必修第三册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．如图所示A、B分别表示某一个门电路两个输入端的信号，Z表示该门电路输出端的信号，则根据它们的波形可以判断该门电路是（ ）
A．“与”门 B．“或”门 C．“非”门 D．“与非”门
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．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
4．施密特触发器是具有特殊功能的非门,当加在它的输入端A的电压逐渐上升到某个值时,输出端Y会突然从高电平跳到低电平,而当输入端A的电压下降到另一个值时,Y会从低电平跳到高电平.如图是温度报警器电路示意图,RT是半导体热敏电阻,温度升高时电阻减少,下列分析正确的是
A．升高温度时,A端电势降低;升高到某一温度时,Y端电势升 高,蜂鸣器会发出报警声
B．升高温度时,A端电势升高;升高到某一温度时,Y端电势降低,蜂鸣器会发出报警声
C．增大R1 时,A端电势降低;增大到某一值时,Y端势升高,蜂鸣器会发出报警声
D．增大R1 时,A端电势升高;增大到某一值时,Y端势降低,蜂鸣器不会发出报警声
5．在基本逻辑电路中，当有一个输入为“1”时，输出是“1”的是（　　）
A．“与”门电路
B．“或”门电路
C．“非”门电路
D．都不可能
6．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
7．如图所示为一个逻辑电路图及其真值表，下列说法中正确的是（　　）
输入 输出
A B Z
0 0 0
0 1 1
1 0 X
1 1 1
A．该门电路为“与”门电路，真值表中X处的逻辑值为1
B．该门电路为“与”门电路，真值表中X处的逻辑值为0
C．该门电路为“或”门电路，真值表中X处的逻辑值为1
D．该门电路为“或”门电路，真值表中X处的逻辑值为0
8．如图是有三个输入端的复合门电路，当C端输入0时Y输出0，那么A、B端输入分别是（ ）
A．1、1 B．0、1 C．1、0 D．0、0
9．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
10．全自动洗衣机的控制器一般选择（　　）
A．与门控制方式 B．或门控制方式
C．非门控制方式 D．与非门控制方式
11．某中学有42个班级，9月是全年的用电高峰期，每个教室配备的用电器及其使用情况如下表所示，电费为0.7元/度(1度＝1 kW·h)，则该学校所有教室每天用电需要的费用约为( )
用电器 日光灯 空调 多媒体
额定功率/W 40 3 750 500
数量/个 11 1 1
平均工作时间/h 8 8 8
A．1 100元 B．1 300元
C．1 600元 D．1 900元
12．楼梯的照明灯L可用楼上、楼下两个开关、控制，拨动、中的任何一个电键，都可以使灯L点亮或者熄灭，在图中，能满足上述要求的是
A． B．
C． D．
13．如图所示是一个路灯自动控制门电路．天黑了,路灯自动接通,天亮了,路灯自动熄灭．RG是光敏电阻(有光照射时,阻值会显著减小),R是分压电阻,J是路灯总开关控制继电器(路灯电路未画),虚线框内应安装的门电路是(　　)
A．“与”门电路 B．“非”门电路
C．“或”门电路 D．前面三种电路都可以
14．如图所示是利用GMR设计的磁铁矿探测仪原理示意图，图中GMR在外磁场作用下，电阻会发生大幅度减小．下列说法正确的是
A．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
B．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调大，该探测仪的灵敏度提高
C．若存在磁铁矿，则指示灯不亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
D．若存在磁铁矿，则指示灯亮；若将电阻R调小，该探测仪的灵敏度提高
15．在基本逻辑电路中，何种逻辑门电路当所有输入均为0时，输出是1（　　）
A．“与”门电路 B．“或”门电路
C．“非”门电路 D．都不可能
二、填空题
16．具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门．( )
17．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。如图中RG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；R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。J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，RG变____(选填“大”或“小”)，“非”门电路获得_____电压，J得到______电压。(后两空均选填“高”或“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，使它在天色较黑时才会自动接通开关，应将R调_____(选填“大”或“小”)一些。
18．如图所示电路称为______（选填 “与”、“或”、“非”）门电路，若把开关接通定义为1，断开定义为0，灯泡亮为1，熄为0，则在真值表中X为______，Z为______。
输入 结果
A B Y
0 0 0
0 1 X
1 0 0
1 1 Z
三、实验题
19．某照明电路出现故障，其电路如图1所示，该电路用标称值12V的蓄电池为电源，导线及其接触完好．维修人员使用已调好的多用表直流50V挡检测故障．他将黑表笔接在c点，用红表笔分别探测电路的a、b点。
①断开开关，红表笔接a点时多用表指示如图2所示，读数为 V，说明 正常（选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）。
②红表笔接b点，断开开关时，表针不偏转，闭合开关后，多用表指示仍然和图2相同，可判定发生故障的器件是 （选填：蓄电池、保险丝、开关、小灯）
四、解答题
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．用基本门电路通过各种组合方式可以达到不同的设计要求，从而构成各种组合逻辑电路，如图甲所示，把一个“与”门的输出端接入一个“非”门的输入端，实际上这个由基本门电路组合而成的电路叫做“与非”门，如图乙所示，现在已知两个输入端的工作波形图，试在丙图上画出输出端的工作波形图___________。
22．如图（甲）表示“或”门电路中输入端A、B的电压、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。
23．楼梯过道中的电灯往往采用如图所示的电路控制．设高电压为“1”，低电压为“0”，试讨论灯泡L的亮暗情况，列出真值表．
输入 输出
A B Q
24．如图是一个火警报警装置的逻辑电路图。Rt是一个热敏电阻，低温时电阻值很大，高温时电阻值很小，R是一个阻值较小的分压电阻。
（1）要做到低温时电铃不响，着火时产生高温，电铃响起，在题图中虚线处应接入怎样的元件？
（2）为什么温度高时电铃会被接通？
（3）为了提高该电路的灵敏度，即将报警温度调得稍低些，R的阻值应大一些还是小一些？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【详解】
试题分析：将A、B、C、D四个门电路注意代入，与门输入端全为“1”，输出端才为“1”，或门输入端只要有“1”，输出端就为“1”．发现A正确，B、C、D错误．
故选A
考点：考查了对逻辑电路的理解
点评：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．
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．B
【详解】
试题分析：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．所以该门电路为非门电路．故B正确，ACD错误．故选B．
考点：逻辑电路
4．B
【详解】
AB、根据电路图知，当RT的温度升高时，RT减小，A端电势升高，经非门后，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警，故B正确，A错误；
CD、当增大R1时，A端电势升高，经非门后，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声，故C、D错误；
故选B．
根据电路图知，当RT的温度升高时，RT 减小，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警，当增大R1时，A端电势升高，Y端电势降低，蜂鸣器会发出报警声．
5．B
【详解】
本题考查“与”、“或”、“非”门电路．据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知，C正确，A、B不正确．
6．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．
7．C
【详解】
图示门电路为“或”门电路，根据或门逻辑关系，当输入为：1、0时，输出为1，故真值表中X处的逻辑值为1。
故选C。
8．D
【详解】
考点：简单的逻辑电路．
专题：恒定电流专题．
分析：该门电路是或门、非门和与门的复合门电路，或门的特点是只要一个条件得到满足，事件就会发生；非门的特点输入状态和输出状态相反，与门的特点是事件的几个条件都满足，该事件才能发生．
解答：解：当C端输入0，则非门输出端输出1，Y输出0，因为经过与门电路，所以AB输出端为0，则A、B端的输入分别为0，0
故选D．
点评：解决本题的关键掌握与门和或门的特点，或门的特点是只要一个条件得到满足，事件就会发生；非门的特点输入状态和输出状态相反；与门的特点是事件的几个条件都满足，该事件才能发生．
9．B
两个条件同时满足事件才能发生的为“与”逻辑关系，两个条件只要满足一个事件就会发生的为“或”逻辑关系．
【详解】
由题意只要有其中一扇门被非法打开，报警器就会报警，即两个条件中只要有一个满足事件就会发生，该逻辑关系为“或”，故需要的是“或”门电路．故选B．
本题是简单的门电路，根据电路工作的需要确定选择是或门电路还是与门电路．
10．A
【详解】
全自动洗衣机中只有所有条件都满足时，控制器才启动，这是与门控制方式。
故选A。
11．A
【详解】
一天总的用电量为(40×11＋3750＋500)×8×42×10－3 kW·h＝1575.84 kW·h，电费为1575.84×0.7元＝1103元，约为1100元，A正确．
12．D
【详解】
A．该图中若其中一个开关断开时，另一个开关无论是开还是关，灯泡都不能亮，则A图不符合题意；
B．该图中其中一个开关闭合时，另一个开关无论是关还是开灯泡总是亮的，则B图不符合题意；
C．该图中若两个开关都接上端，则电路会出现短路，则C图不符合题意；
D．该图中无论当其中一个开关拨至哪边，都过另一个开关可以实现灯泡的断和通，则图D正确；
故选D.
13．B
【详解】
有光照时，RG变小，R两端电压增大，即输入的为高电势，而J上电压必须小，继电器才不工作，路灯才是不亮的,所以应为非门电路；故选B.
14．B
【详解】
若存在磁铁矿，GMR的电阻会变小，所分担的电势差减小，输入门电路电势变高，非门的特点是输入状态和输出状态完全相反，则非门输出的电势变低，指示灯两端的电压较大，所以指示灯亮．将电阻R变大，GMR分担的电压相对变小，知磁场不太强时输入非门的电势也较高，则输出较低，指示灯两端的电压较大，可知灵敏度提高．故B正确，ACD错误．故选B．
15．C
【详解】
A．“与”门的特点：事件的几个条件都满足，该事件才能发生。所以输入端均为“0”，则输出端为“0”。故A错误；
B．“或”门的特点：只要一个条件得到满足，事件就会发生。所以输入端均为“0”，则输出端为“0”。故B错误；
CD．“非”门的特点：输出状态和输入状态相反。输入端为“0”，则输出端为“1”。故C正确，D错误。
故选C。
16．√
【详解】
具有“或”逻辑关系的电路叫作“或”门
17． 大 低 高 大
【详解】
(1)[1][2][3]．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)[4]．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。
18． 与 0 1
【详解】
[1][2][3]如题图所示，两个开关同时闭合，灯泡才会发光，是“与”逻辑关系，真值表为
输入 结果
A B Y
0 0 0
0 1 0
1 0 0
1 1 1
X 为“0”，Z为 “1”。
19．①11.5 （11.2～11.8） ；蓄电池 ② 小灯
【详解】
试题分析：①多用电表直流50V的量程读中间均匀部分，共50格，每格1V，应该估读到0.1V，指针在11-12之间，读数为11.5V．开关断开，相当于电压表并联在蓄电池两端，读出了蓄电池的电压，故蓄电池是正常的．
②两表笔接b、c之间并并闭合开关，测试得相同电压，说明a、b之间是通路，b、c之间是断路，故障器件是小灯．
考点：本题考查了万用表读数、电路故障的判断.
20．见解析
【详解】
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．
【详解】
与门的特点是当所有条件都满足，事件才能发生，非门的特点是输入状态和输出状态完全相反；所以0，0经过与门输出为0，经过非门输出为1； 0，1经过与门输出为0，经过非门输出为1；1，0经过与门输出为0，经过非门输出为1；1，1经过与门输出为1，经过非门输出为0，则真值表为
A B Z
0 0 1
0 1 1
1 0 1
1 1 0
输出端的工作波形图如图
22．见解析
【详解】
对于“或”门来说，只要输入端A与输入端B有一个为高电压，则输出端Z也为高电压。因此可以画出其输出端Z的电压随时间的变化如下图所示。
23．
输入 输出
A B Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
必须一个为高压，一个为低压灯才会亮，两个都为高压或者两个都为低压，灯不亮。
【详解】
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 Q
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
本题考查了逻辑电路的应用，关键是对题中的信息理解透彻。
24．见解析
【详解】
（1）温度较低时Rt的阻值很大，R比Rt小得多，因此P、X之间电压较大．要求此时电铃不发声，表明输出给电铃的电压应该较小，输入与输出相反，可见虚线处元件应是“非”门。
（2）当高温时Rt阻值减小，P、X之间电压降低，输入低电压时，从“非”门输出的是高电压，电铃响起。
（3）由前面分析可知，若R较大，由于它的分压作用，Rt两端的电压不太高，则外界温度不太高时，就能使P、X之间电压降到低电压输入，电铃就能发声．因此R较大，反应较灵敏。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页