辽宁师范大学海华学院《单片机原理及应用B》2023-2024学年第二学期期末试卷.doc

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辽宁师范大学海华学院
《单片机原理及应用B》2023-2024学年第二学期期末试卷
题号
一
二
三
四
总分
得分

批阅人

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、有一个矩形波导，横截面的长和宽分别为 a 和 b，其中 a > b 。当电磁波在其中传播时，能够传播的最低频率对应的模式是：（ ）
A. TE10
B. TE01
C. TM10
D. TM01

2、对于一个功率放大电路，在输出功率相同的情况下，乙类功放的效率比甲类功放：（ ）
A. 低
B. 高
C. 相同
D. 无法确定

3、在电力系统的无功功率平衡中，无功电源包括同步发电机、同步调相机、并联电容器和静止无功补偿器等。下列关于这些无功电源特点的描述，错误的是（ ）
A. 同步发电机既能发出有功功率，也能发出无功功率
B. 同步调相机只能发出无功功率，不能吸收无功功率
C. 并联电容器输出的无功功率与电压平方成正比
D. 静止无功补偿器响应速度快，能够平滑调节无功输出

4、在电力系统的暂态稳定分析中，通常采用等面积定则来判断系统在受到大扰动后的稳定性。等面积定则的基本思想是比较加速面积和减速面积的大小。下列关于等面积定则应用条件的描述，错误的是（ ）
A. 系统必须是简单的单机无穷大系统
B. 扰动后系统的结构和参数保持不变
C. 不考虑原动机调速器和励磁调节器的作用
D. 只适用于分析短路故障引起的暂态稳定问题

5、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

6、在电力系统的继电保护中，距离保护是一种基于测量保护安装处至故障点之间距离的保护原理。距离保护通常由启动元件、测量元件、时间元件和逻辑元件组成。下列关于距离保护各元件作用的描述，错误的是（ ）
A. 启动元件用于检测故障是否发生
B. 测量元件用于测量保护安装处至故障点之间的距离
C. 时间元件用于保证保护动作的选择性
D. 逻辑元件用于判断故障的类型和方向

7、在一个RC低通滤波电路中，电阻为30kΩ，电容为0.05μF，输入信号的频率为200Hz，那么该电路的输出电压与输入电压的比值约为多少？（ ）
A. 0.866 B. 0.707 C. 0.5 D. 0.25

8、在一个由或非门和与非门组成的数字电路中，已知输入信号 A = 1 ，B = 0 ，C = 1 时，输出为 0 。若将输入信号 A 改为 0 ，B 改为 1 ，C 改为 0 ，那么此时的输出最有可能是（ ）
A. 0 B. 1 C. 不确定 D. 以上都不对

9、有一个电偶极子，电偶极矩为 p ，位于均匀外电场 E 中。电偶极子所受的力矩大小为：（ ）
A. p × E
B. p · E
C. |p × E|
D. |p · E|

10、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

11、在一个共射极放大电路中，已知三极管的β = 50，基极电流 I B = 20μA，集电极电阻 R C = 2kΩ，电源电压 V CC = 12V。忽略三极管的饱和压降，请问该放大电路的集电极电流 I C 和集电极-发射极电压 V CE 分别约为多少？（ ）
A. 1mA，4V B. 1mA，8V C. 2mA，4V D. 2mA，8V

12、在一个数字电路中，使用乘法器实现两个 4 位二进制数的乘法运算，若乘法器的运算速度为 10ns，那么完成一次乘法运算需要多长时间？（ ）
A. 10ns B. 20ns C. 40ns D. 80ns

13、考虑一个计数器电路，其计数范围是从 0 到 15，采用 4 位二进制编码。当计数器处于状态 1010 时，再输入一个时钟脉冲，计数器将变为多少？（ ）
A. 1011 B. 0000 C. 1010 D. 0001

14、在一个数字电路中，使用编码器将 8 个输入信号编码为 3 位二进制输出。当 8 个输入信号中有且仅有第 5 个输入为高电平时，编码器的输出应该是（ ）
A. 010 B. 101 C. 100 D. 001

15、假设在一个均匀电场中，有一个带电量为 q 的点电荷以速度 v 运动。已知电场强度为 E，若电荷的速度增大为原来的 2 倍，同时电场强度减小为原来的一半，电荷所受的电场力变为：（ ）
A. F/2
B. F
C. 2F
D. 4F

16、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

17、一个乙类互补推挽功率放大电路，电源电压为 ±12V，负载电阻为 8Ω，输入信号为正弦波。若忽略三极管的饱和压降，请问该电路的最大输出功率约为多少？（ ）
A. 9W B. 18W C. 27W D. 36W

18、在一个正弦波振荡电路中，要使电路能够起振，放大器的放大倍数应该满足的条件是：（ ）
A. 等于 1
B. 小于 1
C. 大于 1
D. 大于 3

19、在一个电子设备的通信系统中，需要提高信号的传输速率。以下哪个技术可以有效地提高信号传输速率？（ ）
A. 编码技术
B. 调制技术
C. 复用技术
D. 以上都是

20、对于一个场效应管，其开启电压为 2V，当栅源电压为 1.5V 时，该场效应管处于：（ ）
A. 截止区
B. 可变电阻区
C. 恒流区
D. 不确定

21、某电气控制系统用于控制一条自动化生产线，其中有一个步进电机。步进电机的步距角为 1.8°，若要使电机旋转 90°，需要发送多少个脉冲？（ ）
A. 50
B. 100
C. 150
D. 200

22、一个共集电极放大电路，其输入电阻约为 1kΩ，输出电阻约为 100Ω，电压增益约为 0.99。若输入信号源的内阻为 500Ω，负载电阻为 1kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（ ）
A. 0.5 B. 0.9 C. 0.95 D. 0.99

23、在一个由集成运放构成的微分运算电路中，若输入为正弦波信号，输出信号的相位将：（ ）
A. 超前输入 90 度
B. 滞后输入 90 度
C. 超前输入 180 度
D. 滞后输入 180 度

24、某数字电路用于将十六进制数转换为二进制数。当输入的十六进制数为 0F 时，经过电路转换后的二进制数输出最有可能是（ ）
A. 00001111 B. 11110000 C. 1111 D. 0000

25、在一个电气设备的启动控制电路中，采用了降压启动的方式，如星三角降压启动。这种启动方式可以有效地降低电机启动时的电流，减小对电网的冲击。但在切换到全压运行时，可能会产生较大的电流冲击。以下关于星三角降压启动的说法，正确的是（ ）
A. 适用于所有类型的电机
B. 切换过程平稳，无电流冲击
C. 启动转矩较小，不适合重载启动
D. 节能效果明显，降低运行成本

26、在电动力学中，一个电荷量为 q 的粒子在电磁场中运动，其拉格朗日量为 L 。若电磁场的标势为 φ ，矢势为 A ，则粒子的哈密顿量为：（ ）
A. H = p · v - L ，其中 p 是动量
B. H = p · v + qφ - L ，其中 p 是动量
C. H = p · v + qφ + qA · v - L ，其中 p 是动量
D. H = p · v + qφ - qA · v - L ，其中 p 是动量

27、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的远程监测和控制。以下哪种技术可以实现温度的远程监测和控制？（ ）
A. 传感器技术
B. 通信技术
C. 控制技术
D. 以上都是

28、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

29、在一个电力系统中，需要对电能质量进行监测和分析。以下哪个指标不属于电能质量的主要指标？（ ）
A. 电压偏差
B. 频率偏差
C. 功率因数
D. 设备容量

30、在一个电子设备的显示驱动电路中，需要将数字信号转换为模拟信号。以下哪种集成电路可以实现这一功能？（ ）
A. 数模转换器（DAC）
B. 模数转换器（ADC）
C. 计数器
D. 译码器

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、在电力系统的无功优化中，以下哪些目标可以作为优化的目标函数？（ ）
A. 最小化网损
B. 最大化电压稳定性
C. 最小化无功补偿设备的投资
D. 最大化系统的供电可靠性

2、电力系统中的短路计算方法包括（ ）
A. 标幺值法
B. 有名值法
C. 短路容量法
D. 对称分量法

3、在研究时变电磁场时，以下哪些概念是重要的（ ）
A. 电磁感应 B. 位移电流 C. 电磁波的辐射 D. 电场的旋度

4、在研究电磁场的对称性时，以下哪些是常见的对称操作（ ）
A. 平移 B. 旋转 C. 反射 D. 时间反演

5、在电子电路的功率因数校正（PFC）技术中，以下哪些方法是常用的？（ ）
A. 有源 PFC
B. 无源 PFC
C. 混合 PFC
D. 数字 PFC

6、在数字集成电路中，以下哪些存储器件是常见的？（ ）
A. SRAM
B. DRAM
C. ROM
D. EEPROM

7、在电力系统的故障诊断中，以下哪些信号可以作为故障特征量？（ ）
A. 电流信号
B. 电压信号
C. 功率信号
D. 频率信号

8、在电气控制设计中，选择电器元件时需要考虑哪些因素？
A. 工作环境
B. 额定电压和电流
C. 操作频率
D. 使用寿命

9、在电动力学中，以下哪些方法常用于求解边值问题（ ）
A. 有限元法 B. 边界元法 C. 有限差分法 D. 解析法

10、电力系统中的储能装置包括（ ）
A. 蓄电池
B. 超级电容器
C. 飞轮储能
D. 抽水蓄能电站

三、简答题（本大题共4个小题，共20分)
1、（本题5分）用 FPGA 实现一个简单的计数器。

2、（本题5分）解释脉冲信号的参数，如脉冲幅度、脉冲宽度和脉冲周期。

3、（本题5分）分析图中所示的同步时序电路的自启动特性。

4、（本题5分）分析图中所示的 PLA 编程阵列，写出其实现的逻辑函数。

四、分析题（本大题共3个小题，共30分)
1、（本题10分）一个新能源汽车充电站的电气系统出现故障，影响了电动汽车的充电服务。请分析充电站电气系统故障的原因，并提出解决方案，以确保充电站的正常运行。

2、（本题10分）一个新能源发电项目的电气设备选型需要考虑哪些因素？请分析这些因素，并提出合理的设备选型方案。

3、（本题10分）某电力系统的电能质量监测和治理有哪些重要性？请分析这些重要性，并提出具体的监测和治理方案。

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