2022-2022学年高中物理第2章恒定电流第11节简单的逻辑电路练习含解析新人教版选修3-1.doc

第11节　简单的逻辑电路
一、选择题
1．夜间，居民楼的楼道里只是偶尔有人经过，“长明灯〞会造成浪费．科研人员利用“光敏〞材料制成“光控开关〞——天黑时自动闭合，天亮时自动断开；利用“声敏〞材料制成“声控开关〞——当有人走动发出声音时自动闭合，无人走动时自动断开．假设将这两种开关配合使用，就可以使楼道里的灯变的“聪明〞．这种“聪明〞的电路是图中的(　　)
解析：选D　在白天时，一般不需要灯照明；天黑以后，特别是夜深人静时，一般也不需要灯照明，也就是说天黑且人在楼道里走动时需要．对于选项A，“声控开关〞闭合时，发生短路；对于选项B，不管是“光控开关〞，还是“声控开关〞各自都能让灯发光，节能目的达不到；对于选项C，“光控开关〞闭合时，发生短路；对于选项D，“光控开关〞与“声控开关〞同时闭合时，灯才亮，所以到达节能的目的．
2.一个门电路的两个输入端A、B与输出端Z的波形如下图，那么可知该门电路是(　　)
A．“与〞门
B．“或〞门
C．“与非〞门
D．“或非〞门
解析：选C　“与〞门的特点是事件的所有条件满足，事件才能发生．“或〞门的特点是只要有一个条件满足，事件就能发生．“非〞门的特点是输入状态和输出状态完全相反．将A、B、C、D四个选项中的门电路分别代入，该门电路为“与非〞门，C选项正确．
3．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，假设能使不管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
解析：选C　假设能使不管哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么所满足的关系为“或〞逻辑，所设计的电路为“或〞门电路，C选项正确．
4．在如图的逻辑电路中，当A端输入电信号“1〞、B端输入电信号“1〞时，那么在C和D端输出的电信号分别为(　　)
A．1和0 B．0和1
C．1和1 D．0和0
解析：选D　对于“非〞门，输入端为“1〞，输出端D为“0〞；对于“与〞门，输入端为“1〞和“0〞，输出端C为“0〞，D选项正确．
5．如下图为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间变化关系的图象，那么以下选项中能正确反映该门电路输出端电势随时间变化关系的图象是(　　)
解析：选A　由题图可以看出该电路为“与〞门电路，因此只有当A、B的电势均为高电势时，Y才为高电势，A正确．
6．(多项选择)如图是一个三输入端复合门电路，以下说法正确的选项是(　　)
A．当输入111时输出是1
B．当输入000时输出是0
C．当输入101时输出是0
D．当输入100时输出是1
解析：选AB　分析门电路可知，A、 B为“与〞门电路的输入端，C和“与〞门电路的输出端组成“或〞门电路的输入端，根据门电路规律可知，当输入111时输出是1，当输入000时输出是0，当输入101时输出是1，当输入100时输出是0，A、B选项正确；C、D选项错误．
7．如图是一个简单的车门报警电路图，图中的开关S1、S2分别装在汽车的两扇门上，只要有车门翻开(电路处于开路状态)，发光二极管就发光报警，请根据报警装置的要求，指出虚线方框是何种门电路(　　)
A．“与〞门 B．“或〞门
C．“非〞门 D．“与非〞门
解析：选B　车门中只要有一个车门翻开，报警电路即应当工作，那么可知应为“或〞门电路．应选B．
8．如下图，由根本门电路组成的四个电路，其中能使小灯泡发光的是(　　)
解析：选D　要使小灯泡发光，就得使它两端的电压为高电压．A图为“非〞门，“1〞经它输出0；B图是“与〞门，“1〞与“0〞经它输出“0〞；C图为“或〞门，“0〞与“0〞经它输出“0〞；D图中，“1〞与“0〞经它输出“1〞，小灯泡两端得到高电压，小灯泡发光，D正确．
9.如图为监控汽车平安带使用情况的报警电路，S为汽车启动开关，汽车启动时S闭合．RT为平安带使用情况检测传感器，驾驶员未系平安带时其阻值较小，系好平安带后RT阻值变大，且远大于R1.要求当驾驶员启动汽车但未系平安带时蜂鸣器报警．那么在图中虚线框内应接入的元件是(　　)
A．“非〞门 B．“或〞门
C．“与〞门 D．“与非〞门
解析：选C　未系平安带时蜂鸣器报警，说明蜂鸣器两端有高电压，即输出端为高电势，蜂鸣器两个输入端已有一个是高电势，系平安带时，RT阻值大，两端电势差也大，即输入端为低电势，此时蜂鸣器不报警，知输出端为低电势．所以该元件为“与〞门．C选项正确．
10．(多项选择)如下图为由二极管构成的逻辑电路，A、B为输入端，Y为输出端，高电位用真值“1〞表示，低电位用真值“0〞表示，那么(　　)
A．A＝0，B＝0时Y＝0 B．A＝1，B＝0时Y＝1
C．A＝0，B＝1时Y＝1 D．A＝1，B＝1时Y＝1
解析：选AD　二极管具有单向导电性，由图可知，当有一个二极管导通时，Y输出即为低电位，故在图中相当于一个“与〞门电路，当AB都输入低电位时，输出低电位；当AB都输入高电位时，输出高电位，当AB中只有一端输入低电位，那么输出低电位，故A、D正确，B、C错误．
二、非选择题
11．如下图为门电路的输入端A、B的输入波形图，请画出该门电路的输出端Z的输出信号的波形图．
解析：首先知道所接门电路为“与〞门，当两个输入端都为高电势时，输出才为高电势，其真值表为：0,0,0；0,1,0；1,0,0；1,1,1.故其输出信号的波形图为：
答案：见解析
12．某银行有一扇很大的电动仓库门，门上装有三把电动锁，三位保管员各有一把锁的钥匙，只有三位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翻开，图中S1、S2、S3是三把电动锁内的开关，J为继电器(图中未画出电动机电路)，请在以下图中画出需要的门电路符号．
解析：由题意知三位同时闭合自己的开关，才能把门翻开，显然是“与〞门电路．
答案：如图
13．火警自动报警器用“非〞门、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等如下图连接，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，蜂鸣器就会发生报警信号．在不报警时，P为低电位记“0〞，报警时，P为高电位记“1〞．试问：
(1)报警时，A点电位为高电位“1〞还是低电位“0〞？
(2)当用火焰靠近热敏电阻时，热敏电阻的阻值是增大还是减小？
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)题图的等效电路图如下图．
当火焰靠近热敏电阻时，蜂鸣器报警，说明此时P点为高电位，A点为低电位，也就是说热敏电阻两端的电压减小，由电路图可知，热敏电阻的阻值减小．
答案：(1)低电位“0〞　(2)热敏电阻的阻值减小