高效作业14 第14课 电容延时、门电路多谐振荡器-【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Word教参（苏教版2019）

高效作业14[第14课　电容延时、门电路多谐振荡器](见学生用书P192) [A级　新教材落实与巩固] 1．如图所示，这是小马同学设计的声控闪光灯电路原理图，其功能是发光二极管能随着声音信号的有无而闪烁。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　A　) A．C2起到闪烁延时的作用 B．C1起到传递声音信号的作用 C．VT1、VT2都是共发射极接法 D．改变R2阻值可以调整VT1的直流工作点 【解析】 选项A，C2是滤波电容，起到稳压的作用，选项错误。 2．如图所示，这是小明设计的宾馆房间插卡用电、取卡延时断电的电路。将房卡插入图中虚线框所示的V2、V3之间时，V3接收不到来自V2光线，阻值较大，V6、V7导通，继电器吸合，可向房间内用电器供电；取出房卡，V3阻值变小，V6截止，延时后继电器断开，用电器自动断电。为延长拔出房卡后的供电时间，下列方案中最合理的是(　D　) A．增大R3阻值　　　B．增大R4阻值 C．增大C1容量 D．增大C2容量 【解析】 V4和C2构成了充电线路，C2、R4和三极管发射极构成放电线路，延时采用放电延时，增大C2容量或R4阻值理论上都可能，但R4增大，Ib减小，三极管向截止靠拢，选项D最合理。 阅读以下材料，完成第3～4题。 如图所示，这是三极管测试电路，闭合开关S1，三极管V2处于放大工作状态。 3．下列集成芯片中，可以组成电路中的多谐振荡器的是(　D　) 　A.　　　　　　　　　　B. 　C.　　　　　　　　　　D. 【解析】 利用芯片实现与非门，选项D正确。 4．V1与V3是两只相同的发光二极管，闭合开关S1，下列关于此电路的说法中，合理的是(　C　) A．电容器C1与C2功能相同 B．发光二极管V1与V3亮度相同 C．发光二极管V1与V3一直闪烁 D．三极管V2发射结和集电结均正偏 【解析】 选项A，C1充放电实现延时，C2是耦合电容，选项错误；选项B，三极管V3处于放大状态，亮度不同，选项错误；选项D，三极管V2处于放大状态，集电结反偏，选项错误。 5．如图所示，这是小明同学设计的电路，当手触摸到触摸板时A点变为低电位。下列关于该电路的说法中，正确的是(　B　) A．非门G2和G3短路对电路不产生任何影响 B．二极管D1短路，将无法延时 C．电阻R1短路，LED将一直亮 D．电阻R2阻值减小，延时时间增加 【解析】 选项B，当D1短路时，G1出0时，C1直接接地，极速放电，没有延时功能，选项正确。 6．2023·瓯海中学检测如图所示，这是一个由与非门组成的、具有自动复位功能的抢答器实验电路，按键按下接通，释放断开。默认初始状态下，电容器处于充满电的状态。下列说法不正确的是(　A　) A．S1、S2均未按时，两灯LED1和LED2均亮 B．先按S1立即再按S2，灯LED1亮，而持续发光期间，灯LED2不亮 C．先按S2立即再按S1，灯LED2亮，而持续发光期间，灯LED1不亮 D．增大R1、R2可延长亮灯持续时间 【解析】 S1、S2均未按时，两灯LED1和LED2均不亮，选项A错误。 7．如图所示，这是某同学设计的暗室报警电路，当闭合开关S开启报警器时，若有人打开暗室门，门外的光线漏到暗室内，则蜂鸣器报警。下列关于此电路的说法中，正确的是(　C　) A．蜂鸣器应选用无源蜂鸣器 B．暗室门打开后报警，关闭后报警声立即消失 C．报警时三极管有可能工作在放大状态 D．若电容器C虚焊则蜂鸣器始终不响 【解析】 三极管V2是共发射极接法，可能工作在放大状态或饱和状态，选项C正确。 8．如图所示，这是土壤湿度报警电路。下列关于该电路的说法中，正确的是(　C　) A．当土壤湿度过小时，无源蜂鸣器发出蜂鸣声 B．当土壤湿度过大时，电容C处于充电过程 C．在蜂鸣器发出蜂鸣声时发现频率太低，可将电容C换小 D．用两个或非门替换图中的两个与非门，电路功能不变 【解析】 如图所示，这是一个受控的用两个与非门组成多谐振荡器电路，电容器C和电阻器R2进行该多谐振荡器电路的充放电。选项A，当土壤湿度过小时，a点电位为低电位，这样多谐振荡器电路就不振荡了，选项错误；选项B，当土壤湿度过大时，a点电位为高电位，这样多谐振荡器电路就振荡起来了，电容器C就不断地在充放电，选项错误；选项C，在蜂鸣器发出蜂鸣声时发现频率太低，将电容C换小或者将电阻器R2的阻值改小，可以减小充放电的时间，即增大振荡电路的频率，选项正确；选项D，用两个或非门替换图中的两个与非门，虽然电路也能振荡，但控制振荡的逻辑变了，a点为低电位时，即当土壤湿度过小时，电路报警，选项错误。 9．小明同学根据电子控制课上所学，设计了如图所示的门铃控制电路，S1为按钮开关(按下S1导通，松开后断开电路)。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　B　) A．按下S1，D点输出为方波，蜂鸣器响 B．D点为高电平时，电容器C1处于充电过程 C．与非门两输入脚合并相当于非门的功能 D．A点为低电平时，D点输出为低电平 【解析】 选项B，D点为高电平时，电容器C1处于放电过程，选项错误。 10．2023·杭十四中检测如图所示，这是一款路灯控制电路，其基本原理：当光照强度低于设定值时，继电器吸合，路灯发光；当光照强度高于设定值时，继电器释放，路灯熄灭。下列说法不正确的是(　C　) A．a点是模拟信号，b点是数字信号 B．RP1滑片往上移，光照强度设定值变小 C．为了延长C1的充电时间，可以更换阻值更大的R1 D．C1的作用是确保不会出现意外遮挡RG导致路灯立即熄灭 【解析】 选项C，充电线路是b、VD1、C1，快充；放电线路是C1、R1、三极管VT1发射极，慢放，起到延时作用，按照原理增大R1的阻值可以延长时间，但是R1阻值增大，则Ib减小，三极管可能无法驱动继电器吸合，选项错误。 [B级　素养形成与评价] 11．如图所示，这是小绍为学校图书馆设计的开关式报警器，只要有人闭合开关就会触发声光报警电路，报警声光持续一段时间后消失。下列关于该电路的说法中，不正确的是(　C　) A．开关未闭合时，a点为低电平，b点为低电平 B．增大电容C1的电容量可延长报警时间 C．适当增大R3的阻值可延长报警时间 D．二极管V2主要用来保护三极管V1 【解析】 开关S断开时，与非门输入01，不报警。开关S闭合瞬间，与非门下侧输入端马上变成0，而a点从0慢慢变成1(电容两极板电势差不突变)，所以，V1有一段时间里是导通的，报警。电容报警延时的时间与C1和R2成正比。选项C，增大R3的阻值与报警延时的时间无关，选项错误。 12．在电路试验板上搭接好如图所示的电路，用手遮一下光敏电阻RG后拿开，10脚会出现一个宽度(持续时间)一定的低电平，持续时间由C1和R1决定。从手遮住光敏电阻RG开始，发光二极管的状态是(　A　) A．先闪烁，后一直亮 B．先不亮，后闪烁 C．先一直亮，后闪烁 D．先闪烁，后不亮 【解析】 当RG被遮挡时，8脚为1，则2脚输入0，开始振荡，灯闪烁；当手离开后，2脚输入1，则灯一直点亮，选项A正确。 13．如图所示，这是双向水位报警电路，当水位过高或过低时均能发出报警声，下列说法不正确的是(　C　) A．水位在B以下或C以上，电路均会发出报警声 B．VD1与VD2构成或门电路 C．调小R6阻值，会使报警声音更平缓 D．LED1为高水位警示灯，LED2为低水位警示灯 【解析】 调小R6阻值，充放电周期变短，会使报警声音更急促，选项C错误。 14．如图所示，这是简易电子催眠器，接通电源后扬声器就能发出单调重复的“哒哒哒”的声音，帮助失眠者进入梦乡。下列关于该电路的说法中，正确的是(　D　) A．C1的作用是延时 B．调节R1的阻值可以调节“哒哒哒”发声频率 C．增大C2的容量可以调大“哒哒哒”的发声频率 D．增大R2的阻值可以调小“哒哒哒”的发声频率 【解析】 选项A，C1是滤波电容，选项错误；选项B，R1不在充放电线路上，不影响充放电周期，选项错误；选项C，频率增大，充放电周期减小，增大C2的容量调大周期，频率减少，选项错误；选项D，增大R2的阻值可以调大周期，频率减小，选项正确。 15．2023·镇海中学检测如图所示，这是小明设计的闪光灯电路。已知电路中半导体元件皆为硅管，下列说法不正确的是(　C　) A．V1亮起时，C1两极板间电压约为2.1 V B．C2处于充电状态时，VT1必定导通 C．增大R1的阻值，V1闪烁频率升高 D．若发现V1始终无法点亮，可能是R2过大造成的 【解析】 从闪光过程的V1不发光状态开始讨论： C1、R1电路充电，直到C1电压升高到约为2.1 V，触发VT1，V1发光，此时发射极跃升到1.4 V，C2、R4开始充电，直到C2升至0.7 V以上少许，VT2导通，C1通过VT2放电，VT1截止，V1不发光，C2持续放电，直至VT2截止，C1、R1重新开始新一轮充电……如此往复，形成闪烁。选项A，V1亮起时，C1两极板间电压约为2.1 V，选项正确；选项B，C2处于充电状态时，VT1必定导通，选项正确；选项C，增大R1的阻值，充电变慢，整体闪烁频率变低，选项错误；选项D，若R2过大，则VT1极易饱和，R2对V1形成限流，选项正确。 16．如图所示的电路中，初始状态下开关S闭合，经过t秒，断开开关S，用数字式电压表测A点电位，红表笔连接A点，黑表笔接B点，下列电压表的电压变化图中，合理的是(　B　) A.　　　　　　　　　　B. C.　　　　　　　　　　D. 【解析】 开关S闭合，左边与非门输入高电平，输出低电平，二极管导通，此时电容C放电完毕，右边与非门输入低电平，输出高电平，所以Uab为5 V。t秒后断开S，则左边与非门输入低电平，输出高电平，二极管截止，此时电源通过R2向C充电，使中点电位慢慢升高，直到达到高电平时，A点低电平，选项B正确。 17．如图所示的信号处理电路中，ui为输入信号，uo为输出信号。已知R2为阻值较大的电阻，下列输出波形与输入波形关系中可能的是(　A　) A.　　　　　　　　B. C.　　　　　　　　D. 【解析】 从输入的波形可知ui为数字信号，输出的信号uo也应该是数字信号且uo＝A非(B＝1)，所以选项D不符合，错误。选项B，输入与输出波形没有延迟，所以错误。选项A，电路的输入ui＝0时，若电容器原来不带电，则A点电位是从低电位逐渐升高至高电位(电源通过R2向电容器C充电)，那么输出信号uo应该是由高电平跳变至低电平。当ui＝0变为ui＝1时，VT若工作在开关状态时，电容器几乎瞬间放电完毕，所以uo立即变为高电平，以此循环，故选项A符合题意。 18．2023·诸暨中学检测如图所示为信号处理电路，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不可能的是(　D　) A.　　　　B.　　　　C.　　　　　D. 【解析】 如图3所示，ui＝0，uo＝0，电容放电结束。如图1所示，ui变为高电平后，电容开始充电，uo瞬间变为高电平，选项D不可能出现。接下来电容开始充电： i．ui提前变为低电平，但是或非门下输入端为高电平，电容充电过程继续进行，uo保持输出高电平，当A点电位达到高电平后，uo＝0，选项A可能出现； ii.如图2所示，ui为高电平，若A端被充到高电平，则uo＝0。之后ui变为低电平后，uo输出如图3所示，选项B可能出现；对于选项C，ui＝1，uo＝1，此时电容处于充电状态，A为低电平。ui变为低电平时，或非门下输入端为高电平，电容充电过程继续进行，uo保持输出高电平，当A点电位达到高电平后，uo＝0，选项C可能出现。 19．如图所示，这是小明设计的高温报警控制电路，高温时V1发光报警。初始状态不报警，S为常开按钮开关(按下闭合，松开断开)，下列说法中不正确的是(　D　) A．RT为负温度系数热敏电阻 B．S松开状态下，温度降至设定值以下，无法解除报警 C．高温报警时，按一下S后松开可实现短时间内不报警 D．S松开状态下，温度一旦超过设定值V1立即报警 【解析】 根据题意，高温时V1发光报警，说明下方非门输出1，反推可知上方非门输入1，即RT阻值小，因此是负系数热敏电阻，选项A正确。由于存在V2，可使RT变大时，上方非门输入依然是高电平，因此温度降至设定值以下，无法解除报警，选项B正确。按下S，电容快充，当S松开后，电容C放电需要一定时间，因此V1熄灭后短时间内不报警，选项C正确。温度超过设定值，V1能否立即报警取决于电容C的初始状态，若初始状态电容C充满，则无法立即报警，选项D不正确。 20．如图所示，这是小明设计的西瓜探熟器电路，已知熟瓜电阻小，生瓜电阻大。下列说法不正确的是(　B　) A．探针插入熟瓜时，V1发光 B．探针插入生瓜时，蜂鸣器响 C．增大RP的阻值，辨别出的瓜更生一点 D．R1主要起到限流保护V1的作用 【解析】 工作原理：当B端为高电平时，虚线框区域构成非门振荡器，在D端产生方波信号，无源蜂鸣器发声。选项A，探针插入熟瓜时，探测到其阻值较小，则A点为低电位→B点为高电平→E点为低电平→V1发光，选项正确；选项B，探针插入生瓜时，探测到其阻值较大，则A点为高电平→B点为低电平→C点为高电平→D点为低电平→蜂鸣器不响，选项错误；选项C，增大RP的阻值时，探测西瓜的设定阻值增大，则可以辨别出更生一点的瓜，选项正确；选项D，当E为低电平时，若R1变为导线，则发光二极管V1两端会承受VCC的电压差而损坏，所以R1的存在可以起到分压和限流作用，选项正确。 21．2023·海宁高级中学检测小明想给寝室厕所设计一款延时灯，当按下按键开关K，发光二极管L1能够马上亮起；松开按键开关K，发光二极管L1能延时熄灭。如图所示，这是小明构思的初步方案，虚线框①、②、③、④中还需要串联一个10 kΩ的电阻。已知发光二极管的工作电流为3 mA～20 mA。下列位置中，最适合串入一个10 kΩ电阻的是(　B　) A．①　　　B．②　　　C．③　　　D．④ 【解析】 接①处，松开按键S，电容快速放电，无法实现延时熄灭功能；接③处，松开按键S，由于D1截止，V1发射结马上截止，无法实现延时熄灭功能；接④处，V1导通时电阻过大，发光二极管L无法点亮；接②处，松开按键S，电容通过10 kΩ电阻放电实现延时，选项B正确。 22．如图所示的信号处理电路中，ui为输入信号，uo为输出信号。已知电路中二极管VD导通电压为0.7 V，假设在电路中高低电平阈值电压为1.4 V(1.4 V以上为高电平“1”，1.4 V以下为低电平“0”)，下列输出波形与输入波形关系中可能的是(　A　) A.　　　　　　　　　　　B. C.　　　　　　　　　　　D. 【解析】 uo输出的为数字信号， 排除选项D。在ui达到1.4 V前，uo 输出状态保持不变，在ui达到1.4 V后，uo输出变为低电平，只有选项A符合题意。 学科网（北京）股份有限公司 $$