高中物理部分習題及答案

5 1.如圖6-3-7所示爲一個邏輯電平檢測電路,A與被測點相接,則( )

高中物理部分習題及答案

A.A爲低電平,LED發光 圖6-3-7

B.A爲高電平,LED發光

C.A爲低電平,LED不發光

D.A爲高電平,LED不發光

解析:A爲低電平時,爲高電平,LED的電壓小,不發光;A爲高電平時,爲低電平, LED的電壓大,發光,故B、C正確。

答案:BC

2.如圖6-3-8所示是會議室和賓館房間的天花板上裝有的火災報警器的結構原理圖:罩內裝有發光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時光電三極管接收不到LED發出的光,呈現高電阻狀態,發生火災時,下列說法正確的是( )

圖6-3-8

A.進入罩內的煙霧遮擋了光線,使光電三極管電阻更大,檢測電路檢測出變化發出警報

B.發生火災時,光電三極管溫度升高,電阻變小,檢測電路檢測出變化發出警報

C.發生火災時,進入罩內的煙霧對光有散射作用,部分光線照到光電三極管上,電阻變小,發出警報

D.以上說法均不正確

解析:平時光電三極管收不到LED發出的光呈高阻值狀態。發生火災時,由於煙霧對光的散射作用,部分光線照射到光電三極管上,光電三極管導通,就會發出警報,C正確。

答案:C

3.如圖6-3-9所示的光控電路用發光二極管LED模擬路燈,RG爲光敏電阻。A爲斯密特觸發器輸入端,在天黑時路燈(發光二極管)會點亮。下列說法正確的是( )

A.天黑時,處於高電平圖6-3-9

B.天黑時,處於低電平

C.當R1調大時,天更暗時,燈(發光二極管)點亮

D.當R1調大時,天較亮時,燈(發光二極管)就能點亮

解析:天黑時,RG 阻值增大到一定值,斯密特觸發器輸入端A的電壓上升到某個值,輸出端突然由高電平跳到低電平;R1調大時,A端電壓降低,只有天更暗時,RG電阻更大時,路燈才點亮,故B、C正確。

答案:BC

4.某同學想把房間窗簾改成自動開啓、自動關閉的,他的設想是:白天房間要透光,也要防止太陽光直射室內,因此要用薄紗型的窗簾;傍晚太陽下山後,要用厚絨的窗簾,請你幫他設計電路,選購器材並連好電路圖。

解析:如圖所示,白天光照很亮,照射到光敏控制器上,電阻很小,電流較大,電磁鐵磁性強,吸引銜鐵向下,使得觸點b、c接觸,電動機乙轉動,關閉薄紗窗簾,同時應拉開厚絨窗簾;傍晚後光線很暗,光敏控制器接收光照少,電阻變大,電流很小,電磁鐵磁性非常弱,彈簧將銜鐵拉起,使b、a接觸,電動機甲轉動,拉開薄紗窗簾,同時關閉厚絨窗簾。

答案:見解析

5.如圖6-3-10甲所示,爲熱敏電阻的R-t圖像,圖乙爲用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個簡單恆溫箱溫控電路,繼電器的電阻爲100 Ω。當線圈的電流大於或等於20 A時,繼電器的銜鐵被吸合。爲繼電器線圈供電的電池的電動勢E=9.0 V,內阻可以不計。圖中的“電源”是恆溫箱加熱器的電源。則

圖6-3-10

(1)應該把恆溫箱內的加熱器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)。

(2)如果要使恆溫箱內的溫度保持50℃,可變電阻R′的阻值應調節爲________ Ω。

解析:(1)恆溫箱內的加熱器應接在A、B端。當線圈中的電流較小時,繼電器的銜鐵在上方,恆溫箱的加熱器處於工作狀態,恆溫箱內溫度升高。

(2)隨着恆溫箱內溫度升高,熱敏電阻R的阻值變小,則線圈中的電流變大,當線圈中的電流大於或等於20 A時,繼電器的`銜鐵被吸到下方來,則恆溫箱加熱器與電源斷開,加熱器停止工作,恆溫箱內溫度降低。

隨着恆溫箱內溫度降低,熱敏電阻R的阻值變大,則線圈中的電流變小,當線圈的電流小於20 A時,繼電器的銜鐵又被釋放到上方,則恆溫箱加熱器又開始工作,這樣就可以使恆溫箱內保持在某一溫度。

要使恆溫箱內的溫度保持50℃ ,即50℃時線圈內的電流爲20 A。由閉合電路歐姆定律I=Er+R+R′,r爲繼電器的電阻。由圖甲可知,50℃時熱敏電阻的阻值爲90 Ω,所以R′=EI-R-r=260 Ω。

答案:(1)A、B端 (2)260

6.如圖6-3-11所示,斯密特觸發器可以將連續變化的模擬信號轉換爲突變的數字信號,當加在它的輸入端A的電勢逐漸上升到1.6 V,輸出端會突然從高電平跳到低電平0.25 V,而當輸入端A的電勢下降到0.8 V時,輸出端會從低電平跳到高電平3.4 V。如圖6-3 圖6-3-11

-12所示是一個溫度報警器的簡易電路圖,RT爲熱敏電阻,R1爲可變電阻(最大阻值爲1 Ω),蜂鳴器工作電壓3 ~5 V,熱敏電阻的阻值隨溫度變化如圖6-3-13所示,若要求熱敏電阻在感測到80℃時報警,則R1應調至____Ω;若要求熱敏電阻在感測到更高的溫度時才報警,R1的阻值應________(選填“增大”、“減小”或“不變”)。

圖6-3-12 圖6-3-13

解析:熱敏電阻在80℃時的電阻是RT=80 Ω,斯密特觸發器輸入端A的電勢是0.8 V時,輸出端的電壓爲3.4 V,這時蜂鳴器開始工作。由串聯電路分壓特點知:

R1RT=U1UT=5 -0.80.8

∴R1=80×4.20.8 Ω=420 Ω=0.42 Ω。

由熱敏電阻的阻值隨溫度變化的圖像可知,溫度升高時,熱敏電阻的阻值減小,而斯密特觸發器輸入端的電壓仍保持不變,則電阻R1的阻值應減小。

答案:0.42 減小