南京工业大学《光电检测技术与系统》2023-2024学年第一学期期末试卷

自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密自觉遵守考场纪律如考试作弊此答卷无效密封线第1页，共3页南京工业大学

《光电检测技术与系统》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、在电动力学中，一个电流元Idl在空间某点产生的磁感应强度dB与电流元的关系为：（）A.dB与Idl成正比，与距离的平方成反比B.dB与Idl成正比，与距离成正比C.dB与Idl成正比，与距离成反比D.dB与Idl成反比，与距离成正比2、电气控制系统中，常常使用继电器来实现逻辑控制功能。某一电路中，使用了多个继电器来控制不同的设备，当其中一个继电器出现故障时，可能会导致整个系统无法正常工作。对于这种继电器控制的电路，以下描述正确的是（）A.可靠性高，易于维护B.成本低，灵活性好C.故障排查困难，维修复杂D.适用于复杂的控制逻辑3、在一个由理想运放构成的积分运算电路中，输入电压为正弦波，频率为100Hz，幅度为2V，电容为3μF，电阻为300kΩ。经过150ms后，输出电压约为多少？（）A.-1.88VB.-3.77VC.1.88VD.3.77V4、对于一个差分放大电路，若其差模增益为50，共模增益为0.1，则共模抑制比为：（）A.500B.50C.5000D.55、在某电气控制系统中，采用了光电耦合器进行信号隔离。光电耦合器的输入侧发光二极管损坏，会对信号传输产生什么影响？（）A.信号无法传输B.信号传输不受影响，但有干扰C.信号传输变弱D.信号传输变强6、某地区的电力系统中，有一座大型火电厂和一座小型水电站。火电厂的发电成本主要取决于燃料价格和机组效率，而水电站的发电成本主要取决于水资源的利用情况和机组维护成本。在电力市场环境下，当燃料价格上涨时，下列关于这两座电厂发电策略的调整，合理的是（）A.火电厂减少发电量，水电站增加发电量B.火电厂增加发电量，水电站减少发电量C.火电厂和水电站的发电量都不变D.火电厂和水电站的发电量都增加7、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8、在一个基于组合逻辑的数字电路中，有三个输入信号X、Y、Z，其对应的逻辑表达式为F=(X+Y)·Z。若X=1，Y=0，Z=1，那么该电路的输出F是多少？（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对9、某数字电路用于比较两个4位二进制数的大小。当输入的两个数分别为1011和1101时，电路输出表示第一个数小于第二个数。若输入变为1110和1010，那么此时电路的输出应该是（）A.第一个数大于第二个数B.第一个数小于第二个数C.两个数相等D.无法确定10、在一个光伏发电系统中，太阳能电池板将太阳能转化为电能。以下哪个因素会影响太阳能电池板的输出功率？（）A.天气状况B.安装角度C.电池板的面积D.以上都是11、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)12、对于一个共漏极放大电路，其输入电阻约为30MΩ，输出电阻约为3kΩ，电压增益约为0.95。若输入信号源的内阻为3MΩ，负载电阻为30kΩ，请问该电路的源电压增益约为多少？（）A.0.19B.0.9C.0.95D.0.99513、在一个由多个与门和或门构成的数字电路中，已知当输入信号A=0，B=1，C=1，D=0时，输出为0。若将输入信号B改为0，其他输入不变，那么新的输出结果最有可能是（）A.0B.1C.取决于其他因素D.无法判断14、在一个集成运放构成的迟滞比较器中，参考电压为±3V，反馈电阻为20kΩ，电阻为40kΩ。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.±1VB.±2VC.±3VD.±4V15、在一个串联反馈式稳压电路中，若取样电阻阻值增大，而其他参数不变，输出电压将：（）A.升高B.降低C.不变D.先升高后降低16、在一个有源滤波电路中，已知截止频率为1kHz，通带增益为2，若采用一阶低通滤波器，那么其电容和电阻的值大约应为多少？（）A.159nF，1.59kΩB.159nF，3.18kΩC.318nF，1.59kΩD.318nF，3.18kΩ17、在某电气控制系统中，需要对一个直流电机进行调速。采用了PWM技术，PWM信号的占空比为70%，电源电压为24V，那么电机两端的平均电压是多少？（）A.16.8VB.18.2VC.19.6VD.20.4V18、在一个电气控制系统中，有一个直流电源，其输出电压为12V，负载电阻为6Ω。若电源内阻为2Ω，计算电源的输出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W19、已知一个场效应管的转移特性曲线为一条直线，其斜率为3mA/V，截距为-2mA。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0.67VB.N沟道耗尽型，夹断电压为-0.67VC.P沟道增强型，阈值电压为-0.67VD.P沟道耗尽型，夹断电压为0.67V20、有一个平行板电容器，充电后断开电源。然后将两极板间的距离拉大，下列物理量中保持不变的是：（）A.电容器的电容B.极板上的电荷量C.极板间的电场强度D.电容器储存的能量21、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.0.866B.0.707C.0.5D.0.2522、在一个电力系统中，需要对电力负荷进行预测。以下哪种方法不是常用的电力负荷预测方法？（）A.时间序列分析法B.回归分析法C.神经网络法D.随机抽样法23、在一个集成运放构成的有源滤波电路中，与无源滤波电路相比，其优点主要在于：（）A.成本低B.体积小C.滤波效果好D.无需电源24、数字电路中的计数器可以实现不同进制的计数。对于一个模6的计数器，需要几个触发器来实现？（）A.2个B.3个C.4个D.5个25、某电气控制系统采用了智能控制算法，如模糊控制和神经网络控制。与传统的控制算法相比，智能控制算法能够更好地适应系统的非线性和不确定性。然而，智能控制算法也存在一些缺点。以下关于智能控制算法的描述，错误的是（）A.计算量大，对控制器性能要求高B.调试困难，需要大量的实验数据C.控制效果一定优于传统控制算法D.适用于复杂的、难以建立精确数学模型的系统26、在一个电气控制系统中，有一个由熔断器和断路器组成的短路保护电路。当发生短路故障时，熔断器熔断，但断路器没有跳闸，可能的原因是？（）A.熔断器选型不当B.断路器故障C.短路电流未达到断路器跳闸值D.以上都有可能27、某电力系统发生故障，短路电流的周期分量在经过一定时间后逐渐衰减为零，而短路电流的非周期分量则按指数规律衰减。下列关于短路电流周期分量和非周期分量衰减时间常数的描述，正确的是（）A.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻B.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗C.周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电抗D.非周期分量的衰减时间常数主要取决于短路回路的电阻28、有一个电力系统，其中有多个分布式电源（如小型风力发电机、太阳能电池板）接入配电网。分布式电源的接入改变了配电网的潮流分布和运行特性。下列关于分布式电源接入对配电网保护影响的描述，错误的是（）A.可能导致保护误动作B.可能使保护灵敏度降低C.不会影响原有保护的选择性D.可能需要重新整定保护装置的参数29、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30、考虑一个同步时序电路，其时钟频率为50MHz，若要在1μs内完成一个特定的操作，至少需要多少个时钟周期？（）A.20B.50C.200D.50031、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12V，负载电阻为2kΩ，电容为220μF。请问输出电压的平均值约为多少？（）A.10.8VB.13.2VC.15.6VD.18V32、考虑一个时变电磁场，其电场强度E和磁场强度H满足波动方程。若电场强度的表达式为E=E0cos(kx-ωt)，则磁场强度H的表达式为（真空磁导率为μ0，真空介电常数为ε0）：（）A.H=(E0/c)cos(kx-ωt+π/2)B.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt+π/2)C.H=(E0/c)cos(kx-ωt)D.H=(E0/ωμ0)cos(kx-ωt)33、在相对论电动力学中，一个光子的能量为E，动量为p，则其频率ν与波长λ的关系为（h为普朗克常数）：（）A.ν=E/h，λ=h/pB.ν=h/E，λ=p/hC.ν=p/h，λ=E/hD.ν=h/p，λ=E/h34、电气控制系统中，常常使用传感器来检测物理量，并将其转换为电信号。不同类型的传感器具有不同的特点和适用范围。例如，压力传感器用于测量压力，位移传感器用于测量位移，速度传感器用于测量速度。以下关于传感器选择的考虑因素，错误的是（）A.测量范围和精度要求B.传感器的输出信号类型C.传感器的安装方式和尺寸D.传感器的价格越高越好35、某反馈放大电路，其开环增益为500，反馈系数为0.01。若要使闭环增益稳定在50，请问此反馈属于何种类型，且反馈深度约为多少？（）A.电压串联负反馈，11B.电压串联负反馈，10C.电流并联负反馈，11D.电流并联负反馈，10二、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、在模拟乘法器的性能指标中，以下哪些是重要的？（）A.输入失调电压B.增益精度C.线性度D.带宽2、在电力系统的运行中，以下哪些情况可能导致系统频率下降？（）A.大功率负荷突然投入B.发电机故障跳闸C.电网发生短路故障D.新能源发电出力减少3、在放大器的频率特性测量中，以下哪些方法可以使用？（）A.点频法B.扫频法C.白噪声法D.正弦波法4、以下哪些属于电气控制系统中的检测元件？A.电流互感器B.电压互感器C.光电编码器D.压力传感器5、以下关于数字信号的特点，哪些描述是准确的？（）A.只有离散的数值B.抗干扰能力强C.便于存储和处理D.传输过程中容易失真6、以下关于数字电路中的锁存器的描述，正确的是（）A.能够保持数据直到新的数据输入B.与触发器的功能相似，但触发方式不同C.常用于数据的暂存D.可以实现数据的同步传输7、以下关于数字电路中的竞争冒险现象，哪些描述是准确的？（）A.可能导致输出出现错误的尖峰脉冲B.可以通过增加冗余项来消除C.是由于信号传输延迟引起的D.在复杂电路中难以避免8、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9、在电力系统的通信中，以下哪些技术可以用于数据传输？（）A.光纤通信B.无线通信C.电力线载波通信D.卫星通信10、对于电动力学中的自感和互感，以下描述正确的有（）A.与线圈的形状和位置有关B.会影响电路中的电流变化C.自感只存在于单个线圈D.互感是相互的三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（本题5分）推导磁介质中磁场的安培环路定理。2、（本题5分）分析组合逻辑电路的设计步骤，并用与非门实现一个半加器。3、（本题5分）讨论RC桥式正弦波振荡电路的起振条件和稳定振荡的条件。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）在一个工业自动化生产线上，使用了交