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1. [生活实际]（2025滨州）某小区安装了智能门禁系统，居民刷卡($S_1$闭合)或人脸识别($S_2$闭合)成功时，指示灯亮、电动机工作，控制门打开，即可安全通过。如图X-3-1所示，关于该系统的简化电路设计合理的是（
图X-3-1
D
）图X-3-1
答案
1.D
解析
【分析】
要解决该问题，需先明确题目要求：刷卡（S₁闭合）或人脸识别（S₂闭合）任意一个条件满足时，指示灯L和电动机M都工作，即开关控制逻辑为“或”（对应开关并联），且L和M需同时工作且互不影响（对应用电器并联）。接下来逐一分析各选项是否符合要求。
【解析】
1. 分析选项A：S₁、S₂串联，且与L、M串联，只有两个开关同时闭合时电路才导通，L和M才工作，不符合“任意一个开关闭合就工作”的要求，排除A。
2. 分析选项B：S₁、S₂串联后连接L、M的并联电路，同样需要两个开关同时闭合才能使L、M工作，不符合要求，排除B。
3. 分析选项C：S₁仅控制电动机M，S₂仅控制指示灯L，两个用电器独立工作，不符合“任意一个开关闭合时L和M都工作”的要求，排除C。
4. 分析选项D：S₁和S₂并联，L和M并联，只要闭合S₁或S₂，整个电路就导通，L和M同时工作，完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
电路串并联设计、开关的作用
【点评】
本题结合智能门禁的生活实际场景，考查对电路串并联关系的理解，核心是将“或”的生活逻辑转化为开关并联的电路设计，难度适中，需学生掌握串并联电路的特点。
【难度系数】
0.5
要解决该问题，需先明确题目要求：刷卡（S₁闭合）或人脸识别（S₂闭合）任意一个条件满足时，指示灯L和电动机M都工作，即开关控制逻辑为“或”（对应开关并联），且L和M需同时工作且互不影响（对应用电器并联）。接下来逐一分析各选项是否符合要求。
【解析】
1. 分析选项A：S₁、S₂串联，且与L、M串联，只有两个开关同时闭合时电路才导通，L和M才工作，不符合“任意一个开关闭合就工作”的要求，排除A。
2. 分析选项B：S₁、S₂串联后连接L、M的并联电路，同样需要两个开关同时闭合才能使L、M工作，不符合要求，排除B。
3. 分析选项C：S₁仅控制电动机M，S₂仅控制指示灯L，两个用电器独立工作，不符合“任意一个开关闭合时L和M都工作”的要求，排除C。
4. 分析选项D：S₁和S₂并联，L和M并联，只要闭合S₁或S₂，整个电路就导通，L和M同时工作，完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
电路串并联设计、开关的作用
【点评】
本题结合智能门禁的生活实际场景，考查对电路串并联关系的理解，核心是将“或”的生活逻辑转化为开关并联的电路设计，难度适中，需学生掌握串并联电路的特点。
【难度系数】
0.5
2. [日常生活]（2025镇江）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$S_1$闭合；若系好安全带，则开关$S_2$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。如图X-3-2所示电路图中符合设计要求的是（提示：电阻$R$起到保护电路的作用）（
A
）答案
2.A
解析
【分析】
首先明确开关功能：S₁为乘客坐下时闭合，S₂为系安全带时闭合。设计要求：乘客未系安全带（S₁闭合、S₂断开）时指示灯L亮；系安全带（S₁闭合、S₂闭合）时指示灯L灭，电阻R起保护电路作用，避免电源短路。需逐一分析各选项电路在两种状态下的工作情况，判断是否符合要求。
【解析】
对各选项电路分析如下：
1. 选项A：S₁在干路，S₂与L并联。
当S₁闭合（乘客坐下）、S₂断开（未系安全带）时，电流路径：电源→S₁→L→R→电源，L接入电路发光；
当S₁闭合、S₂闭合（系安全带）时，S₂短路L，电流经S₂、R回到电源，L熄灭，且R防止电源短路，符合要求。
2. 选项B：干路开关为S₂，S₁与L并联。
当乘客坐下（S₁闭合）但未系安全带（S₂断开）时，电路断路，L不发光，不符合要求。
3. 选项C：S₁、S₂串联。
当S₁闭合、S₂断开时，电路断路，L不发光，不符合要求。
4. 选项D：S₁与S₂并联。
当S₂闭合、S₁断开（乘客未坐下）时，电路通路，L发光，不符合设计要求。
综上，只有选项A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
电路设计、开关对电路的控制作用
【点评】
本题结合生活实际考查电路设计，核心是分析开关闭合/断开时对用电器的通断控制，需明确各开关的功能对应关系，逐一验证电路状态，属于基础电路应用题型。
【难度系数】
0.3
首先明确开关功能：S₁为乘客坐下时闭合，S₂为系安全带时闭合。设计要求：乘客未系安全带（S₁闭合、S₂断开）时指示灯L亮；系安全带（S₁闭合、S₂闭合）时指示灯L灭，电阻R起保护电路作用，避免电源短路。需逐一分析各选项电路在两种状态下的工作情况，判断是否符合要求。
【解析】
对各选项电路分析如下：
1. 选项A：S₁在干路，S₂与L并联。
当S₁闭合（乘客坐下）、S₂断开（未系安全带）时，电流路径：电源→S₁→L→R→电源，L接入电路发光；
当S₁闭合、S₂闭合（系安全带）时，S₂短路L，电流经S₂、R回到电源，L熄灭，且R防止电源短路，符合要求。
2. 选项B：干路开关为S₂，S₁与L并联。
当乘客坐下（S₁闭合）但未系安全带（S₂断开）时，电路断路，L不发光，不符合要求。
3. 选项C：S₁、S₂串联。
当S₁闭合、S₂断开时，电路断路，L不发光，不符合要求。
4. 选项D：S₁与S₂并联。
当S₂闭合、S₁断开（乘客未坐下）时，电路通路，L发光，不符合设计要求。
综上，只有选项A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
电路设计、开关对电路的控制作用
【点评】
本题结合生活实际考查电路设计，核心是分析开关闭合/断开时对用电器的通断控制，需明确各开关的功能对应关系，逐一验证电路状态，属于基础电路应用题型。
【难度系数】
0.3
3. [科技创新](2025泰州靖江二模)智能扫地机能自动清扫房间内的地板，给人们生活带来方便。当手动闭合开关$\mathrm{S}_1$，或对它说“开始清扫”(闭合开关$\mathrm{S}_2$)，电动机都会工作，扫地机进入清扫模式；若在清扫过程出现意外，开关$\mathrm{S}_3$自动闭合，电铃工作。图X-3-3中的电路图符合上述设计要求的是（
C
）答案
3.C
解析
【分析】
要解决此题，需先明确题目要求：①开关$\mathrm{S}_1$闭合或$\mathrm{S}_2$闭合时，电动机$\mathrm{M}$都能工作，说明$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联，共同控制电动机支路；②开关$\mathrm{S}_3$闭合时，电铃工作，说明电铃支路独立，与电动机支路并联。接下来逐一分析各选项的电路结构，判断是否符合上述要求。
【解析】
选项A：$\mathrm{S}_1$闭合时电动机工作，但$\mathrm{S}_2$闭合时，电流会经$\mathrm{S}_2$直接回到电源，造成电源短路，不符合要求，排除。
选项B：电动机和电铃串联，所有开关需同时闭合才能工作，不符合“任意闭合$\mathrm{S}_1$或$\mathrm{S}_2$电动机工作”的要求，排除。
选项C：电动机支路中$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联，闭合$\mathrm{S}_1$或$\mathrm{S}_2$均可使电动机工作；电铃支路中$\mathrm{S}_3$与电铃串联，独立并联在电源两端，闭合$\mathrm{S}_3$时电铃工作，完全符合题目要求。
选项D：电动机支路需$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$同时闭合才工作，不符合要求，排除。
【答案】
C
【知识点】
电路串并联、开关的作用
【点评】
本题结合智能扫地机的功能考查电路设计，核心是根据用电器的工作要求判断开关和用电器的连接方式，需准确分析各电路的电流路径，难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决此题，需先明确题目要求：①开关$\mathrm{S}_1$闭合或$\mathrm{S}_2$闭合时，电动机$\mathrm{M}$都能工作，说明$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联，共同控制电动机支路；②开关$\mathrm{S}_3$闭合时，电铃工作，说明电铃支路独立，与电动机支路并联。接下来逐一分析各选项的电路结构，判断是否符合上述要求。
【解析】
选项A：$\mathrm{S}_1$闭合时电动机工作，但$\mathrm{S}_2$闭合时，电流会经$\mathrm{S}_2$直接回到电源，造成电源短路，不符合要求，排除。
选项B：电动机和电铃串联，所有开关需同时闭合才能工作，不符合“任意闭合$\mathrm{S}_1$或$\mathrm{S}_2$电动机工作”的要求，排除。
选项C：电动机支路中$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联，闭合$\mathrm{S}_1$或$\mathrm{S}_2$均可使电动机工作；电铃支路中$\mathrm{S}_3$与电铃串联，独立并联在电源两端，闭合$\mathrm{S}_3$时电铃工作，完全符合题目要求。
选项D：电动机支路需$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$同时闭合才工作，不符合要求，排除。
【答案】
C
【知识点】
电路串并联、开关的作用
【点评】
本题结合智能扫地机的功能考查电路设计，核心是根据用电器的工作要求判断开关和用电器的连接方式，需准确分析各电路的电流路径，难度适中。
【难度系数】
0.5
4. [推理论证]（2025盐城大丰区二模）如图X-3-4所示，闭合开关，发现灯泡不发光，电路中只有一处故障，可能是：(1)电池与电池盒接触不良；(2)开关刀片与触点接触不良；(3)灯泡灯丝断了；(4)导线DE内部断路。在闭合开关且不拆开导线的情况下，用完好的电压表正确操作进行检测，发现CD和EF间电压为零。据此可以判断，故障是（
A.(1)或(3)
B.(1)或(4)
C.(2)或(3)
D.(2)或(4)
B
）A.(1)或(3)
B.(1)或(4)
C.(2)或(3)
D.(2)或(4)
答案
4.B
解析
【分析】
本题为串联电路的断路故障分析题，解题思路是：先明确电路结构为电源、开关、灯泡串联，灯泡不发光说明电路断路；利用电压表检测断路故障时，电压表有示数的条件是其两个接线柱能通过导线连通电源两极，若示数为零则说明接线柱无法连通电源两极。需逐一分析各故障对应的电压表示数情况，匹配题目中“CD和EF间电压为零”的条件。
【解析】
电路为串联电路，故障为断路（仅一处故障），逐个分析故障：
1. 若故障为(1)电池与电池盒接触不良（电源处断路）：电压表接CD间时，C接电源正极，D经灯泡连电源负极，但电源处断路，电压表无法连通电源两极，电压为零；电压表接EF间时，E经开关连电源正极，F接电源负极，同样因电源断路，电压表无法连通电源两极，电压为零，符合题意。
2. 若故障为(2)开关刀片与触点接触不良（开关处断路）：电压表接CD间时，C接电源正极，D经灯泡连电源负极，电压表可测电源电压，示数不为零，不符合题意，排除。
3. 若故障为(3)灯泡灯丝断了（EF间断路）：电压表接EF间时，E经开关连电源正极，F接电源负极，电压表可测电源电压，示数不为零，不符合题意，排除。
4. 若故障为(4)导线DE内部断路（D-E间断路）：电压表接CD间时，C接电源正极，D经灯泡连电源负极，但DE断路，电压表无法连通电源负极，电压为零；电压表接EF间时，E经DE断路处无法连电源正极，F接电源负极，电压为零，符合题意。
综上，故障为(1)或(4)，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是串联电路断路故障的典型检测题，核心是掌握电压表检测断路的原理：电压表有示数说明其两端能连通电源两极，无示数则说明中间存在断路，需结合电路结构逐一分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
本题为串联电路的断路故障分析题，解题思路是：先明确电路结构为电源、开关、灯泡串联，灯泡不发光说明电路断路；利用电压表检测断路故障时，电压表有示数的条件是其两个接线柱能通过导线连通电源两极，若示数为零则说明接线柱无法连通电源两极。需逐一分析各故障对应的电压表示数情况，匹配题目中“CD和EF间电压为零”的条件。
【解析】
电路为串联电路，故障为断路（仅一处故障），逐个分析故障：
1. 若故障为(1)电池与电池盒接触不良（电源处断路）：电压表接CD间时，C接电源正极，D经灯泡连电源负极，但电源处断路，电压表无法连通电源两极，电压为零；电压表接EF间时，E经开关连电源正极，F接电源负极，同样因电源断路，电压表无法连通电源两极，电压为零，符合题意。
2. 若故障为(2)开关刀片与触点接触不良（开关处断路）：电压表接CD间时，C接电源正极，D经灯泡连电源负极，电压表可测电源电压，示数不为零，不符合题意，排除。
3. 若故障为(3)灯泡灯丝断了（EF间断路）：电压表接EF间时，E经开关连电源正极，F接电源负极，电压表可测电源电压，示数不为零，不符合题意，排除。
4. 若故障为(4)导线DE内部断路（D-E间断路）：电压表接CD间时，C接电源正极，D经灯泡连电源负极，但DE断路，电压表无法连通电源负极，电压为零；电压表接EF间时，E经DE断路处无法连电源正极，F接电源负极，电压为零，符合题意。
综上，故障为(1)或(4)，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题是串联电路断路故障的典型检测题，核心是掌握电压表检测断路的原理：电压表有示数说明其两端能连通电源两极，无示数则说明中间存在断路，需结合电路结构逐一分析，难度适中。
【难度系数】
0.5
5. [开放探究]如图 X-3-5 所示,接线盒的上部有两只相同规格的灯泡,导线接在接线盒的内部,接线盒外的两个接线柱与电压未知的电源和开关相连。闭合开关,两只灯泡发光。若要判断两只灯泡的连接方式,下列操作合理并能达到目的的是 (
图 X-3-5
A.用导线将 a、b 连接
B.将 $L_1$ 和 $L_2$ 的位置互换
C.任意取下一只灯泡
D.用电压表分别测 $L_1$ 和 $L_2$ 两端的电压
C
)图 X-3-5
A.用导线将 a、b 连接
B.将 $L_1$ 和 $L_2$ 的位置互换
C.任意取下一只灯泡
D.用电压表分别测 $L_1$ 和 $L_2$ 两端的电压
答案
5.C
解析
【分析】要判断两只灯泡的连接方式（串联或并联），需利用串并联电路的核心区别：串联电路中各用电器互相影响，并联电路中各用电器互不影响；同时需分析每个操作是否合理、能否达到判断目的，再逐一验证选项。
【解析】逐一分析各选项：
选项A：用导线连接a、b，无论原电路是串联还是并联，该操作都会造成短路（若原串联，短路L1后L2仍工作；若原并联，短路L1会导致电源短路，损坏电源），操作不合理，无法安全判断，故A错误。
选项B：将L1和L2位置互换，由于两灯泡规格相同，无论串联还是并联，互换后电路的工作现象无差异，无法判断连接方式，故B错误。
选项C：任意取下一只灯泡，若另一只灯泡熄灭，说明两灯互相影响，为串联；若另一只灯泡仍发光，说明两灯互不影响，为并联，该操作合理且能达到判断目的，故C正确。
选项D：用电压表测两灯两端电压，若两灯规格相同，串联时两灯电压也相等，并联时电压也相等，无法通过电压判断连接方式，故D错误。
【答案】C
【知识点】串联和并联电路的特点、电路连接方式的判断
【点评】本题考查串并联电路的判断，需掌握串并联电路的核心区别（用电器是否互相影响），同时注意操作的安全性，避免损坏电源等元件，是基础的电路探究题。
【难度系数】0.5
【解析】逐一分析各选项：
选项A：用导线连接a、b，无论原电路是串联还是并联，该操作都会造成短路（若原串联，短路L1后L2仍工作；若原并联，短路L1会导致电源短路，损坏电源），操作不合理，无法安全判断，故A错误。
选项B：将L1和L2位置互换，由于两灯泡规格相同，无论串联还是并联，互换后电路的工作现象无差异，无法判断连接方式，故B错误。
选项C：任意取下一只灯泡，若另一只灯泡熄灭，说明两灯互相影响，为串联；若另一只灯泡仍发光，说明两灯互不影响，为并联，该操作合理且能达到判断目的，故C正确。
选项D：用电压表测两灯两端电压，若两灯规格相同，串联时两灯电压也相等，并联时电压也相等，无法通过电压判断连接方式，故D错误。
【答案】C
【知识点】串联和并联电路的特点、电路连接方式的判断
【点评】本题考查串并联电路的判断，需掌握串并联电路的核心区别（用电器是否互相影响），同时注意操作的安全性，避免损坏电源等元件，是基础的电路探究题。
【难度系数】0.5
