高中物理 第3章 從電表電路到集成電路 3_5 邏輯電路與集成電路學(xué)業(yè)分層測評(píng) 滬科版選修3-1

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邏輯電路與集成電路 (建議用時(shí)：45分鐘) [學(xué)業(yè)達(dá)標(biāo)] 1．走廊里有一盞電燈，在走廊兩端各有一個(gè)開關(guān)，我們希望不論哪一個(gè)開關(guān)接通都能使電燈點(diǎn)亮，那么設(shè)計(jì)的電路為(　　) A．“與”門電路　　　 B．“非”門電路 C．“或”門電路 D．上述答案都有可能 【解析】　走廊兩端的開關(guān)，只要滿足其中1個(gè)為“1”，則輸出端就為“1”，故滿足Z＝A＋B，即體現(xiàn)了“或”邏輯，故C正確．A、B、D錯(cuò)誤． 【答案】　C 2．(多選)在邏輯電路中，哪一種邏輯門電路是當(dāng)所有輸入均為“0”時(shí)，輸出不是“1”(　　) A．“與”門電路 B．“或”門電路 C．“非”門電路 D．都不可能 【解析】　根據(jù)“與”門電路、“或”門電路和“非”門電路的真值表可知當(dāng)“與”門電路所有輸入為“0”時(shí)，輸出是“0”，當(dāng)“非”門電路所有輸入為“0”時(shí)，輸出是“1”，當(dāng)“或”門電路所有輸入為“0”時(shí)，輸出是“0”，故A、B正確，C、D錯(cuò)誤． 【答案】　AB 3．關(guān)于如圖356所示門電路的符號(hào)，下列說法中正確的是(　　) 甲　　　　 乙　　 　丙 圖356 A．甲為“非”門、乙為“與”門、丙為“或”門 B．甲為“與”門、乙為“或”門、丙為“非”門 C．甲為“非”門、乙為“或”門、丙為“與”門 D．甲為“或”門、乙為“與”門、丙為“非”門 【解析】　甲為“非”門，乙為“或”門，丙為“與”門的符號(hào)，故C正確． 【答案】　C 4．有一邏輯門電路的真值表，試判斷這是一個(gè)什么類型的邏輯門電路(　　) 輸入 輸出 M N 0 1 1 0 A.“與”門 B．“非”門 C．“或”門 D．“與非”門 【解析】　由該邏輯門電路的真值表可以看出輸出端與輸入端是相反的關(guān)系，故B正確． 【答案】　B 5．(2016松原市高二檢測)如圖357所示是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入1時(shí)，輸出端Z輸出0，則A、B端的輸入分別是(　　) 圖357 A．0　0 B．0　1 C．1　0 D．1　1 【解析】　當(dāng)C端輸入“1”時(shí)，輸出端Z輸出“0”，由“與”門特點(diǎn)可知A、B的輸出端必為“0”，又由“或”門特點(diǎn)可知A、B端輸入為“0”和“0”，A正確． 【答案】　A 6．(2016廈門市高二檢測)如圖358是一個(gè)三輸入端復(fù)合門電路，當(dāng)C端輸入“1”，且要求輸出端Z輸出的也為“1”，則A、B端輸入的是(　　) 圖358 A．0　0 B．0　1 C．1　0 D．1　1 【解析】　先分析右側(cè)與門，已知C輸入“1”，欲輸出“1”，另一個(gè)輸入也應(yīng)該是“1”，也就是左邊與門的輸出是“1”，根據(jù)與門特點(diǎn)，A、B輸入應(yīng)該都是“1”．D對． 【答案】　D 7．(2015溫州高二檢測)如圖359所示由門電路組成的電路，輸出端為“1”，指示燈L亮，輸出端為“0”，指示燈L不亮，現(xiàn)要使燈L亮，則A、B兩輸入端分別是(　　) 【導(dǎo)學(xué)號(hào)：37930040】 圖359 A．“1”、“1” B．“0”、“0” C．“1”、“0” D．“0”、“1” 【解析】　要使燈L亮，“非”門的輸出應(yīng)該為“1”，故“非”門的輸入為“0”，故“或”門的兩個(gè)輸入端都應(yīng)該為零． 【答案】　B 8.在如圖3510所示的邏輯電路中，當(dāng)A端輸入電信號(hào)“1”、B端輸入電信號(hào)“1”時(shí)，則在C端輸出的電信號(hào)為______(選填“1”或“0”)，D端輸出的電信號(hào)為________(選填“1”或“0”)． 圖3510 【解析】　題圖中下面是一個(gè)“非”門，當(dāng)B端輸入電信號(hào)“1”時(shí)，輸出信號(hào)是“0”，即D端輸出信號(hào)為“0”．上面“或”門的一個(gè)輸入信號(hào)是“0”，另一個(gè)是“1”，根據(jù)“或”門特點(diǎn)，輸出應(yīng)該是“1”，即C端輸出電信號(hào)為1. 【答案】　1　0 [能力提升] 9．如圖3511所示是為汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的冷卻風(fēng)扇設(shè)計(jì)的一個(gè)控制電路．要求發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火開關(guān)開啟，并且溫度過高時(shí)熱敏電阻A阻值變小，B部分就會(huì)使得風(fēng)扇自動(dòng)開啟．以下判斷正確的是(　　) 圖3511 A．虛線框內(nèi)的門電路是“或”門 B．虛線框內(nèi)的門電路是“與”門 C．虛線框內(nèi)的門電路是“非”門 D．無法判斷虛線框內(nèi)的門電路是哪種門電路 【解析】　發(fā)動(dòng)機(jī)的點(diǎn)火開關(guān)開啟，輸入為高電位；溫度過高時(shí)熱敏電阻A阻值變小，輸入也是高電位，B部分就會(huì)使得風(fēng)扇自動(dòng)開啟，輸出也為高電位，故虛線框內(nèi)的門電路是“與”門．故選項(xiàng)B正確． 【答案】　B 10.圖3512中，甲、乙、丙表示“或”門、“與”門或者“非”門的輸入信號(hào)或輸出信號(hào)，下列說法中正確的是(　　) 圖3512 A．若甲、丙為輸入信號(hào)，乙為輸出信號(hào)，則該電路是“或”門電路 B．若甲為輸入信號(hào)，乙為輸出信號(hào)，則該電路是“非”門電路 C．若乙、丙為輸入信號(hào)，甲為輸出信號(hào)，則該電路是“與”門電路 D．若甲、乙為輸入信號(hào)，丙為輸出信號(hào)，則該電路是“與”門電路 【解析】　若甲、丙為輸入信號(hào)，乙為輸出信號(hào)，則對應(yīng)關(guān)系分別為“0、1、1”“1、1、0”，若乙、丙為輸入信號(hào)，甲為輸出信號(hào)，對應(yīng)關(guān)系是“1、1、0”“0、1、1”不屬于常見三種門電路之一，A、C錯(cuò)誤；若甲為輸入信號(hào)，乙為輸出信號(hào)，則對應(yīng)關(guān)系是“0、1”“1、0”，反映了相反的一種關(guān)系，屬于“非”門，B正確；若甲、乙為輸入信號(hào)，丙為輸出信號(hào)，則對應(yīng)關(guān)系是“0、1、1”“1、0、1”，反映了“或”的邏輯關(guān)系，D錯(cuò)誤． 【答案】　B 11．如圖3513所示是一種應(yīng)用邏輯電路制作的簡易走道燈電路圖，R0是一個(gè)光敏電阻，當(dāng)走道里光線較暗時(shí)或是將手動(dòng)開關(guān)S接通時(shí)，燈都會(huì)亮，則在電路圖的虛線框內(nèi)的門電路應(yīng)是________門，當(dāng)有光照到光敏電阻上R0時(shí)，門電路的輸入端B是________電位． 圖3513 【解析】　通過對電路的分析，明確輸入信號(hào)是高電位還是低電位，結(jié)合輸出對輸入的要求，確定選擇怎樣的門電路，實(shí)現(xiàn)對電路的自動(dòng)控制． 手動(dòng)開關(guān)接通時(shí)，在A端輸入高電位．有光線照射時(shí)，光敏電阻的阻值較小，與R1串聯(lián)后分得的電壓小，B端輸入低電位．所以S閉合，A輸入為1，S斷開，A輸入為0.光照射強(qiáng)時(shí)，B輸入為0，光照射弱時(shí)，B輸入為1.電路要求光線較暗或手動(dòng)開關(guān)S接通時(shí)，燈都會(huì)亮，因此應(yīng)選擇“或”門電路．應(yīng)填“或”和“低”． 【答案】　或　低 12．圖3514是一個(gè)火警報(bào)警裝置的邏輯電路圖．Rt是一個(gè)熱敏電阻，低溫時(shí)電阻值很大，高溫時(shí)電阻值很小，R是一個(gè)阻值較小的分壓電阻． 圖3514 (1)要做到低溫時(shí)電鈴不響，著火時(shí)產(chǎn)生高溫，電鈴響起．在題圖中虛線處應(yīng)接入怎樣的元件？ (2)為什么溫度高時(shí)電鈴會(huì)被接通？ (3)為了提高該電路的靈敏度，即將報(bào)警溫度調(diào)得稍 低些，R的阻值應(yīng)大一些還是小一些？ 【解析】　(1)溫度較低時(shí)，Rt的阻值很大，R比Rt小得多，因此P、X之間電壓較大，要求此時(shí)電鈴不發(fā)聲，表明輸出給電鈴的電壓應(yīng)該較小，輸入與輸出相反，可見虛線處元件應(yīng)是“非”門． (2)當(dāng)高溫時(shí)，Rt阻值減小，P、X之間電壓降低，輸入低電壓時(shí)，從“非”門輸出的是高電壓，電鈴響起． (3)由前面分析可知，若R較大，由于它的分壓作用，Rt兩端的電壓不太高，則外界溫度不太高時(shí)，就能使P、X之間電壓降到低電壓輸入，電鈴就能發(fā)聲．因此R較大，反應(yīng)較靈敏． 【答案】　見解析