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12.《中国诗词大会》第四季冠军赛在两位理工科才女之间展开，比赛中用到了抢答器，如图，其原理是任意一位选手按下抢答键时显示屏亮灯（红灯或绿灯）同时扬声器发出声音，以下符合这一要求的电路是 （
A
）答案
12. A
解析
【分析】
要解决本题，需明确题目要求：任意一位选手按下抢答键时，对应指示灯（红灯或绿灯）亮起，同时扬声器发声。因此电路需满足：两个开关分别控制各自支路的指示灯，且扬声器接在干路，确保任意开关闭合时，对应支路的灯工作，干路的扬声器也同步工作。接下来逐一分析各选项的电路结构是否符合该要求。
【解析】
选项A：电路为并联结构，S₁与红灯串联成一条支路，S₂与绿灯串联成另一条支路，两条支路并联后与扬声器串联，接在电源两端。当闭合S₁时，红灯所在支路导通，红灯亮，电流经过扬声器，扬声器发声；当闭合S₂时，绿灯所在支路导通，绿灯亮，电流同样经过扬声器，扬声器发声，完全符合题目要求。
选项B：S₁闭合时，红灯所在支路导通，但扬声器未接入该回路，扬声器不发声；S₂闭合时，扬声器所在支路导通，但红灯未接入，红灯不亮，不符合要求。
选项C：该电路中，当仅闭合S₂时，绿灯所在支路的电流未经过扬声器，扬声器不发声，不符合“按下抢答键时扬声器发声”的要求。
选项D：S₂位于干路，只有S₂闭合时两个支路才工作，若仅闭合S₁，电路断路，不符合“任意一位选手按下抢答键”的要求。
【答案】
A
【知识点】
并联电路、电路设计
【点评】
本题结合实际应用考查电路设计，需根据题目要求判断各用电器的连接方式，明确开关的控制作用，是初中物理电路部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
要解决本题，需明确题目要求：任意一位选手按下抢答键时，对应指示灯（红灯或绿灯）亮起，同时扬声器发声。因此电路需满足：两个开关分别控制各自支路的指示灯，且扬声器接在干路，确保任意开关闭合时，对应支路的灯工作，干路的扬声器也同步工作。接下来逐一分析各选项的电路结构是否符合该要求。
【解析】
选项A：电路为并联结构，S₁与红灯串联成一条支路，S₂与绿灯串联成另一条支路，两条支路并联后与扬声器串联，接在电源两端。当闭合S₁时，红灯所在支路导通，红灯亮，电流经过扬声器，扬声器发声；当闭合S₂时，绿灯所在支路导通，绿灯亮，电流同样经过扬声器，扬声器发声，完全符合题目要求。
选项B：S₁闭合时，红灯所在支路导通，但扬声器未接入该回路，扬声器不发声；S₂闭合时，扬声器所在支路导通，但红灯未接入，红灯不亮，不符合要求。
选项C：该电路中，当仅闭合S₂时，绿灯所在支路的电流未经过扬声器，扬声器不发声，不符合“按下抢答键时扬声器发声”的要求。
选项D：S₂位于干路，只有S₂闭合时两个支路才工作，若仅闭合S₁，电路断路，不符合“任意一位选手按下抢答键”的要求。
【答案】
A
【知识点】
并联电路、电路设计
【点评】
本题结合实际应用考查电路设计，需根据题目要求判断各用电器的连接方式，明确开关的控制作用，是初中物理电路部分的基础题型。
【难度系数】
0.6
13. 如图甲所示是数显式圆规，它可以直接显示出所画圆的半径$ r $。其内部等效电路如图乙所示，当$ r $增大时，滑片$ P $向右移动，数显表盘示数变大。下列说法中，正确的是（
A.半径$ r $变大时，电流表示数变大
B.半径$ r $变小时，电压表示数变大
C.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
D.半径$ r $变大时，电压表示数与电流表示数的比值增大
D
）A.半径$ r $变大时，电流表示数变大
B.半径$ r $变小时，电压表示数变大
C.圆规的数显表盘对应图乙中的电流表示数
D.半径$ r $变大时，电压表示数与电流表示数的比值增大
答案
13. D
解析
【分析】本题为串联电路的动态分析题，首先明确电路结构：R₁与R₂串联，电流表测串联电路的电流，电压表测R₂两端的电压。当半径r增大时，滑片P向右移动，滑动变阻器R₂接入电路的电阻变大，结合欧姆定律分析电流、电压的变化，再逐一判断选项。
【解析】
1. 电路结构：图乙中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。
2. 选项A：当r增大时，滑片右移，R₂接入电阻变大，总电阻R总=R₁+R₂变大，电源电压U不变，由I=U/R总可知，电路电流变小，电流表示数变小，A错误。
3. 选项B：当r减小时，滑片左移，R₂接入电阻变小，总电阻变小，电流I变大，R₁两端电压U₁=IR₁变大，根据串联电路电压规律，R₂两端电压U₂=U-U₁，故U₂变小，电压表示数变小，B错误。
4. 选项C：题目说明r增大时数显表盘示数变大，而r增大时电流表示数变小、电压表示数变大，因此数显表盘对应电压表，C错误。
5. 选项D：r变大时，电压表示数与电流表示数的比值为U₂/I，根据欧姆定律，该比值等于R₂的阻值，因R₂变大，所以比值增大，D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路动态分析、欧姆定律
【点评】本题结合实际应用考查串联电路的动态分析，需明确滑动变阻器电阻变化对电路电流、电压的影响，理解电压表与电流表示数比值的物理意义，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路结构：图乙中R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。
2. 选项A：当r增大时，滑片右移，R₂接入电阻变大，总电阻R总=R₁+R₂变大，电源电压U不变，由I=U/R总可知，电路电流变小，电流表示数变小，A错误。
3. 选项B：当r减小时，滑片左移，R₂接入电阻变小，总电阻变小，电流I变大，R₁两端电压U₁=IR₁变大，根据串联电路电压规律，R₂两端电压U₂=U-U₁，故U₂变小，电压表示数变小，B错误。
4. 选项C：题目说明r增大时数显表盘示数变大，而r增大时电流表示数变小、电压表示数变大，因此数显表盘对应电压表，C错误。
5. 选项D：r变大时，电压表示数与电流表示数的比值为U₂/I，根据欧姆定律，该比值等于R₂的阻值，因R₂变大，所以比值增大，D正确。
【答案】D
【知识点】串联电路动态分析、欧姆定律
【点评】本题结合实际应用考查串联电路的动态分析，需明确滑动变阻器电阻变化对电路电流、电压的影响，理解电压表与电流表示数比值的物理意义，属于中等难度的电路分析题。
【难度系数】0.5
14.小宇和同学们在做电学实验过程中，他们经过讨论，依次改进了探究“电流跟电压的关系”的实验电路图，如图甲、乙、丙所示。下列说法正确的是（
A.图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙：移动滑动变阻器滑片目的是保持电阻$ R $两端电压不变
D.图丙：不增加任何器材、不改变电路，也可以探究电流与电阻的关系
B
）A.图甲改进为图乙：为保证实验过程中电压这一因素不变
B.图乙改进为图丙：实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系
C.图丙：移动滑动变阻器滑片目的是保持电阻$ R $两端电压不变
D.图丙：不增加任何器材、不改变电路，也可以探究电流与电阻的关系
答案
14. B
解析
【分析】
本题围绕“探究电流跟电压的关系”的实验展开，需结合控制变量法、各电路图的改进目的分析选项。探究电流与电压关系时，核心是控制电阻不变，改变电阻两端电压，多次实验得出普遍规律。先分析甲→乙的改进：甲中灯泡电阻随温度变化，不符合控制电阻不变的要求，乙换为定值电阻R是为了控制电阻不变，而非保证电压不变；再分析乙→丙的改进：乙无法改变定值电阻两端电压，丙增加滑动变阻器，可通过移动滑片改变R两端电压，实现多次实验；最后分析丙的操作及D选项：丙中滑片移动是改变R两端电压，且探究电流与电阻关系需换不同阻值电阻，丙只有一个定值电阻，无法完成。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：探究电流与电压关系时，需控制电阻不变。图甲中灯泡电阻随温度变化，图乙换为定值电阻R，目的是控制电阻不变，并非保证电压不变，故A错误。
2. 选项B：图乙中只有定值电阻，无法多次改变其两端电压；图丙增加滑动变阻器，移动滑片可改变定值电阻R两端的电压，从而实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确。
3. 选项C：图丙中移动滑动变阻器滑片的目的是改变R两端的电压，以进行多次实验，并非保持R两端电压不变，故C错误。
4. 选项D：探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，更换不同阻值的电阻进行实验。图丙中只有一个定值电阻R，无法更换不同阻值的电阻，因此不能探究电流与电阻的关系，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
探究电流与电压的关系、控制变量法、滑动变阻器的作用
【点评】
本题考查电学实验中控制变量法的应用及电路图改进的目的，需明确不同实验的要求，易错点在于混淆滑动变阻器在“探究电流与电压”和“探究电流与电阻”实验中的作用，以及对实验器材改进意义的理解。
【难度系数】
0.5
本题围绕“探究电流跟电压的关系”的实验展开，需结合控制变量法、各电路图的改进目的分析选项。探究电流与电压关系时，核心是控制电阻不变，改变电阻两端电压，多次实验得出普遍规律。先分析甲→乙的改进：甲中灯泡电阻随温度变化，不符合控制电阻不变的要求，乙换为定值电阻R是为了控制电阻不变，而非保证电压不变；再分析乙→丙的改进：乙无法改变定值电阻两端电压，丙增加滑动变阻器，可通过移动滑片改变R两端电压，实现多次实验；最后分析丙的操作及D选项：丙中滑片移动是改变R两端电压，且探究电流与电阻关系需换不同阻值电阻，丙只有一个定值电阻，无法完成。
【解析】
逐一分析各选项：
1. 选项A：探究电流与电压关系时，需控制电阻不变。图甲中灯泡电阻随温度变化，图乙换为定值电阻R，目的是控制电阻不变，并非保证电压不变，故A错误。
2. 选项B：图乙中只有定值电阻，无法多次改变其两端电压；图丙增加滑动变阻器，移动滑片可改变定值电阻R两端的电压，从而实现多次实验，得到电流跟电压之间的定量关系，故B正确。
3. 选项C：图丙中移动滑动变阻器滑片的目的是改变R两端的电压，以进行多次实验，并非保持R两端电压不变，故C错误。
4. 选项D：探究电流与电阻的关系时，需控制电阻两端电压不变，更换不同阻值的电阻进行实验。图丙中只有一个定值电阻R，无法更换不同阻值的电阻，因此不能探究电流与电阻的关系，故D错误。
【答案】
B
【知识点】
探究电流与电压的关系、控制变量法、滑动变阻器的作用
【点评】
本题考查电学实验中控制变量法的应用及电路图改进的目的，需明确不同实验的要求，易错点在于混淆滑动变阻器在“探究电流与电压”和“探究电流与电阻”实验中的作用，以及对实验器材改进意义的理解。
【难度系数】
0.5
15.天气日渐寒冷，电取暖器又大量上市。小科阅读了某款市场上的电取暖器开关的外观说明，设计了开关控制电路，通过“手动金属旋转滑片”连续微调加热，其电路设计要求：①电阻忽略不计的金属旋转滑片OP能起到开关通断的作用，且不能出现短路；②滑片OP顺时针旋转时电流表的示数增大（即升温）。下列符合以上设计要求的电路是（
A.AB、BC均为电阻
B.AB为电阻、BC为导线
C.AB为导线、BC为电阻
D.AB、BC均为电阻
D
）A.AB、BC均为电阻
B.AB为电阻、BC为导线
C.AB为导线、BC为电阻
D.AB、BC均为电阻
答案
15. D
解析
【分析】
要解决这道题，需紧扣两个核心设计要求：①滑片OP不能短路，说明AB和BC都必须是电阻，不能为导线；②滑片顺时针旋转时电流表示数增大，根据欧姆定律，电源电压不变时，电流增大意味着总电阻减小，即滑片顺时针转时接入电路的电阻要变小。先根据要求①排除存在导线的选项，再结合要求②分析剩余选项即可。
【解析】
1. 分析要求①：滑片OP不能短路，因此AB和BC都必须是电阻，若其中任意一个为导线，滑片转到该位置时会造成短路，故排除B（BC为导线）、C（AB为导线）选项。
2. 分析要求②：滑片顺时针旋转时电流增大，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电源电压$U$不变，电流$I$增大则总电阻$R$减小。对剩余选项A、D分析：
选项A：若AB、BC均为电阻，滑片顺时针旋转时，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电流变小，不符合要求；
选项D：AB、BC均为电阻，滑片顺时针旋转时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电流变大，符合要求。
综上，符合设计要求的是D选项。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器的工作原理、欧姆定律
【点评】
本题结合电取暖器的电路设计，考查滑动变阻器的应用，需同时满足不短路和电流变化两个条件，逻辑清晰，是初中物理的典型题型。
【难度系数】
0.5
要解决这道题，需紧扣两个核心设计要求：①滑片OP不能短路，说明AB和BC都必须是电阻，不能为导线；②滑片顺时针旋转时电流表示数增大，根据欧姆定律，电源电压不变时，电流增大意味着总电阻减小，即滑片顺时针转时接入电路的电阻要变小。先根据要求①排除存在导线的选项，再结合要求②分析剩余选项即可。
【解析】
1. 分析要求①：滑片OP不能短路，因此AB和BC都必须是电阻，若其中任意一个为导线，滑片转到该位置时会造成短路，故排除B（BC为导线）、C（AB为导线）选项。
2. 分析要求②：滑片顺时针旋转时电流增大，由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知，电源电压$U$不变，电流$I$增大则总电阻$R$减小。对剩余选项A、D分析：
选项A：若AB、BC均为电阻，滑片顺时针旋转时，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，电流变小，不符合要求；
选项D：AB、BC均为电阻，滑片顺时针旋转时，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，电流变大，符合要求。
综上，符合设计要求的是D选项。
【答案】
D
【知识点】
滑动变阻器的工作原理、欧姆定律
【点评】
本题结合电取暖器的电路设计，考查滑动变阻器的应用，需同时满足不短路和电流变化两个条件，逻辑清晰，是初中物理的典型题型。
【难度系数】
0.5
