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2. 老师给小龙一个密封盒，其表面可见两个开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$和两盏灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$。为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的，小龙进行了如下操作：先闭合$\mathrm{S}_{1}$，只有灯$\mathrm{L}_{1}$发光；又闭合$\mathrm{S}_{2}$，两灯都发光；最后断开$\mathrm{S}_{1}$，两灯都熄灭。下列图中符合上述实验结果的连接方式为（）。
答案
B
解析
【分析】
要解决本题，需结合实验操作的结果逐一分析各选项的电路连接是否匹配：实验操作结果为：①闭合$\mathrm{S}_{1}$，只有$\mathrm{L}_{1}$发光；②闭合$\mathrm{S}_{2}$，两灯都发光；③断开$\mathrm{S}_{1}$，两灯都熄灭。分析时需明确开关控制的支路、干路开关的作用，判断每个操作对应的灯的发光情况是否符合要求。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：电路为$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{S}_{1}$串联、$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联后并联，无干路开关。闭合$\mathrm{S}_{1}$时仅$\mathrm{L}_{1}$发光，闭合$\mathrm{S}_{2}$时仅$\mathrm{L}_{2}$发光；同时闭合两开关时两灯都发光，但断开$\mathrm{S}_{1}$后，$\mathrm{L}_{2}$支路仍导通，$\mathrm{L}_{2}$不会熄灭，不符合实验结果③，排除A。
选项B：电路为$\mathrm{L}_{1}$单独一条支路，$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联为另一条支路，两条支路并联后，干路串联$\mathrm{S}_{1}$。①闭合$\mathrm{S}_{1}$（干路开关），此时$\mathrm{S}_{2}$断开，仅$\mathrm{L}_{1}$支路导通，只有$\mathrm{L}_{1}$发光，符合结果①；②再闭合$\mathrm{S}_{2}$，$\mathrm{L}_{2}$支路也导通，两灯都发光，符合结果②；③断开$\mathrm{S}_{1}$，干路断开，整个电路无电流，两灯都熄灭，符合结果③，符合要求。
选项C：电路为$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联、$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{S}_{1}$串联后并联，干路串联$\mathrm{S}_{2}$。闭合$\mathrm{S}_{1}$时，干路开关$\mathrm{S}_{2}$断开，整个电路无电流，两灯都不发光，不符合结果①，排除C。
选项D：电路为$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联后，与$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$的并联部分串联。闭合$\mathrm{S}_{1}$时，电流经$\mathrm{S}_{1}$后同时通入$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$，两灯都发光，不符合结果①，排除D。
【答案】
B
【知识点】
串并联电路、开关的作用
【点评】
本题通过实验操作考查串并联电路中开关的控制作用，需结合开关位置分析不同操作下的电路通路情况，属于基础电路分析题，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决本题，需结合实验操作的结果逐一分析各选项的电路连接是否匹配：实验操作结果为：①闭合$\mathrm{S}_{1}$，只有$\mathrm{L}_{1}$发光；②闭合$\mathrm{S}_{2}$，两灯都发光；③断开$\mathrm{S}_{1}$，两灯都熄灭。分析时需明确开关控制的支路、干路开关的作用，判断每个操作对应的灯的发光情况是否符合要求。
【解析】
逐一分析选项：
选项A：电路为$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{S}_{1}$串联、$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联后并联，无干路开关。闭合$\mathrm{S}_{1}$时仅$\mathrm{L}_{1}$发光，闭合$\mathrm{S}_{2}$时仅$\mathrm{L}_{2}$发光；同时闭合两开关时两灯都发光，但断开$\mathrm{S}_{1}$后，$\mathrm{L}_{2}$支路仍导通，$\mathrm{L}_{2}$不会熄灭，不符合实验结果③，排除A。
选项B：电路为$\mathrm{L}_{1}$单独一条支路，$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联为另一条支路，两条支路并联后，干路串联$\mathrm{S}_{1}$。①闭合$\mathrm{S}_{1}$（干路开关），此时$\mathrm{S}_{2}$断开，仅$\mathrm{L}_{1}$支路导通，只有$\mathrm{L}_{1}$发光，符合结果①；②再闭合$\mathrm{S}_{2}$，$\mathrm{L}_{2}$支路也导通，两灯都发光，符合结果②；③断开$\mathrm{S}_{1}$，干路断开，整个电路无电流，两灯都熄灭，符合结果③，符合要求。
选项C：电路为$\mathrm{L}_{2}$与$\mathrm{S}_{2}$串联、$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{S}_{1}$串联后并联，干路串联$\mathrm{S}_{2}$。闭合$\mathrm{S}_{1}$时，干路开关$\mathrm{S}_{2}$断开，整个电路无电流，两灯都不发光，不符合结果①，排除C。
选项D：电路为$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$并联后，与$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$的并联部分串联。闭合$\mathrm{S}_{1}$时，电流经$\mathrm{S}_{1}$后同时通入$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$，两灯都发光，不符合结果①，排除D。
【答案】
B
【知识点】
串并联电路、开关的作用
【点评】
本题通过实验操作考查串并联电路中开关的控制作用，需结合开关位置分析不同操作下的电路通路情况，属于基础电路分析题，难度适中。
【难度系数】
0.5
3. “浴霸”里的电加热器和换气扇能独立工作，互不干扰。下列图中符合要求的电路是（）。
答案
A
解析
【分析】要选出符合要求的电路，需明确题目条件：电加热器和换气扇（电动机）能独立工作、互不干扰，说明两者为并联关系，且各自支路有独立的开关控制。接下来逐一分析各选项：
选项A：电动机与电加热器并联，S1控制电动机支路，S2控制电加热器支路，闭合对应开关时，各自独立工作，互不影响，符合要求。
选项B：开关S2在干路，只有S2闭合时两条支路才工作，无法实现两者独立控制，不符合。
选项C：电加热器在干路，电动机工作时电加热器必然工作，不能独立，不符合。
选项D：开关S2闭合会造成电源短路，且电加热器在干路，无法独立工作，不符合。
【解析】根据题意，电加热器和换气扇需独立工作，因此两者应并联，且各支路有独立开关。
对各选项分析：
A图中，电动机M与电加热器并联，S1仅控制电动机支路，S2仅控制电加热器支路，闭合S1时电动机工作，闭合S2时电加热器工作，两者互不影响，满足独立工作的要求；
B图中，S2位于干路，需同时控制两条支路，无法独立控制电动机和电加热器，不符合；
C图中，电加热器在干路，电动机工作时电加热器一定工作，不能独立，不符合；
D图中，S2闭合时电源直接连通形成短路，且电加热器在干路，无法独立工作，不符合。
【答案】A
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题考查电路的设计，核心是理解“独立工作”对应的电路特点（并联、各支路有独立开关），属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
选项A：电动机与电加热器并联，S1控制电动机支路，S2控制电加热器支路，闭合对应开关时，各自独立工作，互不影响，符合要求。
选项B：开关S2在干路，只有S2闭合时两条支路才工作，无法实现两者独立控制，不符合。
选项C：电加热器在干路，电动机工作时电加热器必然工作，不能独立，不符合。
选项D：开关S2闭合会造成电源短路，且电加热器在干路，无法独立工作，不符合。
【解析】根据题意，电加热器和换气扇需独立工作，因此两者应并联，且各支路有独立开关。
对各选项分析：
A图中，电动机M与电加热器并联，S1仅控制电动机支路，S2仅控制电加热器支路，闭合S1时电动机工作，闭合S2时电加热器工作，两者互不影响，满足独立工作的要求；
B图中，S2位于干路，需同时控制两条支路，无法独立控制电动机和电加热器，不符合；
C图中，电加热器在干路，电动机工作时电加热器一定工作，不能独立，不符合；
D图中，S2闭合时电源直接连通形成短路，且电加热器在干路，无法独立工作，不符合。
【答案】A
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题考查电路的设计，核心是理解“独立工作”对应的电路特点（并联、各支路有独立开关），属于基础电路分析题。
【难度系数】0.5
4. 下列操作能使图中的小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$组成串联电路的是（）。
A.闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
B.只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$
C.只闭合开关$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
D.只闭合开关$\mathrm{S}_3$
A.闭合开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
B.只闭合开关$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$
C.只闭合开关$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$
D.只闭合开关$\mathrm{S}_3$
答案
D
解析
【分析】要判断小灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$是否组成串联电路，需依据串联电路的核心特点：电流只有一条路径，依次经过所有用电器，无分支。我们需逐一分析各选项中开关闭合时的电流走向，判断是否满足串联电路的要求。
【解析】
选项A：闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$直接回到电源负极，会造成电源短路，两灯均不工作，不符合要求。
选项B：只闭合$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时，电流从电源正极分为两条路径：一条经$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$回到负极，另一条经$\mathrm{L}_2$回到负极，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$为并联关系，不符合串联要求。
选项C：只闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{S}_2$直接回到负极，造成电源短路，两灯均不工作，不符合要求。
选项D：只闭合$\mathrm{S}_3$时，电流路径为：电源正极→$\mathrm{L}_2$→$\mathrm{S}_3$→$\mathrm{L}_1$→电源负极，电流只有一条路径，依次经过$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_1$，符合串联电路的定义。
【答案】D
【知识点】串联电路、电路分析
【点评】本题考查串联电路的判断，核心是明确串联电路电流只有一条路径的特点，需逐一分析开关组合下的电流走向，避免短路或并联的错误情况。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A：闭合$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$直接回到电源负极，会造成电源短路，两灯均不工作，不符合要求。
选项B：只闭合$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$时，电流从电源正极分为两条路径：一条经$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{L}_1$回到负极，另一条经$\mathrm{L}_2$回到负极，$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$为并联关系，不符合串联要求。
选项C：只闭合$\mathrm{S}_2$和$\mathrm{S}_3$时，电流从电源正极出发，经$\mathrm{S}_3$、$\mathrm{S}_2$直接回到负极，造成电源短路，两灯均不工作，不符合要求。
选项D：只闭合$\mathrm{S}_3$时，电流路径为：电源正极→$\mathrm{L}_2$→$\mathrm{S}_3$→$\mathrm{L}_1$→电源负极，电流只有一条路径，依次经过$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_1$，符合串联电路的定义。
【答案】D
【知识点】串联电路、电路分析
【点评】本题考查串联电路的判断，核心是明确串联电路电流只有一条路径的特点，需逐一分析开关组合下的电流走向，避免短路或并联的错误情况。
【难度系数】0.5
5. 如图所示，开关S闭合后，小灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都不亮。用一段导线的两端分别接触a、b两点时两小灯泡都不亮；分别接触b、c两点时，两小灯泡也不亮；分别接触c、d两点时，两小灯泡都亮。对此，下列判断中可能正确的是（）。
A.小灯泡$\mathrm{L}_1$断路
B.小灯泡$\mathrm{L}_2$断路
C.开关S断路
D.小灯泡$\mathrm{L}_2$短路
A.小灯泡$\mathrm{L}_1$断路
B.小灯泡$\mathrm{L}_2$断路
C.开关S断路
D.小灯泡$\mathrm{L}_2$短路
答案
C
解析
【分析】
首先，开关闭合后两灯都不亮，说明电路为断路故障（若为短路故障，至少会有一个灯发光）。接着用导线检测各段电路：当导线接在断路位置时，电路会被接通，灯泡就会发光。接触a、b时两灯不亮，说明断路不在a-b段；接触b、c时两灯不亮，说明断路不在b-c段；接触c、d时两灯都亮，说明导线接通了c-d间的断路，即开关S断路。再逐一排除错误选项：A选项L1断路时，接触b、c会使电路接通，L1应发光，不符合题意；B选项L2断路时，接触b、c会使L1发光，不符合题意；D选项L2短路时，闭合开关L1会发光，不符合题意，故只有C正确。
【解析】
解：串联电路中两灯都不亮，说明电路发生断路故障（短路故障会导致至少一个灯发光，排除D选项）。
1. 若L1断路（A选项）：用导线接触b、c两点时，电流路径为：电源→a→L1→b→导线→c→开关→电源，此时L1应发光，与“接触b、c时两灯不亮”矛盾，排除A；
2. 若L2断路（B选项）：用导线接触b、c两点时，电流路径为：电源→a→L1→b→导线→c→开关→电源，此时L1应发光，与“接触b、c时两灯不亮”矛盾，排除B；
3. 若开关S断路（C选项）：用导线接触c、d两点时，电流路径为：电源→a→L1→b→L2→c→导线→d→电源，电路接通，两灯都亮，符合题意。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析；电路断路判断
【点评】
本题考查串联电路故障的判断，利用导线检测断路位置是核心方法，需结合串联电路特点逐步分析各现象，排除错误选项，属于电路故障判断的基础题型。
【难度系数】
0.4
首先，开关闭合后两灯都不亮，说明电路为断路故障（若为短路故障，至少会有一个灯发光）。接着用导线检测各段电路：当导线接在断路位置时，电路会被接通，灯泡就会发光。接触a、b时两灯不亮，说明断路不在a-b段；接触b、c时两灯不亮，说明断路不在b-c段；接触c、d时两灯都亮，说明导线接通了c-d间的断路，即开关S断路。再逐一排除错误选项：A选项L1断路时，接触b、c会使电路接通，L1应发光，不符合题意；B选项L2断路时，接触b、c会使L1发光，不符合题意；D选项L2短路时，闭合开关L1会发光，不符合题意，故只有C正确。
【解析】
解：串联电路中两灯都不亮，说明电路发生断路故障（短路故障会导致至少一个灯发光，排除D选项）。
1. 若L1断路（A选项）：用导线接触b、c两点时，电流路径为：电源→a→L1→b→导线→c→开关→电源，此时L1应发光，与“接触b、c时两灯不亮”矛盾，排除A；
2. 若L2断路（B选项）：用导线接触b、c两点时，电流路径为：电源→a→L1→b→导线→c→开关→电源，此时L1应发光，与“接触b、c时两灯不亮”矛盾，排除B；
3. 若开关S断路（C选项）：用导线接触c、d两点时，电流路径为：电源→a→L1→b→L2→c→导线→d→电源，电路接通，两灯都亮，符合题意。
综上，答案为C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析；电路断路判断
【点评】
本题考查串联电路故障的判断，利用导线检测断路位置是核心方法，需结合串联电路特点逐步分析各现象，排除错误选项，属于电路故障判断的基础题型。
【难度系数】
0.4
