學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)學(xué)校________________班級(jí)____________姓名____________考場(chǎng)____________準(zhǔn)考證號(hào)…………密…………封…………線…………內(nèi)…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁北華大學(xué)

《嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)》2023-2024學(xué)年第二學(xué)期期末試卷題號(hào)一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個(gè)小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的．）1、在一個(gè)電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)直流電源，其輸出電壓為12V，負(fù)載電阻為6Ω。若電源內(nèi)阻為2Ω，計(jì)算電源的輸出功率是多少？（）A.8WB.12WC.16WD.20W2、對(duì)于一個(gè)由三極管構(gòu)成的射極輸出器，已知三極管的β=100，集電極電阻RC=3kΩ，電源電壓VCC=20V，發(fā)射極電阻RE=3kΩ。忽略三極管的飽和壓降，請(qǐng)問該電路的輸出電阻約為多少？（）A.30ΩB.50ΩC.75ΩD.100Ω3、數(shù)字電路中的計(jì)數(shù)器可以實(shí)現(xiàn)計(jì)數(shù)功能。對(duì)于一個(gè)模10的計(jì)數(shù)器，當(dāng)計(jì)數(shù)到最大值后，下一個(gè)時(shí)鐘脈沖到來時(shí)，計(jì)數(shù)器會(huì)回到什么狀態(tài)？（）A.0B.1C.9D.隨機(jī)狀態(tài)4、在一個(gè)大型的電氣自動(dòng)化生產(chǎn)線上，采用了分布式控制系統(tǒng)（DCS）進(jìn)行集中管理和分散控制。各個(gè)控制節(jié)點(diǎn)通過網(wǎng)絡(luò)連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和共享。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)故障時(shí)，系統(tǒng)能夠自動(dòng)切換到本地控制模式，以保證生產(chǎn)的連續(xù)性。以下關(guān)于這種DCS系統(tǒng)的特點(diǎn)，錯(cuò)誤的是（）A.擴(kuò)展性強(qiáng)，易于升級(jí)B.對(duì)網(wǎng)絡(luò)依賴性高C.控制精度高，響應(yīng)迅速D.成本較低，適合小型生產(chǎn)5、電氣控制中，常常需要對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大。運(yùn)算放大器是一種常用的信號(hào)放大器件，具有高增益、高輸入阻抗等特點(diǎn)。在使用運(yùn)算放大器時(shí)，需要合理設(shè)置外部電路參數(shù)。以下關(guān)于運(yùn)算放大器使用的描述，錯(cuò)誤的是（）A.可以構(gòu)成反相放大器和同相放大器B.輸出電壓不會(huì)超過電源電壓C.不需要考慮輸入信號(hào)的頻率D.失調(diào)電壓和溫漂會(huì)影響放大精度6、電氣控制中，常常需要對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)速。直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)各有特點(diǎn)。直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)具有調(diào)速范圍寬、精度高的優(yōu)點(diǎn)，但結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本較高；交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)則相對(duì)簡(jiǎn)單、成本低，但調(diào)速性能在某些方面不如直流電機(jī)。在以下應(yīng)用場(chǎng)景中，更適合采用直流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的是（）A.對(duì)調(diào)速精度要求不高的風(fēng)機(jī)控制B.高精度的數(shù)控機(jī)床主軸驅(qū)動(dòng)C.一般的水泵控制D.普通的傳送裝置驅(qū)動(dòng)7、在一個(gè)電氣設(shè)備的啟動(dòng)控制電路中，采用了降壓?jiǎn)?dòng)的方式，如星三角降壓?jiǎn)?dòng)。這種啟動(dòng)方式可以有效地降低電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的電流，減小對(duì)電網(wǎng)的沖擊。但在切換到全壓運(yùn)行時(shí)，可能會(huì)產(chǎn)生較大的電流沖擊。以下關(guān)于星三角降壓?jiǎn)?dòng)的說法，正確的是（）A.適用于所有類型的電機(jī)B.切換過程平穩(wěn)，無電流沖擊C.啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩較小，不適合重載啟動(dòng)D.節(jié)能效果明顯，降低運(yùn)行成本8、考慮一個(gè)時(shí)序邏輯電路，使用D觸發(fā)器實(shí)現(xiàn)。已知時(shí)鐘頻率為100MHz，在連續(xù)的5個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)，輸入信號(hào)D依次為1、0、1、0、1。那么在第5個(gè)時(shí)鐘上升沿過后，觸發(fā)器的輸出Q最有可能是（）A.1B.0C.不確定D.以上都不對(duì)9、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的滯回比較器中，參考電壓VREF=3V，反饋電阻R2=10kΩ，電阻R1=20kΩ。當(dāng)輸入電壓從0逐漸增加時(shí)，輸出電壓發(fā)生翻轉(zhuǎn)的閾值電壓約為多少？（）A.1V和5VB.2V和4VC.3V和3VD.4V和2V10、在一個(gè)由三極管構(gòu)成的放大電路中，若要提高電路的輸入電阻，同時(shí)降低輸出電阻，可以采用的接法是：（）A.共射極B.共集電極C.共基極D.以上都不行11、在一個(gè)數(shù)字電路設(shè)計(jì)項(xiàng)目中，需要選擇合適的邏輯門。以下哪種邏輯門的輸出只取決于當(dāng)前的輸入？（）A.組合邏輯門B.時(shí)序邏輯門C.與門D.或門12、在一個(gè)工業(yè)生產(chǎn)線上的電氣控制系統(tǒng)中，有一個(gè)PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號(hào)包括各種傳感器的檢測(cè)信號(hào)，輸出信號(hào)控制電機(jī)的啟停和速度。如果其中一個(gè)傳感器出現(xiàn)故障，導(dǎo)致輸入信號(hào)錯(cuò)誤，而PLC程序沒有相應(yīng)的錯(cuò)誤處理機(jī)制，那么系統(tǒng)可能會(huì)出現(xiàn)什么情況？（）A.停止運(yùn)行B.繼續(xù)正常運(yùn)行C.運(yùn)行速度改變D.出現(xiàn)不可預(yù)測(cè)的動(dòng)作13、在一個(gè)電子電路的故障診斷中，使用了萬用表進(jìn)行測(cè)量。以下哪個(gè)萬用表功能對(duì)于檢測(cè)電路故障最有用？（）A.電壓測(cè)量B.電流測(cè)量C.電阻測(cè)量D.二極管測(cè)試14、某電力系統(tǒng)中，有一個(gè)大型的同步電動(dòng)機(jī)負(fù)載。同步電動(dòng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)需要從電網(wǎng)吸收無功功率來建立磁場(chǎng)。為了改善系統(tǒng)的功率因數(shù)，下列關(guān)于同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行控制的措施，錯(cuò)誤的是（）A.采用過勵(lì)磁運(yùn)行方式，使同步電動(dòng)機(jī)向電網(wǎng)發(fā)出無功功率B.安裝無功補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償同步電動(dòng)機(jī)吸收的無功功率C.降低同步電動(dòng)機(jī)的負(fù)載，減少無功功率的需求D.改變同步電動(dòng)機(jī)的接線方式，使其不吸收無功功率15、在電力系統(tǒng)的短路計(jì)算中，通常采用標(biāo)幺值進(jìn)行計(jì)算。標(biāo)幺值的定義是實(shí)際值與基準(zhǔn)值的比值。若選取基準(zhǔn)容量為100MVA，基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓，一臺(tái)變壓器的額定容量為50MVA，短路電壓百分?jǐn)?shù)為10%。則該變壓器電抗的標(biāo)幺值約為（）A.0.2B.0.1C.0.4D.0.516、在一個(gè)工廠的配電室中，需要安裝配電柜和開關(guān)柜。以下哪個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不是配電柜和開關(guān)柜的設(shè)計(jì)和安裝標(biāo)準(zhǔn)？（）A.GB7251.1B.GB50054C.GB50052D.GB5005717、在一個(gè)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)電機(jī)的調(diào)速控制。以下哪種電子元件可以用于電機(jī)的調(diào)速控制？（）A.電位器B.編碼器C.驅(qū)動(dòng)器D.傳感器18、在一個(gè)電子設(shè)備的控制系統(tǒng)中，需要實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的監(jiān)測(cè)和控制。以下哪種傳感器可以用于溫度測(cè)量？（）A.熱敏電阻B.光敏電阻C.壓敏電阻D.氣敏電阻19、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行絕緣電阻的測(cè)量。以下哪個(gè)儀器可以用于絕緣電阻的測(cè)量？（）A.萬用表B.兆歐表C.接地電阻測(cè)試儀D.示波器20、某電力系統(tǒng)中，有一臺(tái)三相異步電動(dòng)機(jī)，其額定功率為10kW，額定電壓為380V，額定電流為19.9A，功率因數(shù)為0.85，效率為0.9。該電動(dòng)機(jī)在額定狀態(tài)下運(yùn)行時(shí)，每小時(shí)的耗電量約為（）A.10kWhB.11.76kWhC.8.55kWhD.12.94kWh21、數(shù)字電路中的加法器可以通過不同的方式實(shí)現(xiàn)。對(duì)于一個(gè)行波進(jìn)位加法器，它的主要缺點(diǎn)是什么？（）A.速度慢B.電路復(fù)雜C.功耗高D.占用空間大22、在電磁波的輻射中，一個(gè)電偶極子的電偶極矩隨時(shí)間作簡(jiǎn)諧變化，其頻率為f。則輻射出的電磁波的波長(zhǎng)為：（）A.c/fB.2πc/fC.c/(2πf)D.2πc/(f^2)23、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行節(jié)能改造。以下哪種措施不是電力設(shè)備節(jié)能改造的常用措施？（）A.采用高效節(jié)能設(shè)備B.優(yōu)化設(shè)備運(yùn)行方式C.增加設(shè)備數(shù)量D.提高設(shè)備的功率因數(shù)24、在一個(gè)電子設(shè)備的音頻輸出電路中，需要提高音頻的音質(zhì)。以下哪個(gè)措施可以有效地提高音頻音質(zhì)？（）A.使用高品質(zhì)的音頻放大器B.優(yōu)化音頻信號(hào)處理算法C.選擇合適的揚(yáng)聲器D.以上都是25、在一個(gè)電力系統(tǒng)中，需要對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行預(yù)防性試驗(yàn)。以下哪種試驗(yàn)不屬于電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)的內(nèi)容？（）A.絕緣電阻試驗(yàn)B.耐壓試驗(yàn)C.短路試驗(yàn)D.接地電阻試驗(yàn)26、在一個(gè)數(shù)字信號(hào)處理系統(tǒng)中，需要對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行濾波和放大。以下哪種電路組合可以實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能？（）A.加法器和比較器B.計(jì)數(shù)器和譯碼器C.濾波器和放大器D.編碼器和解碼器27、在一個(gè)集成運(yùn)放構(gòu)成的指數(shù)運(yùn)算電路中，若輸入為正電壓，則輸出電壓將：（）A.指數(shù)上升B.指數(shù)下降C.線性上升D.線性下降28、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用4選1數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)邏輯函數(shù)F=AB+BC。已知數(shù)據(jù)選擇器的輸入為I0到I3，選擇控制端為S1和S0，那么應(yīng)該如何連接輸入和控制端才能實(shí)現(xiàn)該函數(shù)？（）A.具體連接方式較為復(fù)雜B.連接方式取決于其他因素C.按照特定規(guī)律連接D.無法通過該數(shù)據(jù)選擇器實(shí)現(xiàn)29、在電動(dòng)力學(xué)中，對(duì)于一個(gè)線性介質(zhì)，其極化強(qiáng)度P與電場(chǎng)強(qiáng)度E的關(guān)系為P=ε0χeE，其中χe為電極化率。若已知極化強(qiáng)度和電場(chǎng)強(qiáng)度的大小，介質(zhì)的相對(duì)介電常數(shù)εr為：（）A.1+χeB.1-χeC.χeD.1/χe30、在一個(gè)數(shù)字電路中，使用ROM實(shí)現(xiàn)一個(gè)查找表功能，若輸入地址為5位，存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)為8位，那么ROM的存儲(chǔ)容量是多少？（）A.256×8位B.32×8位C.16×8位D.64×8位二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個(gè)選項(xiàng)是符合題目要求的．）1、對(duì)于數(shù)字系統(tǒng)中的傳感器接口電路，以下哪些功能是常見的？（）A.信號(hào)放大B.信號(hào)濾波C.模數(shù)轉(zhuǎn)換D.數(shù)據(jù)緩存2、在數(shù)字電路的設(shè)計(jì)中，考慮電磁兼容性時(shí)需要注意（）A.布線的合理性B.元件的布局C.屏蔽和接地D.電源的濾波3、以下關(guān)于電力系統(tǒng)短路故障的描述，正確的是（）A.短路故障會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流B.短路故障可能導(dǎo)致電力設(shè)備損壞C.三相短路是最嚴(yán)重的短路類型D.短路故障會(huì)引起電網(wǎng)電壓下降4、以下關(guān)于電磁波的輻射功率，影響因素包括（）A.電荷的運(yùn)動(dòng)方式B.輻射體的幾何形狀C.周圍介質(zhì)的性質(zhì)D.電磁波的波長(zhǎng)5、在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)中，以下哪些保護(hù)可以用于母線的保護(hù)？（）A.母線差動(dòng)保護(hù)B.過流保護(hù)C.零序保護(hù)D.距離保護(hù)6、數(shù)字電路中的乘法器在數(shù)字信號(hào)處理中的應(yīng)用包括（）A.快速傅里葉變換（FFT）B.數(shù)字濾波C.圖像壓縮D.音頻處理7、在電力系統(tǒng)的運(yùn)行管理中，需要進(jìn)行的工作有（）A.負(fù)荷預(yù)測(cè)B.檢修計(jì)劃安排C.經(jīng)濟(jì)調(diào)度D.安全分析8、在電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)配置中，以下哪些原則需要遵循？（）A.選擇性B.速動(dòng)性C.靈敏性D.可靠性9、在模擬電路的PCB設(shè)計(jì)中，以下哪些原則是需要遵循的？（）A.合理布局B.良好的接地C.減小信號(hào)回路面積D.采用多層板10、對(duì)于電動(dòng)力學(xué)中的滯后勢(shì)，以下特點(diǎn)描述準(zhǔn)確的有（）A.考慮了電磁作用的推遲效應(yīng)B.與源的過去狀態(tài)有關(guān)C.可以用于計(jì)算時(shí)變場(chǎng)D.只適用于穩(wěn)恒場(chǎng)三、簡(jiǎn)答題（本大題共4個(gè)小題，共20分)1、（本題5分）解釋電多極矩的概念，并推導(dǎo)電四極矩的電勢(shì)表達(dá)式。2、（本題5分）簡(jiǎn)述電力系統(tǒng)中的分布式電源接入對(duì)系統(tǒng)的影響。3、（本題5分）推導(dǎo)時(shí)諧電磁波在無界空間中的傳播方程。4、（本題5分）解釋電動(dòng)力學(xué)中矢勢(shì)和標(biāo)勢(shì)的規(guī)范選擇。四、分析題（本大題共3個(gè)小題，共30分)1、（本題10分）一個(gè)智能化辦公樓的電氣系統(tǒng)在升級(jí)改造后，部分區(qū)域的網(wǎng)絡(luò)通信出現(xiàn)中斷，影響了智能控制設(shè)備的正常運(yùn)行。經(jīng)過排查，發(fā)現(xiàn)是布線施工過程中損傷了部分線纜、新設(shè)備與原有網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不兼容以及網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理等原因造成的。請(qǐng)分析