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1. (2025·镇江中考)安全带可有效保护驾乘人员的安全。某模拟安全带未系提示系统中,当乘客坐在座椅上时,开关$\mathrm{S}_{1}$闭合;若系好安全带,则开关$\mathrm{S}_{2}$闭合。设计要求如下:乘客未系安全带时,仪表盘上的指示灯L亮起。系上安全带时,指示灯L熄灭。下列电路图中符合设计要求的是 （
A
）答案
1.A 提示:乘客坐下时,开关S₁闭合指示灯亮,系上安全带时开关S₂闭合,指示灯被短路熄灭,且不会出现电源短路,故A符合题意。
解析
【分析】
首先梳理题目给出的工作要求：①乘客坐下时开关S₁闭合，未系安全带即S₂断开，此时指示灯L需要亮起；②系好安全带后S₂闭合，指示灯L需要熄灭；③电路绝对不能出现电源短路，否则会损坏电源。我们的思考逻辑是：要让S₂闭合后灯熄灭，最合理的方式是将S₂与指示灯L并联，这样S₂闭合时就可以将灯L局部短路，同时干路必须保留保护电阻R，避免S₂闭合后电源正负极直接连通造成短路。接下来逐个验证四个选项是否符合上述要求即可。
【解析】
我们逐个分析各选项的工作状态：
1. 选项A：
当乘客坐下S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源正极→R→指示灯L→S₁→电源负极，电路导通，指示灯L亮起，符合未系安全带的要求；
当系好安全带S₂闭合时，指示灯L被S₂直接短路，电流不再经过L，指示灯熄灭，同时干路的电阻R仍然接入电路，不会出现电源短路，完全符合设计要求。
2. 选项B：
S₂是整个电路的总开关，乘客坐下S₁闭合时，只要S₂（安全带开关）断开，整个电路就是断路状态，指示灯不会亮起，不符合未系安全带灯亮的要求，错误。
3. 选项C：
S₂和指示灯L串联，当S₂断开时，整个电路处于断路状态，即使S₁闭合，指示灯也不会发光，不符合要求，错误。
4. 选项D：
S₁、S₂并联后和指示灯L串联，无论S₁还是S₂闭合，电流都会经过指示灯L，指示灯始终发光，无法实现系安全带后灯熄灭的要求，错误。
综上只有A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
局部短路应用；串并联电路设计
【点评】
本题是生活场景类的电路设计题，核心考点是利用局部短路实现用电器的通断，解题时要特别注意：实现灯熄灭的同时必须在干路保留保护电阻，避免出现电源短路，这是这类题最容易出错的陷阱。
【难度系数】
0.7
首先梳理题目给出的工作要求：①乘客坐下时开关S₁闭合，未系安全带即S₂断开，此时指示灯L需要亮起；②系好安全带后S₂闭合，指示灯L需要熄灭；③电路绝对不能出现电源短路，否则会损坏电源。我们的思考逻辑是：要让S₂闭合后灯熄灭，最合理的方式是将S₂与指示灯L并联，这样S₂闭合时就可以将灯L局部短路，同时干路必须保留保护电阻R，避免S₂闭合后电源正负极直接连通造成短路。接下来逐个验证四个选项是否符合上述要求即可。
【解析】
我们逐个分析各选项的工作状态：
1. 选项A：
当乘客坐下S₁闭合、S₂断开时，电流路径为电源正极→R→指示灯L→S₁→电源负极，电路导通，指示灯L亮起，符合未系安全带的要求；
当系好安全带S₂闭合时，指示灯L被S₂直接短路，电流不再经过L，指示灯熄灭，同时干路的电阻R仍然接入电路，不会出现电源短路，完全符合设计要求。
2. 选项B：
S₂是整个电路的总开关，乘客坐下S₁闭合时，只要S₂（安全带开关）断开，整个电路就是断路状态，指示灯不会亮起，不符合未系安全带灯亮的要求，错误。
3. 选项C：
S₂和指示灯L串联，当S₂断开时，整个电路处于断路状态，即使S₁闭合，指示灯也不会发光，不符合要求，错误。
4. 选项D：
S₁、S₂并联后和指示灯L串联，无论S₁还是S₂闭合，电流都会经过指示灯L，指示灯始终发光，无法实现系安全带后灯熄灭的要求，错误。
综上只有A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
局部短路应用；串并联电路设计
【点评】
本题是生活场景类的电路设计题，核心考点是利用局部短路实现用电器的通断，解题时要特别注意：实现灯熄灭的同时必须在干路保留保护电阻，避免出现电源短路，这是这类题最容易出错的陷阱。
【难度系数】
0.7
2. 如图所示是科技小组的四位同学设计的安装在潜水器上的显示下潜深度的深度表的电路原理图,其中$R$为压敏电阻(用符号表示),$R$的阻值随其所受水的压强的增大(下潜深度的增加)而减小,$R_0$为定值电阻,电源两端的电压保持不变。电路设计要求潜水器下潜深度增大时,电路中的电表示数增大,如图所示的电路图中符合设计要求的是（
C
）答案
2.C 提示:图A中电压表测电源电压,示数不变;图B中电流表测R₀支路的电流,示数不变;图C中,潜水器下潜深度增大时,R的阻值减小,电流表的示数增大;图D中,潜水器下潜深度增大时,R的阻值减小,R两端分得的电压减小,即电压表的示数减小。
解析
【分析】
我们首先明确题目给定的条件：压敏电阻R的阻值随下潜深度增大而减小，设计要求是深度增大时，对应电表示数同步增大。解题思路是逐个分析四个电路图：第一步先判断电路的连接方式，第二步明确电表的测量对象，第三步结合R阻值随深度的变化规律，利用欧姆定律、串并联电路的规律推导电表示数的变化，逐一排除不符合要求的选项，最终得到正确答案。
【解析】
我们对四个选项逐一分析：
1. 选项A：$R_0$与$R$并联，电压表直接并联在电源两端，测量电源电压，电源电压保持不变，因此无论$R$的阻值如何变化，电压表示数始终不变，不符合设计要求。
2. 选项B：$R_0$与$R$并联，电流表测量通过$R_0$支路的电流，并联电路各支路两端电压等于电源电压，$R_0$是定值电阻，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_0}$可知，通过$R_0$的电流恒定不变，电流表示数不随深度变化，不符合设计要求。
3. 选项C：$R$与$R_0$串联，电流表测量电路中的总电流，当潜水器下潜深度增大时，$R$的阻值减小，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R+R_0$随之减小，电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$可知，电路总电流增大，电流表示数随深度增大而变大，符合设计要求。
4. 选项D：$R$与$R_0$串联，电压表测量$R$两端的电压，当深度增大时$R$的阻值减小，根据串联分压规律，电阻越小分得的电压越小，因此$R$两端的电压减小，电压表示数随深度增大而变小，不符合设计要求。
综上，只有选项C符合要求。
【答案】
C
【知识点】
串并联电路规律；欧姆定律应用；串联分压
【点评】
本题是动态电路的基础应用题，结合潜水器深度检测的实际场景考察电路分析能力，解题核心是先理清电路连接关系和电表测量对象，再结合压敏电阻的特性推导电表示数变化，易错点是混淆串联分压的规律，误判D选项的电压变化。
【难度系数】
0.7
我们首先明确题目给定的条件：压敏电阻R的阻值随下潜深度增大而减小，设计要求是深度增大时，对应电表示数同步增大。解题思路是逐个分析四个电路图：第一步先判断电路的连接方式，第二步明确电表的测量对象，第三步结合R阻值随深度的变化规律，利用欧姆定律、串并联电路的规律推导电表示数的变化，逐一排除不符合要求的选项，最终得到正确答案。
【解析】
我们对四个选项逐一分析：
1. 选项A：$R_0$与$R$并联，电压表直接并联在电源两端，测量电源电压，电源电压保持不变，因此无论$R$的阻值如何变化，电压表示数始终不变，不符合设计要求。
2. 选项B：$R_0$与$R$并联，电流表测量通过$R_0$支路的电流，并联电路各支路两端电压等于电源电压，$R_0$是定值电阻，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_0}$可知，通过$R_0$的电流恒定不变，电流表示数不随深度变化，不符合设计要求。
3. 选项C：$R$与$R_0$串联，电流表测量电路中的总电流，当潜水器下潜深度增大时，$R$的阻值减小，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R+R_0$随之减小，电源电压$U$不变，由欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$可知，电路总电流增大，电流表示数随深度增大而变大，符合设计要求。
4. 选项D：$R$与$R_0$串联，电压表测量$R$两端的电压，当深度增大时$R$的阻值减小，根据串联分压规律，电阻越小分得的电压越小，因此$R$两端的电压减小，电压表示数随深度增大而变小，不符合设计要求。
综上，只有选项C符合要求。
【答案】
C
【知识点】
串并联电路规律；欧姆定律应用；串联分压
【点评】
本题是动态电路的基础应用题，结合潜水器深度检测的实际场景考察电路分析能力，解题核心是先理清电路连接关系和电表测量对象，再结合压敏电阻的特性推导电表示数变化，易错点是混淆串联分压的规律，误判D选项的电压变化。
【难度系数】
0.7
3. 小金想要设计一款能同时
测量身高、体重的装置,要
求电压表、电流表分别显示
身高和体重,且电压表、电流表的示数分别
随身高、体重的增大而增大,其中压敏电阻
$R$ 的阻值随压力变化的关系如图所示。下
列电路设计最合理的是 （
测量身高、体重的装置,要
求电压表、电流表分别显示
身高和体重,且电压表、电流表的示数分别
随身高、体重的增大而增大,其中压敏电阻
$R$ 的阻值随压力变化的关系如图所示。下
列电路设计最合理的是 （
C
）答案
3.C 提示:图A和图B中两电阻并联,滑动变阻器阻值变化时,电压表示数均不变。图C中两电阻并联,电压表测滑动变阻器滑片以下部分电阻两端的电压,人的身高越高,滑片位置越向上,滑动变阻器滑片以下部分电阻分得的电压越大,即电压表示数越大;人的体重越大,R越小,该支路的电流越大,即电流表示数越大。图D中两电阻并联,人的体重增加时,电流表示数不变。
解析
【分析】
首先明确题目的核心要求：一是电压表的示数随身高增大而增大，用来显示身高；二是电流表的示数随体重增大而增大，用来显示体重。已知身高增大时滑动变阻器的滑片会上移，压敏电阻R的阻值随体重（压力）增大而减小。解题时我们可以结合串并联电路规律和欧姆定律，逐个排查每个电路是否同时满足两个设计要求，先排除明显不符合的错误选项，最后验证剩余选项的合理性即可得到答案。
【解析】
我们逐一分析各选项的合理性：
1. 排查A、B选项：两个电路中滑动变阻器和压敏电阻并联，电压表直接测量电源电压，无论滑动变阻器的滑片如何移动、身高如何变化，电源电压始终保持不变，电压表示数不会随身高增大而增大，无法实现电压表显示身高的功能，因此A、B均不符合要求。
2. 排查D选项：两电阻并联，电流表串联在滑动变阻器所在支路，该支路的电压等于电源电压，支路总电阻为滑动变阻器的固定接入总阻值，二者都不会随体重变化，因此电流表示数完全不随体重改变，无法实现电流表显示体重的功能，D不符合要求。
3. 验证C选项：两电阻并联，两条支路互不干扰，同时满足所有设计要求：
① 电流表与压敏电阻R串联在同一条支路：当人的体重增大时，压敏电阻受到的压力增大，R的阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，该支路电流增大，即电流表示数随体重增大而增大，符合电流表显示体重的要求。
② 滑动变阻器全部电阻接入另一条支路，该支路总电阻恒定，电源电压不变，因此支路电流恒定；电压表测量滑动变阻器滑片下方部分电阻的电压：当人的身高增大时，滑片位置向上移动，滑片下方的电阻阻值变大，根据$U=IR$，支路电流I恒定，被测部分电阻变大，因此电压表示数变大，即电压表示数随身高增大而增大，符合电压表显示身高的要求。
综上只有C选项完全符合设计要求。
【答案】C
【知识点】
欧姆定律应用，动态电路分析，串并联电路特点
【点评】
本题是结合生活场景的实用电路设计题，核心考察对串并联电路特性和欧姆定律的综合运用，解题时需要紧扣题目给出的两个示数变化要求逐一排查错误选项，尤其要注意C选项中滑动变阻器的特殊接法：全部电阻接入支路保证支路电流恒定，仅通过电压表测量部分电阻的电压来反映身高，实现身高、体重两个测量维度互不干扰，设计合理性最优。
【难度系数】
0.6
首先明确题目的核心要求：一是电压表的示数随身高增大而增大，用来显示身高；二是电流表的示数随体重增大而增大，用来显示体重。已知身高增大时滑动变阻器的滑片会上移，压敏电阻R的阻值随体重（压力）增大而减小。解题时我们可以结合串并联电路规律和欧姆定律，逐个排查每个电路是否同时满足两个设计要求，先排除明显不符合的错误选项，最后验证剩余选项的合理性即可得到答案。
【解析】
我们逐一分析各选项的合理性：
1. 排查A、B选项：两个电路中滑动变阻器和压敏电阻并联，电压表直接测量电源电压，无论滑动变阻器的滑片如何移动、身高如何变化，电源电压始终保持不变，电压表示数不会随身高增大而增大，无法实现电压表显示身高的功能，因此A、B均不符合要求。
2. 排查D选项：两电阻并联，电流表串联在滑动变阻器所在支路，该支路的电压等于电源电压，支路总电阻为滑动变阻器的固定接入总阻值，二者都不会随体重变化，因此电流表示数完全不随体重改变，无法实现电流表显示体重的功能，D不符合要求。
3. 验证C选项：两电阻并联，两条支路互不干扰，同时满足所有设计要求：
① 电流表与压敏电阻R串联在同一条支路：当人的体重增大时，压敏电阻受到的压力增大，R的阻值减小，电源电压不变，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，该支路电流增大，即电流表示数随体重增大而增大，符合电流表显示体重的要求。
② 滑动变阻器全部电阻接入另一条支路，该支路总电阻恒定，电源电压不变，因此支路电流恒定；电压表测量滑动变阻器滑片下方部分电阻的电压：当人的身高增大时，滑片位置向上移动，滑片下方的电阻阻值变大，根据$U=IR$，支路电流I恒定，被测部分电阻变大，因此电压表示数变大，即电压表示数随身高增大而增大，符合电压表显示身高的要求。
综上只有C选项完全符合设计要求。
【答案】C
【知识点】
欧姆定律应用，动态电路分析，串并联电路特点
【点评】
本题是结合生活场景的实用电路设计题，核心考察对串并联电路特性和欧姆定律的综合运用，解题时需要紧扣题目给出的两个示数变化要求逐一排查错误选项，尤其要注意C选项中滑动变阻器的特殊接法：全部电阻接入支路保证支路电流恒定，仅通过电压表测量部分电阻的电压来反映身高，实现身高、体重两个测量维度互不干扰，设计合理性最优。
【难度系数】
0.6
4. 电冰箱内有照明灯，控制它的开关在冰箱门打开时闭合，使灯发光，当冰箱门关闭时，此开关处于断开状态，灯不发光；电冰箱的背面有一个电动压缩机，当冰箱内温度升高到一定程度便启动，而内部温度降低到一定程度就会停止工作，它由一个“温控开关”自动控制。请按上述设计要求，在图中画出电路的连接方法。
答案
4.如图所示
解析
【分析】
解题时首先要明确两个用电器的工作逻辑：照明灯和压缩机可以独立工作，互不影响——比如冰箱门关闭时灯熄灭，压缩机依然可以根据箱内温度自动启停；箱内温度达标压缩机停止工作时，打开冰箱门照明灯依然可以点亮，由此可判断两个用电器是并联关系。接下来再对应开关的控制对象：门控开关只需要控制照明灯，因此门控开关要和照明灯串联在同一条支路；温控开关只控制压缩机，因此温控开关要和电动机串联在另一条支路，最后把两条支路的两端都接在电源两端，就完成符合要求的电路连接了。
【解析】
1. 电路连接方式判断：电冰箱的照明灯和电动压缩机工作时互不影响，符合并联电路的工作特点，因此两个用电器采用并联连接。
2. 支路设计：
① 将门控开关与照明灯首尾相连，组成第一条支路，门控开关单独控制照明灯的通断，符合开门灯亮、关门灯灭的要求。
② 将温控开关与电动压缩机M首尾相连，组成第二条支路，温控开关单独控制压缩机的启停，符合温度达标自动启停的要求。
3. 最终将两条支路的两个端点分别连接到电源的两个接线柱上，完成整个电路的连接。
【答案】
【知识点】
并联电路特点，实物电路连接
【点评】
本题结合电冰箱的实际电路场景考察简单电路设计，核心是利用“用电器可独立工作”的特征判断并联关系，避免错误将两个用电器串联导致功能不符合实际，属于生活电路应用的基础题型，能帮助学生理解物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.7
解题时首先要明确两个用电器的工作逻辑：照明灯和压缩机可以独立工作，互不影响——比如冰箱门关闭时灯熄灭，压缩机依然可以根据箱内温度自动启停；箱内温度达标压缩机停止工作时，打开冰箱门照明灯依然可以点亮，由此可判断两个用电器是并联关系。接下来再对应开关的控制对象：门控开关只需要控制照明灯，因此门控开关要和照明灯串联在同一条支路；温控开关只控制压缩机，因此温控开关要和电动机串联在另一条支路，最后把两条支路的两端都接在电源两端，就完成符合要求的电路连接了。
【解析】
1. 电路连接方式判断：电冰箱的照明灯和电动压缩机工作时互不影响，符合并联电路的工作特点，因此两个用电器采用并联连接。
2. 支路设计：
① 将门控开关与照明灯首尾相连，组成第一条支路，门控开关单独控制照明灯的通断，符合开门灯亮、关门灯灭的要求。
② 将温控开关与电动压缩机M首尾相连，组成第二条支路，温控开关单独控制压缩机的启停，符合温度达标自动启停的要求。
3. 最终将两条支路的两个端点分别连接到电源的两个接线柱上，完成整个电路的连接。
【答案】
【知识点】
并联电路特点，实物电路连接
【点评】
本题结合电冰箱的实际电路场景考察简单电路设计，核心是利用“用电器可独立工作”的特征判断并联关系，避免错误将两个用电器串联导致功能不符合实际，属于生活电路应用的基础题型，能帮助学生理解物理知识在生活中的实际应用。
【难度系数】
0.7
5. (2025·泰州靖江期末)如图是一款单轮电动平衡车,它的内部电路由电源、电动机、电源开关$\mathrm{S}_{1}$和压力开关$\mathrm{S}_{2}$组成。当手动闭合$\mathrm{S}_{1}$时,指示灯亮起,电动机不工作,此时骑行者再站立于平衡车踏板上后$\mathrm{S}_{2}$会闭合,电动机才能正常启动。如果不闭合$\mathrm{S}_{1}$而直接站在踏板上,电动机和指示灯都不工作。请根据上述信息在框内设计一个符合要求的电路。
答案
5.如图所示
解析
【分析】
我们可以按照条件逐步推导电路结构：第一步先梳理所有工作要求：①仅闭合S₁时，指示灯亮、电动机不工作；②S₁闭合后再闭合S₂，电动机才启动；③仅闭合S₂（不闭合S₁直接站在踏板上），两个用电器都不工作。首先从第三个条件能判断S₁是控制整个电路的总开关，必须放在干路；再从第一个条件可知，S₁闭合时指示灯就独立工作，电动机此时不工作，说明指示灯和电动机是并联关系，指示灯的支路不受S₂控制，电动机的支路需要额外串联S₂才能接通，这样排布就能完全匹配所有给定的工作逻辑。
【解析】
解：
1. 确定总开关位置：由“不闭合S₁，即使S₂闭合，电动机和指示灯都不工作”，可知S₁是整个电路的总开关，串联在干路中，控制所有用电器。
2. 确定用电器连接方式：闭合S₁时指示灯立即亮起，电动机此时不工作，说明指示灯和电动机工作互不影响，二者为并联关系。
3. 确定S₂的位置：只有S₁闭合后，再闭合S₂电动机才工作，说明S₂仅控制电动机，因此S₂串联在电动机所在的支路上。
最终电路结构为：电源正极出发，依次经过S₁后分为两条支路，一条支路仅接入指示灯，另一条支路依次接入S₂和电动机，两条支路汇合后回到电源负极，完全符合所有工作要求。
【答案】
【知识点】
串并联电路特点，开关的控制作用，生活电路设计
【点评】
本题结合电动平衡车的实际工作场景考查电路设计，解题关键是将文字描述的工作逻辑转化为对应的电路控制关系，易错点是误将S₂放在干路、或者把指示灯和电动机设计为串联，完成草图后可以反向代入题目条件逐一验证，就能排查出不符合要求的错误设计。
【难度系数】
0.6
我们可以按照条件逐步推导电路结构：第一步先梳理所有工作要求：①仅闭合S₁时，指示灯亮、电动机不工作；②S₁闭合后再闭合S₂，电动机才启动；③仅闭合S₂（不闭合S₁直接站在踏板上），两个用电器都不工作。首先从第三个条件能判断S₁是控制整个电路的总开关，必须放在干路；再从第一个条件可知，S₁闭合时指示灯就独立工作，电动机此时不工作，说明指示灯和电动机是并联关系，指示灯的支路不受S₂控制，电动机的支路需要额外串联S₂才能接通，这样排布就能完全匹配所有给定的工作逻辑。
【解析】
解：
1. 确定总开关位置：由“不闭合S₁，即使S₂闭合，电动机和指示灯都不工作”，可知S₁是整个电路的总开关，串联在干路中，控制所有用电器。
2. 确定用电器连接方式：闭合S₁时指示灯立即亮起，电动机此时不工作，说明指示灯和电动机工作互不影响，二者为并联关系。
3. 确定S₂的位置：只有S₁闭合后，再闭合S₂电动机才工作，说明S₂仅控制电动机，因此S₂串联在电动机所在的支路上。
最终电路结构为：电源正极出发，依次经过S₁后分为两条支路，一条支路仅接入指示灯，另一条支路依次接入S₂和电动机，两条支路汇合后回到电源负极，完全符合所有工作要求。
【答案】
【知识点】
串并联电路特点，开关的控制作用，生活电路设计
【点评】
本题结合电动平衡车的实际工作场景考查电路设计，解题关键是将文字描述的工作逻辑转化为对应的电路控制关系，易错点是误将S₂放在干路、或者把指示灯和电动机设计为串联，完成草图后可以反向代入题目条件逐一验证，就能排查出不符合要求的错误设计。
【难度系数】
0.6
