1. 新趋势 跨学科实践 如图所示,小芳自制了一个柠檬电池,当她把一只小灯泡接入电路时,发现小灯泡发出了微弱的光,则下列说法中,错误的是(

A.柠檬相当于电源,作用是向电路中提供电能,在此过程中将化学能转化为电能
B.铜棒和锌棒相当于电源的两极
C.灯泡是用电器,其作用是将电能转化为光能和内能
D.该电路是一个完整的电路
D
)A.柠檬相当于电源,作用是向电路中提供电能,在此过程中将化学能转化为电能
B.铜棒和锌棒相当于电源的两极
C.灯泡是用电器,其作用是将电能转化为光能和内能
D.该电路是一个完整的电路
答案
D
解析
【分析】
要判断各选项正误,需明确水果电池的原理及完整电路的组成。水果电池中,柠檬相当于电源,铜棒和锌棒为电源两极,灯泡为用电器;完整电路需包含电源、用电器、导线、开关等基本元件,据此逐一分析选项。
【解析】
选项A:柠檬电池中,柠檬作为电源,向电路提供电能,工作时将化学能转化为电能,该说法正确。
选项B:水果电池利用活泼性不同的金属作电极,铜棒和锌棒相当于电源的两极,该说法正确。
选项C:灯泡是用电器,消耗电能,工作时将电能转化为光能和内能,该说法正确。
选项D:完整电路需要电源、用电器、导线、开关等元件,题图中的电路缺少开关,不是完整电路,该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
电路的组成、电源的能量转化
【点评】
本题结合跨学科实践(水果电池)考查电路相关知识,体现物理与生活的联系,需掌握电路基本组成及能量转化,难度适中。
【难度系数】
0.5
要判断各选项正误,需明确水果电池的原理及完整电路的组成。水果电池中,柠檬相当于电源,铜棒和锌棒为电源两极,灯泡为用电器;完整电路需包含电源、用电器、导线、开关等基本元件,据此逐一分析选项。
【解析】
选项A:柠檬电池中,柠檬作为电源,向电路提供电能,工作时将化学能转化为电能,该说法正确。
选项B:水果电池利用活泼性不同的金属作电极,铜棒和锌棒相当于电源的两极,该说法正确。
选项C:灯泡是用电器,消耗电能,工作时将电能转化为光能和内能,该说法正确。
选项D:完整电路需要电源、用电器、导线、开关等元件,题图中的电路缺少开关,不是完整电路,该说法错误。
【答案】
D
【知识点】
电路的组成、电源的能量转化
【点评】
本题结合跨学科实践(水果电池)考查电路相关知识,体现物理与生活的联系,需掌握电路基本组成及能量转化,难度适中。
【难度系数】
0.5
2. 关于如图所示的电路,下列说法中正确的是 (

A.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$时,只有灯$\mathrm{L}_{1}$亮
B.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{3}$时,灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$都亮
C.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,断开$\mathrm{S}_{2}$时,只有灯$\mathrm{L}_{3}$亮
D.闭合开关$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$时,灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$串联
D
)A.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$时,只有灯$\mathrm{L}_{1}$亮
B.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{3}$时,灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$都亮
C.闭合开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,断开$\mathrm{S}_{2}$时,只有灯$\mathrm{L}_{3}$亮
D.闭合开关$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$时,灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$串联
答案
D
解析
【分析】
要判断各选项是否正确,需先明确电路的节点连接(电源正极在右,负极在左),再针对每个选项中开关的通断情况,逐一分析电流的路径,确定各灯泡是否有电流通过,以及电路的连接方式(串联/并联),从而判断选项的对错。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$时,电流从电源正极流出,经$\mathrm{S}_{3}$、$\mathrm{S}_{2}$直接回到电源负极,形成电源短路,所有灯泡都不发光,A错误。
2. 选项B:闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{3}$时,$\mathrm{S}_{1}$使中间节点直接与电源负极连通,$\mathrm{S}_{2}$使上节点与电源负极连通,此时只有$\mathrm{L}_{3}$两端有电压(正极→$\mathrm{L}_{3}$→中间节点→$\mathrm{S}_{1}$→负极),$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$两端无电压,均不发光,并非三个灯都亮,B错误。
3. 选项C:闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,断开$\mathrm{S}_{2}$时,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{3}$→上节点,分两路:一路经$\mathrm{L}_{2}$到中间节点,再经$\mathrm{S}_{1}$到负极;另一路经$\mathrm{L}_{3}$到中间节点,再经$\mathrm{S}_{1}$到负极。此时$\mathrm{L}_{2}$和$\mathrm{L}_{3}$并联,都发光,$\mathrm{L}_{1}$未接入电路,不发光,并非只有$\mathrm{L}_{3}$亮,C错误。
4. 选项D:闭合$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$时,电流路径为:电源正极→$\mathrm{L}_{3}$→中间节点→$\mathrm{L}_{2}$→上节点→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{L}_{1}$→电源负极,电流依次经过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$,三个灯串联,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路的连接、开关对电路的影响
【点评】
本题考查开关型电路的分析,需明确各开关通断时的电流路径,判断用电器的连接方式,易错点是误判节点电位导致电路分析错误,需仔细梳理电流走向。
【难度系数】
0.5
要判断各选项是否正确,需先明确电路的节点连接(电源正极在右,负极在左),再针对每个选项中开关的通断情况,逐一分析电流的路径,确定各灯泡是否有电流通过,以及电路的连接方式(串联/并联),从而判断选项的对错。
【解析】
逐个分析选项:
1. 选项A:闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$时,电流从电源正极流出,经$\mathrm{S}_{3}$、$\mathrm{S}_{2}$直接回到电源负极,形成电源短路,所有灯泡都不发光,A错误。
2. 选项B:闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{3}$时,$\mathrm{S}_{1}$使中间节点直接与电源负极连通,$\mathrm{S}_{2}$使上节点与电源负极连通,此时只有$\mathrm{L}_{3}$两端有电压(正极→$\mathrm{L}_{3}$→中间节点→$\mathrm{S}_{1}$→负极),$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$两端无电压,均不发光,并非三个灯都亮,B错误。
3. 选项C:闭合$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$,断开$\mathrm{S}_{2}$时,电流路径为:电源正极→$\mathrm{S}_{3}$→上节点,分两路:一路经$\mathrm{L}_{2}$到中间节点,再经$\mathrm{S}_{1}$到负极;另一路经$\mathrm{L}_{3}$到中间节点,再经$\mathrm{S}_{1}$到负极。此时$\mathrm{L}_{2}$和$\mathrm{L}_{3}$并联,都发光,$\mathrm{L}_{1}$未接入电路,不发光,并非只有$\mathrm{L}_{3}$亮,C错误。
4. 选项D:闭合$\mathrm{S}_{2}$,断开$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$时,电流路径为:电源正极→$\mathrm{L}_{3}$→中间节点→$\mathrm{L}_{2}$→上节点→$\mathrm{S}_{2}$→$\mathrm{L}_{1}$→电源负极,电流依次经过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$,三个灯串联,D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路的连接、开关对电路的影响
【点评】
本题考查开关型电路的分析,需明确各开关通断时的电流路径,判断用电器的连接方式,易错点是误判节点电位导致电路分析错误,需仔细梳理电流走向。
【难度系数】
0.5
3. [2025 苏州]小明要设计自动防盗报警电路。要求:开关 S 闭合后,灯亮电铃不响;当房门被打开时,细导线 MN 被扯断,灯亮且电铃响。下列电路中,符合设计要求的是 (

C
)答案
C
解析
【分析】
要解决该电路设计题,需明确核心要求:开关S闭合且导线MN完好时,灯亮、电铃不响;MN被扯断时,灯亮且电铃响。解题思路是:正常状态下,电铃需被导线MN短路,使电流优先通过MN,电铃无电流;MN断开后,电铃接入电路与灯共同工作。通过分析各选项的电流路径,判断是否符合要求。
【解析】
1. 选项A:S闭合后,灯L与MN并联,灯被MN短路,灯不亮,不符合“灯亮”的要求,排除A。
2. 选项B:S闭合后,电铃与灯L并联,两者均有电流通过,电铃会响,不符合“电铃不响”的要求,排除B。
3. 选项C:S闭合且MN完好时,电铃被MN短路,电流路径为:电源正极→灯L→上端节点→MN→开关S→电源负极,因此灯亮、电铃不响;当MN被扯断后,电流路径变为:电源正极→灯L→上端节点→电铃→开关S→电源负极,灯和电铃串联,两者都工作,符合设计要求。
4. 选项D:S闭合后,电铃与灯L并联,电铃会响,不符合“电铃不响”的要求,排除D。
【答案】
C
【知识点】
电路设计、短路的应用
【点评】
本题结合实际防盗场景考查电路分析,关键是理解短路的作用,通过导线通断时的电流路径判断电路是否符合要求,属于基础电路应用题。
【难度系数】
0.5
要解决该电路设计题,需明确核心要求:开关S闭合且导线MN完好时,灯亮、电铃不响;MN被扯断时,灯亮且电铃响。解题思路是:正常状态下,电铃需被导线MN短路,使电流优先通过MN,电铃无电流;MN断开后,电铃接入电路与灯共同工作。通过分析各选项的电流路径,判断是否符合要求。
【解析】
1. 选项A:S闭合后,灯L与MN并联,灯被MN短路,灯不亮,不符合“灯亮”的要求,排除A。
2. 选项B:S闭合后,电铃与灯L并联,两者均有电流通过,电铃会响,不符合“电铃不响”的要求,排除B。
3. 选项C:S闭合且MN完好时,电铃被MN短路,电流路径为:电源正极→灯L→上端节点→MN→开关S→电源负极,因此灯亮、电铃不响;当MN被扯断后,电流路径变为:电源正极→灯L→上端节点→电铃→开关S→电源负极,灯和电铃串联,两者都工作,符合设计要求。
4. 选项D:S闭合后,电铃与灯L并联,电铃会响,不符合“电铃不响”的要求,排除D。
【答案】
C
【知识点】
电路设计、短路的应用
【点评】
本题结合实际防盗场景考查电路分析,关键是理解短路的作用,通过导线通断时的电流路径判断电路是否符合要求,属于基础电路应用题。
【难度系数】
0.5
4. 如图所示的实物电路由电源、开关 S、两只小灯泡 $\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$ 和甲、乙、丙三个电表(电流表或电压表)组成。闭合开关 S 后,两只小灯泡 $\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$ 均能发光。下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是(

A.甲是电压表,乙、丙是电流表
B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表
D.丙是电流表,甲、乙是电压表
B
)A.甲是电压表,乙、丙是电流表
B.乙是电压表,甲、丙是电流表
C.甲是电流表,乙、丙是电压表
D.丙是电流表,甲、乙是电压表
答案
B
解析
【分析】要判断电表类型,需明确电流表串联在电路中(相当于导线),电压表并联在电路中(相当于开路),且电路不能短路。要使L₁、L₂均发光,需保证两灯都有电流通过,据此分析各电表的作用:若乙为电流表会造成电源短路,若甲或丙为电压表会导致对应支路断开,灯不发光,结合此思路推导即可。
【解析】根据电流表、电压表的使用规则:
1. 若乙是电流表,会直接连通电源两极,造成电源短路,两灯都无法发光,因此乙必须是电压表;
2. 若甲是电压表,L₂所在支路断开,L₂没有电流通过,无法发光,因此甲是电流表;
3. 若丙是电压表,L₁所在支路断开,L₁没有电流通过,无法发光,因此丙是电流表;
此时L₁、L₂并联,电流路径为:电源正极→开关S→丙(电流表),分为两支:一支经L₁→电源负极;另一支经L₂→甲(电流表)→电源负极,两灯均正常发光,符合题意,对应选项B。
【答案】B
【知识点】电流表使用、电压表使用、电路连接
【点评】本题考查电表类型的判断,核心是掌握电流表串联、电压表并联的特点,结合电路不能短路的原则分析,难度中等,需理清电流路径。
【难度系数】0.5
【解析】根据电流表、电压表的使用规则:
1. 若乙是电流表,会直接连通电源两极,造成电源短路,两灯都无法发光,因此乙必须是电压表;
2. 若甲是电压表,L₂所在支路断开,L₂没有电流通过,无法发光,因此甲是电流表;
3. 若丙是电压表,L₁所在支路断开,L₁没有电流通过,无法发光,因此丙是电流表;
此时L₁、L₂并联,电流路径为:电源正极→开关S→丙(电流表),分为两支:一支经L₁→电源负极;另一支经L₂→甲(电流表)→电源负极,两灯均正常发光,符合题意,对应选项B。
【答案】B
【知识点】电流表使用、电压表使用、电路连接
【点评】本题考查电表类型的判断,核心是掌握电流表串联、电压表并联的特点,结合电路不能短路的原则分析,难度中等,需理清电流路径。
【难度系数】0.5
5. 如图所示,小敏在做“组成串联电路”的实验时,电路连好后,闭合开关,两灯泡均不亮。经检查,电路连接无误,老师告诉她是其中一只灯泡坏了,下列方法中,不能检测出坏掉的灯泡的是 (

A.用一根导线分别与两只灯泡并联
B.用一个电流表分别串联在图中的$a$、$b$、$c$三点
C.用一个电压表分别与两只灯泡并联
D.用一只灯泡分别与两只灯泡并联
B
)A.用一根导线分别与两只灯泡并联
B.用一个电流表分别串联在图中的$a$、$b$、$c$三点
C.用一个电压表分别与两只灯泡并联
D.用一只灯泡分别与两只灯泡并联
答案
B
解析
【分析】
本题为串联电路故障检测题,电路中L₁、L₂串联,闭合开关两灯均不亮,说明电路发生断路故障(仅一只灯泡损坏)。需逐一分析各选项方法能否确定断路的灯泡:
选项A:用导线与灯泡并联,相当于短路该灯泡,若某灯断路,短路后电路导通,另一灯发光,可判断故障;
选项B:电流表串联在电路中,若串联在a、c两点,无论L₁还是L₂断路,电流表都会使电路导通,均有示数,无法区分故障灯泡;
选项C:电压表并联在灯泡两端,若某灯断路,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,可判断故障;
选项D:用灯泡与待测灯泡并联,若另一灯发光,说明待测灯泡断路,可判断故障。因此不能检测故障的是选项B。
【解析】
串联电路中两灯均不亮,说明电路为断路故障(仅一只灯泡损坏):
1. 选项A分析:用导线分别与两灯并联,若L₁断路,导线并联L₁后电路导通,L₂发光;若L₂断路,导线并联L₂后电路导通,L₁发光,可检测故障,不符合题意。
2. 选项B分析:电流表分别串联在a、b、c三点:串联在a、b间时,L₁断路则电流表有示数,L₂断路则电流表无示数;串联在b、c间时,L₂断路则电流表有示数,L₁断路则电流表无示数;但串联在a、c间时,无论L₁还是L₂断路,电流表都会使电路导通,均有示数,无法确定故障灯泡,符合题意。
3. 选项C分析:电压表分别与两灯并联,若L₁断路,电压表并联L₁时测电源电压,有示数;若L₂断路,电压表并联L₂时测电源电压,有示数,可检测故障,不符合题意。
4. 选项D分析:用一只灯泡分别与两灯并联,若与L₁并联后另一灯发光,说明L₁断路;若与L₂并联后另一灯发光,说明L₂断路,可检测故障,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障、电流表使用、电压表使用
【点评】
本题考查串联电路断路故障的检测,需结合电流表、电压表的使用规则,分析不同操作下电路的通断和电表的示数情况,明确各方法能否区分故障灯泡,是初中电路故障分析的典型题型。
【难度系数】
0.5
本题为串联电路故障检测题,电路中L₁、L₂串联,闭合开关两灯均不亮,说明电路发生断路故障(仅一只灯泡损坏)。需逐一分析各选项方法能否确定断路的灯泡:
选项A:用导线与灯泡并联,相当于短路该灯泡,若某灯断路,短路后电路导通,另一灯发光,可判断故障;
选项B:电流表串联在电路中,若串联在a、c两点,无论L₁还是L₂断路,电流表都会使电路导通,均有示数,无法区分故障灯泡;
选项C:电压表并联在灯泡两端,若某灯断路,电压表串联在电路中测电源电压,有示数,可判断故障;
选项D:用灯泡与待测灯泡并联,若另一灯发光,说明待测灯泡断路,可判断故障。因此不能检测故障的是选项B。
【解析】
串联电路中两灯均不亮,说明电路为断路故障(仅一只灯泡损坏):
1. 选项A分析:用导线分别与两灯并联,若L₁断路,导线并联L₁后电路导通,L₂发光;若L₂断路,导线并联L₂后电路导通,L₁发光,可检测故障,不符合题意。
2. 选项B分析:电流表分别串联在a、b、c三点:串联在a、b间时,L₁断路则电流表有示数,L₂断路则电流表无示数;串联在b、c间时,L₂断路则电流表有示数,L₁断路则电流表无示数;但串联在a、c间时,无论L₁还是L₂断路,电流表都会使电路导通,均有示数,无法确定故障灯泡,符合题意。
3. 选项C分析:电压表分别与两灯并联,若L₁断路,电压表并联L₁时测电源电压,有示数;若L₂断路,电压表并联L₂时测电源电压,有示数,可检测故障,不符合题意。
4. 选项D分析:用一只灯泡分别与两灯并联,若与L₁并联后另一灯发光,说明L₁断路;若与L₂并联后另一灯发光,说明L₂断路,可检测故障,不符合题意。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障、电流表使用、电压表使用
【点评】
本题考查串联电路断路故障的检测,需结合电流表、电压表的使用规则,分析不同操作下电路的通断和电表的示数情况,明确各方法能否区分故障灯泡,是初中电路故障分析的典型题型。
【难度系数】
0.5
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