2025年電子電氣工程專業(yè)考試試卷及答案一、單項選擇題（本大題共15小題，每小題2分，共30分。在每小題給出的四個選項中，只有一項是最符合題目要求的）1.某正弦交流電路中，已知電壓u(t)=100√2sin(314t+30°)V，電流i(t)=5√2sin(314t-30°)A，則該電路的功率因數(shù)為（）A.0.5B.0.866C.1D.02.N型半導體中多數(shù)載流子是（）A.空穴B.自由電子C.正離子D.負離子3.邏輯函數(shù)F=AB+AC+BC的最簡與或表達式為（）A.AB+ACB.AB+BCC.AC+BCD.AB+AC+BC（無法化簡）4.變壓器空載運行時，原邊電流主要用于（）A.建立主磁通B.傳輸有功功率C.補償銅損耗D.平衡副邊電流5.某放大電路中，輸入信號為正弦波，輸出信號出現(xiàn)頂部削平的失真，這種失真屬于（）A.飽和失真B.截止失真C.交越失真D.頻率失真6.同步發(fā)電機的“同步”是指（）A.轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與電網(wǎng)頻率同步B.定子電流與電壓同步C.轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場同步D.有功功率與無功功率同步7.圖示電路中，開關(guān)S閉合前電容未充電，t=0時S閉合，t≥0時電容電壓uC(t)的表達式為（）（注：圖中為R=2kΩ與C=1μF串聯(lián)，接于10V直流電源）A.10(1-e^-500t)VB.10e^-500tVC.10(1-e^-2000t)VD.10e^-2000tV8.十進制數(shù)25轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)是（）A.11001B.10101C.11101D.100119.三相異步電動機的旋轉(zhuǎn)磁場轉(zhuǎn)速n1與電源頻率f、極對數(shù)p的關(guān)系為（）A.n1=60f/pB.n1=120f/pC.n1=60p/fD.n1=120p/f10.運算放大器構(gòu)成的積分電路中，輸出電壓與輸入電壓的（）A.瞬時值成正比B.微分成正比C.積分成正比D.平方成正比11.電力系統(tǒng)中性點不接地運行時，若發(fā)生單相接地故障，非故障相電壓將（）A.升高為線電壓B.降低為相電壓C.保持不變D.升高為√3倍相電壓12.圖示邏輯電路的輸出F為（）（注：圖中為兩個與非門級聯(lián)，第一級輸入A、B，輸出接第二級輸入C、D，其中C=第一級輸出，D=1）A.ABB.ABC.AB+CDD.AB13.某RLC串聯(lián)電路發(fā)生諧振時，以下描述錯誤的是（）A.阻抗最小B.電流最大C.電感與電容電壓大小相等D.電路呈容性14.晶閘管的導通條件是（）A.陽極加正向電壓B.門極加正向觸發(fā)脈沖C.陽極加正向電壓且門極加正向觸發(fā)脈沖D.陽極加反向電壓且門極加反向觸發(fā)脈沖15.直流電動機的調(diào)速方法中，改變電樞電壓調(diào)速的特點是（）A.調(diào)速范圍小B.機械特性變軟C.可實現(xiàn)無級調(diào)速D.適用于恒功率負載二、填空題（本大題共10小題，每空1分，共20分）16.基爾霍夫電流定律（KCL）的本質(zhì)是________守恒；基爾霍夫電壓定律（KVL）的本質(zhì)是________守恒。17.半導體二極管的主要特性是________；硅二極管的死區(qū)電壓約為________V，鍺二極管約為________V。18.組合邏輯電路的輸出僅取決于________時刻的輸入狀態(tài)；時序邏輯電路的輸出不僅取決于當前輸入，還與________有關(guān)。19.變壓器的基本結(jié)構(gòu)包括________和________兩部分，其工作原理基于________定律。20.放大電路的頻率特性包括________特性和________特性，通頻帶是指________之間的頻率范圍。21.三相異步電動機的轉(zhuǎn)差率s=________，額定運行時s的范圍一般為________。22.電力系統(tǒng)的無功功率平衡對維持________穩(wěn)定至關(guān)重要；常用的無功補償設(shè)備有________、________等。23.D觸發(fā)器的特性方程為________；JK觸發(fā)器的特性方程為________。24.一階RC電路的時間常數(shù)τ=________；τ越大，過渡過程________。25.同步發(fā)電機的并列方法有________和________兩種，其中________要求待并發(fā)電機與電網(wǎng)的電壓、頻率、相位完全一致。三、簡答題（本大題共5小題，每小題6分，共30分）26.簡述戴維南定理的內(nèi)容及應用步驟。27.差分放大電路的主要作用是什么？其抑制零點漂移的原理是什么？28.說明組合邏輯電路的分析方法，并以三人表決器（多數(shù)同意則通過）為例，簡述設(shè)計過程。29.同步發(fā)電機的功角特性曲線描述了什么關(guān)系？當發(fā)電機輸出有功功率增加時，功角如何變化？30.電力電子變換器主要有哪幾類？分別舉例說明其應用場景。四、計算題（本大題共4小題，第31-33題各8分，第34題10分，共34分）31.如圖所示電路，已知US1=10V，US2=5V，R1=2Ω，R2=3Ω，R3=5Ω。用節(jié)點電壓法求節(jié)點A的電壓VA。（圖中節(jié)點A為R1、R2、R3的公共節(jié)點，參考節(jié)點為地）32.某共射極放大電路如圖所示，已知VCC=12V，RB=300kΩ，RC=3kΩ，RE=2kΩ，β=50，UBE=0.7V。求：（1）靜態(tài)工作點IBQ、ICQ、UCEQ；（2）電壓增益Av（忽略RE的影響）。33.設(shè)計一個三人表決器邏輯電路（輸入A、B、C為投票人，同意為1，反對為0；輸出F為結(jié)果，通過為1，不通過為0）。要求：（1）列出真值表；（2）寫出邏輯表達式并化簡；（3）用與非門實現(xiàn)，畫出邏輯圖。34.一臺三相異步電動機，額定功率PN=15kW，額定電壓UN=380V，額定頻率fN=50Hz，額定效率ηN=0.88，額定功率因數(shù)cosφN=0.85，極對數(shù)p=2。求：（1）額定電流IN；（2）額定轉(zhuǎn)速nN（轉(zhuǎn)差率sN=0.02）；（3）若電源頻率降為40Hz，保持磁通不變，此時的最大轉(zhuǎn)矩Tm與原額定頻率下的Tm之比。五、綜合分析題（本大題共2小題，每小題13分，共26分）35.某RC耦合放大電路如圖所示，輸入正弦信號時，輸出波形出現(xiàn)底部削平失真。分析可能的故障原因，并提出排除方法。（需結(jié)合靜態(tài)工作點、晶體管工作狀態(tài)等進行說明）36.某110kV電力系統(tǒng)簡化網(wǎng)絡如圖所示，電源電動勢E=115kV（標幺值），線路阻抗Z=10+j20Ω（歸算至110kV側(cè)），負荷S=20+j15MVA。計算：（1）線路電流的標幺值；（2）電源端電壓的標幺值；（3）若負荷無功增加至20MVA，分析對系統(tǒng)電壓的影響，并提出改善措施。參考答案一、單項選擇題1.A2.B3.A4.A5.B6.C7.A8.A9.B10.C11.D12.B13.D14.C15.C二、填空題16.電荷；能量17.單向?qū)щ娦裕?.5；0.118.當前；電路過去的狀態(tài)（或歷史狀態(tài)）19.鐵心；繞組；電磁感應20.幅頻；相頻；增益下降3dB對應的上、下限頻率21.(n1-n)/n1；0.01~0.0622.電壓；電容器；同步調(diào)相機（或靜止無功發(fā)生器SVG）23.Qn+1=D；Qn+1=JQn+KQn24.RC；越慢25.準同期并列；自同期并列；準同期并列三、簡答題26.戴維南定理內(nèi)容：任何線性有源二端網(wǎng)絡，對外電路而言，可用一個電壓源和電阻的串聯(lián)組合等效替代。其中電壓源的電壓等于二端網(wǎng)絡的開路電壓UOC，電阻等于二端網(wǎng)絡內(nèi)部所有獨立源置零后的等效電阻Req。應用步驟：（1）斷開待求支路，求開路電壓UOC；（2）將有源二端網(wǎng)絡內(nèi)的獨立電壓源短路、獨立電流源開路，求等效電阻Req；（3）用UOC和Req串聯(lián)的等效電路代替原二端網(wǎng)絡，與待求支路連接，計算支路電流或電壓。27.主要作用：放大差模信號，抑制共模信號（如零點漂移）。抑制零點漂移原理：利用對稱的電路結(jié)構(gòu)，使兩個晶體管的溫漂相互抵消。當溫度變化引起兩管集電極電流變化時，由于電路對稱，兩管集電極電壓的變化量相等、極性相同，通過雙端輸出時，共模信號相互抵消，差模信號則被放大。28.分析方法：（1）根據(jù)邏輯圖寫出輸出邏輯表達式；（2）化簡表達式；（3）列出真值表；（4）總結(jié)邏輯功能。三人表決器設(shè)計過程：（1）輸入A、B、C（1=同意），輸出F（1=通過），邏輯關(guān)系為“多數(shù)同意”，即A、B、C中至少兩個為1時F=1；（2）真值表：當輸入為000、001、010、100時F=0，其余情況F=1；（3）邏輯表達式F=ABC+ABC+ABC+ABC=AB+AC+BC（化簡后）；（4）用與非門實現(xiàn)時，將表達式轉(zhuǎn)換為與非-與非形式：F=AB·AC·BC，邏輯圖由三個與非門組成，前兩級分別實現(xiàn)AB、AC、BC的與非，第三級對三者輸出取與非。29.功角特性曲線描述了同步發(fā)電機輸出有功功率P與功角δ（轉(zhuǎn)子磁場與定子磁場的夾角）之間的關(guān)系，表達式為P=(EU/Xd)sinδ（隱極機）。當輸出有功功率增加時，功角δ增大，但需保證δ<90°以維持靜態(tài)穩(wěn)定。若P超過最大功率Pmax=(EU/Xd)，發(fā)電機將失去同步。30.電力電子變換器主要分為四類：（1）整流器（AC→DC），如晶閘管整流裝置用于直流電機供電；（2）逆變器（DC→AC），如光伏并網(wǎng)逆變器將直流電能轉(zhuǎn)換為交流電；（3）斬波器（DC→DC），如電動汽車的直流降壓斬波器調(diào)節(jié)電機電壓；（4）交流變換器（AC→AC），如晶閘管交流調(diào)壓器用于燈光調(diào)節(jié)。四、計算題31.解：設(shè)節(jié)點A為獨立節(jié)點，參考節(jié)點為地，節(jié)點電壓為VA。根據(jù)KCL，流入節(jié)點A的電流之和為0：(US1-VA)/R1+(US2-VA)/R2=VA/R3代入數(shù)據(jù)：(10-VA)/2+(5-VA)/3=VA/5通分后：15(10-VA)+10(5-VA)=6VA150-15VA+50-10VA=6VA→200=31VA→VA≈6.45V32.解：（1）靜態(tài)工作點：IBQ=(VCC-UBE)/RB=(12-0.7)/300k≈0.0377mAICQ=βIBQ=50×0.0377≈1.885mAUCEQ=VCC-ICQ(RC+RE)=12-1.885×(3+2)=12-9.425≈2.575V（2）電壓增益Av=-βRC/rbe，其中rbe=200Ω+(1+β)26mV/ICQ≈200+51×26/1.885≈200+702≈902Ω≈0.9kΩAv=-50×3/0.9≈-166.7（負號表示反相）33.解：（1）真值表：|A|B|C|F||0|0|0|0||0|0|1|0||0|1|0|0||0|1|1|1||1|0|0|0||1|0|1|1||1|1|0|1||1|1|1|1|（2）邏輯表達式：F=ABC+ABC+ABC+ABC=AB+AC+BC（化簡過程：提取公因子AB(C+C)+AC(B+B)+BC(A+A)=AB+AC+BC）（3）與非門實現(xiàn)：F=AB·AC·BC（兩次取反），邏輯圖由三個與非門構(gòu)成，前三個門分別輸入AB、AC、BC，輸出接第四個與非門的輸入（實際可合并為三級：AB→與非門1輸出AB，AC→與非門2輸出AC，BC→與非門3輸出BC，再將這三個輸出輸入與非門4，得到F=AB·AC·BC=AB+AC+BC）。34.解：（1）額定電流IN=PN/(√3UNηNcosφN)=15×103/(√3×380×0.88×0.85)≈15000/(504.2)≈29.75A（2）同步轉(zhuǎn)速n1=120f/p=120×50/2=3000r/min，額定轉(zhuǎn)速nN=n1(1-sN)=3000×(1-0.02)=2940r/min（3）最大轉(zhuǎn)矩Tm=k×(U2)/(f2)（k為常數(shù)），磁通不變時U/f=常數(shù)，故Tm與f2成反比。原頻率f1=50Hz，新頻率f2=40Hz，Tm2/Tm1=(f1/f2)2=(50/40)2=1.5625五、綜合分析題35.分析：輸出波形底部削平失真屬于飽和失真。原因是靜態(tài)工作點Q過高，晶體管進入飽和區(qū)。具體可能：（1）偏置電阻RB過小，導致IBQ過大，ICQ過大，UCEQ過?。ń咏柡蛪航礥CES）；（2）電源電壓VCC過高，使集電極電流增大；（3）集電極電阻RC過大，導致UCEQ=VCC-ICQRC過小。排除方法：（1）增大RB，減小IBQ，降低ICQ，提高UCEQ；（2）若VCC過高，可適當降低電源電壓；（3）若RC過大，可減小RC阻值，使UCEQ遠離飽和區(qū)。