4.4科学用电 同步练习（word解析版）

2021-2022学年鲁科版（2019）必修第三册
4.4科学用电
同步练习（解析版）
1．教学楼走廊里有一盏电灯，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．“或”门电路
C．“非”门电路
D．上述答案都有可能
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”，联合国规定，只要常任理事国有一个反对，提案就不能通过，这个表决器应具有哪种逻辑关系（　　）
A．“或”门
B．“与”门
C．“非”门
D．“或非”门
3．投影仪的光源是强光灯泡，发光时必须用风扇给予降温。现设计投影仪的简易电路，要求：带动风扇的电动机先启动后，灯泡才可以发光；电动机未启动，灯泡绝对不可以发光。电动机的电路元件符号是M，图中符合设计要求的是（　　）
A．
B．
C．
D．
4．如图所示，甲、乙、丙三个逻辑电路的符号分别表示（
）
A．“与”门、“或”门、“非”门
B．“与”门、“非”门
、“或”门
C．“或”门、“与”门、“非”门
D．“或”门、“非”门
、“与”门
5．如图所示为一个简单的报警器电路图，下列说法正确的是
（
）
A．Sl，S2都合上时报警器发声；
B．Sl断开，S2合上时报警器发声；
C．Sl，S2都断开时报警器发声；
D．Sl闭合，S2断开时报警器发声．
6．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
7．下列关于家庭电路与安全用电的说法正确的是（　　）
A．家庭电路中控制用电器的开关应接在火线和用电器之间
B．电冰箱使用三脚插头，是为了防止电流过大引起火灾
C．在家庭电路中，同时工作的用电器越多，总电阻越大
D．使用测电笔时，手不能接触笔尾的金属体，防止电流通过人体，造成触电事故
8．联合国安理会每个常任理事国都拥有否决权，只要有一个理事国不通过，提案都无法通过．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．都不是
9．右表是“与”门的真值表，该真值表中和分别是（　　）
输入
输出
0
0
0
1
0
0
1
0
1
1
A．0，0
B．0，1
C．1，0
D．1，1
10．是由“与”门、“或”门和“非”门三个基本逻辑电路组成的一个组合逻辑电路，其中A、B、C为输入端，Y为输出端，在完成下面的真值表时，输出端Y空格中从左到右依次填写都正确的是（　　）
A
0
0
0
0
1
1
1
1
B
0
0
1
1
0
0
1
1
C
0
1
0
1
0
1
0
1
Y
A．00010101
B．00000010
C．00101010
D．以上答案都不正确
11．两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＝1，表示一人启爆，另一人不启爆，炸药包爆炸
D．1×1＝1，表示二人都启爆，炸药包爆炸
12．下列做法，符合安全用电规范的有
A．插拔电器插头前，先把湿手擦干
B．把多个大功率电器插在同一个插线板上
C．发现电线裸露后，立即请专业人员更换电线
D．移动用电设备时可以不断开电源
13．在如图复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使Y输出“0”，如果C
输入“0”，则A、B分别输入(
)
A．0；0
B．0；1
C．1；0
D．1；1
14．图（甲）表示“非”门电路中输入端A电压随时间变化关系，请在图（乙）画出输出端的电压随时间变化的关系。
15．如图中用电信号的方式标出了与门输入端A、B上的输入波形图，请在图中画出经过与门后的输出波形图，并在表中完成其真值表。
真值表
输入
输出
A
B
Z
0
0
1
0
0
1
1
1
16．如图所示的电路是电热水器中用“与”门电路制成的安全恒温加热器。图中X是热敏电阻，Y是可变电阻器，X、Y是串联的。A、B是“与”门的输入端，Z是输出端。J是接触器，装在盛水器的中部，跟电阻R串联。虚线框K表示继电器。当水温低于某温度和接触器被水淹没时，会触发继电器接通电路而对水进行加热。
(1)试完成电热水器中“与”门控制器的真值表；
(2)试解释加热器的工作原理。
17．炎炎夏日，居民家里的空调、电风扇等持续运转，大量用电器同时使用，往往会引起空气断路器“跳闸”请你解释原因并说出一条安全用电的注意事项。
参考答案
1．B
【详解】
不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，所满足的关系是“或”逻辑关系，即事件的某一个条件满足，该事件就能发生。
故选B。
2．B
【详解】
只要其中一个常任理事国投反对票，提案就不能通过．即只要一个输入为“0”，输出就为“0”，则该事件是“与”逻辑关系．故B正确，ACD错误。
故选B。
3．C
【详解】
电动机先启动后，灯泡才能发光，说明两者是并联关系（若串联，则同时工作），且灯泡所在支路有开关控制；电动机未启动，灯泡不发光；说明了电动机所在支路并没有开关，当接通干路开关后，电动机即可启动，C正确。
故选C。
4．A
【详解】
甲为“与”门符号，乙为“或”门符号，丙为“非”符号，A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
5．D
【详解】
当与门输出为高电压时报警器报警，当Sl闭合，S2断开时两个支路均输出高电压，所以与门输出为高电压。
故选D。
6．B
【详解】
由甲图可知，与门的输入端为1、0，则输出为0，蜂鸣器不发出声音；图乙为或门电路，输入端为1、0，则输出为1，蜂鸣器发出声音；图丙为非门电路，输入端为1，则输出为0，蜂鸣器不发出声音。
故选B。
7．A
【详解】
A．要控制用电器的开关应接在火线和用电器之间，这样在开关断开时，用电器上没有电，便于维修，A正确；
B．冰箱使用三脚插头，是为了将冰箱的金属外壳接地，防止因外壳漏电而发生触电事故，B错误；
C．家庭电路中各用电器是并联的，由并联电路特点知，并联电路总电阻的倒数等于各支路电阻倒数之和，同时工作的用电器越多（即并联电路的支路越多），并联电路的总电阻越小，C错误；
D．如果手不接触笔尾金属体，无论笔尖金属体接触火线还是零线，氖管都不发光，D错误。
故选A。
8．A
【详解】
根据联合国常任理事国表决情况可知，只要有一个反对，提案就通不过，能正确表示该表决器的逻辑关系应该是“与”门，故A正确。
故选A。
9．C
【详解】
“与”门的特点是：所有条件满足时，事件才能发生。若输入1和0时，输出0；若输入1和1时，输出1。
故选C。
10．C
【详解】
A、B为“或”门电路，其输出状态为“00111111”。C为“非”门电路，其输出状态为“10101010”。这两个输出端再作为“与”门输入端，故输出端Y的状态为“00101010”。C正确。
故选C。
11．AD
【详解】
只有两人都接通开关时，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；
故选AD。
12．AC
【详解】
A、水是电的导体，用湿手插拔电器插头，很容易发生触电事故，所以插拔电器插头前，先把湿手擦干，故选项A正确；
B、家庭电路中把多个大功率电器插在同一个插线板上，则会使电路中电流过大，而引起火灾，故选项B错误；
C、电线裸露在外，若有电时，容易发生触电事故，所以发现电线裸露后，立即请专业人员更换电线，故选项C正确；
D、移动用电设备时为防止漏电，发生触电事故，故要先断开电源，故选项D错误．
13．ABC
【详解】
当C端输入“0”，非门输出为“1”；输出端Y输出0时，可知与门的输出端应为0，则A、B端的输入分别为0，0或0，1或1，0。
A.
0；0与分析相符，故A正确。
B.
0；1与分析相符，故B正确。
C.
1；0与分析相符，故C正确。
D.
1；1与分析不符，故D错误。
14．见解析
【详解】
对于“非”门来说，输入端A为高电压时输出端Z为低电压，输入端A为低电压时输出端Z为高电压。所以可以画出其输出端Z的电压随时间的变化如下图所示。
15．见解析
【详解】
根据与门特点可知，输入有0，则为0，全1，输出1。图形如下
真值表
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
1
0
0
0
1
0
1
1
1
16．(1)
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
；(2)见解析
【详解】
(1)电热水器中“与”门控制器的真值表
输入
输出
A
B
Z
0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
1
(2)当水温上升时，热敏电阻X阻值减少，X两端电压减少，A端电势降低，温度越高，A端电势越低。当水温升高到某一预设温度时，A端电势接近零，此时A端状态为“0”；当水温低于预设温度时，A端电势高于0，处于“1”状态。当接触器浸没在水中时导通，B端电势接近，即B端处于“1”状态.当盛水器内水位降低，接触器不浸没在水中时，处于断开状态，B端电势接近零，即B端处于“0”状态。这时无论水温如何变化，继电器仍处于断开状态，可以防止热水器“干烧”，从而达到安全保护的目的。只有当水温低于预设状态（处于“1”状态），接触器浸没在水中（处于“1”）时，继电器才会接通，对水进行加热。
17．见解析
【详解】
根据
可知，在电压一定时，大量的用电器同时使用电路的总功率过大，干路总电流过大，引起空气断路器“跳闸”，
安全用电时需要注意不要同时使用大功率用电器，还要防止漏电，短路，不要用湿手碰开关、有金属外壳的用电器要使用三脚插头等。