2.11 简单逻辑电路 巩固练习 word版含答案
文档属性
| 名称 | 2.11 简单逻辑电路 巩固练习 word版含答案 |  | |
| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 321.5KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（新课程标准） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2019-05-06 17:43:50 | ||
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文档简介
【巩固练习】
一、选择题
1．在基本逻辑电路中，何种逻辑门电路，当所有输入均为0时，输出不是1（ ）
A．“与”门电路 B．“或”门电路
C．“非”门电路 D．都不可能
2．关于下图中门电路的符号，下列说法中正确的是（ ）
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
3．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”。下列说法以中正确的是（ ）
A．“1”表示电压为l V，“0”表示电压为0
B．“1”表示电压为大于或等于1 V，“0”表示电压一定为0
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．“l”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连
4．两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
5．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，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l D．0和0
6.如图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是 ( )
A、X为热敏电阻，Y为可变电阻
B、X为热敏电阻，Y为开关
C、X为可变电阻，Y为热敏电阻
D、X、Y均为热敏电阻
7.如图所示是由“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，A、B、C为输入端，Y为输出端，在完成真值表时，输出端Y空格中从上到下依次填写都正确的是 ( )
A、00010101 B、00000010
C、00101010 D、以上答案都不正确
真值表
A B C Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
8. 美国科学家Willard S. Boyle 与 George E．Smith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )
A．发光二极管 B．热敏电阻
C．霍尔元件 D．干电池
二、填空题
9．一逻辑电路如图所示，其真值表见下表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．
10．如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图，风是一个光敏电阻，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R0上时，门电路的输出端B是________电位．
11．如图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．（填“与”“非”或“或”）
12．如图所示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．该逻辑电路是________（填“与”“或”或“非”）门电路．当电阻R＇受到光照时，小灯泡L将________（填“发光”’或“不发光”）．
三、解答题
13．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，并完成下面真值表．
14．轿车前后共有四扇门，为安全起见，应保证让车的四个门都关上，才能启动汽车前进．图中S1、S2、S3、S4是四扇门的接触开关，门关上时开关就闭合，J为继电器，它用来控制发动机的工作，只有它处于工作状态时，发动机才能启动（图中未画发动机和继电器间电路）．请在虚线方框内画出符合要求的门电路符号．
15.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，图甲为某种电热式用电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电（U=220 V），设加热时用电器的电功率为400 W，保温时用电器的电功率为40 W，则R1和R2分别为多大？
（3）若将图甲中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图乙所示，其它条件不变，求该用电器工作1 h消耗的电能。
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】AB
【解析】据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知A、B正确，C、D不正确．故正确答案为A、B．
2．【答案】C
【解析】由逻辑门符号知识知C项正确．
3．【答案】C
【解析】门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路．根据指定条件，门电路对输入、输出的因果关系作出判断．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，且用符号“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，用符号“0”表示，这种逻辑关系称为正逻辑．反之，则称为负逻辑．在通常情况下不加说明的都指正逻辑．所以“1”和“0”只是两个符号，是两种变量的两种可能的取值．C选项正确．
4．【答案】AD
【解析】“与”门电路符合乘法运算，所以A、D正确．
5．【答案】C
【解析】根据逻辑电路的特点和规律，可知A、B、D错误，C正确．
６. 【答案】C
【解析】根据斯密特触发器的原理可知X为可变电阻，Y为热敏电阻。选C。
７. 【答案】C
【解析】由图可知AB为或门，C为非门，最后为与门，根据其逻辑关系可知输出端的真值表为00101010，选C。
８. 【答案】BC
【解析】 传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件．发光二极管是电学元件，是将电能转化成光能的元件，不是传感器，A错误；干电池是一种电源，不是传感器，D错误；热敏电阻被光照射时，其电阻会发生变化，能把光学量转换成电学量，是传感器，B正确；霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，是传感器，C正确．
二、填空题
9．【答案】“与” 0
【解析】本题考查“与”逻辑电路．逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“与”门电路．由图表中输入或输出的关系，得出X值应为0．
10．【答案】“或” 低
【解析】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，S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，因此应该选择“或”门电路．
11．【答案】 或 或
【解析】“或”门电路为：有几个输入端，只有一个输出端．只要输入中有一个为“1”电平时（只要有一个门或窗未关），输出就为“1”电平（报警），只有当所有的输入全为“0”电平时（门、窗全关闭），输出才为“0”电平（不报警）．
12．【答案】 非 发光
【解析】“与”门和“或”门电路至少有两个输入端，由电路只有一个输入和电路符号知此逻辑电路为“非”门电路；当光照射到光敏电阻时，其阻值变小，R＇的端电压变小，“非”门电路的输入端为低电位（“0”），输出端变为高电位（“1”），灯泡上端电势变高，灯泡L将发光．
三、解答题
13．【答案】见解析
【解析】设高电压为“1”，低电压为“0”．由题图可知A接低电压，B接低电压，灯不亮；A接低电压，B接高电压，灯亮；A接高电压，曰接低电压，灯亮；A接高电压，B接高电压，灯不亮，真值表如下．
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
14．【答案】见解析
【解析】由题意可知，该电路要求四个开关均闭合，门电路输出端才有输出电压，其关系符合“与”逻辑关系，故虚线方框内应接入“与”门，由于有四个输入端，故应接入一个4输入的“与”门，接入符号如图所示．
15．【答案】见解析
【解析】
（1）S闭合，处于加热状态；S断开，处于保温状态。
（2）由电功率公式得
① ②
联立①②得R1=121Ω，R2=1089Ω。
（3）（或7.92×105 J）。
一、选择题
1．在基本逻辑电路中，何种逻辑门电路，当所有输入均为0时，输出不是1（ ）
A．“与”门电路 B．“或”门电路
C．“非”门电路 D．都不可能
2．关于下图中门电路的符号，下列说法中正确的是（ ）
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
3．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”。下列说法以中正确的是（ ）
A．“1”表示电压为l V，“0”表示电压为0
B．“1”表示电压为大于或等于1 V，“0”表示电压一定为0
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．“l”表示该点与电源正极相连，“0”表示该点与电源负极相连
4．两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
5．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，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l D．0和0
6.如图所示的电路图是一个应用“非”门构成一个简易火警报警电路，则图中X框、Y框中应是 ( )
A、X为热敏电阻，Y为可变电阻
B、X为热敏电阻，Y为开关
C、X为可变电阻，Y为热敏电阻
D、X、Y均为热敏电阻
7.如图所示是由“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，A、B、C为输入端，Y为输出端，在完成真值表时，输出端Y空格中从上到下依次填写都正确的是 ( )
A、00010101 B、00000010
C、00101010 D、以上答案都不正确
真值表
A B C Y
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
8. 美国科学家Willard S. Boyle 与 George E．Smith 因电荷耦合器件(CCD)的重要发明荣获2009年度诺贝尔物理学奖．CCD是将光学量转变成电学量的传感器．下列器件可作为传感器的有( )
A．发光二极管 B．热敏电阻
C．霍尔元件 D．干电池
二、填空题
9．一逻辑电路如图所示，其真值表见下表，此逻辑电路为________门电路，在真值表中X处的逻辑值为________．
10．如图所示是一种应用逻辑电路制作的简易走道灯电路图，风是一个光敏电阻，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R0上时，门电路的输出端B是________电位．
11．如图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．（填“与”“非”或“或”）
12．如图所示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．该逻辑电路是________（填“与”“或”或“非”）门电路．当电阻R＇受到光照时，小灯泡L将________（填“发光”’或“不发光”）．
三、解答题
13．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，并完成下面真值表．
14．轿车前后共有四扇门，为安全起见，应保证让车的四个门都关上，才能启动汽车前进．图中S1、S2、S3、S4是四扇门的接触开关，门关上时开关就闭合，J为继电器，它用来控制发动机的工作，只有它处于工作状态时，发动机才能启动（图中未画发动机和继电器间电路）．请在虚线方框内画出符合要求的门电路符号．
15.电热毯、电饭锅等是人们常用的电热式家用电器，他们一般具有加热和保温功能，其工作原理大致相同，图甲为某种电热式用电器的简化电路图，主要元件有电阻丝R1、R2和自动开关S。
（1）当自动开关S闭合和断开时，用电器分别处于什么状态？
（2）用电器由照明电路供电（U=220 V），设加热时用电器的电功率为400 W，保温时用电器的电功率为40 W，则R1和R2分别为多大？
（3）若将图甲中的自动开关S换成理想的晶体二极管D，如图乙所示，其它条件不变，求该用电器工作1 h消耗的电能。
【答案与解析】
一、选择题
1．【答案】AB
【解析】据“与”门电路和“或”门电路的真值表可知A、B正确，C、D不正确．故正确答案为A、B．
2．【答案】C
【解析】由逻辑门符号知识知C项正确．
3．【答案】C
【解析】门电路是用来控制信号的“通过”或“截断”的一种开关电路．根据指定条件，门电路对输入、输出的因果关系作出判断．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，且用符号“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，用符号“0”表示，这种逻辑关系称为正逻辑．反之，则称为负逻辑．在通常情况下不加说明的都指正逻辑．所以“1”和“0”只是两个符号，是两种变量的两种可能的取值．C选项正确．
4．【答案】AD
【解析】“与”门电路符合乘法运算，所以A、D正确．
5．【答案】C
【解析】根据逻辑电路的特点和规律，可知A、B、D错误，C正确．
６. 【答案】C
【解析】根据斯密特触发器的原理可知X为可变电阻，Y为热敏电阻。选C。
７. 【答案】C
【解析】由图可知AB为或门，C为非门，最后为与门，根据其逻辑关系可知输出端的真值表为00101010，选C。
８. 【答案】BC
【解析】 传感器是指能够感受诸如力、温度、光、声、化学成分等非电学量，并把它们按照一定的规律转换为电压、电流等电学量的元件．发光二极管是电学元件，是将电能转化成光能的元件，不是传感器，A错误；干电池是一种电源，不是传感器，D错误；热敏电阻被光照射时，其电阻会发生变化，能把光学量转换成电学量，是传感器，B正确；霍尔元件能够把磁感应强度这个磁学量转换成电压这个电学量，是传感器，C正确．
二、填空题
9．【答案】“与” 0
【解析】本题考查“与”逻辑电路．逻辑电路分为“或”门电路、“与”门电路和“非”门电路，本题为“与”门电路．由图表中输入或输出的关系，得出X值应为0．
10．【答案】“或” 低
【解析】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，S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，因此应该选择“或”门电路．
11．【答案】 或 或
【解析】“或”门电路为：有几个输入端，只有一个输出端．只要输入中有一个为“1”电平时（只要有一个门或窗未关），输出就为“1”电平（报警），只有当所有的输入全为“0”电平时（门、窗全关闭），输出才为“0”电平（不报警）．
12．【答案】 非 发光
【解析】“与”门和“或”门电路至少有两个输入端，由电路只有一个输入和电路符号知此逻辑电路为“非”门电路；当光照射到光敏电阻时，其阻值变小，R＇的端电压变小，“非”门电路的输入端为低电位（“0”），输出端变为高电位（“1”），灯泡上端电势变高，灯泡L将发光．
三、解答题
13．【答案】见解析
【解析】设高电压为“1”，低电压为“0”．由题图可知A接低电压，B接低电压，灯不亮；A接低电压，B接高电压，灯亮；A接高电压，曰接低电压，灯亮；A接高电压，B接高电压，灯不亮，真值表如下．
输入 输出
A B Y
0 0 0
0 1 1
1 0 1
1 1 0
14．【答案】见解析
【解析】由题意可知，该电路要求四个开关均闭合，门电路输出端才有输出电压，其关系符合“与”逻辑关系，故虚线方框内应接入“与”门，由于有四个输入端，故应接入一个4输入的“与”门，接入符号如图所示．
15．【答案】见解析
【解析】
（1）S闭合，处于加热状态；S断开，处于保温状态。
（2）由电功率公式得
① ②
联立①②得R1=121Ω，R2=1089Ω。
（3）（或7.92×105 J）。