的方法。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）某工厂的电气设备自动化升级改造中，需要考虑控制系统的兼容性、扩展性和可靠性。请分析如何进行自动化升级改造方案的设计，以及在实际应用中应注意的问题。

2、（本题10分）一个智能建筑的能源管理系统需要实现能源的优化分配和利用。请分析如何进行能源管理系统的优化设计，包括负荷预测、能源调度、节能控制等方面，并说明在实际应用中应注意的问题。

3、（本题10分）某城市的轨道交通系统在运行过程中，部分站点的电气设备出现过热现象，存在安全隐患。经过对设备负载、通风散热和供电质量的检查，发现了一些可能导致过热的因素。请详细分析这些因素，并提出解决电气设备过热问题的具体措施，包括优化负载分配、改进通风散热和提高供电质量等。

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