鲁科版高中物理选修3-1:4.4《逻辑电路与自动控制》测试
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高中物理学习材料唐玲收集整理一、单项选择题1.逻辑电路的信号有两种状态:一是高电位状态,用“1”表示,二是低电位状态,用“0”表示.关于这里的“1”和“0”,下列说法中正确的是( )A.“1”表示电压为1 V,“0”表示电压为0 VB.“1”表示电压大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0 VC.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连解析:选C.门电路是用来控制信号的“通过”或“截止”的一种开关电路.根据指定条件,门电路对输入、输出的因果关系做出判断.门电路的输入、输出信号都以电位高低来表示.若把高电位看做有信号,表示某个条件存在或信号能通过,以符号“1”表示;把低电位看做无信号,表示某个条件不存在或信号不能通过,以符号“0”表示.所以“1”和“0”只是两个符号,是两种变量的可能的取值.2.在基本的逻辑门电路中,当输入信号中有一个为“0”时,输出信号为“0”的逻辑门电路是( )A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.以上都不对解析:选A.输入信号有一个为“0”时,与门电路的输出信号为“0”;或门电路输出什么信号要看另一个输入信号是什么,若另一个输入信号为“1”,那么或门电路输出信号为“1”;非门电路输入“0”时,输出“1”.3.“与”门电路的逻辑关系可表示为Z=A×B,则下列结果不.正确的是( )A.0×0=0 B.0×1=1C.1×0=0 D.1×1=1解析:选B.根据“与”门电路的特点知,当都输入“0”时,输出为“0”,都输入“1”时输出为“1”,当输入一个为“0”一个为“1”时输出为“0”,选项ACD正确,B错误.4.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成票时或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门解析:选A.只有所有常任理事国都不反对,提案才能通过,其逻辑关系符号为“与”门,选项A正确.5.现代银行管理系统中都有自动取款机,若能取出钱款,账号、密码必须都正确,它反映的逻辑关系是( )A.“与”B.“或”C.“非”D.都不正确解析:选A.条件同时满足,可判断是“与”逻辑关系.6.两个人负责安装一个炸药包,然后启爆,两个人分别控制两个相串联的开关,只有当两个人都撤出危险区,在安全区把开关接通时,炸药包才能爆炸,如果有一个人未撤出危险区,开关没有接通,炸药包就不能启爆,这就是“与”的概念.如果用“0”表示不启爆,“1”表示启爆,用符号“×”表示“与”的运算符号,则下列运算式不.正确的是( ) A.0×0=0,表示二人都不启爆,炸药包不爆炸B.0×1=1,表示一人不启爆,另一人启爆,炸药包爆炸C.1×0=0,表示一人启爆,另一人不启爆,炸药包不爆炸D.1×1=1,表示二人都启爆,炸药包爆炸解析:选B.只有两个都接通开关时,炸药包才能爆炸,这是“与”逻辑关系,对于“与”逻辑关系,只有输入都为“1”时输出才是“1”,只要输入有一个是“0”,则输出为“0”,故A、C、D正确,B错误.7.如图4-4-11所示图4-4-11为包含逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡,光照射电阻R′时,其阻值将变得远小于R.当电阻R′受到光照射时小灯泡L将( )①发光②不发光③a点电势高④b点电势高A.①③B.①④C.②③D.②④解析:选A.该逻辑电路为“非”门电路,当电阻R′受到光照射时R′两端电势差趋近于零,小灯泡L将发光,①正确.由于非门电路输入端为低电势,故输出端为高电势,③正确.答案为A.8.如图4-4-12所示为三个门电路符号,A输入端全为“1”,B输入端全为“0”,下列判断正确的是( )图4-4-12A.甲为“非”门,输出为“1”B.乙为“与”门,输出为“0”C.乙为“或”门,输出为“1”D.丙为“与”门,输出为“1”解析:选C.甲为“非”门,输出为“0”,乙为“或”门,输出为“1”,丙为“与”门,输出为“0”,只有选项C正确.9.(2011年福州高二检测)请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路( )输入输出A B Q00 101 110 1110解析:选D.从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得,应为“与非”复合门电路,D选项正确.10.图4-4-13如图4-4-13所示,为温度报警器的示意图,R0为一热敏电阻,下列对此电路的分析正确的是( )A.当R0的温度升高时,R0减小,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声B.当R0的温度升高时,R0增大,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声C.当增大R1时,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声D.当增大R1时,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声解析:选C.R0为热敏电阻,当R0的温度升高时其电阻会减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会叫;当R1增大时,R0上消耗的电压减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器报警.二、非选择题11.楼梯过道中的电灯往往采用如图4-4-14所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗情况,并列出真值表.输入输出A B Z图4-4-14解析:设高电压为“1”,低电压为“0”.由题图可知A接低,B接低,灯不亮;A接低,B接高,灯亮;A接高,B接低,灯亮;A接高,B接高,灯不亮,列出真值表如下.输入输出A B Z00001 110 1110答案:见解析12.“神七问天”令国人振奋,可当宇航员出舱时,上天却和我们开了个玩笑——舱内火警报警器响了!好在宇航员冷静处置,才知道这是误报,以下是火警报警器原理(如图4-4-15),调节电位器使蜂鸣器正好不报警,然后用火焰靠近热敏电阻,蜂鸣器就会发出报警信号.在不报警时,P为低电位记“0”,报警时,P为高电位记“1”.问:图4-4-15(1)报警时,A点电位为高电位“1”还是低电位“0”?(2)简述为什么当火焰靠近热敏电阻时会报警?解析:(1)报警时,P点为高电位“1”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端P为高电位时,输入端A点一定是低电位“0”.(2)当火焰靠近热敏电阻时,其阻值要减小,于是A点电位降低,输出端P点电位升高,蜂鸣器鸣响报警.答案:见解析。
《逻辑电路与自动控制》学案导学学习目标(一)知识与技能1、知道数字电路和模拟电路的概念,了解数字电路的优点。
2、知道“与”门、“或”门、“非”门电路的特征、逻辑关系及表示法。
3、初步了解“与”门、“或”门、“非”门电路在实际问题中的应用(二)过程与方法突出自主探究、交流合作为主体的学习方式。
(三)情感、态度与价值观1、感受数字技术对现代生活的巨大改变;2、体验物理知识与实践的紧密联系;学习重点三种门电路的逻辑关系。
学习难点数字信号和数字电路的意义。
自主学习1.数字电路:处理的电路叫做数字电路。
2.门电路:就是一种开关,在一定条件下它允许;如果条件不满足,信号就被阻挡在“门”外。
3.如果一个事件的几个条件都满足后,该事件才能发生,我们把这种关系叫做。
具有的电路称为“与”门电路。
4.如果几个条件中,只要有一个条件得到满足,某件事就会发生,这种关系叫做,具有的电路叫做“或”门电路。
5.输出状态和输入状态呈现的逻辑关系,叫做“非”逻辑,具有的电路叫做“非”门电路。
同步导学1.按照输入和输出关系的不同,可以将基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门、“非”门等。
(1)“与”门理解:当几个条件同时具备才能出现某一结果,这些条件与结果之间的关系称为“与”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“与”门。
符号:如图特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当A输入为“0”B输出为“1”或A输入为“1”B输出为“0”时,Y输出为“0”;③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。
(2)“或”门理解:当几个条件中只要有一个或一个以上具备就能出现某一结果,则这些条件与结果之间的关系称为“或”逻辑,具有这种逻辑的电路称为“或”门。
符号:如图特点:①当A、B输入都为“0”时,Y输出为“0”;②当一个输入“0”另一个输入为“1”时,Y输出为“1”;③当A、B输入都为“1”时,Y输出为“1”。
(3)“非”门理解:当一种结果出现时,另一种结果一定不出现。
高中物理学习材料第4节逻辑电路与自动控制1.如果要求输出Z为1,只有输入A和B都为1才能实现,否则输出为0,这就是“与”逻辑。
2.如果要求输出Z为1,只要输入A和B有一个是1就能实现,这就是“或”逻辑。
3.输出Z是输入A的否定,这就是“非”逻辑。
简单逻辑电路1.逻辑电路计算机的核心是由一些被称为逻辑电路的基本逻辑门电路构成的。
这里所说的逻辑,是指“条件”与“结果”的关系。
在计算机中,所谓的条件就是一些用电位的高低表示的电信号,执行类似逻辑任务的是一些电子开关,即逻辑门电路。
逻辑门电路的信号只有两种状态,一是高电位状态,用1表示;一是低电位状态,用0表示。
2.各种基本的逻辑门电路符号、真值表及特点(1)“与”门①“与”逻辑:如果要求输出Z为1,只有输入A和B都为1才能实现,否则输出为0。
②“与”门的符号:& ABZ]。
③“与”门的真值表:输入输出A B Z00001010011 1(2)“或”门①“或”逻辑:如果要求输出Z为1,只要输入A或B有一个是1就能实现。
②“或”门的符号:。
③“或”门的真值表:输入输出A B Z00001 110 111 1(3)“非”门①“非”逻辑:输出Z是输入A的否定。
②“非”门的符号:。
③“非”门的真值表:1.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )A.“与”门B.“非”门C.“或”门D.“与非”门解析:联合国规定,只要常任理事国有一个反对,提案就不能通过。
这和“与”门的逻辑关系一致。
答案:A逻辑电路的应用及集成电路(1)逻辑电路是自动控制电路的核心,在生产、生活中有着十分广泛的运用。
(2)实例:恒温热水器、火警自动报警器等。
(3)半导体集成电路:电子产品已经广泛深入到人们生活的方方面面,这与半导体集成电路的发展密不可分。
高中鲁科版物理新选修3-1 第四章闭合电路和欧姆定律和逻辑电路章节练习一、单选题1.办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关||,利用了下列哪种传感器()A. 生物传感器B. 红外传感器C. 温度传感器D. 压力传感器2.如图所示||,R t为金属热电阻||,R1为光敏电阻||,R2和R3均为定值电阻||,电源电动势为E ||,内阻为r ||,V为理想电压表||,现发现电压表示数增大||,可能的原因是( )A. 金属热电阻温度升高或光照增强||,其他条件不变B. 金属热电阻温度降低或光照减弱||,其他条件不变C. 金属热电阻温度降低或光照增强||,其他条件不变D. 金属热电阻温度升高或光照减弱||,其他条件不变3.如图甲所示是一火警报警器的部分电路示意图||,其中R2为半导体热敏材料制成的传感器||,其电阻R2随温度t变化的图线如图乙所示||。
电流表为值班室的显示器||,a、b之间接报警器||。
当传感器R2所在处出现火情时||,显示器的电流I和报警器两端的电压U的变化情况是()A. I变大||,U变大B. I变大||,U变小C. I变小||,U变大D. I变小||,U变小4.许多楼道照明灯具有这样的功能:天黑时||,出现声音它就开启;而在白天||,即使有声音它也没有反应||,它的控制电路中可能接入的传感器是()①温度传感器②光传感器③声音传感器④热传感器A. ①②B. ②③C. ③④D. ②④5.铅蓄电池的电动势为2V||,这表示()A. 铅蓄电池在1s内将2J的化学能转化为电能B. 铅蓄电池将1C的正电荷从正极移至负极的过程中||,2J的化学能转变为电能C. 铅蓄电池将1C的正电荷从负极移至正极的过程中||,2J的化学能转变为电能D. 铅蓄电池将化学能转变为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5V)的小6.下列仪器内部装有传感器的是()A. 天平B. 刻度尺C. 红外测温仪D. 弹簧测力计7.在“传感器的简单应用”试验中||,用光照射半导体做成的光敏电阻时||,光敏电阻的阻值将()A. 大大增大B. 保持不变C. 大大减小D. 如何变化不能确定8.下列说法中正确的是( )A. 电饭锅中的敏感元件是光敏电阻B. 测温仪中的测温元件可以是热敏电阻C. 机械式鼠标中的传感器接收到连续的红外线||,输出不连续的电脉冲D. 火灾报警器中的光传感器在没有烟雾时呈现低电阻状态||,有烟雾时呈现高电阻状态二、填空题9.如图所示为检测某传感器的电路图.传感器上标有“3V0.9W”的字样(传感器可看做一个纯电阻)||,滑动变阻器R0上标有“10Ω1A”的字样||,电流表的量程为0.6A||,电压表的量程为3V.则①传感器的电阻为________Ω||,额定电流为________A.②为了确保电路各部分的安全||,在a、b之间所加的电源电压最大值是________V.③如果传感器的电阻变化超过标准值1Ω||,则该传感器就失去作用.实际检测时||,将一个恒压电源加在图中a、b之间.闭合开关S ||,通过调节R0来改变电路中的电流和R0两端的电压.检测记录如下:第一次 1.48 0.16第二次 0.91 0.22若不计检测电路对传感器电阻的影响||,通过计算分析||,你认为这个传感器是否仍可使用?________(填“可以”或“不可以”)此时a、b所加的电压是________V.10.许多楼道灯有着这样的功能:天黑时||,出现声音它就开启||,而在白天即使有声音它也没反应||,它的控制电流中接入________传感器开关和________传感器开关||,从这些传感器来的信号||,通过一个________(选填“非门”、“与门”或“或门”)电路后||,进入执行电路.在图中的虚框内画出两种传感器开关控制的楼道灯电路图.11.模块机器人由传感器、________和________三个模块组成||,相当于人的感觉器官、大脑和肌肉.12.提供以下器材量程为10.0mA、内阻为30Ω~40Ω的电流表一只定值电阻R1=150Ω||,定值电阻R2=l00两只开关S||,导线若干要求利用这些器材测量一千电池(电动势约1.5V)的电动势.I.按要求在实物图上连线________;Ⅱ.用已知量和直接测得量表示的待测电动势的表达式为E=________||,式中各直接测得量的意义是________.三、综合题13.如图所示为一简易火灾报警装置||,其原理是:竖直放置的试管中装有水银||,当温度升高时||,水银柱上升||,使电路导通||,蜂鸣器发出报警的响声.已知27℃时||,空气柱长度L1为20cm .此时水银柱上表面与导线下端的距离L2为10cm .管内水银柱的高度h为8cm ||,大气压强为75cmHg .(1)当温度达到多少℃时||,报警器会报警?(2)如果要使该装置在87℃时报警||,则应该再往玻璃管内注入多少cm高的水银柱?四、实验探究题14.如图所示||,A是浮子||,B是金属触头||,C为住宅楼房顶上的蓄水池||,M是带水泵的电动机||,D是弹簧||,E是衔铁||,F是电磁铁||,S1、S2分别为触点开关||,S为开关||,J为电池.请利用上述材料||,设计一个住宅楼房顶上的自动注水装置(1)连接电路图;(2)简述其工作原理.(涉及的元件可用字母代替)15.在“测定电源的电动势和内阻”的实验中||,已连接好部分实验电路.(1)按如图甲所示的实验电路||,把图乙中剩余的电路连接起来.(2)在图乙的电路中||,为避免烧坏电表||,闭合开关前||,滑动变阻器的滑片应置于________端(选填“A”或“B”).(3)图丙是根据实验数据作出的U﹣I图象||,由图可知||,电源的电动势E=________ V||,内阻r=________Ω五、解答题16.如图所示电路中||,电流表的内阻为1Ω||,定值电阻R1=10Ω||,R2=8Ω||,当只闭合开关S1时||,电流表的示数为0.3A;当开关S2也闭合时||,电流表的示数变化了0.2A.试计算该电源的电动势和内电阻.答案解析部分一、单选题1.【答案】B【解析】【解答】办公大楼的大门能“看到”人的到来或离开而自动开和关||,是由于人体会发出红外线||,当传感器探测到人体发出的红外线后||,门会自动打开;故选B.【分析】传感器是一种检测装置||,能感受到被测量的信息||,并能将检测感受到的信息||,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出||,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求.它是实现自动检测和自动控制的首要环节.2.【答案】B【解析】【解答】电压表示数增大||,而R3为定值电阻||,说明通过R3的电流增大||,由电路结构可知||,这可能是由于R t减小或R1增大||,由金属热电阻和光敏电阻特性知||,可能是由于温度降低或光照减弱||,故选B【分析】本题考查金属热电阻和光敏电阻特性||。
图443
A.甲为“非”门、乙为“与”门、丙为“或”门
B.甲为“与”门、乙为“或”门、丙为“非”门
C.甲为“非”门、乙为“或”门、丙为“与”门
D.甲为“或”门、乙为“与”门、丙为“非”门
【解析】三个门电路符号,甲为“非”门,乙为“或”门,丙为“与”门,故C正确.
【答案】C
[能力提升]
6.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )
A.“与”门B.“非”门
C.“或”门D.“与非”门
【解析】联合国规定,只要常任理事国有一个反对,提案就不能通过,这和“与”门的逻辑关系一致.
【答案】A
7.请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路( )
输入输出
A B Z
00 1
01 1
10 1
110
【解析】从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得应为“与非”复合门电路,D选项正确.
【答案】D
8.在举重比赛中,有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判,当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后,才可发出合格信号,试列出真值表.
【解析】设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C,裁判结果为Z,并且对于A、B、C,设:判上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.对于Z,设:上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.
根据题意及上述假设列出真值表如下表所示.
A B C Z
0000。
【最新】高中物理选修3-1(鲁科版)阶段综合测评2试题恒定电流闭合电路欧姆定律和逻辑电路学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________一、单选题1.关于对电流的理解,下列说法中正确的是( ) A .只有自由电子的定向移动才能形成电流B .电流是一个矢量,其方向就是正电荷定向移动的方向C .同一段电路中,相同时间内通过各不同横截面的电荷量不同D .在国际单位制中,电流是一个基本物理量,其单位“安培”是基本单位2.两根同种材料的电阻丝分别连在两个电路中,甲电阻丝长为l ,直径为d ;乙电阻丝长为2l ,直径为2d ,要使两电阻丝消耗的功率相等,则应满足( ) A .U 甲U 乙=√21B .U 甲U 乙=√22C .I 甲I 乙=12 D .I 甲I 乙=213.一同学将变阻器与一只6V ,8 W 的小灯泡L 及开关S 串联后接在6V 的电源E 上,当S 闭合时,发现灯泡发亮.按下图的接法,当滑片P 向右滑动时,灯泡将( )A .变暗B .变亮C .亮度不变D .可能烧坏灯泡4.两盏额定功率相同的灯泡A 和B ,其额定电压U A >U B ,则下列说法正确的是( ) A .两灯正常发光时,灯泡的电流强度I A >I B B .两灯电阻R A <R BC .将两灯串联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A <P BD .将两灯并联后接入电路中发光时,则灯泡的功率P A ′<P B ′5.如图所示是一个电热水壶的铭牌上的部分信息,小沈同学利用所学知识,结合该铭牌上获取的信息,得出该电热水壶( )A .正常工作时的电流约为6.8 AB.正常工作5 min耗电约0.5 kW·hC.只能在直流电下工作D.只能在220 V电压下工作6.虚线框内为改装好的电表,M、N为新电表的接线柱,其中灵敏电流计G的满偏电流为200μA,已测得它的内阻为495.0Ω.图中电阻箱读数为5.0Ω.现将MN接入某电路,发现灵敏电流计G刚好满偏,则根据以上数据计算可知()A.M、N两端的电压为1mVB.M、N两端的电压为100mVC.流过M、N的电流为2μAD.流过M、N的电流为20mA7.图为测量某电源电动势和内阻时得到的U−I图线.用此电源与三个阻值均为3Ω的电阻连接成电路,测得路端电压为4.8V.则该电路可能为()A.B.C.D.8.如图为某电源的路端电压随电流的变化规律,图中的三点为该电源正常工作时的三个不同状态,且连线Ob与横轴的夹角α与图线和横轴的夹角β相等.则下列选项正确的是( )A.在状态b时外电路消耗的功率最大B.在状态b时整个电路消耗的总功率最大C.从状态a变化到状态b,整个电路消耗的总功率和外电路消耗的功率将增大D.若Ob连线的倾角增大,从状态b变化到状态c,整个电路消耗的总功率和外电路消耗的功率将增大二、多选题9.如图,电流表A1(0~3A)和A2(0~0.6A)是由两个相同的电流计改装而成,现将这两个电流表并联后接入电路中。
第4节逻辑电路与自动控制基础巩固1.关于图4-4-9中门电路的符号,下列说法中正确的是 ( )图4-4-9A.甲为“非”门,乙为“与”门,丙为“或”门B.甲为“与”门,乙为“或”门,丙为“非”门C.甲为“非”门,乙为“或”门,丙为“与”门D.甲为“或”门,乙为“与”门,丙为“非”门答案:C2.在基本逻辑电路中,何种逻辑门电路当所有输入信号均为0时,输出不是1( ) A.与门电路 B.或门电路C.非门电路 D.都不可能答案:AB3.如图4-4-10是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”时,A,B端输入为何时输出端Y输出“1” ( )图4-4-10A.0 0 B.0 1 C.1 0 D.1 1答案:D4.逻辑电路的信号有两种状态:一是高电位状态,用“1”表示;另一种是低电位状态,用“0”表示.关于这里的“1”和“0”下列说法中正确的是 ( ) A.“1”表示电压为1伏,“0”表示电压为0伏B.“1”表示电压为大于或等于1伏,“0”表示电压一定为0伏C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连解析:逻辑电路的信号有两种状态,用“1”和“0”分别表示对应的“高电位”和“低电位”两种状态,因此C正确,A、B、D错误.答案:C知能提升5.走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮,那么由此设计的电路为 ( )A.“与”门电路 B.“非”门电路C.“或”门电路 D.上述答案都有可能解析:任何一个开关接通都能使灯点亮,符合“只要一个条件成立结果就成立”的逻辑关系,为或门电路,C正确.答案:C6.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动.如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是 ( )A.与门 B.或门C.非门 D.与非门答案:A7.某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路,如图4-4-11所示.当电网停电时,应急灯自动打开,来电时,应急灯自动熄灭.图中R1、R2为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J是应急灯开关控制继电器(图中未画应急灯电路),请在虚线框内填入需要的门电路符号.图4-4-11解析:当电网停电时,门电路输入为低电位,此时输出应为高电位,以使继电器工作,启用应急灯,故虚线框内应为“非”门电路.答案:8.如图4-4-12所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图,R0是一个光敏电阻,当走道里光线较暗时或是将手动开关S接通时,灯都会亮.则在电路图的虚线框内的门电路应是________门,当有光照到光敏电阻上R0时,门电路的输入端B是________电位.图4-4-12解析:通过对电路的分析,明确输入信号是高电位还是低电位,结合输出对输入的要求,确定选择怎样的门电路,实现对电路的自动控制.手动开关接通时,在A端输入高电位.有光线照射时,光敏电阻的阻值较小,与R1串联后分得的电压小,B端输入低电位.所以,S闭合,A输入为1,断开A输入为0.光照射强时,B输入为0,光照射弱时,B输入为1.电路要求光线较暗或手动开关S接通时,灯都会亮,因此应选择“或”门电路.应填“或”和“低”.答案:或低。
第5讲逻辑电路与自动控制[目标定位] 1.认识“与”、“或”、“非”门电路的逻辑符号,知道它们的逻辑真值关系.2.能对“与”门、“或”门、“非”门电路进行简单的应用.一、简单逻辑电路1.逻辑门电路:用电位的高低表示的电信号,执行类似逻辑任务的一些电子开关,即逻辑门电路.2.(1)“与”逻辑关系:开关接通记为“1”,开关断开记为“0”,灯亮记为“1”,灯灭记为“0”,在如图1所示的电路中,只有A和B都为“1”才能实现输出Z为1,这就是“与”逻辑.图1(2)“与”门:具有“与”逻辑功能的电路,称为“与”门.符号为.3.(1) 在如图2所示的电路中,只需A或B有一个为“1”就能实现输出Z为1,这就是“或”逻辑.图2(2)“或”门:具有“或”逻辑关系的电路.称为“或”门.符号为.4.(1)在如图3所示的电路中,A为0时,Z为1;A为1,Z为0,输出Z是输入A的否定,这就是“非”逻辑.图3(2)具有“非”逻辑功能的电路,称为“非”门.其符号为.二、逻辑电路的运用1.逻辑电路是自动控制电路的核心,在生产、生活中有着十分广泛的运用.2.实例:恒温热水器、火警自动报警器等.三、半导体集成电路的发展电子产品已经广泛深入到人们生活的方方面面,这与半导体集成电路的发展不可分.如今,集成电路技术的发展,已经成为一个国家电子技术发展的重要标志.一、三种简单的门电路1.“与”门电路(1)“与”就是一起的意思,故“与”逻辑可以理解为只有一起进门,门才能打开;(2)符号“&”表示“和”就是英文“and”的意思;(3)“与”门电路的特点:有零为零,全一为一;(4)真值表:2.“或”门电路(1)符合“≥1”表示两个输入信号的和必须大于或等于1;(2)“或”门电路的特点:有一为一,全零为零;(3)真值表:3.“非”门电路(1)“1”表示缓冲,“0”表示反向;(2)“非”门电路的特点:入一出零,入零出一;(3)真值表:例1反对票时输入“0”,投赞成票或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门答案 A解析根据联合国常任理事会表决情况可知,即每个理事会都通过才为通过,只要有一个出反对票,则提案都不通过,所有常任理事国都同意才通过.故能正确表示该表决器的逻辑门应该是“与”门.例2为了节约用电,一种新型双门电冰箱安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,报警器就鸣响.如果规定:门关紧时输入信号为“0”,未关紧时输入信号为“1”;当输出信号为“1”时,报警器就鸣响,输出信号为“0”时,报警器就不鸣响.则能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是()A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门答案 B解析只要一个条件满足,事件就会发生,即输入端的信号只要有一个是“1”,输出端就为“1”,该关系为“或”逻辑关系,该逻辑门是“或”门.例3如图4为包含某逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡.光照射电阻R′时,其阻值将变得远小于R,小灯泡L发光.则该逻辑门是()图4A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.“与非”门答案 C解析当电阻R′受到光照时,其阻值将变得远小于R.则R两端的电势差大,R′两端间的电势差小,则输入端为低电势,因为小灯泡发光,则输出端为高电势,可知输入状态与输出状态相反,该逻辑门为“非”门.故选C.二、复合门电路1.“与非”门:一个“与”门电路和一个“非”门电路组合在一起,组成一个复合门电路,称为“与非”门,如图5所示.可简化为图5真值表:2.如图6所示.可简化为图6真值表:例4如图7电压过低时蜂鸣器才会发出警报.其中()图7A.甲是“与”门,乙是“非”门B.甲是“或”门,乙是“非”门C.甲是“与”门,乙是“或”门D.甲是“或”门,乙是“与”门答案 B对单一门电路的理解1.在逻辑门电路中,若输入信号中至少有一个为“1”,则输出为“1”的逻辑门电路是()A.“与”门电路B.“或”门电路C.“非”门电路D.都不可能答案 B解析输入信号中至少有一个为“1”,输出为“1”,所以满足“有一为一,全零为零”的要求,即为“或”门电路.2.如图8为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯的原理电路,图中S为声控开关(有声音时开关闭合,无声音时开关断开),R t为光敏电阻,R1和R2都是定值电阻,A为某种门电路,L为灯泡.当晚上有人发声时,能够自动打开楼道灯,白天即使有人发声,楼道灯也不会亮.则()图8A.图中A是一个“与”门电路B.图中A是一个“或”门电路C.图中A是一个“非”门电路D.晚上无光照时L一定亮答案 A解析因为无光照时,有声音,灯泡才亮,否则不亮,无光照和有声音时输入都为“1”,输出为“1”,只要有一个输入为“0”,则输出为“0”,可知该门电路满足“有零为零,全一为一”的要求,即为“与”门电路.故选A.对复合门电路的理解3.如图9所示是一个三输入端复合门电路,当C端输入1,输出端Z输出0时,A、B端的输入分别是()图9A.0、0B.0、1C.1、0D.1、1答案 A解析当C端输入1,输出端Z输出0时,可知“或”门的输出端为0,则A、B端的输入分别为0,0.故A正确,B、C、D错误.故选A.。
鲁科版高中物理选修3-1 第四章闭合电路欧姆定律和逻辑电路单元检测一、单选题1. 洗衣机中的水位控制装置使用的是()A. 光传感器B. 压力传感器C. 湿度传感器D. 温度传感器【答案】B【解析】【详解】洗衣机设有多段式水位自动感应装置,是通过不同的压力转换成电学量,运用的压力传感器,故B 正确,ACD错误。
故选B。
2. 如图所示电路,将两个相同的电流计分别改装成电流表A1(0 3 A)和电流表A2(0 0.6 A),把这两个电流表并联接入电路中测量电流.则下列说法中正确的是( )A. A1表的内阻大于A2表的内阻B. A1的指针还没有满偏时,A2的指针已经满偏C. A1的读数为1 A时,A2的读数为0.6 AD. A1的读数为1 A时,干路中的电流为1.2 A【答案】D【解析】试题分析:电流表的改装原理是灵敏电流表与定值电阻并联,所以两电流表两端电压相同,即内部两灵敏电流表两端电压相同,流过灵敏电流表的电流相同,表盘是灵敏电流表的表盘,所以当A1的指针半偏时,A2的指针半偏,A错;同理B错;A1的读数为1A时,指针只在表盘的三分之一处,电流表A2的指针也指在三分之一处,即0.2A位置,C错;此时干路电流为1.2A,D对,故选D考点:考查电流表的改装点评:难度中等,明确电流表的改装原理,认识到改装后的电表的表盘其实都是同一个灵敏电流表的表盘3. 为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了双门控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动.如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不能启动.能正确表示该控制装置工作原理的逻辑电路是()A. 与电路B. 或电路C. 非电路D. 与非电路【答案】A【解析】车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不能启动,知该逻辑门是与门,故A正确,BCD错误。
章末过关检测(四)(时间:60分钟,满分:100分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题6分,共36分.在每小题给出的四个选项中,只有一个选项正确)1.在已接电源的闭合电路中,关于电源的电动势、内电压、外电压的关系正确的是()A.若外电压增大,则内电压增大,电源电动势也会随之增大B.若外电压减小,内电阻不变,内电压也就不变,电源电动势必然减小C.若外电压不变,则内电压减小,电源电动势也随内电压减小D.若外电压增大,则内电压减小,电源的电动势始终为二者之和,保持恒量解析:选D.不管内、外电压如何变化,电源的电动势不变,且E=U内+U外,U外增大,U内必然减小,故选D.2.如图所示是一个欧姆表的外部构造示意图,其正、负插孔内分别插有红、黑表笔,则虚线内的电路图应是()解析:选A.首先,要求内部电阻可调,所以B、D错误;其次,内部电源的负极要和正插孔相连,所以选A.3.如图为一个应用简单逻辑电路控制的自动楼道灯的原理电路,图中S为声控开关(有声音时开关闭合,无声音时开关断开),R t为光敏电阻,R1和R2都是定值电阻,A为某种门电路,L为灯泡.当晚上有人发声时,能够自动打开楼道灯,白天即使有人发声,楼道灯也不会亮.则()A.图中A是一个“与”门电路B.图中A是一个“或”门电路C.图中A是一个“非”门电路D.晚上无光照时L一定亮解析:选A.因为无光照时,有声音,灯泡才亮,否则不亮,无光照和有声音时输入都为“1”,输出为“1”,只要有一个输入为“0”,则输出为“0”,可知该门电路满足“有零为零,全一为一”的要求,即为“与”门电路.4.如图所示,当可变电阻R 由2 Ω改为6 Ω时,电流减为原来的一半,则电源的内电阻为( )A.1 ΩB .2 Ω C.3 Ω D .4 Ω解析:选B.由闭合电路欧姆定律I =E r +R得: E r +2=I ① E r +6=I 2② 由①②得:r =2 Ω,选B.5.(2018·河北唐山一中高二月考)如图所示,直线a 为某电源的路端电压随电流的变化图线,曲线b 为小灯泡R 两端的电压随电流强度的变化图线,用该电源和该小灯泡R 组成的闭合电路,电源的输出功率和电源的内电阻分别是( )A.0.6 W ,5 ΩB .0.6 W ,203 Ω C.0.8 W ,5 Ω D .0.8 W ,203Ω 解析:选A.电源的U -I 图象表达式为:U =E -Ir ,则图象斜率的绝对值表示内阻,根据图象可知,电动势E =4 V ,内电阻为r =⎪⎪⎪⎪⎪⎪4-10-0.6 Ω=5 Ω,两个图线的交点坐标表示路端电压和对应的电流,即路端电压为3 V ,电流为0.2 A ,故电源的输出功率为:P 出=UI =3×0.2 W =0.6 W ,故选A.6.(2018·黑龙江大庆第一中学月考)汽车电动机启动时车灯会瞬时变暗,如图所示,在打开车灯的情况下,电动机未启动时电流表读数为10 A ,电动机启动时电流表读数为58 A ,若电源电动势为12.5 V ,内阻为0.05 Ω,电流表内阻不计,则因电动机启动,车灯的电功率降低了( )A.35.8 WB .76.8 W C.43.2 W D .48.2 W解析:选C.电动机不启动时,车灯的电压为电源路端电压,设为U L ,电动机启动后车灯电压仍为路端电压,设为U ′L ,由欧姆定律得I =E R +r求得R =1.2 Ω,车灯消耗功率为P L =EI -I 2r =120 W ,电动机启动后,路端电压U ′L =E -I ′r =9.6 V ,车灯消耗电功率为P ′L =U ′2L R =9.621.2W =76.8 W ,所以车灯功率降低了ΔP =120 W -76.8 W =43.2 W ,故选项C 正确. 二、多项选择题(本题共4小题,每小题6分,共24分.在每小题给出的四个选项中,有多个选项符合题目要求,全选对的得6分,选对但不全的得3分,有错选或不答的得0分)7.(2018·福州高二期中)电阻R 1、R 2的I -U 关系图象如图甲所示,现把它们串联成如图乙所示的电路,则( )A.由图甲可知R 1<R 2B.若电源电动势保持不变,要使R 1的功率增大,变阻器R 0的滑片应向右滑动C.两电阻消耗的电功率P 1>P 2D.调节R 0,可以使R 1、R 2电压相等解析:选BC.由图甲知,R 1>R 2, A 错.由闭合电路欧姆定律知,滑片向右移,总电阻减小,电流增大,R 1消耗的功率增大,B 对.由于R 1>R 2且串联,所以P 1>P 2,C 对.由串联电路的电压分配关系知,R 1、R 2两端电压永远不可能相等,D 错.8.如图电路中,电源电动势为E 、内阻为r ,R 0为定值电阻,电容器的电容为C .闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值,电压表示数的变化量为ΔU ,电流表示数的变化量为ΔI ,则( )A.电压表示数U 和电流表示数I 的比值不变B.变化过程中ΔU 和ΔI 的比值保持不变C.电阻R 0两端电压减小,减小量为ΔUD.电容器的带电量增大,增大量为C ΔU解析:选BD.由题图可知,R =U I,R 增大,则电压表的示数U 和电流表的示数I 的比值变大,故A 错误.根据闭合电路欧姆定律得:U =E -I (R 0+r ),由数学知识得知,ΔU ΔI=R 0+r ,保持不变,故B 正确.闭合开关S ,增大可变电阻R 的阻值后,电路中电流减小,由欧姆定律分析得知,电阻R 0两端的电压减小,R 两端的电压增大,而它们的总电压即路端电压增大,所以电阻R 0两端的电压减小量小于ΔU ,故C 错误.电容器两极板间的电压等于R 两端的电压,可知电容器板间电压增大,带电量增大,增大量为C ΔU ,D 正确.9.如图所示,直线OAC 为某一直流电源的总功率P 随电流I 变化的图线,曲线OBC 为同一直流电源内部发热功率P r 随电流I 变化的图线,若A 、B 对应的横坐标为2 A ,则下列说法正确的是( )A.电源电动势为3 V ,内阻为3 ΩB.线段AB 表示的功率为2 WC.电流为2 A 时,外电路的电阻为0.5 ΩD.电流为3 A 时,外电路的电阻为2 Ω解析:选BC.由题图可知,当电流I =3 A 时,电源总功率P =IE =9 W ,由此可知电源的电动势E =3 V.直线与曲线的交点表示内部发热功率等于电源的总功率,即P r =I 2r =IE ,得r =1 Ω,故 A 错误;P rB =I ′2r =22×1 W =4 W ,P A =I ′E =2×3 W =6 W ,则P AB =(6-4)W =2 W ,故B 正确;当电流I ′=2 A 时,由I =E R +r得外电阻R =E I -r =0.5 Ω,当电流I =3A 时,得R =0,故C 正确、D 错误.10.如图所示,电灯L 标有“4 V ,1 W ”的字样,滑动变阻器R 总电阻为50 Ω,当滑片P 滑至某位置时,L 恰好正常发光,此时电流表示数为0.45 A ,由于外电路某处发生故障,电灯L 突然熄灭,此时电流表示数为0.5 A ,电压表示数为10 V.若导线完好,电路中各处接触良好,电表均为理想电表,则下列判断正确的是( )A.发生的故障是断路B.发生的故障是短路C.电源的电动势为12.5 V 、内阻为0.5 ΩD.发生故障前,滑动变阻器接入电路的阻值为20 Ω解析:选AD.电灯熄灭之后电流表示数增大,说明路端电压增大,则外电阻增大,发生的故障是断路,A 对、B 错;电流表示数为0.5 A ,电压表示数为10 V ,则R 2=U I=20 Ω,电灯正常发光I =P U L =0.25 A ,滑动变阻器接入电路的阻值R =U -U L I =0.45×20-40.25Ω=20 Ω,根据闭合电路欧姆定律E =U +Ir ,可得E =10+0.5r ,E =9+(0.45+0.25)r ,计算可得E =12.5 V 、r =5 Ω,C 错,D 对.三、非选择题(本题共3小题,共40分.解答时应写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤,只写出最后答案的不能得分.有数值计算的题,答案中必须明确写出数值和单位)11.(12分)用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一个表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60 mA 的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1 Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:甲乙(1)仪器连线如图甲所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a 为________(选填“红”或“黑”)色.(2)若适当调节电阻箱后,图乙中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图乙(a)、(b)、(c)所示,则多用电表的读数为________ Ω,电流表的读数为________mA,电阻箱的读数为________ Ω.(3)计算得到多用电表内电池的电动势为________ V.(保留3位有效数字)解析:(1)多用电表在使用时必须使电流从红表笔(正接线柱)流进,黑表笔(负接线柱)流出,串联的电流表也必须使电流从正接线柱流进,负接线柱流出,所以可以判断电流是从a 表笔流出的,为黑表笔.(2)多用电表用×1 Ω挡,由图示(a)可知,其示数为14.0×1 Ω=14.0 Ω;电流表的量程是60 mA,由图示(b)可知,其分度值为1 mA,示数为53.0 mA;电阻箱的读数为:0×100 Ω+0×10 Ω+4×1 Ω+6×0.1 Ω=4.6 Ω.(3)当表头短接时电路电流最大为表头的满偏电流I g=Er+R+r g,将R g取为r+r g+R为多用电表的内阻,当待测电阻等于R g时,这时表头半偏,表针指在欧姆表盘的中值上,所以R g又称为中值电阻.当选择×1 Ω挡测量时中值电阻直接在欧姆表盘上读数为15 Ω,在(2)中多用电表外的电阻为多用电表的读数14.0 Ω,干路电流是53.0 mA,则电源电动势是E=I(R内+R外)=0.053×(15+14) V=1.537 V≈1.54 V.答案:(1)黑(2)14.053.0 4.6(3)1.5412.(14分)(2018·淄博第六中学检测)利用电动机通过如图所示的电路提升重物,已知电源电动势E=6 V,电源内阻r=1 Ω,电阻R=3 Ω,重物质量m=0.10 kg,当将重物固定时,理想电压表的示数为5 V,当重物不固定,且电动机最后以稳定的速度匀速提升重物时,电压表的示数为5.5 V,(不计摩擦,g取10 m/s2).求:(1)串联入电路的电动机内阻为多大?(2)重物匀速上升时的速度大小.解析:(1)由题,电源电动势E =6 V ,电源内阻r =1 Ω,当将重物固定时,电压表的示数为5 V ,则根据闭合电路欧姆定律得电路中电流为I =E -U r=1 A 电动机的电阻R M =U -IR I=2 Ω. (2)当重物匀速上升时,电压表的示数为U ′=5.5 V ,电路中电流为I ′=E -U ′r=0.5 A 电动机两端的电压为U M =E -I ′(R +r )=6-0.5×(3+1) V =4 V故电动机的输入功率P =U M I ′=4×0.5 W =2 W根据能量转化和守恒定律得U M I ′=mg v +I ′2R M代入解得,v =1.5 m/s.答案:(1)2 Ω (2)1.5 m/s13.(14分)(2018·济南高二区县联考)如图所示,变阻器R 2的最大电阻是10 Ω,R 3=5 Ω,电源的内电阻r =1 Ω,当电键S 闭合,变阻器的滑片在中点位置时,电源的总功率为16 W ,电源的输出功率为12 W.此时电灯R 1正常发光,求:(1)电灯阻值R 1是多少?(设R 1阻值恒定不变)(2)当电键S 断开时,要使电灯正常工作,应使变阻器的电阻改变为多少?解析:(1)当电键S 闭合时,由P 总-P 出=I 2r 得:I =P 总-P 出r =16-121A =2 A 由P 总=EI ,得:E =P 总I =162V =8 V 路端电压U =E -Ir =8 V -2×1 V =6 V通过R 3的电流为I 3=U R 3=65A =1.2 A ,通过电灯的电流为I 2=I -I 3=(2-1.2) A =0.8 A 电灯R 1的阻值R 1=U -I 2R 2I 2=6-0.8×50.8`Ω=2.5 Ω. (2)由部分电路欧姆定律得:U =I 3R 3I =I 3+I 1I 1=I -I 3=(2-1.2) A =0.8 A又可知电灯额定电流I 额=0.8 A由闭合电路欧姆定律得:E =I 额(r +R 1+R 2)由上式并代入数据得:R 2=6.5 Ω.答案:(1)2.5 Ω (2)6.5 Ω情感语录1.爱情合适就好,不要委屈将就,只要随意,彼此之间不要太大压力2.时间会把最正确的人带到你身边,在此之前,你要做的,是好好的照顾自己3.女人的眼泪是最无用的液体,但你让女人流泪说明你很无用4.总有一天,你会遇上那个人,陪你看日出,直到你的人生落幕5.最美的感动是我以为人去楼空的时候你依然在6.我莫名其妙的地笑了,原来只因为想到了你7.会离开的都是废品,能抢走的都是垃圾8.其实你不知道,如果可以,我愿意把整颗心都刻满你的名字9.女人谁不愿意青春永驻,但我愿意用来换一个疼我的你10.我们和好吧,我想和你拌嘴吵架,想闹小脾气,想为了你哭鼻子,我想你了11.如此情深,却难以启齿。
逻辑电路和自动控制1、关于逻辑电路和自动控制,下列说法正确的是( )A.基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门和“非”门等B.开关A或B接通,灯泡均会亮,这是“非”逻辑功能电路C.开关断开时灯亮,接通时熄灭,这是“与”逻辑功能电路D.开关A和B同时接通灯泡才亮,这是“或”逻辑功能电路2、在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“0”,B端输入的电信号“0”时,则在C端和D端输出的电信号分别为( )A.1和0B.0和1C.1和1D.0和03、如图所示的逻辑电路中能让小灯泡亮起来的是( )A. B.C. D.4、走廊里有一盏电灯,在走廊两端各有一个开关,我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮,那么设计的电路为( )A.“与”门电路B.“非”门电路C.“或”门电路D.上述答案都有可能5、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,虚线框内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为非门电路D.M为热敏电阻,N为或门电路6、某同学研究重庆南开图书馆新的借阅系统发现,使用饭卡(IC卡)刷卡登记时,所借阅的书还得在消磁系统上消磁(否则出门时会报警),这样才能成功借阅自己喜欢的书籍,这种逻辑关系属于( )A."非"门B."或"门C."与"门D."与非"门7、如图所示为一个逻辑电平检测电路,A与被测点相接,则( )A.A为低电平,LED发光B.A为高电平,LED发光C.A为低电平,LED不发光D.A为高电平,LED不发光8、在如图所示的复合电路中,A、B、C为门电路的输入端,现欲使Y输出“0”,如果C 输入端为“0”,则A、B两端分别输入( )A.0 0B.0 1C.1 0D.1 19、如图所示为由二极管构成的逻辑电路,A、B为输入端,Y为输出端,高电位用“1”表示,低电位用“0”表示,则( )A.A=0,B=0时,Y=0B.A=1,B=0时,Y=1C.A=0,B=1时,Y=1D.A=1,B=1时,Y=110、某电视台的大型娱乐节目中,由三名导师共同对参赛选手做出评判。
自我小测夯基达标1.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权.假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()A.与门B.非门C.或门D.与非门2.下图是一个复合门电路,由一个x门电路与一个非门组成,若整个电路成为一个与门,则x电路应是…()A.与门B.或门C.与非门D.或非门3.如下图是一个三输入端复合门电路,当C端输入“1”时,A、B端输入为何时输出端Y输出“1”()A.00B.01C.10D.114.如下图所示,一个三输入端复合门电路,当输入为“101”时,输出为______________.(填“0”或“1”)能力提升5.在如下图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为( )A.1和0B.0和1C.1和1D.0和06.与非门可以改装成一个非门,方法为只用一个输入端如A端,而另一个输入端B端输入稳定信号,则为把与非门改装成非门,B端应始终输入____________.(填“0”或“1”)7.某同学设计了一个楼道应急灯的控制电路,如下图所示,当电网停电时,应急灯自动打开,来电时,应急灯自动熄灭.图中R1、R2为分压电阻,以使门电路获得合适的电压,J为应急灯开关控制继电器(图中未画应急灯电路),请在虚线框内填入需要的门电路符号.拓展探究8.在举重比赛中,有甲、乙、丙三名裁判,其中甲为主裁判,乙、丙为副裁判,当主裁判和一名以上(包括一名)副裁判认为运动员上举合格后,才可发出合格信号.试列出其真值表.参考答案1答案:A2解析:根据“与门”的真值表,这个电路中若A、B同时输入“1”,是与“非门”的“1”相结合,到输出端Y输出为“1”,所以x门电路的输出应为“0”,所以x门电路应为“与非门”电路.答案:C3答案:D4解析:A、B输入端输入一个“与门”,当输入“10”时,输出为“0”,再和C输入到一个“或门”,一端输入“1”,根据“或门”的特点,最后输出应为1.答案:15解析:首先从“非”门电路入手,当B端输入电信号“0”时,D端输出电信号为“1”,所以“与”门电路的两输入均为“1”,因此C端输出电信号为“1”.因此C项正确.其他选项均不对.答案:C6答案:17答案:8解析:设甲、乙、丙三名裁判的裁判意见为逻辑变量A、B、C,裁判结果为Z.并且对于A、B、C设:判上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.对于Z设:上举合格为逻辑“1”,不合格为逻辑“0”.根据题意及上述假设可列出真值表.答案:真值表如下表所示.输入结果A B C Z0 0 0 00 0 1 00 1 1 00 1 0 01 0 0 01 0 1 11 1 0 11 1 1 1。
逻辑电路与自动控制一、选择题1.隧道里有一个报警器,在隧道的两端各有一个开关,在出现危险时要求不论接通哪一个开关都能使报警器报警,那么应设计的电路为( )A.“与”门电路B.“或”门电路C.“非”门电路D.上述答案都有可能解析:选B.要求不论接通哪一个开关都能使报警器报警,这体现了“或”逻辑关系,故选B.2.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投反对票时输入“0”,投赞成或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系( )A.“与”门B.“非”门C.“或”门D.“与非”门解析:选A.联合国规定,只要常任理事国有一个反对,提案就不能通过.这和“与”门的逻辑关系一致.故选A.3.(多选)下列是逻辑门真值表中的一些数值的说法,其中正确的是( )A.在“与”门中,当S1=0、S2=1时,Z=0B.在“或”门中,当S1=0、S2=1时,Z=0C.在“或”门中,当S1=0、S2=0时,Z=0D.在“非”门中,当输入为“0”时,输出必为“1”解析:选ACD.根据逻辑门电路的特点可知,对“与”门,两事件都满足后才能成立,故A正确,“或”门电路,只要有一个满足则成立,故C正确,B错误.“非”门中两种关系相反,故D 正确.4.(龙岩质检)图中甲、乙、丙表示“或”门、“与”门或者“非”门的输入信号或输出信号,下列说法中正确的是( )A.若甲、丙为输入信号,乙为输出信号,则该电路是“或”门电路B.若甲为输入信号,乙为输出信号,则该电路是“非”门电路C.若乙、丙为输入信号,甲为输出信号,则该电路是“与”门电路D.若甲、乙为输入信号,丙为输出信号,则该电路是“与”门电路解析:选B.若甲、丙为输入信号,乙为输出信号,则对应关系分别为“0、1、1”、“1、1、0”,若乙、丙为输入信号,甲为输出信号,对应关系是“1、1、0”,“0、1、1”不属于常见三种门电路之一,A、C错误,若甲为输入信号,乙为输出信号,则对应关系是“0、1”、“1、0”,反映了相反的一种关系,属于“非”门,B正确,若甲、乙为输入信号,丙为输出信号,则对应关系是“0、1、1”、“1、0、1”,反映了“或”的逻辑关系,D错误.故选B.5.一个门电路的两个输入端A、B与输出端Z的波形如图所示,则可知该门电路是( )A.“与”门B.“或”门C.“与非”门D.“或非”门解析:选C.从图中可以看出其真值表如下表所示.由此可以看出,该门电路是“与非”门.故选C.6.在如图所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为( )A.1和0 B.0和1C.1和1 D.0和0解析:选C.B端输入电信号“0”时,非门输出信号为“1”,所以D端为“1”;A端输入信号也为“1”,与门电路,两输入端都为“1”,则输出为“1”,故选C.7.如图为二极管所构成的逻辑电路,A、B为输入端,Z为输出端(设输入、输出端高电位为1,低电位为0),则下列说法正确的是( )A.A=0、B=0时,Z=1B.A=0、B=1时,Z=0C.A=1、B=0时,Z=0D.A=1、B=1时,Z=1解析:选D.当A、B有一个为高电位1时,与之对应的二极管导通,有电流流过R,R两端有电压,Z为高电位1,可知题图为“或”门电路,故选D.8.(多选)如图所示为包含逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡,光照射电阻R′时,其阻值将变得远小于R.当电阻R′受到光照射时小灯泡( )A.发光B.不发光C.a点电势高D.b点电势高解析:选AC.该逻辑电路为“非”门电路,当电阻R′受到光照射时R′两端电势差趋近于零,由于非门电路输入端为低电势,故输出端为高电势,小灯泡L将发光,故选AC.9.如图所示为由“与”门、“或”门、“非”门三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路,A、B、C为输入端,Z为输出端,在完成下面的真值表时,输出端Z空格中从上到下依次填写都正确的是( )A.00010101 B.00000010C.00101010 D.以上答案都不正确解析:选C.三个基本逻辑电路组成一个组合逻辑电路,由图可得:或门和非门的输出端即为☆10.某电热水器的恒温控制原理图如图.当温度低时,热敏电阻的阻值很大,温度高时热敏电阻的阻值就很小.如果热水器中没有水时,电路中BC部分就处于断路.只有当热水器中有水,且水温低于某一数值时,发热器才会开启并加热,否则便会关掉.某同学分析列出逻辑电路的真值表,则虚线框内逻辑电路L的类型以及其真值表中X、Y处的逻辑值分别为( )A.L应为“与”门电路,X、Y的值都为0B.L应为“或”门电路,X、Y的值都为1C.L应为“与”门电路,X、Y的值都为1D.L应为“与非”门电路,X、Y的值都为1解析:选A.该题考查门电路的分析与应用,解题的关键是确定输入端和输出端的电势高低.要发热器发热则应该使门电路的输出端输出为高电势,当水箱中有水且温度低于某一数值时,才能使发热器发热,所以该电路是“与”门电路,由“与”门的逻辑关系知,当输入为“0 1”时,其输出为“0”,亦即水箱中有水但水温不低,所以不用加热,输出低电势;当输入为“1 0”时,其输出为“0”,即水箱中无水,水温低于某一数值,所以不能加热.二、非选择题11.如图所示为某报警装置示意图,该报警装置在一扇门、两扇窗上各装有一个联动开关,门、窗未关上时,开关不闭合,只要有一个开关未闭合,报警器就会报警.该报警装置中用了两个串联的逻辑电路,虚线框甲内应选用________门电路,虚线框乙内应选用________门电路.(选填“与”、“或”、“非”)解析:解题的关键是判断输入、输出端电势的高低.由题意知只要有一个开关未闭合,报警器就会报警,结合“或”门的特点知虚线框甲内应选用“或”门;虚线框乙内也应选用“或”门.答案:“或”“或”☆12.某同学设计了一个路灯自动控制门电路(如图所示),天黑了,让路灯自动接通,天亮了,让路灯自动熄灭.图中R G是一个光敏电阻,当有光线照射时,光敏电阻的阻值会显著地减小.R是可调电阻,起分压作用.J为路灯总开关——控制继电器(图中未画路灯电路).(1)请在虚线框内填入需要的门电路符号.(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮,现要调节自动控制装置,使得它在天色较暗时才会自动接通开关,应如何调节R?说明道理.解析:(1)如图所示.(2)应使R增大.当天色还比较亮时,因光线照射,光敏电阻的阻值较小,但不是很小,此时R的分压较低,从而会使非门输出一高电压而激发继电器工作,所以应增大R,使非门输入端电压升高,而输出一低电压,使继电器处于断开状态.答案:见解析。
同步测控我夯基,我达标1.在基本的逻辑门电路中,当输入信号中有一个为“0”时,输出信号为“0”的逻辑门电路是( )A.“与”门B.“或”门C.“非”门D.以上都不对解析:输入信号有一个为“0”时,“与”门电路的输出信号为“0”;“或”门电路输出什么信号要看另一个输入信号为什么,若另一个输入信号为“1”,那么“或”门电路输出信号为“1”;“非”门电路输入“0”时,输出“1”.答案:A2.如图所示是逻辑电路图及其真值表,此逻辑电路为__________门电路,在真值表中X处的逻辑值为__________.输入结果A B Z0 0 00 1 11 0 X1 1 1个合上时,用电器就工作的为“或”门;开关合上用电器不工作,开关断开,用电器才工作的为“非”门.从真值表中可以看出,只有B合上时用电器工作,两个都合上时也工作,所以为“或”门,所以X应为1.答案:“或” 13.下图表示“与”门输入端A、B的电势随时间变化的关系,请在下面所给的坐标系中画出输出端的电势随时间变化的关系.A(U A) B(U B) Z1 1 11 0 01 1 10 0 00 1 00 0 01 1 1Z答案:上图4.如图所示,为温度报警器的示意图,R0为一热敏电阻,下列对此电路的分析正确的是( )A.当R0的温度升高时,R0减小,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声.B.当R0的温度升高时,R0减小,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声.C.当增大R1时,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声.D.当增大R1时,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声.解析:当R0的温度升高时其电阻会减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会叫;当R1增大时,R0上消耗的电压减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器报警.答案:BC5.如图所示为一逻辑电路,根据电路完成它的真值表.输入输出A B C1 01 1输出的结果应是“1”“0”.答案:“1” “0”我综合,我发展6.如图所示为由“与”门、“或”门、“非”门三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路,A、B、C为输入端,Z为输出端,在完成下面的真值表时,输出端Z空格中从上到下依次填写都正确的是( )A B C Z0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1A.00010101B.00000010C.00101010D.以上答案都不正确解析:三个基本逻辑电路组成一个组合逻辑电路,由图可得:“或”门和“非”门的输出端即为A B C0 0 00 0 10 1 00 1 11 0 01 0 11 1 01 1 1Z1Z2Z0 1 00 0 01 1 11 0 01 1 11 0 01 1 11 0 07.一个机要仓库有一扇很大的电动仓库门,门上装有三把电动锁,三个机要员各有一把锁上的钥匙,只有三人同时转动自己的钥匙(闭合自己的开关),才能通过一个继电器把门打开,如图,图中的S1、S2、S3是三个锁内的开关,J为继电器(图中未画出电动机的电路),请在方框内画出符合要求的3输入的门电路符号.解析:因为必须要三个条件同时成立结果才能成立,所以应该是与门电路.答案:。
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一、单项选择题
1.逻辑电路的信号有两种状态:一是高电位状态,用“1”表示,二是低电位状态,用“0”表示.关于这里的“1”和“0”,下列说法中正确的是()
A.“1”表示电压为1 V,“0”表示电压为0 V
B.“1”表示电压大于或等于1 V,“0”表示电压一定为0 V
C.“1”和“0”是逻辑关系的两种可能的取值,不表示具体的数字
D.“1”表示该点与电源正极相连,“0”表示该点与电源负极相连
解析:选C.门电路是用来控制信号的“通过”或“截止”的一种开关电路.根据指定条件,门电路对输入、输出的因果关系做出判断.门电路的输入、输出信号都以电位高低来表示.若把高电位看做有信号,表示某个条件存在或信号能通过,以符号“1”表示;把低电位看做无信号,表示某个条件不存在或信号不能通过,以符号“0”表示.所以“1”和“0”只是两个符号,是两种变量的可能的取值.
2.在基本的逻辑门电路中,当输入信号中有一个为“0”时,输出信号为“0”的逻辑门电路是()
A.“与”门B.“或”门
C.“非”门D.以上都不对
解析:选A.输入信号有一个为“0”时,与门电路的输出信号为“0”;或门电路输出什么信号要看另一个输入信号是什么,若另一个输入信号为“1”,那么或门电路输出信号为“1”;非门电路输入“0”时,输出“1”.
3.“与”门电路的逻辑关系可表示为Z=A×B,则下列结果不.正确的是()
A.0×0=0 B.0×1=1
C.1×0=0 D.1×1=1
解析:选B.根据“与”门电路的特点知,当都输入“0”时,输出为“0”,都输入“1”时输出为“1”,当输入一个为“0”一个为“1”时输出为“0”,选项ACD正确,B错误.4.联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权,假设设计一个表决器,常任理事国投
反对票时输入“0”,投赞成票时或弃权时输入“1”,提案通过为“1”,通不过为“0”,则这个表决器应具有哪种逻辑关系()
A.“与”门B.“或”门
C.“非”门D.“与非”门
解析:选A.只有所有常任理事国都不反对,提案才能通过,其逻辑关系符号为“与”门,选项A正确.
5.现代银行管理系统中都有自动取款机,若能取出钱款,账号、密码必须都正确,它反映的逻辑关系是()
A.“与”B.“或”
C.“非”D.都不正确
解析:选A.条件同时满足,可判断是“与”逻辑关系.
6.两个人负责安装一个炸药包,然后启爆,两个人分别控制两个相串联的开关,只有当两个人都撤出危险区,在安全区把开关接通时,炸药包才能爆炸,如果有一个人未撤出危险区,开关没有接通,炸药包就不能启爆,这就是“与”的概念.如果用“0”表示不启爆,“1”表示启爆,用符号“×”表示“与”的运算符号,则下列运算式不.正确的是() A.0×0=0,表示二人都不启爆,炸药包不爆炸
B.0×1=1,表示一人不启爆,另一人启爆,炸药包爆炸
C.1×0=0,表示一人启爆,另一人不启爆,炸药包不爆炸
D.1×1=1,表示二人都启爆,炸药包爆炸
解析:选B.只有两个都接通开关时,炸药包才能爆炸,这是“与”逻辑关系,对于“与”逻辑关系,只有输入都为“1”时输出才是“1”,只要输入有一个是“0”,则输出为“0”,故A、C、D正确,B错误.
7.如图4-4-11所示
图4-4-11
为包含逻辑电路的一个简单电路图,L为小灯泡,光照射电阻R′时,其阻值将变得远小于R.当电阻R′受到光照射时小灯泡L将()
①发光②不发光③a点电势高④b点电势高
A.①③B.①④
C.②③D.②④
解析:选A.该逻辑电路为“非”门电路,当电阻R′受到光照射时R′两端电势差趋近
于零,小灯泡L将发光,①正确.由于非门电路输入端为低电势,故输出端为高电势,③正确.答案为A.
8.如图4-4-12所示为三个门电路符号,A输入端全为“1”,B输入端全为“0”,下列判断正确的是()
图4-4-12
A.甲为“非”门,输出为“1”
B.乙为“与”门,输出为“0”
C.乙为“或”门,输出为“1”
D.丙为“与”门,输出为“1”
解析:选C.甲为“非”门,输出为“0”,乙为“或”门,输出为“1”,丙为“与”门,输出为“0”,只有选项C正确.
9.(2011年福州高二检测)请根据下面所列的真值表,从四幅图中选出与之相对应的一个门电路()
输入输出
A B Q
00 1
01 1
10 1
110
解析:选D.从真值表可看出不是单一的“与”、“或”关系,更不是单一的“非”关系,一定对应一个复合门电路,从真值表分析可得,应为“与非”复合门电路,D选项正确.
10.
图4-4-13
如图4-4-13所示,为温度报警器的示意图,R0为一热敏电阻,下列对此电路的分析
正确的是()
A.当R0的温度升高时,R0减小,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声
B.当R0的温度升高时,R0增大,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声
C.当增大R1时,A端电势升高,Y端的电势降低,蜂鸣器就会发出报警声
D.当增大R1时,A端电势降低,Y端的电势升高,蜂鸣器就会发出报警声
解析:选C.R0为热敏电阻,当R0的温度升高时其电阻会减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器会叫;当R1增大时,R0上消耗的电压减小,A端电势升高,Y端电势降低,蜂鸣器报警.
二、非选择题
11.楼梯过道中的电灯往往采用如图4-4-14所示的电路控制.设高电压为“1”,低电压为“0”,试讨论灯泡L的亮暗情况,并列出真值表.
输入输出
A B Z
图4-4-14
解析:设高电压为“1”,低电压为“0”.由题图可知A接低,B接低,灯不亮;A接低,B接高,灯亮;A接高,B接低,灯亮;A接高,B接高,灯不亮,列出真值表如下.
输入输出
A B Z
000
01 1
10 1
110
答案:见解析
12.“神七问天”令国人振奋,可当宇航员出舱时,上天却和我们开了个玩笑——舱内火警报警器响了!好在宇航员冷静处置,才知道这是误报,以下是火警报警器原理(如图4-4-15),调节电位器使蜂鸣器正好不报警,然后用火焰靠近热敏电阻,蜂鸣器就会发出报
警信号.在不报警时,P为低电位记“0”,报警时,P为高电位记“1”.问:
图4-4-15
(1)报警时,A点电位为高电位“1”还是低电位“0”?
(2)简述为什么当火焰靠近热敏电阻时会报警?
解析:(1)报警时,P点为高电位“1”,由于此电路运用了“非”门电路,输出端P为高电位时,输入端A点一定是低电位“0”.
(2)当火焰靠近热敏电阻时,其阻值要减小,于是A点电位降低,输出端P点电位升高,蜂鸣器鸣响报警.
答案:见解析。