1.居民楼的楼道里,夜间只是偶尔有人经过,电灯总是亮着浪费电。现在有一种自动控制的楼道灯,有声响时声控开关$\mathrm{S}_1$闭合,环境光线非常暗时光控开关$\mathrm{S}_2$闭合,当光线非常暗且有声响时,灯才会发光。下列电路图符合要求的是(

A
)。答案
1. A
解析
【分析】
要解决这道题,首先明确题目要求:只有当光线非常暗(光控开关$\mathrm{S}_2$闭合)且有声响(声控开关$\mathrm{S}_1$闭合)时,灯才发光,说明两个开关需要同时闭合电路才导通,因此两个开关应串联在电路中。接下来逐一分析每个选项的电路连接是否符合要求。
【解析】
选项A:$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$串联,和灯泡、电源组成完整电路。只有$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$同时闭合时,电路才形成通路,灯泡发光,完全符合题目“光线暗且有声响时灯才亮”的要求。
选项B:$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联,闭合任意一个开关,电路都会导通,灯泡就会发光,不符合“两个条件同时满足灯才亮”的要求。
选项C:当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$闭合时,灯泡被短路,且$\mathrm{S}_1$直接连接电源两极,会造成电源短路,存在安全隐患,不符合要求。
选项D:当$\mathrm{S}_2$闭合时,电源两极直接被导线连通,造成电源短路,不符合电路安全要求,也不符合题目条件。
综上,只有选项A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
串联电路、开关连接、电路设计
【点评】
本题结合实际楼道灯的应用场景,考查电路的串并联设计,核心是根据题目条件判断开关的连接方式,属于基础电路应用题,需要学生掌握串并联电路的特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,首先明确题目要求:只有当光线非常暗(光控开关$\mathrm{S}_2$闭合)且有声响(声控开关$\mathrm{S}_1$闭合)时,灯才发光,说明两个开关需要同时闭合电路才导通,因此两个开关应串联在电路中。接下来逐一分析每个选项的电路连接是否符合要求。
【解析】
选项A:$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$串联,和灯泡、电源组成完整电路。只有$\mathrm{S}_1$和$\mathrm{S}_2$同时闭合时,电路才形成通路,灯泡发光,完全符合题目“光线暗且有声响时灯才亮”的要求。
选项B:$\mathrm{S}_1$与$\mathrm{S}_2$并联,闭合任意一个开关,电路都会导通,灯泡就会发光,不符合“两个条件同时满足灯才亮”的要求。
选项C:当$\mathrm{S}_1$闭合、$\mathrm{S}_2$闭合时,灯泡被短路,且$\mathrm{S}_1$直接连接电源两极,会造成电源短路,存在安全隐患,不符合要求。
选项D:当$\mathrm{S}_2$闭合时,电源两极直接被导线连通,造成电源短路,不符合电路安全要求,也不符合题目条件。
综上,只有选项A符合要求。
【答案】
A
【知识点】
串联电路、开关连接、电路设计
【点评】
本题结合实际楼道灯的应用场景,考查电路的串并联设计,核心是根据题目条件判断开关的连接方式,属于基础电路应用题,需要学生掌握串并联电路的特点,难度适中。
【难度系数】
0.5
2.如图所示,常用智能手机是通过指纹开关$S_1$或密码开关$S_2$来解锁的,若其中任一方式解锁失败,锁定开关$S_3$均会断开而暂停手机解锁功能,$S_3$将在一段时间后自动闭合而恢复解锁功能。若用灯泡L发光模拟手机解锁成功,则符合要求的模拟电路是 (

D
)。答案
2. D
解析
【分析】要满足题目要求:指纹开关$S_1$和密码开关$S_2$是“或”逻辑(任一闭合即可解锁),锁定开关$S_3$需控制整个电路(断开时暂停解锁,即$S_3$串联在干路)。解题时需明确:$S_1$与$S_2$应并联,$S_3$在干路,逐一分析各选项的开关连接方式是否符合要求。
【解析】根据题意,解锁规则为:①$S_1$或$S_2$闭合时解锁成功;②$S_3$断开时暂停解锁。
选项A:$S_1$与$S_3$串联后再和$S_2$并联,需$S_2$闭合或$S_1$、$S_3$同时闭合才能导通,不符合“$S_1$或$S_2$任一即可解锁”,排除。
选项B:$S_1$、$S_2$、$S_3$三者并联,仅闭合$S_3$也能导通,不符合“锁定开关断开时暂停解锁”,排除。
选项C:$S_1$、$S_2$、$S_3$三者串联,需三个开关同时闭合才能导通,不符合“$S_1$或$S_2$任一即可解锁”,排除。
选项D:$S_1$与$S_2$并联,再与$S_3$、灯泡、电源串联,满足:$S_3$闭合时,$S_1$或$S_2$闭合即可导通,灯泡发光;$S_3$断开时,电路整体断开,暂停解锁,符合要求。
【答案】D
【知识点】电路的串并联、开关的作用
【点评】本题结合生活实际考查电路设计,核心是理解“或”逻辑的电路结构和干路开关的控制作用,需准确分析各开关的连接关系,避免误判电路结构。
【难度系数】0.5
【解析】根据题意,解锁规则为:①$S_1$或$S_2$闭合时解锁成功;②$S_3$断开时暂停解锁。
选项A:$S_1$与$S_3$串联后再和$S_2$并联,需$S_2$闭合或$S_1$、$S_3$同时闭合才能导通,不符合“$S_1$或$S_2$任一即可解锁”,排除。
选项B:$S_1$、$S_2$、$S_3$三者并联,仅闭合$S_3$也能导通,不符合“锁定开关断开时暂停解锁”,排除。
选项C:$S_1$、$S_2$、$S_3$三者串联,需三个开关同时闭合才能导通,不符合“$S_1$或$S_2$任一即可解锁”,排除。
选项D:$S_1$与$S_2$并联,再与$S_3$、灯泡、电源串联,满足:$S_3$闭合时,$S_1$或$S_2$闭合即可导通,灯泡发光;$S_3$断开时,电路整体断开,暂停解锁,符合要求。
【答案】D
【知识点】电路的串并联、开关的作用
【点评】本题结合生活实际考查电路设计,核心是理解“或”逻辑的电路结构和干路开关的控制作用,需准确分析各开关的连接关系,避免误判电路结构。
【难度系数】0.5
3.为了安全,汽车行驶时驾驶员必须系好安全带。系好安全带时,相当于闭合开关,指示灯不亮;未系好安全带时,相当于断开开关,指示灯发光。符合上述要求的正确电路图是(R的作用是保护电路) (
C
)。答案
3. C
解析
【分析】
要解决此题,需先明确题目要求:开关闭合(系安全带)时指示灯不亮,开关断开(未系安全带)时指示灯发光,且电路中R为保护电阻,防止短路。接下来逐一分析各选项的电路工作状态,判断是否符合要求。
【解析】
1. 分析选项A:开关S闭合时,电阻R被短路,电路中只有灯泡接入,灯泡发光,不符合“闭合开关指示灯不亮”的要求,排除A。
2. 分析选项B:开关S闭合时,电阻R所在支路接通,灯泡与R支路并联,灯泡两端有电压,会发光;开关断开时,只有灯泡接入,灯泡仍发光,不符合要求,排除B。
3. 分析选项C:开关S断开时,电流路径为:电源→灯泡→电阻R→电源,灯泡发光;开关S闭合时,灯泡被短路,电流直接经开关S和电阻R回到电源,灯泡不亮,同时电阻R防止电源短路,符合要求。
4. 分析选项D:开关S闭合时,灯泡和电阻R均被短路,电源直接连通,造成电源短路,不符合安全要求,排除D。
【答案】
C
【知识点】
电路设计、开关对电路的影响、短路与保护电阻
【点评】
本题结合生活实际考查电路的分析与设计,需准确理解开关状态对电路的控制作用,同时注意保护电阻的作用,难度适中,需仔细分析各选项的电流路径。
【难度系数】
0.5
要解决此题,需先明确题目要求:开关闭合(系安全带)时指示灯不亮,开关断开(未系安全带)时指示灯发光,且电路中R为保护电阻,防止短路。接下来逐一分析各选项的电路工作状态,判断是否符合要求。
【解析】
1. 分析选项A:开关S闭合时,电阻R被短路,电路中只有灯泡接入,灯泡发光,不符合“闭合开关指示灯不亮”的要求,排除A。
2. 分析选项B:开关S闭合时,电阻R所在支路接通,灯泡与R支路并联,灯泡两端有电压,会发光;开关断开时,只有灯泡接入,灯泡仍发光,不符合要求,排除B。
3. 分析选项C:开关S断开时,电流路径为:电源→灯泡→电阻R→电源,灯泡发光;开关S闭合时,灯泡被短路,电流直接经开关S和电阻R回到电源,灯泡不亮,同时电阻R防止电源短路,符合要求。
4. 分析选项D:开关S闭合时,灯泡和电阻R均被短路,电源直接连通,造成电源短路,不符合安全要求,排除D。
【答案】
C
【知识点】
电路设计、开关对电路的影响、短路与保护电阻
【点评】
本题结合生活实际考查电路的分析与设计,需准确理解开关状态对电路的控制作用,同时注意保护电阻的作用,难度适中,需仔细分析各选项的电流路径。
【难度系数】
0.5
4.学校的前、后门各安装了一个开关,传达室内有红、绿两盏灯,电铃和电池组。前门来人闭合开关时,红灯亮、电铃响;后门来人闭合开关时,绿灯亮、电铃响。下列电路图中符合要求的是(

D
)。答案
4. D [解析]由题意可知,两盏灯能独立工作,则它们是并联的,且各有一个开关控制。前门开关控制红灯,后门开关控制绿灯,电铃接在干路上,故D符合要求。
解析
【分析】
要解决本题,需根据题目要求明确电路结构:前门开关闭合时红灯亮且电铃响,后门开关闭合时绿灯亮且电铃响,说明红灯与绿灯需并联,前门开关控制红灯支路,后门开关控制绿灯支路,电铃应接在干路,保证任一开关闭合时电铃都工作。逐一分析各选项的电流路径,判断是否符合要求。
【解析】
A选项:电路为串联结构,只有前门、后门开关同时闭合,红灯和绿灯才会同时工作,不符合“前门闭合红灯亮、后门闭合绿灯亮”的要求,排除;
B选项:前门开关闭合时,电流仅通过红灯形成回路,电铃未接入电路,电铃不响,不符合要求,排除;
C选项:前门开关闭合时,电铃被短路,电铃不响,不符合要求,排除;
D选项:红灯与绿灯并联,前门开关在红灯支路,后门开关在绿灯支路,电铃接在干路。当前门开关闭合时,电流路径为:电源→电铃→前门开关→红灯→电源,红灯亮、电铃响;当后门开关闭合时,电流路径为:电源→电铃→后门开关→绿灯→电源,绿灯亮、电铃响,完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
电路串并联、开关作用
【点评】
本题结合实际场景考查电路设计,需明确各用电器的连接方式和开关的控制作用,通过分析电流路径判断电路是否符合要求,是电路基础应用的典型题目。
【难度系数】
0.5
要解决本题,需根据题目要求明确电路结构:前门开关闭合时红灯亮且电铃响,后门开关闭合时绿灯亮且电铃响,说明红灯与绿灯需并联,前门开关控制红灯支路,后门开关控制绿灯支路,电铃应接在干路,保证任一开关闭合时电铃都工作。逐一分析各选项的电流路径,判断是否符合要求。
【解析】
A选项:电路为串联结构,只有前门、后门开关同时闭合,红灯和绿灯才会同时工作,不符合“前门闭合红灯亮、后门闭合绿灯亮”的要求,排除;
B选项:前门开关闭合时,电流仅通过红灯形成回路,电铃未接入电路,电铃不响,不符合要求,排除;
C选项:前门开关闭合时,电铃被短路,电铃不响,不符合要求,排除;
D选项:红灯与绿灯并联,前门开关在红灯支路,后门开关在绿灯支路,电铃接在干路。当前门开关闭合时,电流路径为:电源→电铃→前门开关→红灯→电源,红灯亮、电铃响;当后门开关闭合时,电流路径为:电源→电铃→后门开关→绿灯→电源,绿灯亮、电铃响,完全符合题目要求。
【答案】
D
【知识点】
电路串并联、开关作用
【点评】
本题结合实际场景考查电路设计,需明确各用电器的连接方式和开关的控制作用,通过分析电流路径判断电路是否符合要求,是电路基础应用的典型题目。
【难度系数】
0.5
5.现在许多居民小区为了加强安全防范,都在楼梯口安装了防盗门。在防盗门上装有楼宇对讲装置(如图甲所示),在楼下按下对应住户的号码按钮(相当于开关),该住户家中的门铃就会发出声音。图乙虚线框内是该装置的电路图,请补充完整。

答案
如答图所示
解析
【分析】要实现“按下对应开关,对应门铃工作”的功能,需让两个门铃独立工作,因此两个门铃应并联在电源两端,且每个支路串联一个开关,分别控制对应的门铃。
【解析】将开关S₁与门铃1串联,开关S₂与门铃2串联,再把这两个串联支路并联在电源两端,连接后的电路如参考答案所示。
【答案】如答图所示
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题结合实际需求考查并联电路的应用,属于基础电路设计题,难度适中。
【难度系数】0.7
【解析】将开关S₁与门铃1串联,开关S₂与门铃2串联,再把这两个串联支路并联在电源两端,连接后的电路如参考答案所示。
【答案】如答图所示
【知识点】并联电路、电路设计
【点评】本题结合实际需求考查并联电路的应用,属于基础电路设计题,难度适中。
【难度系数】0.7
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