2024-2025学年高中物理第4章闭合电路欧姆定律和逻辑电路第4节逻辑电路与自动控制作业含解析鲁科版选修3-1

PAGE3-逻辑电路与自动限制(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1．新交通法规定，不系平安带属于违章行驶。假设系平安带时为“1”，未系平安带时为“0”，当输出“1”时，报警系统提示未系平安带，当输出“0”时，没有报警提示。由以上可知该限制系统的逻辑关系为()A．“与”逻辑 B．“或”逻辑C．“非”逻辑 D．以上均不是C[由题意知只有一个输入，结合门电路的特点，故C正确。]2．(多选)某同学设计了一个路灯自动限制门电路，如图所示，天黑了，让路灯自动点亮；天亮了，让路灯自动熄灭。图中RG是一个光敏电阻，当有光照耀时，光敏电阻的阻值会显著地减小。R是可变电阻，起分压作用。J为路灯总开关－－限制继电器(图中未画出路灯电路)。关于此电路，下列说法正确的是()A．天黑时，RG增大，A为高电位，Z为低电位，J使路灯亮B．天黑时，RG增大，A为低电位，Z为高电位，J使路灯亮C．R调大时，傍晚路灯亮得早一些D．R调大时，傍晚路灯亮得晚一些BD[A点电势φA＝eq\f(E,RG＋R)R，天黑时，光敏电阻RG阻值增大，A为低电位，“非”门输出端Z为高电位，继电器工作使路灯亮，选项A错误，B正确；R调大时，UR增大，假设此时输入端为高电位，“非”门输出端为低电位，路灯不亮，只有当天再晚一些，光敏电阻的阻值再大一些，R的分压才会降低，当φA为低电位时，“非”门输出端为高电位，继电器J工作，路灯变亮，选项C错误，D正确。]3．如图所示是一个复合门电路，由一个x门电路与一个“非”门组成。若整个电路成为一个“与”门，则x电路应是()A．“与”门 B．“或”门C．“与非”门 D．“或非”门C[依据“与”门的真值表，这个电路中若A、B同时输入“1”，与“非”门的“1”相结合，到输出端Z输出为“1”，所以x门电路的输出应为“0”，所以x门电路应为“与非”门电路。]4．在车门报警电路中，两个按钮开关分别装在汽车的两扇门上，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光，能实现此功能的电路是()D[依据逻辑电路可知，只要有开关处于断开状态，报警灯就发光属于“或”门电路，所以只有D项正确。]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，则在C和D端输出的电信号分别为()A．1和0 B．0和1C．1和1 D．0和0C[B端输入电信号“0”时，经过“非”门在D端输出电信号“1”，同时，该电信号与A端输入的电信号“1”一起输入“与”门，则在C端输出电信号“1”，故C正确。]6．如图所示为某一门电路符号及输入端A、B的电势随时间改变关系的图象，则下列图中能正确反映该门电路输出端电势随时间改变关系的是()ABCDA[由题图可知，Z是A、B的“与”逻辑关系的输出端，即只有当A、B的输入信号都为“1”时，Z才输出信号“1”。因此，先作出A、B、Z的真值表，再确定信号Z随时间的改变关系。与题图对应的A、B、Z的真值表如下：输入输出A(UA)B(UB)Z(UZ)111100111000对比各选项中的UZ随时间t改变的关系，可知A正确。]二、非选择题(14分)7．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，低温时阻值很大，高温时阻值很小，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什么门电路元件？(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？[解析](1)温度较低时Rt的阻值很大，R的阻值比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当较小，输入与输出相反，可见虚线处的门电路元件应是“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)