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16. 指纹锁是目前应用比较广泛的智能锁具，可以通过“指纹”开关$\mathrm{S}_1$或“密码”开关$\mathrm{S}_2$启动电动机运转，从而打开门锁，下列电路符合要求的是（
D
）答案
16. D
解析
【分析】首先明确题目要求：“指纹开关$\mathrm{S}_1$或密码开关$\mathrm{S}_2$启动电动机”，意味着两个开关都能独立控制电动机工作，即任意一个开关闭合，电动机都能运转。因此电路中$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$应是并联关系，再与电动机串联，这样才能满足“或”的控制条件。接下来逐一判断选项，只有符合该电路结构的选项才是正确答案。
【解析】根据题意，两个开关需独立控制电动机，故$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联，再与电动机串联。分析各选项：若开关串联则需同时闭合才工作，不符合“或”的要求；若开关与电动机的连接方式错误（如短路、串联），也不满足条件；只有选项D中$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$并联后与电动机串联，任意一个开关闭合都能使电动机工作，符合要求。
【答案】D
【知识点】串并联电路的设计、开关的作用
【点评】本题考查简单电路的设计，核心是理解“或”逻辑对应的开关连接方式（并联），属于电路基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
【解析】根据题意，两个开关需独立控制电动机，故$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联，再与电动机串联。分析各选项：若开关串联则需同时闭合才工作，不符合“或”的要求；若开关与电动机的连接方式错误（如短路、串联），也不满足条件；只有选项D中$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$并联后与电动机串联，任意一个开关闭合都能使电动机工作，符合要求。
【答案】D
【知识点】串并联电路的设计、开关的作用
【点评】本题考查简单电路的设计，核心是理解“或”逻辑对应的开关连接方式（并联），属于电路基础题，难度适中。
【难度系数】0.6
17.如图,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L₁和L₂都正常发光。一段时间后,一盏灯突然熄灭,而电压表和电流表示数都不变,则故障原因可能是 (
A.灯L₂断路
B.灯L₁断路
C.灯L₁短路
D.灯L₂短路
A
)A.灯L₂断路
B.灯L₁断路
C.灯L₁短路
D.灯L₂短路
答案
17. A
解析
【分析】
首先明确电路结构：开关闭合后，灯L₁与L₂并联，电流表A与L₁串联，测量L₁支路的电流；电压表V并联在电源（或L₂两端），测量电源电压。故障现象为一盏灯熄灭，电压表和电流表示数均不变，需结合并联电路“各支路独立工作、互不影响”的特点，逐一分析各故障选项的现象是否符合要求。
【解析】
1. 电路分析：L₁与L₂并联，并联电路中各支路电压等于电源电压，支路间互不影响；电流表测L₁支路电流，电压表测电源电压。
2. 选项逐一分析：
选项A：灯L₂断路。L₂所在支路断开，故L₂熄灭；L₁支路两端电压仍等于电源电压，L₁电阻不变，根据I=U/R，L₁的电流不变，电流表示数不变；电压表仍测电源电压，示数不变，完全符合题目条件。
选项B：灯L₁断路。电流表所在支路断开，电流表示数变为0，与原示数不同，不符合条件。
选项C：灯L₁短路。会造成电源短路，电流表直接接电源两端，电流过大易烧坏，电压表示数变为0，两表均变化，不符合条件。
选项D：灯L₂短路。同样造成电源短路，两表均无示数，不符合条件。
综上，故障原因是灯L₂断路，选A。
【答案】
A
【知识点】
并联电路特点、电路故障分析、电表的使用
【点评】
本题是初中电学典型的并联电路故障分析题，核心是利用并联电路各支路独立工作的特性，明确电表测量对象后逐一排查故障，难度中等，侧重考查学生对电路故障的分析能力。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：开关闭合后，灯L₁与L₂并联，电流表A与L₁串联，测量L₁支路的电流；电压表V并联在电源（或L₂两端），测量电源电压。故障现象为一盏灯熄灭，电压表和电流表示数均不变，需结合并联电路“各支路独立工作、互不影响”的特点，逐一分析各故障选项的现象是否符合要求。
【解析】
1. 电路分析：L₁与L₂并联，并联电路中各支路电压等于电源电压，支路间互不影响；电流表测L₁支路电流，电压表测电源电压。
2. 选项逐一分析：
选项A：灯L₂断路。L₂所在支路断开，故L₂熄灭；L₁支路两端电压仍等于电源电压，L₁电阻不变，根据I=U/R，L₁的电流不变，电流表示数不变；电压表仍测电源电压，示数不变，完全符合题目条件。
选项B：灯L₁断路。电流表所在支路断开，电流表示数变为0，与原示数不同，不符合条件。
选项C：灯L₁短路。会造成电源短路，电流表直接接电源两端，电流过大易烧坏，电压表示数变为0，两表均变化，不符合条件。
选项D：灯L₂短路。同样造成电源短路，两表均无示数，不符合条件。
综上，故障原因是灯L₂断路，选A。
【答案】
A
【知识点】
并联电路特点、电路故障分析、电表的使用
【点评】
本题是初中电学典型的并联电路故障分析题，核心是利用并联电路各支路独立工作的特性，明确电表测量对象后逐一排查故障，难度中等，侧重考查学生对电路故障的分析能力。
【难度系数】
0.5
18.如图所示电路中，定值电阻$R=10\ \Omega$，电源电压为12 V；当开关S接位置1时，电流表示数为0.2 A；当开关S接位置2时，电流表示数为0.3 A，则下列判断不正确的是（
A.$R_1=50\ \Omega$
B.S接位置1时，$R_1$两端的电压是10 V
C.$R_2=30\ \Omega$
D.S接位置2时，$R_2$两端的电压是3 V
D
）A.$R_1=50\ \Omega$
B.S接位置1时，$R_1$两端的电压是10 V
C.$R_2=30\ \Omega$
D.S接位置2时，$R_2$两端的电压是3 V
答案
18. D
解析
【分析】首先明确电路结构：开关S接位置1时，定值电阻R与R₁串联，电流表测串联电路的电流；开关S接位置2时，定值电阻R与R₂串联，电流表测串联电路的电流。解题思路是利用串联电路总电压等于各部分电压之和、总电阻等于各电阻之和，结合欧姆定律I=U/R，分别计算两种情况下的电阻、电压，再判断各选项的正误。
【解析】
1. 开关S接位置1时，R与R₁串联：
电路总电阻：$R_{总1}=\frac{U}{I_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$
则$R_1=R_{总1}-R=60\ \Omega-10\ \Omega=50\ \Omega$，A选项正确；
R₁两端电压：$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}×50\ \Omega=10\ \mathrm{V}$，B选项正确。
2. 开关S接位置2时，R与R₂串联：
电路总电阻：$R_{总2}=\frac{U}{I_2}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$
则$R_2=R_{总2}-R=40\ \Omega-10\ \Omega=30\ \Omega$，C选项正确；
R₂两端电压：$U_2=I_2R_2=0.3\ \mathrm{A}×30\ \Omega=9\ \mathrm{V}≠3\ \mathrm{V}$，D选项错误。
综上，不正确的选项为D。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的应用，关键是明确开关切换后的电路连接方式，计算步骤清晰，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 开关S接位置1时，R与R₁串联：
电路总电阻：$R_{总1}=\frac{U}{I_1}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.2\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$
则$R_1=R_{总1}-R=60\ \Omega-10\ \Omega=50\ \Omega$，A选项正确；
R₁两端电压：$U_1=I_1R_1=0.2\ \mathrm{A}×50\ \Omega=10\ \mathrm{V}$，B选项正确。
2. 开关S接位置2时，R与R₂串联：
电路总电阻：$R_{总2}=\frac{U}{I_2}=\frac{12\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=40\ \Omega$
则$R_2=R_{总2}-R=40\ \Omega-10\ \Omega=30\ \Omega$，C选项正确；
R₂两端电压：$U_2=I_2R_2=0.3\ \mathrm{A}×30\ \Omega=9\ \mathrm{V}≠3\ \mathrm{V}$，D选项错误。
综上，不正确的选项为D。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点
【点评】本题考查串联电路规律与欧姆定律的应用，关键是明确开关切换后的电路连接方式，计算步骤清晰，属于基础应用类题目。
【难度系数】0.5
19.图甲是探究“通过导体的电流与电阻关系”的电路图(电源电压保持不变),电源电压为6 V,滑动变阻器(50 Ω,1 A),电流表量程为0~0.6 A,图乙是依据五次实验的数据描点绘制的I—R图像,以下说法不正确的是 (
A.利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压范围可以为2~3 V
B.当R由10 Ω换为15 Ω时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大
C.分析图像可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比
D.若电源电压可调,完成本次实验的电源电压最大为15 V
D
)A.利用五个电阻均能完成探究,定值电阻控制电压范围可以为2~3 V
B.当R由10 Ω换为15 Ω时,需将滑动变阻器接入电路的阻值调得更大
C.分析图像可得结论:电压一定时,电流与电阻成反比
D.若电源电压可调,完成本次实验的电源电压最大为15 V
答案
19. D
解析
【分析】
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是结合串联电路特点、欧姆定律分析各选项。首先明确实验需控制定值电阻两端电压不变，通过图乙数据确定定值电阻的控制电压，再逐一分析选项：先计算定值电阻两端的控制电压，再判断五个电阻能否完成实验、更换电阻时滑动变阻器的调节要求、实验结论的正确性，以及可调电源的最大电压是否符合要求。
【解析】
1. 确定定值电阻的控制电压：由图乙数据，根据$U=IR$，$R=5Ω$时$U=0.6A×5Ω=3V$，$R=10Ω$时$U=0.3A×10Ω=3V$，可知实验中定值电阻两端控制电压为$3V$。
2. 分析选项：
选项A：五个定值电阻为$5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω$，当$R=25Ω$时，电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{3V}{25Ω}=0.12A$，滑动变阻器需接入的阻值$R_{滑}=\frac{U_{总}-U_R}{I}=\frac{6V-3V}{0.12A}=25Ω$，小于滑动变阻器最大阻值$50Ω$，故五个电阻均能完成探究；当滑动变阻器接入最大$50Ω$时，设控制电压为$U$，由串联分压$\frac{6V-U}{50Ω}=\frac{U}{25Ω}$，解得$U=2V$，因此定值电阻控制电压范围为$2~3V$，A正确。
选项B：当$R$由$10Ω$换为$15Ω$时，定值电阻阻值变大，根据串联分压，其两端电压变大，为保持定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器接入的阻值以分走更多电压，B正确。
选项C：图乙中$I-R$图像为反比例曲线，可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比，C正确。
选项D：若电源电压可调，探究时仍控制定值电阻两端电压不变，当定值电阻最大为$25Ω$、滑动变阻器最大为$50Ω$时，电路最小电流$I=\frac{3V}{25Ω}=0.12A$，滑动变阻器两端最大电压$U_{滑}=0.12A×50Ω=6V$，故最大电源电压$U_{总}=3V+6V=9V$，并非$15V$，D错误。
【答案】
D
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、串联电路分压规律
【点评】
本题围绕探究电流与电阻关系的实验，综合考查串联电路特点与欧姆定律的应用，需明确实验控制变量的核心，结合图像和电路规律分析选项，易错点是计算可调电源最大电压时，需结合滑动变阻器和定值电阻的最大阻值推导，避免错误计算。
【难度系数】
0.5
本题考查探究电流与电阻关系的实验，核心是结合串联电路特点、欧姆定律分析各选项。首先明确实验需控制定值电阻两端电压不变，通过图乙数据确定定值电阻的控制电压，再逐一分析选项：先计算定值电阻两端的控制电压，再判断五个电阻能否完成实验、更换电阻时滑动变阻器的调节要求、实验结论的正确性，以及可调电源的最大电压是否符合要求。
【解析】
1. 确定定值电阻的控制电压：由图乙数据，根据$U=IR$，$R=5Ω$时$U=0.6A×5Ω=3V$，$R=10Ω$时$U=0.3A×10Ω=3V$，可知实验中定值电阻两端控制电压为$3V$。
2. 分析选项：
选项A：五个定值电阻为$5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、25Ω$，当$R=25Ω$时，电路电流$I=\frac{U_R}{R}=\frac{3V}{25Ω}=0.12A$，滑动变阻器需接入的阻值$R_{滑}=\frac{U_{总}-U_R}{I}=\frac{6V-3V}{0.12A}=25Ω$，小于滑动变阻器最大阻值$50Ω$，故五个电阻均能完成探究；当滑动变阻器接入最大$50Ω$时，设控制电压为$U$，由串联分压$\frac{6V-U}{50Ω}=\frac{U}{25Ω}$，解得$U=2V$，因此定值电阻控制电压范围为$2~3V$，A正确。
选项B：当$R$由$10Ω$换为$15Ω$时，定值电阻阻值变大，根据串联分压，其两端电压变大，为保持定值电阻两端电压不变，需增大滑动变阻器接入的阻值以分走更多电压，B正确。
选项C：图乙中$I-R$图像为反比例曲线，可得结论：电压一定时，电流与电阻成反比，C正确。
选项D：若电源电压可调，探究时仍控制定值电阻两端电压不变，当定值电阻最大为$25Ω$、滑动变阻器最大为$50Ω$时，电路最小电流$I=\frac{3V}{25Ω}=0.12A$，滑动变阻器两端最大电压$U_{滑}=0.12A×50Ω=6V$，故最大电源电压$U_{总}=3V+6V=9V$，并非$15V$，D错误。
【答案】
D
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、串联电路分压规律
【点评】
本题围绕探究电流与电阻关系的实验，综合考查串联电路特点与欧姆定律的应用，需明确实验控制变量的核心，结合图像和电路规律分析选项，易错点是计算可调电源最大电压时，需结合滑动变阻器和定值电阻的最大阻值推导，避免错误计算。
【难度系数】
0.5
