高中物理部分習(xí)題及答案
5 1.如圖6－3－7所示為一個(gè)邏輯電平檢測(cè)電路，A與被測(cè)點(diǎn)相接，則( )
A．A為低電平，LED發(fā)光 圖6－3－7
B．A為高電平，LED發(fā)光
C．A為低電平，LED不發(fā)光
D．A為高電平，LED不發(fā)光
解析：A為低電平時(shí)，為高電平，LED的電壓小，不發(fā)光；A為高電平時(shí)，為低電平， LED的電壓大，發(fā)光，故B、C正確。
答案：BC
2．如圖6－3－8所示是會(huì)議室和賓館房間的天花板上裝有的火災(zāi)報(bào)警器的結(jié)構(gòu)原理圖：罩內(nèi)裝有發(fā)光二極管LED、光電三極管和不透明的擋板。平時(shí)光電三極管接收不到LED發(fā)出的光，呈現(xiàn)高電阻狀態(tài)，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，下列說(shuō)法正確的是( )
圖6－3－8
A．進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧遮擋了光線(xiàn)，使光電三極管電阻更大，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)
B．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，光電三極管溫度升高，電阻變小，檢測(cè)電路檢測(cè)出變化發(fā)出警報(bào)
C．發(fā)生火災(zāi)時(shí)，進(jìn)入罩內(nèi)的煙霧對(duì)光有散射作用，部分光線(xiàn)照到光電三極管上，電阻變小，發(fā)出警報(bào)
D．以上說(shuō)法均不正確
解析：平時(shí)光電三極管收不到LED發(fā)出的光呈高阻值狀態(tài)。發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于煙霧對(duì)光的散射作用，部分光線(xiàn)照射到光電三極管上，光電三極管導(dǎo)通，就會(huì)發(fā)出警報(bào)，C正確。
答案：C
3.如圖6－3－9所示的光控電路用發(fā)光二極管LED模擬路燈，RG為光敏電阻。A為斯密特觸發(fā)器輸入端，在天黑時(shí)路燈(發(fā)光二極管)會(huì)點(diǎn)亮。下列說(shuō)法正確的是( )
A．天黑時(shí)，處于高電平圖6－3－9
B．天黑時(shí)，處于低電平
C．當(dāng)R1調(diào)大時(shí)，天更暗時(shí)，燈(發(fā)光二極管)點(diǎn)亮
D．當(dāng)R1調(diào)大時(shí)，天較亮?xí)r，燈(發(fā)光二極管)就能點(diǎn)亮
解析：天黑時(shí)，RG 阻值增大到一定值，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電壓上升到某個(gè)值，輸出端突然由高電平跳到低電平；R1調(diào)大時(shí)，A端電壓降低，只有天更暗時(shí)，RG電阻更大時(shí)，路燈才點(diǎn)亮，故B、C正確。
答案：BC
4．某同學(xué)想把房間窗簾改成自動(dòng)開(kāi)啟、自動(dòng)關(guān)閉的，他的設(shè)想是：白天房間要透光，也要防止太陽(yáng)光直射室內(nèi)，因此要用薄紗型的窗簾；傍晚太陽(yáng)下山后，要用厚絨的窗簾，請(qǐng)你幫他設(shè)計(jì)電路，選購(gòu)器材并連好電路圖。
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(qiáng)，吸引銜鐵向下，使得觸點(diǎn)b、c接觸，電動(dòng)機(jī)乙轉(zhuǎn)動(dòng)，關(guān)閉薄紗窗簾，同時(shí)應(yīng)拉開(kāi)厚絨窗簾；傍晚后光線(xiàn)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(dòng)機(jī)甲轉(zhuǎn)動(dòng)，拉開(kāi)薄紗窗簾，同時(shí)關(guān)閉厚絨窗簾。
答案：見(jiàn)解析
5．如圖6－3－10甲所示，為熱敏電阻的R－t圖像，圖乙為用此熱敏電阻R和繼電器組成的一個(gè)簡(jiǎn)單恒溫箱溫控電路，繼電器的電阻為100 Ω。當(dāng)線(xiàn)圈的電流大于或等于20 A時(shí)，繼電器的銜鐵被吸合。為繼電器線(xiàn)圈供電的電池的電動(dòng)勢(shì)E＝9.0 V，內(nèi)阻可以不計(jì)。圖中的“電源”是恒溫箱加熱器的電源。則
圖6－3－10
(1)應(yīng)該把恒溫箱內(nèi)的加熱器接在________(填“A、B端”或“C、D端”)。
(2)如果要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃，可變電阻R′的阻值應(yīng)調(diào)節(jié)為_(kāi)_______ Ω。
解析：(1)恒溫箱內(nèi)的加熱器應(yīng)接在A、B端。當(dāng)線(xiàn)圈中的電流較小時(shí)，繼電器的`銜鐵在上方，恒溫箱的加熱器處于工作狀態(tài)，恒溫箱內(nèi)溫度升高。
(2)隨著恒溫箱內(nèi)溫度升高，熱敏電阻R的阻值變小，則線(xiàn)圈中的電流變大，當(dāng)線(xiàn)圈中的電流大于或等于20 A時(shí)，繼電器的銜鐵被吸到下方來(lái)，則恒溫箱加熱器與電源斷開(kāi)，加熱器停止工作，恒溫箱內(nèi)溫度降低。
隨著恒溫箱內(nèi)溫度降低，熱敏電阻R的阻值變大，則線(xiàn)圈中的電流變小，當(dāng)線(xiàn)圈的電流小于20 A時(shí)，繼電器的銜鐵又被釋放到上方，則恒溫箱加熱器又開(kāi)始工作，這樣就可以使恒溫箱內(nèi)保持在某一溫度。
要使恒溫箱內(nèi)的溫度保持50℃ ，即50℃時(shí)線(xiàn)圈內(nèi)的電流為20 A。由閉合電路歐姆定律I＝Er＋R＋R′，r為繼電器的電阻。由圖甲可知，50℃時(shí)熱敏電阻的阻值為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(fā)器可以將連續(xù)變化的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為突變的數(shù)字信號(hào)，當(dāng)加在它的輸入端A的電勢(shì)逐漸上升到1.6 V，輸出端會(huì)突然從高電平跳到低電平0.25 V，而當(dāng)輸入端A的電勢(shì)下降到0.8 V時(shí)，輸出端會(huì)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(gè)溫度報(bào)警器的簡(jiǎn)易電路圖，RT為熱敏電阻，R1為可變電阻(最大阻值為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(cè)到80℃時(shí)報(bào)警，則R1應(yīng)調(diào)至____Ω；若要求熱敏電阻在感測(cè)到更高的溫度時(shí)才報(bào)警，R1的阻值應(yīng)________(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(shí)的電阻是RT＝80 Ω，斯密特觸發(fā)器輸入端A的電勢(shì)是0.8 V時(shí)，輸出端的電壓為3.4 V，這時(shí)蜂鳴器開(kāi)始工作。由串聯(lián)電路分壓特點(diǎn)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(shí)，熱敏電阻的阻值減小，而斯密特觸發(fā)器輸入端的電壓仍保持不變，則電阻R1的阻值應(yīng)減小。
答案：0.42 減小
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