11.跨学科实践活动中,校园科技小组为教学楼大厅设计了“智能取件柜”,学生通过刷学生卡(相当于闭合开关$S_1$)或输入取件码(相当于闭合开关$S_2$)都能启动内部控制电机,打开对应柜门。当环境光线较暗时,光控开关$S_3$闭合,取件柜的指示灯会自动亮起,方便夜间取件。下列电路符合设计要求的是()

11. A

【分析】
要选出符合要求的电路，需明确题目核心要求：①闭合开关$S_1$或$S_2$都能启动电机$M$，说明$S_1$、$S_2$应并联后与电机$M$串联；②光控开关$S_3$闭合时指示灯亮起，说明$S_3$与指示灯串联在独立支路中。需逐一分析各选项的电路连接是否满足上述两个条件。
【解析】
选项A：$S_1$与$S_2$并联，再与电机$M$串联，闭合$S_1$或$S_2$时，电机$M$所在支路导通，电机启动；指示灯与$S_3$串联为独立支路，闭合$S_3$时指示灯亮起，完全符合设计要求。
选项B：$S_1$直接并联在电源两端，闭合$S_1$会造成电源短路，且$S_1$无法控制电机，不符合要求。
选项C：电机$M$所在支路需同时闭合$S_1$和$S_2$才能导通，不满足“闭合$S_1$或$S_2$启动电机”的要求，不符合。
选项D：指示灯由$S_1$、$S_2$控制，电机由$S_3$控制，与题目中“$S_1/S_2$控制电机、$S_3$控制指示灯”的要求相反，不符合。
【答案】
11. A
【知识点】
电路设计、串并联电路
【点评】
本题结合智能取件柜的实际场景，考查串并联电路的设计，需准确分析各开关和用电器的连接关系，明确每个元件的控制作用，是基础电路应用题型。
【难度系数】
0.5

12.提升题 在图7甲所示的电路中,闭合开关后,两个电压表的指针偏转情况均如图7乙所示,那么小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$两端的电压分别是( )

A.12 V、2.4 V
B.2.4 V、9.6 V
C.2.4 V、12 V
D.9.6 V、2.4 V

12. D

【分析】首先分析电路：图甲中，小灯泡$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电压表$\mathrm{V}_1$并联在电源两端，测量电源总电压；电压表$\mathrm{V}_2$并联在$\mathrm{L}_2$两端，测量$\mathrm{L}_2$两端的电压。根据串联电路的电压规律，总电压等于各部分电路两端电压之和，因此$\mathrm{V}_1$的示数（总电压）大于$\mathrm{V}_2$的示数（$\mathrm{L}_2$的电压）。两个电压表指针偏转角度相同，说明它们使用的量程不同：大量程（0~15V）分度值为0.5V，小量程（0~3V）分度值为0.1V，由此判断量程并读数，再计算$\mathrm{L}_1$的电压。
【解析】1. 电路分析：$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，$\mathrm{V}_1$测电源总电压$U$，$\mathrm{V}_2$测$\mathrm{L}_2$的电压$U_2$，故$U＞U_2$；
2. 电压表读数：指针偏转相同，$\mathrm{V}_1$用0~15V量程，读数为12V；$\mathrm{V}_2$用0~3V量程，读数为2.4V；
3. 计算$\mathrm{L}_1$的电压：根据串联电压规律$U=U_1+U_2$，得$\mathrm{L}_1$的电压$U_1=U-U_2=12\mathrm{V}-2.4\mathrm{V}=9.6\mathrm{V}$；
因此，$\mathrm{L}_1$两端电压为9.6V，$\mathrm{L}_2$两端电压为2.4V，对应选项D。
【答案】12. D
【知识点】串联电路电压规律、电压表的读数
【点评】本题结合串联电路电压特点考查电压表的量程判断与读数，关键在于明确两个电压表量程不同（指针偏转相同），需区分量程读数，再利用串联电压关系计算，难度中等。
【难度系数】0.5

13.图8是“探究影响导体电阻大小的因素”的实验装置图。实验中小明分别把a、b、c、d四根导线接入电路，其中a、b、d长度相同，a、b、c粗细相同，d最细。

(1)选用a、b两根导线分别接入电路中，是为了探究电阻的大小跟导体的的关系；选用两根导线进行实验，是为了探究电阻的大小跟导体的横截面积的关系。
(2)本实验通过观察电流表的示数来间接比较导体电阻的大小，这种研究方法是法。
(3)小明把一根金属丝接入M、N之间，并用酒精灯加热，发现电流表示数发生变化，说明导体电阻的大小还跟导体的有关。
(4)实验中，如果只有一根粗细均匀的金属丝，怎样研究导体的电阻与横截面积的关系呢？小明巧妙地设计了如下实验方案，请将其补充完整。
①将金属丝的一半接入M、N之间，读出电流表的示数$I_1$；
②，读出电流表的示数$I_2$；
③比较电流表的示数$I_1$、$I_2$，得出结论。

13. (1) 材料；b、d (2) 转换 (3) 温度 (4) ②将金属丝对折后整体接入M、N之间

【分析】
本题围绕“探究影响导体电阻大小的因素”实验展开，核心是运用控制变量法和转换法分析问题：
1. 探究电阻与某一因素的关系时，需控制其他因素不变，只改变要探究的因素；
2. 转换法是将不易直接观察的物理量（电阻）转换为易观察的物理量（电流）；
3. 导体电阻还受温度影响；
4. 用单根金属丝探究横截面积的影响时，需控制材料、长度不变，改变横截面积，通过对折金属丝实现横截面积加倍、长度不变（与一半长度的情况对比）。
【解析】
(1) 选用a、b两根导线：a和b长度、横截面积相同，材料不同（a为锰铜合金，b为镍铬合金），因此是探究电阻与材料的关系；探究电阻与横截面积的关系时，需控制材料、长度相同，横截面积不同，b和d均为镍铬合金，长度相同，d更细，故选用b、d。
(2) 实验中通过电流表的示数间接比较电阻大小，将不易观察的电阻转换为易观察的电流，这种方法是转换法。
(3) 用酒精灯加热金属丝，电流表示数变化，说明电阻随温度改变，即电阻与温度有关。
(4) 研究电阻与横截面积的关系，需控制材料、长度相同，改变横截面积：①将金属丝一半接入，此时长度为原长的1/2，横截面积为原横截面积；②将金属丝对折后整体接入，此时长度仍为原长的1/2，横截面积为原横截面积的2倍，符合控制变量要求，因此步骤②为“将金属丝对折后整体接入M、N之间”。
【答案】
(1) 材料；b、d (2) 转换 (3) 温度 (4) ②将金属丝对折后整体接入M、N之间
【知识点】
影响电阻的因素；控制变量法；转换法
【点评】
本题是电学基础实验题，重点考查控制变量法和转换法在探究电阻影响因素实验中的应用，题目设计经典，注重对实验方法的理解和应用，难度适中。
【难度系数】
0.6