學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號學校________________班級____________姓名____________考場____________準考證號…………密…………封…………線…………內…………不…………要…………答…………題…………第1頁，共3頁南通師范高等專科學校《信號與信息處理》

2023-2024學年第一學期期末試卷題號一二三四總分得分批閱人一、單選題（本大題共30個小題，每小題1分，共30分．在每小題給出的四個選項中，只有一項是符合題目要求的．）1、有一個無限大的導電平面，上方存在垂直于平面的均勻磁場B。一個帶電粒子在平面上方平行于平面運動，速度為v。若粒子電荷量為q，質量為m，則粒子運動的軌跡為：（）A.直線B.拋物線C.圓D.橢圓2、在一個電子設備的電源電路中，需要防止電源反接。以下哪種電子元件可以用于防止電源反接？（）A.二極管B.保險絲C.繼電器D.三極管3、在一個電力系統中，需要對電力負荷進行預測和分析。以下哪個因素不是影響電力負荷預測和分析的因素？（）A.天氣情況B.節假日C.經濟發展水平D.設備顏色4、在一個電子電路的調試過程中，發現電路的輸出電壓不穩定。以下哪個因素可能導致輸出電壓不穩定？（）A.電源電壓波動B.電子元件老化C.電路負載變化D.以上都是5、在一個電氣設備的控制系統中，需要對多個輸入信號進行邏輯處理。可以使用邏輯門電路，如與門、或門、非門等，來實現這些邏輯功能。邏輯門電路的輸入和輸出只有高電平和低電平兩種狀態。以下關于邏輯門電路的描述，正確的是（）A.與門的輸出只有在所有輸入都為高電平時才為高電平B.或門的輸出只要有一個輸入為高電平就為高電平C.非門的輸出與輸入總是相反D.以上都是6、在一個電氣控制系統中，需要實現對電機的正反轉控制。以下哪種電路可以實現電機的正反轉控制？（）A.接觸器互鎖電路B.按鈕互鎖電路C.接觸器和按鈕雙重互鎖電路D.以上都不是7、在一個基于移位寄存器的數字電路中，初始狀態為1010。在連續的三個時鐘脈沖作用下，執行右移操作，并且在每次移位時輸入為1。那么在第三個時鐘脈沖過后，寄存器中的值最有可能是（）A.1110B.1101C.0111D.10118、在一個集成運放構成的窗口比較器中，有兩個參考電壓分別為3V和6V。當輸入電壓從0逐漸增加時，輸出電壓發生翻轉的閾值電壓分別約為多少？（）A.3V和6VB.1.5V和4.5VC.4.5V和1.5VD.6V和3V9、已知一個場效應管的輸出特性曲線，在VGS=3V時，漏極電流ID從2mA變化到4mA，對應的VDS從8V變化到10V。請問該場效應管的跨導約為多少？（）A.1000μSB.1500μSC.2000μSD.2500μS10、在一個LC串聯諧振電路中，當外加信號頻率低于諧振頻率時，電路的阻抗呈現為：（）A.電容性B.電感性C.純電阻，且阻值最大D.純電阻，且阻值最小11、在一個模擬電子電路中，需要對信號進行放大和濾波。以下哪種放大器和濾波器的組合可以實現較好的性能？（）A.共射極放大器和低通濾波器B.共基極放大器和高通濾波器C.共集電極放大器和帶通濾波器D.差分放大器和帶阻濾波器12、考慮一個半徑為R的均勻帶電球體，電荷體密度為ρ。若將球體的半徑增大為原來的2倍，同時電荷體密度減小為原來的一半，球體外一點距離球心為r處的電場強度變為：（）A.E/2B.2EC.E/4D.4E13、有一個基于JK觸發器設計的時序邏輯電路，初始狀態為0。在連續的三個時鐘脈沖作用下，輸入J=1，K=0，然后J=0，K=1，最后J=1，K=1。那么在第三個時鐘脈沖上升沿過后，觸發器的輸出狀態最有可能是（）A.0B.1C.不確定D.以上都不對14、考慮一個時變電磁場，其電場強度E和磁場強度H滿足波動方程。若電場強度的表達式為E=E0cos(kx-ωt)，則磁場強度H的表達式為（真空磁導率為μ0，真空介電常數為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)15、在一個電氣控制系統中，有一個由熔斷器和斷路器組成的短路保護電路。當發生短路故障時，熔斷器熔斷，但斷路器沒有跳閘，可能的原因是？（）A.熔斷器選型不當B.斷路器故障C.短路電流未達到斷路器跳閘值D.以上都有可能16、有一個理想導體球，半徑為R，處于外電場E中。則導體球表面的感應電荷面密度與外電場的關系為：（）A.正比于外電場的大小B.反比于外電場的大小C.正比于外電場的平方D.反比于外電場的平方17、在數字電路設計中，需要考慮電路的功耗和面積之間的平衡。以下哪種方法可以在一定程度上實現這種平衡？（）A.選擇低功耗的邏輯門B.優化電路的布局和布線C.減少電路的功能D.以上都是18、在一個數字電子電路中，需要實現數據的編碼和解碼。以下哪種編碼方式具有較高的編碼效率？（）A.二進制編碼B.格雷碼C.漢明碼D.循環碼19、數字電路中的計數器可以通過不同的方式進行計數。對于一個異步計數器，它的計數速度通常比同步計數器（）。A.快B.慢C.一樣D.不確定20、某電氣控制系統用于控制一個自動化生產線的輸送裝置，輸送裝置的速度通過變頻器調節。在運行過程中，變頻器顯示過流故障，可能的原因是？（）A.電機短路B.負載過大C.變頻器參數設置錯誤D.以上都有可能21、某工廠的電氣控制系統中，有一臺變頻器驅動的風機。當變頻器的頻率從40Hz增加到50Hz時，風機的風量顯著增加，但同時噪聲也明顯增大。可能的原因是？（）A.風機葉片損壞B.電機軸承磨損C.風道堵塞D.以上都有可能22、在一個復雜的電氣控制系統中，包含了多個電動機和各種控制元件。其中一臺電動機采用了變頻器調速控制，變頻器的輸出頻率為50Hz時，電動機轉速為1450r/min。若要將電動機轉速提高到1750r/min，變頻器的輸出頻率應調整為多少？（假設電動機為4極）（）A.60HzB.70HzC.80HzD.90Hz23、在一個電子電路的故障診斷中，使用了萬用表進行測量。以下哪個萬用表功能對于檢測電路故障最有用？（）A.電壓測量B.電流測量C.電阻測量D.二極管測試24、考慮一個用于實現乘法運算的數字電路，輸入為兩個2位二進制數。當輸入分別為10和11時，電路輸出為110。若輸入變為11和10，那么電路的輸出最有可能是（）A.110B.101C.100D.01125、在一個數字系統中，需要對輸入的數字信號進行編碼。以下哪種編碼方式具有糾錯功能？（）A.二進制編碼B.格雷碼C.漢明碼D.循環碼26、在一個數字信號處理系統中，需要對數字信號進行采樣和量化。以下哪種采樣方式可以避免混疊現象？（）A.過采樣B.欠采樣C.隨機采樣D.等間隔采樣27、在一個無線通信設備中，需要對信號進行放大和處理。以下哪種電子元件通常被用于信號放大？（）A.電阻B.電容C.電感D.晶體管28、一個邊長為L的正方形線圈，通有電流I，放在均勻磁場B中。若線圈平面與磁場方向平行，線圈所受的磁力矩大小為：（）A.0B.BIL^2C.2BIL^2D.√2BIL^229、在一個工業生產線上的電氣控制系統中，有一個PLC控制的輸送裝置。PLC的輸入信號包括各種傳感器的檢測信號，輸出信號控制電機的啟停和速度。如果其中一個傳感器出現故障，導致輸入信號錯誤，而PLC程序沒有相應的錯誤處理機制，那么系統可能會出現什么情況？（）A.停止運行B.繼續正常運行C.運行速度改變D.出現不可預測的動作30、在一個LC并聯諧振電路中，當外加信號頻率等于諧振頻率時，電路的阻抗呈現為：（）A.純電阻，且阻值最大B.純電阻，且阻值最小C.電容性D.電感性二、多選題（本大題共10小題，每小題2分，共20分．有多個選項是符合題目要求的．）1、在音頻電子電路中，以下哪些技術常用于提高音質？（）A.降噪B.均衡C.環繞聲處理D.動態范圍壓縮2、在PLC通信網絡中，常見的通信方式有哪些？A.串口通信B.以太網通信C.現場總線通信D.無線通信3、直流電機的換向極的作用是什么？A.改善換向B.削弱電樞反應C.產生磁場D.增加轉矩4、在相對論電動力學中，以下哪些效應是顯著的（）A.時間膨脹B.長度收縮C.質能等價D.電荷不變5、在集成運放的實際應用中，以下哪些因素會影響其精度？（）A.溫度變化B.電源噪聲C.干擾信號D.運放的老化6、在電力系統的繼電保護整定計算中，需要考慮的因素有（）A.電力系統的運行方式B.故障類型和位置C.保護裝置的動作特性D.靈敏度要求7、在電力系統的規劃中，以下哪些因素會影響變電站的容量選擇？（）A.負荷增長預測B.電源的接入容量C.電網的結構和可靠性要求D.環境和土地利用限制8、對于數字電路中的模擬數字轉換（ADC），以下哪些因素會影響其性能？（）A.分辨率B.轉換速度C.精度D.輸入電壓范圍9、在數字電子技術中，以下哪些工具常用于電路設計和仿真？（）A.MultisimB.ProtelC.QuartusD.MATLAB10、以下關于數字電路中的異步復位，哪些描述是準確的？（）A.可以在任何時候將電路復位B.可能會引起亞穩態問題C.實現相對簡單D.常用于小型數字電路三、簡答題（本大題共4個小題，共20分)1、（本題5分）推導介質中電磁波的波動方程。2、（本題5分）解釋電動力學中的磁單極子問題。3、（本題5分）分析集成運放組成的比例運算電路、加法運算電路和減法運算電路的工作原理。4、（本題5分）說明電力系統潮流計算的目的和常用方法。四、分析題（本大題共3個小題，共