上海科技大学《现代半导体器件物理》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《现代半导体器件物理》2023-2024学年第二学期期末试卷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、对于一个差分放大电路，若两个输入端分别输入大小相等、极性相反的信号，这种输入方式被称为：（）A.共模输入B.差模输入C.正反馈输入D.负反馈输入2、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)3、在一个智能建筑的电气工程中，需要实现对灯光、空调等设备的自动化控制。以下哪种通信协议最适合用于这种场景？（）A.ModbusB.CANC.ZigBeeD.RS4854、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5、在一个电气设备的选型过程中，需要考虑设备的额定电压、额定电流等参数。以下哪个因素不是影响设备选型的主要因素？（）A.设备的使用环境B.设备的安装方式C.设备的品牌和价格D.设备的功能和性能6、一个LC并联谐振回路，已知电感L=10μH，电容C=0.01μF，若品质因数Q=100，那么该回路的谐振频率和通频带约为多少？（）A.159kHz，1.59kHzB.159kHz，3.18kHzC.318kHz，1.59kHzD.318kHz，3.18kHz7、在一个集成运放构成的高通滤波电路中，若减小电阻的值，其截止频率将：（）A.升高B.降低C.不变D.先降低后升高8、在一个电气火灾监控系统中，需要对电气线路的温度进行实时监测。以下哪种传感器可以用于检测电气线路的温度？（）A.热电偶B.热电阻C.红外传感器D.以上都是9、在一个电子电路的设计中，需要考虑电路的散热问题。以下哪个措施可以有效地提高电路的散热性能？（）A.使用散热片B.优化电路布局C.降低电路工作温度D.提高电路的工作效率10、在电动力学中，对于一个静电场，若已知其电势分布函数φ(x,y,z)，则电场强度可以通过以下哪个公式计算得到：（）A.E=-∇φB.E=∇φC.E=-∂φ/∂tD.E=∂φ/∂t11、在一个RC低通滤波电路中，当输入信号的频率高于截止频率时，输出电压的幅度将：（）A.增大B.减小C.不变D.变为零12、数字电路中的数据选择器可以根据多个控制信号选择不同的输入数据。对于一个8选1数据选择器，需要几个控制信号？（）A.1个B.2个C.3个D.4个13、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.14.06WB.11.25WC.7.03WD.5.625W14、在一个集成运放构成的窗口比较器电路中，若要改变比较的上下限电压，可以通过调整：（）A.输入电压B.反馈电阻C.参考电压D.运放的增益15、某工厂的电气控制系统中，有一个由接触器、热继电器和按钮组成的电动机正反转控制电路。当按下正转启动按钮时，电动机正常正转，但按下反转启动按钮后，电动机没有反应。已知接触器和按钮均正常，那么可能出现故障的元件是？（）A.热继电器B.反转接触器C.正转接触器D.电源16、在一个电子设备的控制系统中，需要实现对温度的精确控制。以下哪种控制方法可以实现较好的温度控制效果？（）A.开环控制B.闭环控制C.模糊控制D.神经网络控制17、某集成运放的开环增益为120dB，共模抑制比为100dB。若输入一个共模电压为2V的信号，差模电压为20mV的信号，请问输出电压约为多少？（）A.2VB.20VC.200VD.2000V18、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19、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.20W20、某电气控制系统用于控制一台数控机床的刀具换刀装置。换刀装置动作迟缓，可能的原因是？（）A.液压系统压力不足B.电机故障C.传感器故障D.以上都有可能21、在一个由三极管构成的放大电路中，若输出电阻增大，而其他参数不变，以下关于其性能变化的描述，正确的是：（）A.带负载能力增强B.带负载能力减弱C.电压放大倍数增大D.电压放大倍数减小22、在一个数字信号处理电路中，需要对输入的数字信号进行滤波。以下哪种数字滤波器在实现上相对简单且效果较好？（）A.无限冲激响应滤波器（IIR）B.有限冲激响应滤波器（FIR）C.中值滤波器D.均值滤波器23、在一个集成运放构成的三角波发生电路中，若改变电容的充电和放电时间常数，会影响三角波的：（）A.幅度B.频率C.占空比D.相位24、数字电路中的移位寄存器可以实现数据的移位操作。对于一个4位右移寄存器，当输入数据为1101，时钟脉冲到来时，寄存器中的数据会变成什么？（）A.1110B.1100C.1011D.011125、在一个由集成运放构成的积分运算电路中，若输入为方波信号，经过一段时间后，输出信号将呈现为：（）A.三角波B.正弦波C.锯齿波D.矩形波26、在一个深度负反馈放大电路中，已知反馈系数为0.1，输入电压为5V，则输出电压约为：（）A.0.5VB.5VC.50VD.500V27、在一个集成运放构成的正弦波振荡电路中，若要增大振荡频率，可以：（）A.增大选频网络的电容B.增大选频网络的电感C.减小选频网络的电阻D.减小选频网络的电容28、在一个由与非门组成的数字电路中，已知输入信号A=1，B=0，C=1，经过一系列逻辑运算后，输出信号Y为0。若将输入信号B改为1，其他输入信号不变，那么此时输出信号Y最有可能是（）A.0B.1C.不确定D.以上都不对29、考虑一个无限大的均匀介质平板，介电常数为ε，厚度为d。在板的两侧分别存在电场强度为E1和E2的均匀电场。则板内的极化电荷面密度为：（）A.(ε-1)(E1+E2)/2B.(ε-1)(E1-E2)/2C.(ε+1)(E1+E2)/2D.(ε+1)(E1-E2)/230、在一个音频信号处理电路中，需要对音频信号进行降噪处理。以下哪种方法可以有效地降低音频信号中的噪声？（）A.使用滤波器B.采用降噪算法C.提高信号强度D.降低信号频率31、在一个电气控制系统中，需要对一台三相异步电动机进行正反转控制，采用接触器联锁的方式。若要实现电机从正转切换到反转，必须先按下停止按钮，待电机完全停止后再按下反转启动按钮。以下关于这种控制方式的描述，正确的是（）A.提高了系统的可靠性B.降低了操作的复杂性C.增加了系统的响应速度D.减少了接触器的使用数量32、在电磁波的辐射中，一个电偶极子的电偶极矩随时间作简谐变化，其频率为f。则辐射出的电磁波的波长为：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)33、在一个多级放大电路中，前级的输出电阻为2kΩ，后级的输入电阻为10kΩ，前级的开路电压增益为60，后级的短路电流增益为120。那么总的电压增益约为多少？（）A.720B.7200C.72000D.72000034、在一个数字系统中，需要对一个模拟信号进行采样和保持，若采样频率为100kHz，输入模拟信号的最高频率为40kHz，根据采样定理，是否能无失真地恢复原信号？（）A.能B.不能C.不确定D.取决于其他因素35、在一个直流电源中，桥式整流电路的输出电压平均值为25V，若每个二极管的导通压降为0.7V，那么输入交流电压的有效值约为多少？（）A.21VB.23VC.25VD.27V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、以下哪些是数字电路中常见的存储器件？（）A.随机存储器（RAM）B.只读存储器（ROM）C.闪存（FlashMemory）D.寄存器2、在电力系统的自动化系统中，以下哪些功能是常见的？（）A.数据采集与监控B.自动发电控制C.自动电压控制D.故障诊断与处理3、交流调速系统中，矢量控制的基本思想是什么？A.等效直流电机控制B.坐标变换C.磁场定向D.转矩直接控制4、对于电动力学中的电动势能，以下说法合理的有（）A.与电荷的位置和电场有关B.是一个相对量C.可以通过积分计算D.只与电荷的电荷量有关5、对于数字系统的同步设计，以下哪些要点是重要的？（）A.统一的时钟信号B.合理的时序约束C.避免时钟偏移D.处理好异步信号的同步化6、以下属于电力系统继电保护装置基本要求的是（）A.选择性B.速动性C.灵敏性D.可靠性7、对于电子电路中的反馈，以下哪些说法是正确的？（）A.正反馈可以使电路产生自激振荡B.负反馈可以提高电路的稳定性C.反馈可以改变电路的增益D.反馈可以改善电路的频率响应8、三相异步电动机的电磁转矩与哪些因素有关？A.电源电压B.转差率C.磁极对数D.定子电流9、在电气设备的接地系统中，常见的接地类型有哪些？A.工作接地B.保护接地C.防雷接地D.防静电接地10、直流电机的电枢反应对电机的运行有哪些影响？A.使气隙磁场发生畸变B.对主磁场起去磁作用C.引起换向困难D.增加电磁转矩三、简答题（本大题共3个小题，共15分)1、（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。2、（本题5分）描述计数器的分类（如同步计数器和异步计数器）及其工作特点，并举例说明其应用。3、（本题5分）推导真空中电磁波的波动方程。四、分析题（本大题共3个小题，共30分)1、（本题10分）某城市的充电桩网络布局不合理