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1.（2025南通期中）为实现观众快速入场，检票口使用自助检票机，通过闸机时只有身份证和人脸识别同时成功，电动机才能启动打开闸机。如图3-K-1所示电路图设计合理的是（
C
）答案
1.C
解析
【分析】
题目要求两个条件同时满足时电动机才启动，即两个开关需同时闭合，因此两个开关应串联控制电动机。需逐一分析各选项的电路结构，判断是否满足“两开关同时闭合电动机才工作”的要求。
【解析】
根据题意，电动机启动需要两个开关同时闭合，故两个开关应串联接入电路，共同控制电动机：
1. 选项A：S₂与电动机并联，当S₂闭合时，电动机被短路，无法工作，不符合要求；
2. 选项B：S₁与电动机并联，闭合S₁会短路电动机，不符合要求；
3. 选项C：S₁和S₂串联，只有两个开关都闭合时，电路形成通路，电动机启动，符合题意；
4. 选项D：S₁和S₂并联，只需闭合一个开关即可让电动机工作，不符合“同时满足两个条件”的要求。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、电路设计
【点评】
本题结合实际应用考查电路设计，核心是理解“两个条件同时满足”对应开关串联，属于基础电路分析题，难度适中。
【难度系数】
0.5
题目要求两个条件同时满足时电动机才启动，即两个开关需同时闭合，因此两个开关应串联控制电动机。需逐一分析各选项的电路结构，判断是否满足“两开关同时闭合电动机才工作”的要求。
【解析】
根据题意，电动机启动需要两个开关同时闭合，故两个开关应串联接入电路，共同控制电动机：
1. 选项A：S₂与电动机并联，当S₂闭合时，电动机被短路，无法工作，不符合要求；
2. 选项B：S₁与电动机并联，闭合S₁会短路电动机，不符合要求；
3. 选项C：S₁和S₂串联，只有两个开关都闭合时，电路形成通路，电动机启动，符合题意；
4. 选项D：S₁和S₂并联，只需闭合一个开关即可让电动机工作，不符合“同时满足两个条件”的要求。
【答案】
C
【知识点】
串联电路、电路设计
【点评】
本题结合实际应用考查电路设计，核心是理解“两个条件同时满足”对应开关串联，属于基础电路分析题，难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 为了生命安全，过有交通信号灯的路口时，要遵守“红灯停，绿灯行，黄灯等”的规则。某学习小组的4名同学观察十字路口的交通信号灯后，发现红灯、绿灯、黄灯可以独立工作，他们分别设计了如图3-K-2所示的电路图，其中正确的是（
A
）答案
2.A
解析
【分析】
要选出符合红灯、绿灯、黄灯独立工作的电路图，需明确：独立工作意味着各灯为并联关系，每个灯由独立开关控制，互不影响。逐一分析选项：
选项A：红灯、绿灯、黄灯分别与各自开关串联后并联，总开关在干路，各灯通断由自身开关控制，可独立工作，符合要求。
选项B：红灯在干路，绿灯、黄灯并联后与红灯串联，红灯工作会影响绿灯和黄灯，无法独立，不符合。
选项C：三个灯串联，串联电路中用电器互相影响，不能独立工作，不符合。
选项D：绿灯与红灯串联，两者互相影响，无法独立工作，不符合。
【解析】
根据题意，交通信号灯需独立工作，说明各灯为并联，且每个支路有独立开关。
选项A：三个灯分别与对应开关串联后并联，满足各灯独立控制、独立工作，正确。
选项B：红灯在干路，绿灯、黄灯与红灯互相影响，错误。
选项C：三个灯串联，用电器互相影响，错误。
选项D：绿灯与红灯串联，互相影响，错误。
【答案】
A
【知识点】
并联电路特点、开关的作用
【点评】
本题考查并联电路的实际应用，核心是理解“独立工作”对应并联电路，各支路互不影响，需结合电路图分析用电器连接方式和开关控制作用。
【难度系数】
0.5
要选出符合红灯、绿灯、黄灯独立工作的电路图，需明确：独立工作意味着各灯为并联关系，每个灯由独立开关控制，互不影响。逐一分析选项：
选项A：红灯、绿灯、黄灯分别与各自开关串联后并联，总开关在干路，各灯通断由自身开关控制，可独立工作，符合要求。
选项B：红灯在干路，绿灯、黄灯并联后与红灯串联，红灯工作会影响绿灯和黄灯，无法独立，不符合。
选项C：三个灯串联，串联电路中用电器互相影响，不能独立工作，不符合。
选项D：绿灯与红灯串联，两者互相影响，无法独立工作，不符合。
【解析】
根据题意，交通信号灯需独立工作，说明各灯为并联，且每个支路有独立开关。
选项A：三个灯分别与对应开关串联后并联，满足各灯独立控制、独立工作，正确。
选项B：红灯在干路，绿灯、黄灯与红灯互相影响，错误。
选项C：三个灯串联，用电器互相影响，错误。
选项D：绿灯与红灯串联，互相影响，错误。
【答案】
A
【知识点】
并联电路特点、开关的作用
【点评】
本题考查并联电路的实际应用，核心是理解“独立工作”对应并联电路，各支路互不影响，需结合电路图分析用电器连接方式和开关控制作用。
【难度系数】
0.5
3.（2025南通海安期中）跨学科实践活动中，学习小组为某居民小区入口设计了“自动感应门”。当人走近感应门时，红外线感应开关$\mathrm{S}_1$自动闭合，指示灯亮起；人用手接触触摸感应开关$\mathrm{S}_2$时$\mathrm{S}_2$自动闭合，电动机才能启动打开大门；遇到紧急情况时$\mathrm{S}_1$自动断开，即使用手接触$\mathrm{S}_2$电动机也不能启动。如图3-K-3所示电路符合上述设计要求的是（
D
）答案
3.D
解析
【分析】
首先明确题目要求的电路逻辑：①红外线开关$\mathrm{S}_1$闭合时，指示灯亮起；②触摸开关$\mathrm{S}_2$闭合时，电动机启动；③紧急情况$\mathrm{S}_1$断开时，无论$\mathrm{S}_2$是否闭合，电动机都不能启动，说明$\mathrm{S}_1$需在干路控制整个电路，指示灯与电动机为并联关系，且电动机支路由$\mathrm{S}_2$单独控制。接下来逐一分析各选项的电路连接是否符合该逻辑。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：$\mathrm{S}_2$闭合时，会直接短路电动机和灯泡，造成电源短路，不符合电路安全要求，排除；
选项B：灯泡在干路，电动机支路需$\mathrm{S}_2$闭合，但$\mathrm{S}_1$闭合时电动机需$\mathrm{S}_2$控制，不过$\mathrm{S}_1$断开时整个电路断路，且不符合指示灯与电动机的并联控制逻辑，排除；
选项C：$\mathrm{S}_1$在灯泡支路，$\mathrm{S}_2$在电动机支路，$\mathrm{S}_1$断开时，灯泡不亮但电动机仍可通过$\mathrm{S}_2$工作，不符合“$\mathrm{S}_1$断开时电动机不能启动”的要求，排除；
选项D：$\mathrm{S}_1$在干路控制整个电路，指示灯直接并联在电源两端（$\mathrm{S}_1$闭合时指示灯亮），电动机与$\mathrm{S}_2$串联后并联在电源两端，仅当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时电动机启动，$\mathrm{S}_1$断开时电动机无法工作，完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
电路设计、串并联电路
【点评】
本题结合实际场景考查电路设计，需准确理解开关的控制作用，明确干路开关与支路开关的功能，是电路连接的典型应用，需理清各元件的连接关系和开关逻辑。
【难度系数】
0.3
首先明确题目要求的电路逻辑：①红外线开关$\mathrm{S}_1$闭合时，指示灯亮起；②触摸开关$\mathrm{S}_2$闭合时，电动机启动；③紧急情况$\mathrm{S}_1$断开时，无论$\mathrm{S}_2$是否闭合，电动机都不能启动，说明$\mathrm{S}_1$需在干路控制整个电路，指示灯与电动机为并联关系，且电动机支路由$\mathrm{S}_2$单独控制。接下来逐一分析各选项的电路连接是否符合该逻辑。
【解析】
逐一分析各选项：
选项A：$\mathrm{S}_2$闭合时，会直接短路电动机和灯泡，造成电源短路，不符合电路安全要求，排除；
选项B：灯泡在干路，电动机支路需$\mathrm{S}_2$闭合，但$\mathrm{S}_1$闭合时电动机需$\mathrm{S}_2$控制，不过$\mathrm{S}_1$断开时整个电路断路，且不符合指示灯与电动机的并联控制逻辑，排除；
选项C：$\mathrm{S}_1$在灯泡支路，$\mathrm{S}_2$在电动机支路，$\mathrm{S}_1$断开时，灯泡不亮但电动机仍可通过$\mathrm{S}_2$工作，不符合“$\mathrm{S}_1$断开时电动机不能启动”的要求，排除；
选项D：$\mathrm{S}_1$在干路控制整个电路，指示灯直接并联在电源两端（$\mathrm{S}_1$闭合时指示灯亮），电动机与$\mathrm{S}_2$串联后并联在电源两端，仅当$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_2$都闭合时电动机启动，$\mathrm{S}_1$断开时电动机无法工作，完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
电路设计、串并联电路
【点评】
本题结合实际场景考查电路设计，需准确理解开关的控制作用，明确干路开关与支路开关的功能，是电路连接的典型应用，需理清各元件的连接关系和开关逻辑。
【难度系数】
0.3
4.（2025苏州姑苏区模拟）小明观察了市场上自动测高仪后，设计了如图3-K-4所示四个电路（其中$R'$是滑动变阻器，$R$是定值电阻，电源电压恒定）。其中能实现身高越高，电压表示数越大的电路是（
图3-K-4
D
）图3-K-4
答案
4.D
解析
【分析】要判断身高越高电压表示数越大，需先明确身高变化时滑动变阻器接入电阻的变化，再结合欧姆定律分析电压表示数变化：首先确定各电路的连接方式和电压表测量对象；再根据身高变化判断滑片移动方向，进而确定滑动变阻器接入电阻的变化；最后结合串联电路规律和欧姆定律分析电压表示数的变化，选出符合要求的电路。
【解析】
选项A：R与R'串联，电压表并联在电源两端，无论滑片如何移动，电压表示数始终等于电源电压，保持不变，不符合要求；
选项B：R与R'串联，电压表测定值电阻R两端的电压。身高越高，滑片P向上，R'接入电路的电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，根据$U=IR$，R两端电压变小，即电压表示数变小，不符合；
选项C：R与R'并联，电压表并联在电源两端，电压表示数始终等于电源电压，保持不变，不符合；
选项D：R与R'串联，电压表测滑动变阻器R'两端的电压。身高越高，滑片P向上，R'接入电路的电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，定值电阻R两端的电压$U_R=IR$变小，电源电压恒定，根据串联电路电压规律$U_{R'}=U_总 - U_R$，可知R'两端电压变大，即电压表示数变大，符合要求。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、电路动态分析
【点评】本题结合自动测高仪的实际场景，考查电路动态分析，关键是明确滑动变阻器接入电阻变化和电压表测量对象，利用欧姆定律与串联电路规律分析电压变化，需掌握基本电路分析方法，难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】
选项A：R与R'串联，电压表并联在电源两端，无论滑片如何移动，电压表示数始终等于电源电压，保持不变，不符合要求；
选项B：R与R'串联，电压表测定值电阻R两端的电压。身高越高，滑片P向上，R'接入电路的电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，根据$U=IR$，R两端电压变小，即电压表示数变小，不符合；
选项C：R与R'并联，电压表并联在电源两端，电压表示数始终等于电源电压，保持不变，不符合；
选项D：R与R'串联，电压表测滑动变阻器R'两端的电压。身高越高，滑片P向上，R'接入电路的电阻变大，总电阻变大，电路电流变小，定值电阻R两端的电压$U_R=IR$变小，电源电压恒定，根据串联电路电压规律$U_{R'}=U_总 - U_R$，可知R'两端电压变大，即电压表示数变大，符合要求。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路电压规律、电路动态分析
【点评】本题结合自动测高仪的实际场景，考查电路动态分析，关键是明确滑动变阻器接入电阻变化和电压表测量对象，利用欧姆定律与串联电路规律分析电压变化，需掌握基本电路分析方法，难度适中。
【难度系数】0.5
5.（2025淮安一模）如图3-K-5所示是测定油箱内油量的装置示意图。其中R是滑动变阻器的电阻片，滑动变阻器的滑片跟滑杆连接，可以从电阻片的最上端移到最下端。当油箱内的油量减少时，油量表示数随之减小；当油量为零时，油量表的零刻度与电表的零刻度重合。图中可以实现上述要求的是（
D
）答案
5.D
解析
【分析】
要选出符合要求的装置，需满足两个核心条件：①油量减少时，电表示数随之减小；②油量为零时，油量表（电表）示数为零。需逐一分析各选项的电路结构和电表示数变化规律：
1. 选项A：滑动变阻器R全部接入电路，滑片移动时电路总电阻不变，根据欧姆定律，电流表示数始终不变，不符合“油量减少时电表示数减小”，排除。
2. 选项B：电压表测定值电阻R₀两端电压，电路中R与R₀串联。油量减少时，滑片上移，R接入电阻变大，总电阻变大，电流变小，R₀电压U₀=IR₀变小，但油量为零时，电路仍有电流，R₀电压不为零，无法满足“油量为零时电表零刻度”，排除。
3. 选项C：电压表并联在电源两端，电源电压恒定，无论油量如何变化，电压表示数不变，不符合要求，排除。
4. 选项D：电压表测滑动变阻器上端到滑片部分的电阻电压，电路中R与R₀串联。油量减少时，浮子下降，滑片上移，电压表所测的电阻部分长度变短、电阻变小，根据串联分压规律，电压表示数变小；当油量为零时，滑片在R最上端，电压表所测电阻为零，电压表示数为零，完全符合题目要求。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：滑动变阻器全部接入电路，总电阻不变，电流不变，不符合要求，错误。
选项B：电压表测R₀电压，油量为零时电路仍有电流，R₀电压不为零，无法实现电表零刻度，错误。
选项C：电压表测电源电压，示数始终不变，不符合要求，错误。
选项D：油量减少时，滑片上移，电压表所测电阻减小，电压表示数减小；油量为零时，滑片在最上端，电压表所测电阻为零，电压为零，符合题目要求，正确。
【答案】
D
【知识点】
电路动态分析、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题结合油量测量装置考查电路动态分析，需明确滑动变阻器的接入方式和电表的测量对象，是常见的电路应用题型，侧重考查对串联电路规律和欧姆定律的理解。
【难度系数】
0.5
要选出符合要求的装置，需满足两个核心条件：①油量减少时，电表示数随之减小；②油量为零时，油量表（电表）示数为零。需逐一分析各选项的电路结构和电表示数变化规律：
1. 选项A：滑动变阻器R全部接入电路，滑片移动时电路总电阻不变，根据欧姆定律，电流表示数始终不变，不符合“油量减少时电表示数减小”，排除。
2. 选项B：电压表测定值电阻R₀两端电压，电路中R与R₀串联。油量减少时，滑片上移，R接入电阻变大，总电阻变大，电流变小，R₀电压U₀=IR₀变小，但油量为零时，电路仍有电流，R₀电压不为零，无法满足“油量为零时电表零刻度”，排除。
3. 选项C：电压表并联在电源两端，电源电压恒定，无论油量如何变化，电压表示数不变，不符合要求，排除。
4. 选项D：电压表测滑动变阻器上端到滑片部分的电阻电压，电路中R与R₀串联。油量减少时，浮子下降，滑片上移，电压表所测的电阻部分长度变短、电阻变小，根据串联分压规律，电压表示数变小；当油量为零时，滑片在R最上端，电压表所测电阻为零，电压表示数为零，完全符合题目要求。
【解析】
对各选项逐一分析：
选项A：滑动变阻器全部接入电路，总电阻不变，电流不变，不符合要求，错误。
选项B：电压表测R₀电压，油量为零时电路仍有电流，R₀电压不为零，无法实现电表零刻度，错误。
选项C：电压表测电源电压，示数始终不变，不符合要求，错误。
选项D：油量减少时，滑片上移，电压表所测电阻减小，电压表示数减小；油量为零时，滑片在最上端，电压表所测电阻为零，电压为零，符合题目要求，正确。
【答案】
D
【知识点】
电路动态分析、欧姆定律、滑动变阻器的使用
【点评】
本题结合油量测量装置考查电路动态分析，需明确滑动变阻器的接入方式和电表的测量对象，是常见的电路应用题型，侧重考查对串联电路规律和欧姆定律的理解。
【难度系数】
0.5
