阶段卷4 电子控制技术 模块卷1-【精彩三年】2024-2025学年高中通用技术选择性必修1课程探究与巩固PPT课件（苏教版2019）

阶段卷4　电子控制技术　模块卷1 [时间：45分钟　满分：50分] 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 一、选择题(本大题共12小题，每小题2分，共24分。在每小题给出的四个选项中，只有一个是符合题目要求的。) 1．下列对常用元器件的特性描述，不正确的是(　　) A．可用来检测温度　　 B．可用来控制大电压 C．可用来当作电子开关　D．可用来放大电流 D 【解析】 选项A是负温度系数热敏电阻；选项B是电磁继电器；选项C是三极管；选项D是二极管，二极管不能将电流放大，所以选项D描述不正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 2．如图所示，这是“555集成电路组成的多路波形发生模块”，下列对该元器件的描述，正确的是(　　) A．①是555集成电路，不具有保持功能 B．②是整流二极管，有色环的一端是正极 C．③是色环电阻，使用时需要考虑引脚极性 D．④是可调电阻，其标注的503表示最大阻值是50 kΩ D 【解析】 选项A，555内含触发器结构，具有保持功能，选项错误；选项B，有色环的一端是二极管的负极，选项错误；选项C，色环电阻不存在极性，不需要考虑正负极，选项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 3．下列描述的四种情形中，不合理的是(　　) A．面包板结构的描述　　　 B．与非门波形图 C．用多用电表测PNP三极管，该数据合理　　 D．该硅三极管工作在Ⅰ区 D 【解析】 选项D，Ⅰ区是饱和区，Ⅱ区是放大区，Ⅲ区是截止区；三极管V1的接法是共集电极接法，不可能饱和导通，因此不可能工作在I区，选项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 4．如图所示，这是照相机电子测光电路，光线从孔板透过遮光板照射在R1上，移动遮光板可以改变光线照射到R1上的强弱，其中遮光板越厚光线越弱。其中R1是光敏电阻，VD1和VD2是发光二极管，VD1和VD2的发光情况表示相机不同的曝光状态(欠曝、适曝、过曝)。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　　) A．遮光板上移，可能使得VD1不亮，VD2亮 B．遮光板下移，流过VT1基极的电流减小 C．VD1和VD2都不亮，可能是R4虚焊 D．当两只发光二极管均发光时，表示照相机处于适曝状态 B 【解析】 遮光板上移，厚度变厚，光敏电阻阻值变大，a点为低电平，VT1截止、VD1不亮，此时c点为高电平，VT2导通、VD2亮，选项A正确；遮光板下移，厚度变小，光敏电阻阻值变大，a点电位上升，流过VT1基极的电流增大，选项B错误；R4虚焊，VT1和VT2两个三极管都存在断路，不会导通，发光二极管不亮，选项C正确；两只发光二极管均发光，a点和c点都是高电平，此时照相机刚好处于中间状态，即适曝，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 5．如图所示，这是一款双向水位报警器原理图，当水位过高或者过低时均能发出报警声，且伴有相应指示灯提示，若水位过低，还会启动水泵开始抽水。当水位适中时，则电路不报警不抽水。下列说法中正确的是(　　) A．电路中VD1、VD2、R4构成了与门电路 B．当水位下降到A以下时，发光二极管 LED1和LED2均被点亮 C．当水位升高到C点时，V1处于饱和状态 D．在测试中发现，当水位低于下限值时能报警，但高于上限值时，指示灯点亮却无报警声，可能是VD1虚焊 D 【解析】 电路中VD1、VD2、R4构成的是典型的独立元器件构成的或门电路，选项A错误。当水位下降到A以下时，V1、V2均截止，V3导通，因此LED1不亮，LED2被点亮，选项B错误。当水位升高到C点时，V1导通，但由于V1集电极电位直接接电源，导致其集电结始终反偏，因此三极管V1不会饱和，选项C错误。水位高于上限值时，指示灯LED1点亮却无报警声，说明V4截止。而V4截止的原因可能是VD1虚焊引起V4基极没有电流流入，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 6．如图所示，这是小明设计的三极管电路，工作时VT1、VT2均导通。下列说法中不正确的是(　　) A．VT1、VT2均工作在放大状态 B．增大电源电压，VD的亮度变化明显 C．减小R1的阻值，VD的亮度变化明显 D．减小R2的阻值，VD的亮度变化不明显 B 【解析】 选项A，两个三极管均为发射结正偏，集电结反偏，它们均工作在放大状态，选项正确；该电路为由PNP三极管组成的恒流源电路，由于Ib1和Ib2在量级相对于Ic1和Ie1可以忽略，所以Ic1≈Ie1≈IR1＝(12 V—11.3 V)/50 Ω＝14 mA，所以VD的亮度受R1控制，选项B，增大电源电压，但是R1两端的电压差仍为0.7 V不变，VD的亮度不会发生明显变化，选项错误；选项C，减小R1的阻值，则Ic1变大， VD明显变亮，选项正确；选项D，减小R2的 阻值，Ic1不发生变化，VD的亮度变化不明显， 选项正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 7．如图所示，这是一个密码器电路。S1至S6为单刀双掷开关，一个开关代表一位密码，发光二极管V1亮表示密码正确，否则表示密码错误。则正确的密码共有(　　) A．6种　　　　　　　　 B．9种 C．12种 D．15种 【解析】 通过反推推断V1亮的情况，1表示开关闭合，0表示断开，要使V1亮，S1S2必须是10，S3～S6只要任何一个为1就可以。V1只有当S3～S6全为0时才会不亮，四个变量任意排列一共16种，减去不亮的1种也就是15种。 D 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 8．如图所示，这是小明设计的土壤湿度区间指示电路，下列说法中不正确的是(　　) A．土壤湿度在正常范围内时V3发光 B．V4发光表示干燥 C．两灯均发光时表示湿度太大 D．适当调大RP2，上下限指示湿度区间被调大 C 【解析】 根据电路逻辑关系分析如下图表所示，湿度太大高于上限时，两灯都不亮，选项C错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 9．如图所示的养鸡场温度控制电路，能够将养鸡场温度控制在设定的范围内。当温度高于上限时，继电器吸合，排风扇M开启，通风降温，直到温度下降到下限，M停止工作。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　　) A．RT1应选用负温度系数热敏电阻 B．调大RP3，使温度下限设定值降低 C．RT2短路，会导致排风扇始终不工作 D．VD1短路，可能导致继电器频繁吸合 B 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 10．小明设计了如图1所示的自动晾衣架控制电路。S为按钮开关，按下闭合，松开断开。白天并且不下雨时，按一下S，电机M正转(电流方向从下往上)驱动晾衣架伸出窗台，直到晾衣架完全展开，电机停止。天黑或者下雨时，电机M反转(电流方向从上往下)收回晾衣架，直到晾衣架完全折叠，电机停止。两个干簧管用于检测晾衣架的位置，到达极限位置时，相应的干簧管闭合。555功能表如下表所示。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　　) C A．R2为湿敏电阻 B．干簧管1用于检测晾衣架是否完全展开，干簧管2用于检测晾衣架是否完全折叠 C．按下S时晾衣架无法展开，可能是V1接反了 D．如果R4过大，会导致晾衣架无法移动 【解析】 天黑或下雨时，左侧第一个与门出0，即其输入端有一个脚必须为0，所以R2是湿敏电阻，此时中间的与门出0，2脚出0，3脚出1(电机上)，电机下为0，电机反转收回晾衣架，选项A正确；由上述分析可知，晾衣架完全收回时，3脚要出0，停止电机，所以此时应是干簧管2闭合，4脚出0，3脚出0，由此可知，干簧管1用于检测晾衣架是否完全展开，干簧管2用于检测晾衣架是否完全折叠，选项B正确；按下S，V1反接，则2脚出1，3脚出0，电机M正转，晾衣架展开，选项C错误；R4若无穷大，则R4处断路，电路不通，电机无法启动，选项D正确。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 11．如图1所示，这是小明设计的触碰灯电路，SW1和SW2为两个触碰开关，手触碰开关，开关闭合，松开以后断开。当按下开灯触碰开关，灯亮，松开以后灯能继续保持亮，已知R2＝3 kΩ，R3＝4 kΩ，555内部结构如图2所示，下列关于该电路的说法中，不正确的是(　　) D A．电容C1短路，VD2始终不亮 B．R2和R3互换位置功能不变 C．SW1按下灯亮，松开后灯仍亮 D．若a点与3脚虚焊，可用导线将a点与7脚连接 R2、R3位置互换前后状态不变，均处于保持状态，选项B正确。SW1按下时，2、6脚电位低，故3脚出高，当SW1释放后，由于555处于保持状态，因此松开后灯仍亮，选项C正确。3脚出高时，可使VD2发光，但若接7脚，7脚此时悬空，不会使得灯亮，选项D不能实现电路原功能，选项错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 12．如图所示的信号处理电路，ui为输入信号，uo为输出信号。下列输出波形与输入波形关系中可能的是(　　) 　　A.　　　　　 B. 　 C.　　　　D. 【解析】 ui为0时，与非门输出为1，对电容C进行充电，充电过程非门输入先为1，即uo输出一定为0，电容C充电到一定程度，非门输入为低，uo输出为高。所以选项C为可能的波形图。 C 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 二、非选择题(本大题共3小题，第13题8分，第14题8分，第15题10分，共26分) 13．如图1所示，这是豆芽自动浇水控温电路。电路的控制要求：IC1实现自动浇水控温功能，IC2实现停电报警功 能，RT为热敏电阻。当豆芽的温度高于上 限温度时，关闭电热线EH，启动电磁水阀 YV浇水降温；当豆芽的温度低于下限温度 时，关闭电磁水阀，启动电热线EH加热， 使豆芽在一个最佳的温度范围内生长。已知YV选用220 V交流电磁水阀，EH选用电热毯用防水电热线，555电路的功能表如表所示。请完成以下任务。 (1)当温度高于上限时，三极管V的工作状态为___________(在“A.导通；B.截止”中选出合适的选项，将序号填入“________”处)；RT为 ___________(在“A.正温度系数；B.负温度系数”中选出合适的选项，将序号填入“________”处)热敏电阻。 (2)使用过程中发现温度下限偏低，可以通过___________(在“A.向下滑 A (1分) B(1分) C(2分) 动RP2滑片；B.向下滑动RP3滑片；C.向上滑动RP2滑片；D.向上滑动RP3滑片”中选出合适的选项，将序号填入“________”处)调高温度下限。 (3)电路工作时，声音比较尖锐(频率大)，能有效调小声音频率的是 ____________(在“A.减小R2；B.增大R2；C.减小R1；D.增大C4”中选出合适的选项，将序号填入“________”处)。 (4)电路工作中IC1出现故障，准备用四二输入与非门74LS00芯片代替电路中的555芯片，请在图2虚线框中完成电路连 线，实现原有的控制功能。 B(2分) 脚，对应的是调节温度下限。不加热时，温度降低，RT阻值增大，三极管基极电流减小，集电极电位升高，6脚电位升高，向转换点电位接近，如RP2的滑点向上滑动，即可使它提前到达电位转换点，对应的下限温度点提前出现，即提高了下限。选C。 (3)IC2对应的振荡电路，振荡频率由R1、R2和C3决定(负相关)，增大R1、R2、C3都可以降低振荡频率，选B。 (4)根据555的功能表可知逻辑真值表如下：逻辑关系有“保持”功能的，首先考虑使用触发器，这里就用与非门基本触发器。 A B F 0 1 1 0 0 1 1 1 保持 1 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 14．如图所示，这是小明设计的简易亚运会会旗自动升降控制电路，其中RS是湿敏电阻， SW1是降旗按钮(按下闭合，松开断开), IC2是比较器。当播放音频信号时，IC1输出低电平，VD发光，表示会旗上升；当按下降旗按钮或者检测到下雨时， VD 不发光，表示会旗下降。 请根据描述和电路图完成以下任务。 (1)b端的信号属于_________(单选)。 A．模拟信号 B．数字信号 B(2分) (2)请根据虚线框1 内的逻辑关系补全波形图。 (全对2 分，其他0 分) (3)小明准备用继电器控制电机正反转，电机电流从“＋”到“－”，电机正转，会旗上升；电机电流从“－”到“＋”，电机反转，会旗下降。SW2和SW3为行程开关，会旗移动到设定的限位位置时，对应开关断开，电机停止转动。小明画出了部分电路，请在虚线框2中连线，将电路补充完整。 (2 分，每线1 分) (4)下列关于该电路的说法中，正确的是 ___________________________________(多选)。 A．上升过程中，音频信号突然中断，会旗继续上升 B．上升过程中，突然下雨，会旗继续上升 C．音频信号输入时，按下降旗按钮，会旗下降 D．通过SW1可控制会旗停在中间任意位置 AC(全对2分，漏选1分，答错0分) (4)上升时，音频中断，由于与非门构成的触发器有保持功能，所以继续上升，选项A正确；上升时突然下雨，c点低电平，会旗要下降，选项B错误；有音乐升旗时，按下降旗按钮，触发器输入端均为0，则作为逻辑门，输出d和e均为1，会旗下降，选项C 正确；SW1按下，会旗下降，降到底为止，不能停在中间任意位置，选项D错误。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 15．传统的水位控制电路需要将水位检测探头浸入水中，水位探头容易生锈腐蚀。如图所示，这是小明设计的非接触式水箱水位控制电路，封闭的水箱中装有一发光二极管，当水位过低时，光敏电阻RG接收到经水面反射的光线强度下降，进水泵M启动开始加水。 (1)该水位控制系统属于____________ (单选)系统。 A．开环控制　　　 B．闭环控制 B(2分) (2)若要降低水箱控制水位，可以将RP1___________(单选) 或将RP2____________(单选)。 A．调大 B．调小 (3)电路工作时，缺少合适的指示灯，请你在虚线框1内连线，实现当水泵M停止工作时，发光二极管L2能亮起。 B(2分) A(2分) (4)小明发现原电路进水泵工作时会频繁启停，请你在虚线框2内使用一个可调电阻连线，使该水箱水位具备上下限区间控制的功能。 【答案】 如图(全对3分，可调电阻符号画错扣1分) 【解析】 (1)可以将水位控制在设定的高度，因此是闭环控制，选项B正确。 (2)要降低水箱控制水位，可以将L1调得更亮，或将V－的电平变大，因此可以将RP1调小，或将RP2调大。 (3)记三极管的集电极为A点，水泵工作时，A点电平变为0，不工作时A点电平变为1，能够实现水泵停止工作时，发光二极管发光。 (4)要实现区间控制，即水泵启动后，将V－的电平降低，V＋的电平被D1和D2两个二极管钳制，因此无法提高V＋电平，在电路中只有J下端接点电平在水泵工作时，电平从1降到0。 感谢聆听，再见！ 4脚 2脚 6脚 3脚 低电平 ×(任意) ×(任意) 低电平 高电平 ＜VCC ×(任意) 高电平 >VCC <VCC 保持 ＞VCC >VCC 低电平 【解析】 电容C1短路后，5脚电位始终低，即5脚电位Vct＝0，导致555的2、6脚电位始终大于Vct，因此3脚出低，VD2始终不亮，选项A正确。由于R2＝3 kΩ，R3＝4 kΩ，无论R2和R3的位置是否互换，2、6脚的电位始终满足大于VCC，小于VCC，因此555在 【解析】 (1)当温度高于上限时，继电器吸合，连接加热线EH的常闭触点断开，停止加热；连接电磁水阀的常开触点闭合，启动浇水。这时，555的3脚出1，按555功能表可知其2脚处于低电平，从而可知三极管V处于导通状态，故第一空选A。于是可知，温度升高，RT阻值减小，使三极管的基极电流增大而导通，第二空选B，RT为负温度系数热敏电阻。 (2)由555功能表可知，2脚低电平时3脚出1，停止加热，RP3调节2脚电位对应的是调温度上限。3脚出1时温度在降低，2脚先大于VCC，保持3脚出1，然后6脚达到≥VCC，3脚出0，加热，可知RP2调节6 【解析】 (1)IC2是比较器集成芯片，数字集成芯片输出的信号是处理后的数字信号。 (2)根据逻辑关系，按下SW1或者下雨时会旗下降，按下SW1时a点低电平，下雨时RS阻值小，b点高电平，要使会旗下降，c点应为低电平，所以＝＋b，则c＝a，根据逻辑关系画出波形图。 (3)升旗时，d为0，e为1，电流从“＋”到“－”，则J1要吸合，J2要释放，所以x端要输入0，y端要输入0。降旗时，d为1，e为0，电流从“－”到“＋”，则J1要释放，J2要吸合，所以x端要输入1，y端要输入1。故d点和x、y信号一致，d连x和y即可。 $$