高中物理人教版 (新课标)选修311 简单的逻辑电路精品习题

第11节 简单的逻辑电路

1．新交通法规定，不系安全带属于违章行驶．假设系安全带时为“1”，未系安全带时为“0”，当输出“1”时，报警系统提示未系安全带，当输出“0”时，没有报警提示．由以上可知该控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　解析  由题意可知，输入状态和输出状态完全相反，所以此控制系统的逻辑关系为“非”逻辑，选项C正确．

2．走廊里有一盏电灯，在走廊两端各有一个开关，我们希望不论哪一个开关接通都能使电灯点亮，那么设计的电路为(　　)

A．“与”门电路　　 B．“非”门电路

C．“或”门电路　　 D．以上选项都有可能

C　解析  不论用哪一个开关接通都能使电灯点亮，这体现了“或”逻辑关系，选项C正确．

3．(多选)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.当电阻R′受到光照射时(　　)

A．小灯泡L发光　　 B．小灯泡L不发光

C．a点电势高　　 D．b点电势高

AC　解析  该逻辑电路为“非”门电路，当电阻R′受到光照射时R′两端电势差趋近于零，“非”门电路输入端为低电势，故输出端为高电势，小灯泡L发光，选项A、C正确，B、D错误．

4．(多选)在如图所示的复合电路中，A、B、C为门电路的输入端，现欲使Y输出“0”，如果C输入端为“0”，则A、B两端分别输入(　　)

A．“0”　“0”　　 B．“0”　“1”

C．“1”　“0”　　 D．“1”　“1”

ABC　解析  在门电路中，最后一个为“与”门电路，由题可知其一个输入端为“1”，要想最后的输出端为“0”，则最后的门电路的另一个输入端是“0”即可，又因为A、B端接入的是“与”门电路的输入端，要使其输出端为“0”，则输入端有一个为“0”即可，故选项A、B、C正确．

5．某同学在设计逻辑电路时，要求从输出端输出的信号为“1”时，输入端至少有一个信号为“1”．则下列满足要求的是(　　)

A．“与”门电路　　 B．“或”门电路

C．“非”门电路　　 D．都不可能

B　解析  要求输出为“1”时，输入信号中至少有一个为“1”，则要求是“1＋1＝1”或是“1＋0＝1”，所以满足要求的是“或”门电路．

6．如图所示由门电路组成的电路，输出端为“1”，指示灯L亮，输出端为“0”，指示灯L不亮，现要使灯L亮，则A、B两输入端分别是(　　)

A．“1”　“1”　　 B．“0”　“0”

C．“1”　“0”　　 D．“0”　“1”

B　解析  要使灯L亮，“非”门的输出应该为“1”，故“非”门的输入为“0”，则“或”门的两个输入端都应该为“0”，选项B正确．

7．如图所示为三个门电路符号，A输入端全为“1”，B输入端全为“0”．下列判断正确的是(　　)

A．甲为“非”门，输出为“1”

B．乙为“与”门，输出为“0”

C．乙为“或”门，输出为“1”

D．丙为“与”门，输出为“1”

C　解析  甲为“非”门，输出为“0”，乙为“或”门，输出为“1”，丙为“与”门，输出为“0”，选项C正确．

8．下列由基本门组成的电路中，能使蜂鸣器发出声音的是(　　)

B　解析  A中为“与”门，两个输入端必须都为高电平，输出端才为高电平，而有一个输入端始终为低电平，则输出端为低电平，不能使蜂鸣器发声，选项A错误；B中为“或”门，输入端只要有一个为高电平，输出端即为高电平，能使蜂鸣器发声，选项B正确；C中为“非”门，输入端为高电平，输出端为低电平，不能使蜂鸣器发声，选项C错误；D中，首先，高电平输入“或”门，输出端为高电平，然后，高电平输入“非”门，输出端为低电平，不能使蜂鸣器发声，选项D错误．

[能力提升]

9．监控系统控制电路如图所示，电键S闭合时，系统白天和晚上都工作；电键S断开时，系统仅晚上工作．在电路中虚框处分别接入光敏电阻(受光照时阻值减小)和定值电阻，则电路中(　　)

A．C是“与门”，A是光敏电阻

B．C是“与门”，B是光敏电阻

C．C是“或门”，A是光敏电阻

D．C是“或门”，B是光敏电阻

D　解析  开关S闭合后，C的一个输入端是“1”，系统不管白天和晚上都工作，说明与另一个输入端的逻辑值无关，这说明C是“或”门；开关S断开，C的一个输入端是“0”，要让系统工作，另一个输入端必须是“1”，也就是高电压，所以B是光敏电阻，选项D正确．

10．如图所示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．RT为安全带使用情况检测传感器，驾驶员系好安全带时RT的阻值变大．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元件是(　　)

A．“非”门　　 B．“或”门

C．“与”门　　 D．“与非”门

C　解析  系好安全带，电阻RT变大，未系好安全带，电阻RT变小，根据闭合电路欧姆定律可知，未系好安全带时，与RT相连的输入端为高电势，此时启动汽车，蜂鸣器报警，满足题述条件的门电路是“与”门电路，选项C正确．

11．如图所示为门电路的两个输入端A、B的电势随时间变化的规律，右侧为两个门电路，且Y为输出端．

(1)画出“与”门电路中输出端Y的电压—时间图象；

(2)画出“或”门电路中输出端Y的电压—时间图象．

解析  (1)对“与”逻辑关系，先作出A、B、Y的真值表，然后再确定输出Y与时间的变化关系.

所以，UY随时间t变化如图所示．

(2)对“或”逻辑，先作出A、B、Y的真值表，然后再确定输出Y与时间的变化关系．

所以，UY随时间变化如图所示．

答案  见解析图

12．火警自动报警器用“非门”、电位器、热敏电阻、蜂鸣器和电池等按如图所示连接，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“0”，报警时，P为高电位记“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？

解析   (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)可等效为电路图如图所示．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，由电路图可知，热敏电阻的阻值减小．

答案  (1)低电位“0”　(2)减小