新疆科技学院《半导体物理与器件》2023-2024学年第二学期期末试卷

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《半导体物理与器件》2023-2024学年第二学期期末试卷院(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20个小题，每小题1分，共20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、一个电气控制系统中，有一个由时间继电器控制的延时启动电路。设定时间继电器的延时时间为5秒，当输入信号接通后，经过8秒电动机仍未启动，可能的故障原因是？（）A.时间继电器损坏B.电动机故障C.控制线路断路D.以上都有可能2、有一个配电网，采用环网结构供电，并配置了分段开关和联络开关。当某一段线路发生故障时，下列关于故障隔离和恢复供电的操作，正确的是（）A.先断开故障段两侧的分段开关，再合上联络开关B.先合上联络开关，再断开故障段两侧的分段开关C.同时断开故障段两侧的分段开关和联络开关D.只断开故障段一侧的分段开关，然后合上联络开关3、在一个电子设备的电源电路中，需要防止电源反接。以下哪种电子元件可以用于防止电源反接？（）A.二极管B.保险丝C.继电器D.三极管4、在一个电力系统中，需要对继电保护装置进行整定计算。以下哪个参数不是继电保护装置的整定参数？（）A.动作电流B.动作时间C.灵敏度D.设备容量5、某电气控制系统中，有一个由多个行程开关组成的位置控制电路。其中一个行程开关的触点粘连，无法正常断开，会对设备的运行产生什么影响？（）A.设备超程运行B.设备停止运行C.设备运行速度改变D.设备运行方向改变6、已知一个集成稳压器的输入电压为20V，输出电压为10V，最大输出电流为2A。若负载电阻为5Ω，请问该稳压器是否能正常工作？（）A.能，输出功率足够B.能，输出电流未超过最大值C.不能，输出功率不足D.不能，输出电流超过最大值7、一个电气控制系统中，有一个由接触器和按钮组成的电动机点动控制电路。当按下按钮时，电动机转动，但松开按钮后，电动机立即停止。若要实现电动机的连续运行，需要添加什么元件？（）A.时间继电器B.中间继电器C.自锁触点D.热继电器8、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.±4V9、在一个工厂的照明系统中，需要根据环境光照度自动调节灯光亮度。以下哪种传感器可以用于检测环境光照度？（）A.温度传感器B.湿度传感器C.光照度传感器D.压力传感器10、已知一个场效应管的输出特性曲线，在VGS=2V时，漏极电流ID从1mA变化到2mA，对应的VDS从5V变化到6V。请问该场效应管的跨导约为多少？（）A.500μSB.1000μSC.1500μSD.2000μS11、在一个集成运放构成的窗口比较器中，有两个参考电压分别为2V和4V。当输入电压从0逐渐增加时，输出电压发生翻转的阈值电压分别约为多少？（）A.2V和4VB.1V和3VC.3V和1VD.4V和2V12、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13、在一个电力系统中，需要对高压设备进行耐压试验。以下哪种试验方法是最常用的？（）A.交流耐压试验B.直流耐压试验C.冲击耐压试验D.以上都是14、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.20kHzB.40kHzC.60kHzD.80kHz15、在一个集成运放构成的对数运算电路中，若输入为正电压，且输入电压增大，输出电压将：（）A.增大B.减小C.先增大后减小D.先减小后增大16、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17、电气控制中，常常需要对电机进行调速。直流电机调速系统和交流电机调速系统各有特点。直流电机调速系统具有调速范围宽、精度高的优点，但结构复杂、成本较高；交流电机调速系统则相对简单、成本低，但调速性能在某些方面不如直流电机。在以下应用场景中，更适合采用直流电机调速系统的是（）A.对调速精度要求不高的风机控制B.高精度的数控机床主轴驱动C.一般的水泵控制D.普通的传送装置驱动18、对于一个静电场，其电势满足拉普拉斯方程∇^2φ=0。已知在一个二维平面上，电势φ=x^2-y^2，则在点(1,1)处的电场强度的x分量为：（）A.-2B.2C.0D.419、在一个电气控制系统的设计中，需要考虑系统的可靠性和可维护性。可靠性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力，可维护性是指系统发生故障后进行维修的难易程度。以下关于提高系统可靠性和可维护性的措施，错误的是（）A.采用冗余设计B.选用高质量的元器件C.减少系统的功能D.提供详细的技术文档20、在一个工厂的自动化生产线中，需要使用PLC进行控制。以下哪个编程语言不是PLC的常用编程语言？（）A.梯形图B.指令表C.C语言D.功能块图二、多选题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、在电动力学中，以下哪些情况会导致电磁波的模式分裂（）A.外加电场B.介质不均匀C.边界条件改变D.温度变化2、在数字电路的测试向量生成中，以下哪些方法是常用的？（）A.基于算法的生成B.基于模型的生成C.随机生成D.手动编写3、在电子系统的可靠性评估中，以下哪些方法是常用的？（）A.故障模式影响及危害性分析（FMECA）B.可靠性框图法C.蒙特卡罗模拟法D.故障树分析法（FTA）4、在电力系统的规划中，以下哪些因素会影响变电站的选址？（）A.负荷分布B.电源位置C.土地利用规划D.环境影响5、三相异步电动机的定子绕组通常采用什么接法？A.星形接法B.三角形接法C.双星形接法D.延边三角形接法6、直流电动机的调速方法包括以下哪些？A.改变电枢电压B.改变电枢回路电阻C.改变励磁电流D.改变电源频率7、在电力系统的节能措施中，以下哪些方法可以降低损耗？（）A.优化电网结构B.提高设备效率C.合理安排负荷D.采用节能设备8、对于数字电路中的编码器和解码器，以下描述正确的是（）A.编码器实现编码功能，解码器实现解码功能B.它们可以相互转换C.都可以用集成电路芯片实现D.在数字通信中广泛应用9、对于电动力学中的边值问题，以下处理方法有效的有（）A.分离变量法B.镜像法C.格林函数法D.数值计算方法10、在电力系统的故障分析中，以下哪些工具可以用于计算故障电流？（）A.对称分量法B.短路电流计算软件C.电路分析软件D.经验公式法11、以下关于数字电路中的数字模拟转换（DAC），哪些描述是准确的？（）A.将数字信号转换为模拟信号B.有多种转换方式C.性能指标包括线性度和单调性D.常用于音频和视频处理12、在模拟信号的处理中，以下哪些方法可以用于改善信号质量？（）A.滤波B.放大C.调制D.解调13、以下关于数字电路中的浮点数表示，哪些说法是正确的？（）A.由阶码和尾数组成B.可以表示较大范围的数值C.精度和范围之间存在权衡D.在数字计算中经常使用14、对于数字电路中的编码器，以下哪些说法是正确的？（）A.可以将多个输入信号编码为较少位的输出B.分为普通编码器和优先编码器C.常用于数据压缩和传输D.输出信号是二进制编码15、在电源滤波电路中，以下哪些元件可以用于滤波？（）A.电容B.电感C.电阻D.二极管三、简答题（本大题共6个小题，共30分)1、（本题5分）设计一个能对输入的8位二进制数进行奇偶校验的电路。2、（本题5分）用VHDL设计一个异步复位的D触发器。3、（本题5分）说明同步时序电路和异步时序电路的差异，以及各自的优缺点。4、（本题5分）阐述电气控制中如何进行电气系统的节能设计。5、（本题5分）说明电力系统继电保护的基本任务和构成原理。6、（本题5分）分析TTL逻辑门和CMOS逻辑门的特点及使用注意事项。四、分析题（本大