4.4科学用电同步练习 （word版含答案）

鲁科版 （2019）必修第三册 4.4 科学用电 同步练习
一、单选题
1．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
2．如图所示为三个基本逻辑电路的符号，输入端全为“0”，输入端全为“1”，以下判断中正确的是（ ）
A．甲为“非”逻辑电路符号，输出为“0”
B．乙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”
C．乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”
D．丙为“与”逻辑电路符号，输出为“1”
3．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
4．如图所示为用“与”门构成的报警器电路。下列哪种情况下，报警器一定会报警？（　　）
A．S断开，P在a端 B．S闭合，P在a端
C．S断开，P在b端 D．S闭合，P在b端
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．“或”门 B．“与”门 C．“非”门 D．“或非”门
6．如图是由晶体二极管组成的有两个输入端的门电路，、是输入端，是输出端，电压表显示输出电压的值．下列有关门电路的说法中正确的是（ ）
A．门电路是“与”门关系，、都输入1，输出端有电压输出
B．门电路是“与”门关系，、都输入0，输出端无电压输出
C．门电路是“或”门关系，输入0，输入1，输出端有电压输出
D．门电路是“或”门关系，输入1，输入0，输出端无电压输出
7．门电路的真值表如表，它是（ ）
输入 输出
A B Q
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
A．“或”门电路 B．“非”门电路
C．“与”门电路 D．“与”“非”门电路
8．如图所示，两个开关并联起来控制同一个灯泡L，若定义开关接通为“1”，断开为“0”；定义灯泡亮为“1”，熄为“0”，则以下四表中能正确反映该电路控制条件和控制结果逻辑关系的是（　　）
A． B．
C． D．
9．如图所示的电路图是一个应用“非”门构成的一个简易火警报警电路，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
10．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
11．如图所示，电热水器金属内胆出水口加接一个电阻，在电热水器漏电且接地线失效时，能保障人的安全。当热水器漏电且接地线失效时，其金属内胆与大地间电压为220V，由于出水口处有电阻（简称“隔电电阻”）， 使人体两端的电压不高于12V，下列说法正确的是（　　）
A．“隔电电阻”应选用阻值较小的电阻
B．“隔电电阻”大于“人体电阻"，且两者串联
C．热水器漏电且接地线失效时，“隔电电阻”使人体内无电流通过
D．在电热水器漏电且接地线失效时，通过“隔电电阻”的电流远大于通过人体的电流，所以人是安全的
12．如图为监控汽车安全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．驾驶员未系安全带时开关S′闭合，系好安全带时S′断开．要求当驾驶员启动汽车但未系安全带时蜂鸣器报警．则在图中虚线框内应接入的门电路是(　　)
A．“非”门 B．“或”门 C．“与”门 D．“与非”门
13．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
14．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，则图中框、框中应是（ ）
A．为可变电阻，为热敏电阻
B．为热敏电阻，为开关
C．为热敏电阻，为可变电阻
D．、均为热敏电阻
15．如图所示是室外光控路灯的模拟电路，用发光二极管LED模仿路灯，RG为光敏电阻，R1的最大电阻为51kΩ，R2为330kΩ，则下列说法中不正确的是（　　）
A．在图中虚线方框A中应添加的元件为“与门”
B．在图中虚线方框A中应添加的元件为“非门”
C．要想在天更暗时路灯才会亮，应该把R1的阻值调大些
D．通过发光二极管LED的电流，不经过光敏电阻RG
二、填空题
16．如下图所示为一逻辑电路符号及其输入输出真值表，此逻辑电路为_______门电路，完成图中真值表的填写_______。
17．如图所示是逻辑电路及其真值表，此逻辑电路为_____，在真值表中X处的逻辑值为_____。
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 X
1 0 0
1 1 1
18．逻辑电路在电子线路中有着重要的应用．某同学利用“非”门电路设计了一个路灯自动控制门电路．天黑了，让路灯自动接通；天亮了，让路灯自动熄灭．
图11中是一个光敏电阻，当有光线照射时，光敏电阻的阻值会显著减小．是可调电阻，起分压作用．“非”门电路能将输入的高压信号转变为低压信号，或将低压信号转变为高压信号．为路灯总开关控制继电器，它在获得高压时才启动(图中未画路灯电路)．
(1)当天黑时，阻值变________， 得到________电压．(填“大”、“小”或“高”、“低”)
(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，使得它在天色较黑时才会自动接通开关，应将调________(填“大”或“小”)一些．
三、解答题
19．如图所示，电灯L的规格为“4V 1W”，滑动变阻器R的总电阻为．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0.45A．由于外电路发生故障，电灯L突然熄灭，此时电流表示数变为0.5A，电压表示数为10V．若导线连接完好，电路中各处接触良好．试问：
（1）发生的故障是短路还是断路？发生在何处？
（2）发生故障前，滑动变阻器接入电路的阻值为多大？
（3）电源的电动势和内电阻为多大？
20．某楼梯装有手控开关的电灯，某层楼的电灯为使上楼、下楼以及走廊过道的人都能控制它，设计了如图所示的电路。试判断这是一个什么逻辑门电路？A、B、C闭合时记为“1”，断开时记为“0”，列出此逻辑电路的真值表．
21．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
22．火警自动报警器的控制电路是“非”门，电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池连接的等效电路如图所示。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，记为“0”；报警时，P为高电位，记为“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？
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．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。
2．C
【详解】
A.甲为“非”逻辑电路符号，输出为“1”，故A项错误；
BC.乙为“或”逻辑电路符号，输出为“1”，故B项错误，C项正确；
D.丙为“与”逻辑电路符号，输出为“0”，故D项错误．
3．A
【详解】
只有用户名和密码对应正确，具备这两个条件，才能登录成功。说明“用户名”和“密码”是“与”的关系。
故选A。
4．D
【详解】
电键闭合时，输入高电平，P在b端，也是输入高电平，即输入信号为“11”，则报警器一定会报警。
故选D。
5．B
【详解】
将A、B、C、D四个门电路分别代入，与门输入端全为“1”，输出端才为“1”，电路是“与”门电路．
故选B。
【点睛】
解决本题的关键掌握门电路的特点，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．非门的特点：输入状态和输出状态完全相反．
6．C
【详解】
晶体二极管是正向导通，相当于导线，反向截至，相当于断路；当、两个输入端中有一个输入高电位或者全输入高电位时，输出端有电压输出，故是“或”门电路．
A. 门电路是“与”门关系，、都输入1，输出端有电压输出与上述分析结论不相符，故A错误；
B. 门电路是“与”门关系，、都输入0，输出端无电压输出与上述分析结论不相符，故B错误；
C. 门电路是“或”门关系，输入0，输入1，输出端有电压输出与上述分析结论相符，故C正确；
D. 门电路是“或”门关系，输入1，输入0，输出端无电压输出与上述分析结论不相符，故D错误．
7．C
【详解】
试题分析：非门的特点是输入状态与输出状态完全相反．或门的特点是当事件的几个条件都满足一个，该事件就能发生，与门的特点是当事件的几个条件都满足，该事件才能发生．
解：真值表中中输入0 0 输出为0，输入0 1输出为0，输入1 0 输出为0，输入1 1 输出为1，即当事件的2个条件都满足，该事件才能发生，当事件的2个条件中一个不满足，该事件就不能发生，故它是“与”门电路．
故选C
【点评】解决本题的关键掌握与门、或门和非门的特点，非门的特点是输入状态与输出状态完全相反．与门的特点是当事件的几个条件都满足，该事件才能发生；或门的特点是当事件的几个条件都满足一个，该事件就能发生．而题中给出的真值表是当事件的几个条件都满足，该事件才能发生，故可以判断出是与门电路．
8．D
【详解】
两个开关并联起来控制同一个灯泡L时，只要A或B有一个闭合时，灯均能亮，可以知道该逻辑关系为“或”逻辑关系，即输入只要有一个为“1”，输出就为“1”，故选D。
9．A
【详解】
由图可知，点接地，电势为0；若的电阻非常大，点的电势接近5V，非门的输入端为高电势，因此非门的输出端为低电势，蜂呜器两端没有电压，蜂鸣器不报警；若的阻值非常小，从而使输入端点的电势接近0，非门输出端为高电势，这样蜂鸣器两端获得一个能发声的工作电压，蜂鸣器就会发出声音报警，所以为热敏电阻，为可变电阻，用来调节报警器的灵敏度；
A.与分析相符，故A正确；
B.与分析不符，故B错误；
C.与分析不符，故C错误；
D.与分析不符，故D错误．
10．A
【详解】
A．基本的逻辑门电路分为“与”门、“或”门和“非”门等，故A正确；
B．闭合任何一开关，灯泡都会发光，即有一个条件满足，事件就能发生，所以这个电路的逻辑关系是“或”逻辑关系，故B错误；
C．开关断开时灯亮，接通时熄灭，这是“非”逻辑功能电路，选项C错误；
D．开关A和B同时接通灯泡才亮，这是“与”逻辑功能电路，选项D错误．
【点睛】
此题关键掌握三种逻辑电路的特点：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“与”逻辑关系；如果几个条件中，只要有一个条件得到满足，某事件就会发生，这种关系叫做“或”逻辑关系；输出状态和输入状态呈相反的逻辑关系，叫做“非”逻辑．通过三种逻辑关系的特点进行分析求解．
11．B
【详解】
AB．根据题图可知，人体和管道串联，因此“隔电电阻”起到了分压的作用，“隔电电阻”应选用阻值较大的电阻，使得“隔电电阻”分压远远大于人体分压，从而保护人体，A错误，B正确；
CD．热水器漏电且接地线失效时，人体内和“隔电电阻”会有相同电流通过，不过由于“隔电电阻”较大，使得通过人体的电流很小，CD错误。
故选B。
12．C
【详解】
未系安全带时S′闭合，相当于阻值很小，即输入端为高电势，另一输入端已为高电势，此时蜂鸣器报警，知输出端为高电势．若系安全带S′断开，相当于阻值很大，即输入端为低电势，此时蜂鸣器不报警，知输出端为低电势．所以该该元件为“与”门．
A． “非”门．故A不符合题意．
B． “或”门．故B不符合题意．
C． “与”门．故C符合题意．
D．“与非”门．故D不符合题意．
13．A
【详解】
随光照强度电阻变化的是光敏电阻，光线不够时，光敏电阻比较大，分担的电压比较大，输入门电路的低电势，而输出高电势时，路灯才会亮。所以A为光敏电阻，B为固定电阻，C为非门电路。
故选A。
14．A
【详解】
由图可知，点接地，电势为0．当温度较低时，由于的电阻非常大，点的电势接近，“非”门的输入端为高电势，因此“非”门的输出端为低电势，报警器两端没有电压，报警器不报警．当火警发生时，温度升高导致的阻值变得很小，从而使输入端点的电势接近0，“非”门输出端为高电势，这样报警器两端获得一个能发声的工作电压，报警器就会发出声音报警．所以为热敏电阻，为可变电阻，用来调节报警器的灵敏度．
A. 为可变电阻，为热敏电阻与上述分析结果：为可变电阻，为热敏电阻相符，故A正确；
B. 为热敏电阻，为开关与上述分析结果：为可变电阻，为热敏电阻不相符，故B错误；
C. 为热敏电阻，为可变电阻与上述分析结果：为可变电阻，为热敏电阻不相符，故C错误；
D. 、均为热敏电阻与上述分析结果：为可变电阻，为热敏电阻不相符，故D错误．
15．A
【详解】
AB．天暗时，电阻比较大，光敏电阻两端的电势差比较大，则输入门电路为高电势，最后灯亮，可知输出端为低电势；天亮时，光敏电阻比较小，则光敏电阻两端的电势差比较小，则输入门电路为低电势，灯熄灭，可知输出端为高电势，可知，该门电路为“非”门．故A错误，符合题意，B正确，不符合题意．
C．天更暗时光敏电阻的阻值更大，要使路灯不亮，光敏电阻分担的电压应较小，即让输入端为低电势，此时应该把R1的阻值调大些，故C正确，不符合题意；
D．当无光照时，光敏电阻变大，导致非门电路左端电势高，则右端电势低，所以二极管发光，因此通过发光二极管，不经过光敏电阻RG，故D正确，不符合题意．
故选A．
16． 或 0 1 1 1
【详解】
[1]．该逻辑电路为或门电路，因为或门只要输入端有一个输入为“1”，输出为“1”。
[2]．图中真值表如图：
17． 与门电路 0
【详解】
[1][2]非门的特点是输入状态和输出状态完全相反；与门的特点是当所有条件都满足，事件才能发生；或门的特点是当某个条件满足，事件就能发生。从真值表中可以看出，只有AB输入都为1时，输出为1，所以为“与”门，X应为0。
18． 大 高 大
【详解】
(1)天黑时，光线减弱，光敏电阻RG变大，A端输入低电压，Y端输出高压信号，J得到高压，开始控制路灯工作．(2)如果路灯开关自动接通时天色还比较亮，应将R调大，A端输入电压较高，当天色较黑时，RG的电阻变大，A端的电压降低，Y端的电压升高，J得到高压，开始控制路灯工作．
19．（1）电灯L发生断路（2）20Ω（3）12.5V；5Ω
【详解】
（1）电路发生故障后，电流表读数增大，路端电压也增大，因此外电路总电阻增大，在外电路某处一定发生了断路．由于电流表有读数，不可能断路，电压表也有读数，滑动变阻器R也不可能断路，因此，只可能是电灯L发生断路．
（2）L断路后，外电路只有，因无电流流过R，电压表示数即路端电压
．
L未断路时恰好正常发光
．
（3）根据闭合电路欧姆定律可知，故障前
故障后
得
．
20．“或”逻辑关系，图表见解析
【详解】
由电路图可知，开关A、B、C只要有一个闭合，灯泡便亮，所以这个电路满足“或”逻辑关系电路，即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，其真值表如下表所示。
输入 输出
A B C Y
0 0 0 0
0 0 1 1
0 1 0 1
0 1 1 1
1 0 0 1
1 0 1 1
1 1 0 1
1 1 1 1
21．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
22．(1) “0”； (2)减小。
【详解】
(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，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，热敏电阻的阻值减小。
答案第1页，共2页
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