4.4 现代家庭电路基础巩固 2021—2022 学年高中物理沪教版（2019） 必修第三册 一、选择题（共 15 题） 1．在登录你的电子邮箱的过程中，要有两个条件，一个是用户名，另一个是用户名所对应的密码，要成 功登录，他们体现下列哪种逻辑关系（　　） A．“与”门 B．“或”门 C．“非”门 D．“或非”门 2．下面说法正确的是(　　) F A．根据 E＝ q 可知，电场中某点的电场强度与试探电荷所带的电荷量成反比 B．逻辑电路中，高电位状态用“1”表示，表示该点与电源正极相连，电压大于或等于 1v C．对于同种材料的导体，在温度不变的情况下，横截面积一定，电阻与导体的长度成反比 D．静电屏蔽不一定要用密封的金属容器，金属网也能起到屏蔽作用 3．在手机上首次登陆微信的方式之一是输入的用户名和密码都正确，只有同时满足这两个条件才能登陆 成功。体现这种逻辑关系的是（　　） A．“与”逻辑关系 B．“或”逻辑关系 C．“非”逻辑关系 D．“或非”逻辑关系 4．如图所示为一门电路的两个输入端 A、B 与输出端 Z 的电压信号图，由此可推断该门电路是（　　） A． B． C． D． 5．如图所示是一个火警报警装置的逻辑电路图，应用“非”门构成．热敏电阻低温时电阻值很大、高温时电 阻值很小．要做到低温时电铃不响，火警时电铃响起报警，则图中 X 框、 Y 框中应是（ ） A． X 为可变电阻， Y 为热敏电阻 B． X 为热敏电阻， Y 为开关 C． X 为热敏电阻， Y 为可变电阻 D． X 、 Y 均为热敏电阻 6．如图所示电路为 A．“与”门电路 B．“或”门电路 C．“非”门电路 D．无法判定 7．如图所示，图中由基本门电路组成的电路中能使蜂鸣器发出声音的是（　　） A．甲 B．乙 C．丙 D．甲乙丙 8．如图为一逻辑电路，根据电路图完成它的真值表．其输出端从上到下排列的结果正确的是（ ） A．0 0 1 0 B．0 0 1 1 C．1 0 1 0 D．0 0 0 1 9．如图所示由门电路组成的电路，输出端为“1”，指示灯 L 亮，输出端为“0”，指示灯 L 不亮，现要使灯 L 亮，则 A，B 两输入端分别是(　　) A．“1”、“1” B．“0”、“0” C．“1”、“0” D．“0”、“1” 10．图为螺丝刀式试电笔构造示意图，下列说法正确的是（　　） A．用试电笔时手可以接触图中螺丝刀的导体笔尖 B．用试电笔时不要用手接触试电笔顶端的金属螺帽 C．试电笔可用来测试物体是带正电还是带负电 D．试电笔可用来检查电气设备是否漏电 11．如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内 M 是一只感应元件，虚 线框 N 中使用的是门电路，为使路灯能在光线不够的情况下自动点亮，则应选择（ ） A．M 为光敏电阻，N 为或门电路 B．M 为光敏电阻，N 为非门电路 C．M 为热敏电阻，N 为或门电路 D．M 为热敏电阻，N 为与门电路 12．某仓库在门上安装了一把自动锁和一把挂锁，只有把自动锁和挂锁都打开时，人才能进出．这里的“两 把锁”和“人可以进出”之间体现了某种逻辑关系，下列门电路中也具有这种逻辑关系的是 A． B． C． D． 13．如图所示是由基本逻辑电路构成的一个公路路灯自动控制电路，图中虚线框内 M 是一只感应元件，已 知光敏电阻随光强增大而电阻减小，热敏电阻随温度增大而电阻减小，虚线框 N 中使用的是门电路．则（ ） A．M 为光敏电阻，N 为与门电路 B．M 为光敏电阻，N 为非门电路 C．M 为热敏电阻，N 为与门电路 D．M 为热敏电阻，N 为或门电路 14．学过逻辑电路知识后，同学们想设计一个夜间教室防盗报警电路．放学后教室的前门、后门都处于关 闭状态，只要有其中一扇门被非法打开，报警器就会报警．根据报警装置的要求，他们需要的是以下的何 种门电路（ ） A．“与”门电路 B．“或”门电路 C．“非”门电路 D．无法判定 15．如图所示是由基本逻辑电路构成的一个模拟公路路灯自动控制电路，感应元件为一个光敏电阻（受光 照时电阻会增大）图中三个虚线框 A、B、C 内可以分别接非门电路、固定电阻或光敏电阻，为使路灯能在 光线不足的情况下自动点亮，则应选择（　　）。 A．A 为光敏电阻，B 为固定电阻，C 为非门电路 B．A 为固定电阻，B 为光敏电阻，C 为非门电路 C．A 为光敏电阻，B 为非门电路，C 为固定电阻 D．A 为非门电路，B 为光敏电阻，C 为固定电阻 二、填空题（共 4 题） 16．输入只要有“1”，输出即为“1”的电路是___________门；输入只要有“0”，输出即为“0”的电路是_______ ____门；输入是“1”，输出为“___________”的电路是非门。 17．下图是用一个逻辑电路和按钮开关、光敏电阻、蜂鸣器等元件组成的一个简单防盗报警器的电路图． 该报警器的功能是：当放在保险箱前地板上的按钮开关 S 被脚踩下而闭合，同时安装在保险箱里的电阻 R0 被手电筒照射时, 蜂鸣器就会发出鸣叫声．在实验中我们在 R0 处连接的是______电阻，在虚线框里连接的 是_______门电路． 18．双桶洗衣机的脱水桶电机是由一个定时开关 S1 和一个桶盖控制开关 要打开桶盖，电机就被关闭。 (1)如图所示中哪个电路图能满足上述的要求？（____） S2 组成，当定时开关 S1 合上时，只 (2)根据以上罗列的控制条件和控制结果的情况，写出它的真值表，并画出用门电路符号表示的逻辑电路图 __________。 19．（1）如图甲为斯密特触发器的符号，当加在它的输入端 A 的电压逐渐上升到某个值（1.6 V）时，输 出端 Y 会突然从高电平跳到低电平（0.25 V），而当输入端 A 的电压下降到另一个值的时候（0.8 V），Y 会从低电平跳到高电平（3.4 V）。如图乙、丙是某同学设计的两个电路图。图中 R1 是可调电阻，RT 是热 敏电阻，其阻值会随温度的升高而减小。能作为温度报警器的电路图是______（填“乙”或“丙”）。 （2）如图丁所示，请用笔画线把蜂鸣器、光敏电阻、干簧管继电器、开关、电源连接成完整的电路，制 成光电报警装置（______）。 要求：当有光照射报警装置且光照不是很弱时，蜂鸣器发声，当没有光照或者光照很弱时，蜂鸣器不发声。 三、综合题（共 4 题） 20．如图所示，A、B 为两个门电路的输入波形，试画出经过“与”“或”门后的输出波形。 21．如图所示是一种用逻辑电路制作的走道灯电路。 R0 是一个光敏电阻，要求只有在光线足够暗时才能用 手动开关开灯。试说明电路图的虚线框内应放置什么样的门电路才能达到要求，并说明电路的工作原理。 22．有一个家庭要用投票方式决定是否外出旅行（用 A 和 B 分别表示两个孩子，用 C 和 D 分别表示父母）， 如果去旅行，输出为高电势。 (1)如果两个孩子都同意（“同意”输入为高电势）去旅行。请在图中画出输出端 Z 输出的电信号，并完成该 门电路的真值表； 输入 输出 A B 0 0 0 1 1 0 1 1 Z (2)如果两个孩子中任何一个要去上学，或两孩子都要去上学（“上学”输入为高电势），则大家不去旅行。 请根据以上情况完成真值表，并在图的虚线框内画出用门电路符号表示的逻辑电路图； 输入 输出 A B 0 0 Z 0 1 1 0 1 1 (3)如果两个孩子都要去，父母商量后，只要有一位家长要去旅行（另一位家长留在家中收信），则决定外 出旅行。请你设计一种满足以上要求的、用门电路符号表示的组合逻辑电路，画在下面。 23．如图甲表示“与”门电路中输入端 A、B 的电压 Uz 随时间变化的关系。 UA 、 UB 随时间变化关系，请在图乙画出输出端的电压 参考答案 1．A 2．D 3．A 4．C 5．A 6．C 7．B 8．A 9．B 10．D 11．B 12．B 13．B 14．B 15．A 与 16．或 0 17．光敏；与 18．A (1)根据生活的经验我们知道：只有当定时开关 B 中只有当 C中 S1 D 中当 、 S1 S1 S2 、 闭合、 S2 断开时，电机才工作，而 为单刀双掷开关，当 S2 S1 S1 、 S2 和桶盖控制开关 S1 、 S2 S2 均合上时，脱水桶的电机才开始工作。 均闭合时，电路发生短路； 扳向下边时，电机工作， S1 、 S2 扳向上边时，电路发生短路； 同时扳向左边或右边时，电机工作。故 BCD 均不符合要求。 故选 A。 (2)电机是由两个开关 S1 、 S2 控制的，故门电路有两个输入端、一个输出端。只有当 A、B 两输入端均为“1” 状态，输出端 Z 才为“1”状态，这是“与”的逻辑关系。其真值表如表所示，用门电路符号表示的逻辑电路图 如图所示。 表 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 19．乙 20． 与门的特点：事件的所有条件满足，事件才能发生；或门的特点：只要有一个条件满足，事件就能发生。 输出如下 21． R2 和 R0 又因为 串联，在没有光照时， R0 R0 阻值较大，根据串联电路的分压关系可知此时 R0 两端存在较大的电压， 的一端接地，所以此时 B 端为高电势；而 S 接通时 A 端也是高电势，这时要灯亮，就要求输出是 低电势，只有在虚线框内放一个“与非”门。 同理当有光照时， R0 阻值较小，B 端为低电势，不管 S 是否接通，“与”门的输出都是低电势，那么“与非”门 的输出就是高电势，灯就不会亮。 22．(1) 输入 输出 A B Z 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 (2) 输入 输出 A B Z 0 0 1 0 1 0 1 0 0 1 1 0 (3) 23． 对于“与”门来说，只有输入端 A 与输入端 B 均是高电压时，输出端 Z 才为高电压；只要输入端 A 与输入端 B 有一个为“0”，则输出端 Z 也为“0”。因此可以画出其输出端 Z 的电压 UZ 随时间的变化如下图所示。