内容正文:
专题15 电路识别、设计与连接
(试题分值:100分 测试时间:50分钟)
一、选择题(1——10题是单选题,第11题是多选题,每小题3分,共33分.)
1、(2024·四川成都·二模)如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
2、(2024·山东枣庄·一模)疫情防控期间,各个单位和居民小区都加强了门卫保安工作,凡是内部车辆均可通过感应,驾驶员需要经过测温、核查、登记后,由保安人员手动打开门禁系统进入。由此可知下列与控制门禁工作原理一致的电路图( )
A. B.
C. D.
3、(2024·山东临沂·中考真题)高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
4、(2024·山东枣庄·二模)如图所示为一款电动汽车,闭合总开关后,电动机和车灯可各自独立工作。下列设计的汽车电动机和车灯电路图中,跟该汽车功能吻合且符合实际的是( )
A. B.
C. D.
5、(2024·山东淄博·二模)实验室有一个密封盒,其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2,为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的,小聪进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,两灯都熄灭,符合上述实验结果的连接方式为( )
A. B.
C. D.
6、(23-24九年级上·云南曲靖·期末)2023年9月28日,杭州第19届亚运会击剑女子团体花剑决赛,中国队夺得金牌。图是中国女子选手王雨婷在决赛中对阵韩国选手蔡松吾的比赛情景,如果王雨婷的剑击中对方的得分有效部位,相应的电路会触发灯亮,对方运动员的剑击中王雨婷击剑服的有效部位,灯亮,图2中能反映此工作原理的是( )
A. B.
C. D.
7、(23-24九年级上·河北唐山·阶段练习)如图所示的电路中,下列说法不正确的是( )
A.S闭合后,电路将发生短路
B.S闭合后,L1、L2并联且都能发光
C.要使L1、L2串联,可去掉导线b
D.将导线M从接线柱C改接到接线柱D上,则电路组成并联电路
8、【生活物理】(2024·山东临沂·二模)为了方便市民随时随地喝到新鲜奶制品,某小区设置了24小时智能售卖机。如图所示。闭合总开关S,窗口灯带L就会亮起,方便顾客观察商品情况;当内部温度高于设定温度时,温控开关自动闭合,压缩机开始工作制冷;只有当扫码付款成功后,开关闭合,电动机才会将相应轨道的商品推出,完成自动售卖。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
9、(2024·四川成都·三模)关于如图所示的实验电路,下列说法正确的是( )
A.开关S只控制灯L1,不能控制灯L2
B.开关S闭合后,两灯都不亮且都会被烧坏
C.要使灯L1、L2串联,可去掉导线a
D.若将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则开关S闭合后,两灯组成并联电路
10、(2024·山东泰安·一模)某家用智能报警器设置外出模式时相当于开关S闭合,当红外线传感器(相当于开关S1)探测到人,窗户传感器(相当于开关S2)探测到窗户打开或烟雾传感器(相当于开关S3)探测到烟雾,相应的开关都会自动闭合,警报电铃会响起,同时监控器拍摄图像给家人发送报警信息。已知电铃和监控器的额定电压都是220V,下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
11、(多选)(2024·山东青岛·二模)如图所示电路,图中a、b、c、d为接线柱,①、②、③为导线序号,则下列说法正确的是( )
A.闭合开关,灯泡、均发光
B.撤掉导线②,电流表能测出由、组成的串联电路中的电流
C.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中通过的电流
D.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中的总电流
二、作图题(本题包含15小题,12——19题,每题3分,20——26题,每题4分,共52分)
12、(23-24九年级上·湖南长沙·期末)请根据图甲的电路图,在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。(要求:电压表接小量程;滑片P右移时接入阻值变大)
13、(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
14、(23-24九年级上·河南商丘·期末)根据甲图,在乙的实物图上用笔画出连线,每个小灯泡中的电流均小于0.3A。
15、(23-24九年级上·陕西西安·期末)根据如图所示的电路图,请用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
16、(2024·江苏宿迁·二模)按要求完成下列作图:在图中虚线框内填入电源、电流表或电压表元件符号,使电路成为并联电路,且使电流方向与图中箭头方向一致。
17、(2024·辽宁抚顺·模拟预测)如图所示,闭合开关S,要使L1、L2、L3三个灯泡能够彼此并联,填上合适的电表。
18、(2024·山东济南·二模)国家关于电动自行车的技术标准要求电动自行车刹车时,电动机必须断电。所以,电动自行车左右两刹车手柄中各安装一个开关S1和S2,S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时,开关S1或S2断开、电动机立即断电。请按以上要求画出电动自行车的电路图。
19、(2024·山东济南·一模)某科技实践小组在模拟设计汽车安全带佩戴提示系统,要求是:司机入座后,压力传感器开关闭合,提示灯亮起;汽车行驶后,速度监测开关闭合,若司机仍未佩戴安全带则提示灯继续发光,蜂鸣器发声报警;司机佩戴安全带后,开关断开,提示灯、蜂鸣器停止工作。他们用电池组作为电源,用电铃模拟蜂鸣器,请你在答题纸指定位置的虚线框内完成符合要求的电路图。
20、(2024·山东济南·模拟预测)玩具车主要由电动机和小灯泡构成。只按下开关时,车灯亮;只按下开关时,电动机工作,玩具车运动。电动机和小灯泡都能够独立进行工作,也可以同时工作,请你在答题卡相应位置画出该玩具车的电路图。
21、(2024·山东济南·二模)电动车是我们常用的轻便的交通工具,它的调速手柄相当于一个滑动变阻器,可以调节电动机的速度;另外它的左右两个手刹相当于两个开关(S1、S2),在骑行时,只要其中一边刹车(相当于开关断开)电动机都会断电失去动力,在下面虚线框中画出关于调速和刹车对应的电路图。
22、(2024·山东济南·二模)某小区为保证地下停车场的照明,借助定值电阻R设计了一个智能照明灯,开关S闭合,照明灯L亮,但亮度较暗,当有人经过时,感应开关S1闭合,照明灯L变亮;当人离开时,感应开关S1断开,照明灯变暗。请在答题卡相应位置画出照明灯的电路图。
23、(2024·山东济南·模拟预测)某品牌手持式电动螺丝刀,如图所示,内部装有电动机和照明灯。它有S1、S2两个开关。只闭合S1,电动机工作;S1、S2都闭合,电动机和照明灯同时工作;单独闭合S2,它们都不工作。请在虚线框里画出该电动螺丝刀的电路图。
24、(2024·山东济南·二模)如图所示是火车站的自动检票系统,乘客刷一下身份证,然后面对摄像头进行人脸识别,两种信息都确认后,系统提示检票通过,电动机工作,闸机门自动打开;乘客也可以刷电子车票二维码并进行人脸识别进站。若身份证、车票二维码、人脸识别系统分别相当于开关,信息符合则开关闭合,请在答题卡的相应位置画出符合此进站系统的电路图。
25、(2024·河南·三模)电动自行车的调速把手是一个滑动变阻器,它的作用是调节电动自行车的电动机的转速,以实现对电动自行车车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图。调速把手的结构示意图中的是固定的铜片,d是一根弧形的电阻丝,e是一端固定在b上,另一端可在d上滑动的铜片。
(1)请将调速把手与电动机、电源连成电路;
(2)在虚线框内画出正确连接后的电路图。
26、(2024·广东深圳·模拟预测)如图所示为爱动脑筋的小明设计的一个自动防盗报警电路,如果晚间房门被人打开,绑在门框上的细导线AB被扯断,电铃发声自动报警,否则只有灯亮。请你画出该电路图。
三、实验题(本题3小题,共15分)
27、(4分)(2024·上海宝山·一模)小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)请根据电路图要求,连接完成实物电路 ;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是 。(选填“L1短路”或“L1断路”)
28、(5分)(2024·新疆乌鲁木齐·一模)小陈同学利用如图甲所示的电路测量电源电压和定值电阻的阻值。
(1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将实物电路图乙补充完整;
(2)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中,电流表的示数 (选填“变小”或“变大”);
(3)小陈同学进行多次实验,记录电流表的示数I和电压表的示数U,做出图象,如图丙所示。则电源电压 V,定值电阻 Ω;
(4)细心的小陈同学通过实验数据发现,变阻器R的电功率从0.25W变为0.40W时,电流表的示数的变化量不可能为 (选填“0.1”“0.2”或“0.3”)A。
29、(6分)(2024·河南信阳·一模)如图所示是小欣学习小组探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的电路图。
(1)根据电路图甲,完成图乙所示的实物图连线,要求:滑片右移,电流表示数变大。
(2)如图乙所示,小欣将的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,此时电流表示数(如图丙所示)为 A;滑片先保持不动,断开开关,她把换成后再闭合开关,接下来需将滑片往 (选填“左”或者“右”)适当移动,使电压表示数达到 ,再读取电流值。
(3)小欣再先后换接、、的定值电阻进行3次测量,数据都填入下面的表格中,分析表格中的数据可得出实验结论是 。
电阻
5
10
20
25
50
电流
0.2
0.1
0.08
0.04
(4)在物理实验中,经常对物理量进行多组数据的测量,下列实验与本实验进行多组数据测量的目的相同的是______。
A.探究杠杆的平衡条件
B.用电压表和电流表测量定值电阻的阻值
C.探究并联电路中电流的特点
D.用电压表和电流表测量小灯泡的电功率
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专题15 电路识别、设计与连接
(试题分值:100分 测试时间:50分钟)
一、选择题(1——10题是单选题,第11题是多选题,每小题3分,共33分.)
1、(2024·四川成都·二模)如图所示电路中,下列说法正确的是( )
A.该电路的连接是正确的
B.该电路中两灯是并联的
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线de
D.要使两灯组成并联电路,应将导线bc的c端改接到d端
【答案】D
【详解】AB.由图知,闭合开关时,电流不经过用电器而直接流回电源负极,会发生电源短路,会损坏电流表和电源,故AB错误;
C.要使两灯组成串联电路,应拆掉导线cf,故C错误;
D.要使电路中的两灯并联,可以将导线bc的c端改接到d或e端,电流从正极流出在f点分开,分别经过两个灯泡后在d点或e点汇合后经过开关回到负极,故D正确。
故选D。
2、(2024·山东枣庄·一模)疫情防控期间,各个单位和居民小区都加强了门卫保安工作,凡是内部车辆均可通过感应,驾驶员需要经过测温、核查、登记后,由保安人员手动打开门禁系统进入。由此可知下列与控制门禁工作原理一致的电路图( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.当两开关闭合时,电路短路,故A不符合题意;
B.内部车辆门禁系统可以自动识别将门打开,外部车辆需要门卫人员按动按钮才能将门打开,即两开关并联后再与电动机串联,故B符合题意;
C.当两开关闭合时,电路短路,故C不符合题意;
D.两开关串联,必须两开关均闭合,电动机才工作,故D不符合题意。
故选B。
3、(2024·山东临沂·中考真题)高铁站的自动检票闸机口设有身份证和人脸识别双重验证,两个信息相符合后闸机门(电动机)自动打开,乘客可检票通过。若每个信息验证成功相当于闭合一个开关,下列模拟电路,符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】每个信息验证成功相当于闭合一个开关,两个信息都相符合后电动机自动打开,所以两个开关应该串联,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
4、(2024·山东枣庄·二模)如图所示为一款电动汽车,闭合总开关后,电动机和车灯可各自独立工作。下列设计的汽车电动机和车灯电路图中,跟该汽车功能吻合且符合实际的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】闭合总开关后,电动机和车灯可各自独立工作,所以电动机和车灯是并联的,车灯由一个开关控制(两个车灯应该并联),电动机由一个开关控制,故D符合题意,ABC不符合题意。
故选D。
5、(2024·山东淄博·二模)实验室有一个密封盒,其表面可见两个开关S1、S2和两盏灯L1、L2,为了探究开关和灯在密封盒内是如何连接的,小聪进行了如下操作:先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,两灯都熄灭,符合上述实验结果的连接方式为( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【详解】A.由图可知,先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,只有灯L1熄灭,故A不符合题意;
B.由图可知,先闭合S1,只有灯L1发光;又闭合S2,两灯都发光;再断开S1,灯L1和灯L2都熄灭,故B符合题意;
C.由图可知,先闭合S1,灯L1和灯L2都发光,故C不符合题意;
D.由图可知,先闭合S1,干路断路,灯L1和灯L2都不发光,故D不符合题意。
故选B。
6、(23-24九年级上·云南曲靖·期末)2023年9月28日,杭州第19届亚运会击剑女子团体花剑决赛,中国队夺得金牌。图是中国女子选手王雨婷在决赛中对阵韩国选手蔡松吾的比赛情景,如果王雨婷的剑击中对方的得分有效部位,相应的电路会触发灯亮,对方运动员的剑击中王雨婷击剑服的有效部位,灯亮,图2中能反映此工作原理的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】王雨婷的剑SA击中对方的得分有效部位,相应的电路会触发LB灯亮,所以SA与LB灯串联。对方运动员的剑SB击中王雨婷击剑服的有效部位,LA灯亮,SB与LA灯串联,两灯互不影响,所以两灯并联。
故选D。
7、(23-24九年级上·河北唐山·阶段练习)如图所示的电路中,下列说法不正确的是( )
A.S闭合后,电路将发生短路
B.S闭合后,L1、L2并联且都能发光
C.要使L1、L2串联,可去掉导线b
D.将导线M从接线柱C改接到接线柱D上,则电路组成并联电路
【答案】B
【知识点】通过改变导线连接实现串、并联电路的转换、辨析电路的串并联、短路的电路连接情况及短路的危害
【详解】AB.S闭合后,电流可以不经用电器直接回到电源另一极,电路将发生短路,两灯均不亮,故A正确,不符合题意,B错误,符合题意;
C.去掉导线b,电流从正极出发,依次经过S、L2、L1回到电源负极,L1、L2串联,故C正确,不符合题意;
D.将导线M从接线柱C改接到接线柱D上,电流从电源正极出发,经开关后分别经过两灯回到负极,则电路组成并联电路,故D正确,不符合题意。
故选B。
8、【生活物理】(2024·山东临沂·二模)为了方便市民随时随地喝到新鲜奶制品,某小区设置了24小时智能售卖机。如图所示。闭合总开关S,窗口灯带L就会亮起,方便顾客观察商品情况;当内部温度高于设定温度时,温控开关自动闭合,压缩机开始工作制冷;只有当扫码付款成功后,开关闭合,电动机才会将相应轨道的商品推出,完成自动售卖。下列电路设计符合要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】D
【详解】由题意可知,灯带和M1、M2并联,S为干路开关,S1和S2为支路开关,分别控制M1、M2。
A.图中闭合总开关S,灯带亮起,闭合开关S1或S2,M1和M2同时工作,故A不符合题意;
B.图中开关S为灯带的支路开关,故B不符合题意;
C.图中M1和M2串联,需要同时闭合S1和S2才能工作,故C不符合题意;
D.图中灯带和M1、M2并联,S为干路开关,S1和S2为支路开关,分别控制M1、M2,故D符合题意。
故选D。
9、(2024·四川成都·三模)关于如图所示的实验电路,下列说法正确的是( )
A.开关S只控制灯L1,不能控制灯L2
B.开关S闭合后,两灯都不亮且都会被烧坏
C.要使灯L1、L2串联,可去掉导线a
D.若将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,则开关S闭合后,两灯组成并联电路
【答案】D
【详解】AB.开关S闭合后,电流从电池正极出发不经用电器直接回负极,造成电源短路,烧坏电源,两灯都不亮、不会烧坏,故AB错误;
C.去掉导线b,电流从电池正极出发经灯泡L2、L1、开关S回负极,即灯泡L1、L2串联;但是去掉导线a,还是会电源短路,故C错误;
D.若将导线c从接线柱B改接到接线柱A上,S闭合后,电流从电池正极出发分两支,一支经灯泡L2,另一支经灯泡L1,然后共同汇合回负极,L1、L2并联,不会发生短路,故D正确。
故选D。
10、(2024·山东泰安·一模)某家用智能报警器设置外出模式时相当于开关S闭合,当红外线传感器(相当于开关S1)探测到人,窗户传感器(相当于开关S2)探测到窗户打开或烟雾传感器(相当于开关S3)探测到烟雾,相应的开关都会自动闭合,警报电铃会响起,同时监控器拍摄图像给家人发送报警信息。已知电铃和监控器的额定电压都是220V,下列电路图符合以上要求的是( )
A. B.
C. D.
【答案】A
【详解】根据题意可知,出门时,设置外出模式相当于开关S闭合,相当于总开关;若红外线传感器(相当于闭合S1)探测到人,窗户传感器(相当于闭合S2)探测到窗户的打开或烟雾传感器(相当于闭合S3)探测到烟雾,相应的开关都会闭合,这时屋内的警报电铃会响起,这说明这三个开关可以独立工作,互不影响,所以三个开关是并联的,并联后与警铃串联;铃响的同时,视频监控拍摄图象给屋主发送报警信息;报警铃和监控器其中一个坏了,另一个仍然能工作,这说明报警铃和监控器是并联的,故A符合题意,BCD不符合题意。
故选A。
11、(多选)(2024·山东青岛·二模)如图所示电路,图中a、b、c、d为接线柱,①、②、③为导线序号,则下列说法正确的是( )
A.闭合开关,灯泡、均发光
B.撤掉导线②,电流表能测出由、组成的串联电路中的电流
C.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中通过的电流
D.导线③的右端从c改接到d,电流表能测出由、组成的并联电路中的总电流
【答案】BD
【详解】A.闭合开关,由于导线②的存在,灯泡L2被短路,所以灯泡L2不发光,只有灯泡L1发光,故A错误;
B.撤掉导线②,电流从电源正极出发,依次经过灯泡L1、L2、电流表回到电源负极,因此电流表能测出由L1、L2组成的串联电路中的电流,故B正确;
CD.导线③的右端从c改接到d,电流从电源正极出发,依次经过灯泡L1、灯泡L2和电流表回到电源负极,灯泡L1、L2并联,电流表测干路中的电流,因此电流表能测出由L1、L2的总电流,故C错误,D正确。
综上所述:BD符合题意,AC不符合题意。
故选BD。
二、作图题(本题包含15小题,12——19题,每题3分,20——26题,每题4分,共52分)
12、(23-24九年级上·湖南长沙·期末)请根据图甲的电路图,在图乙中用笔画线代替导线将实物电路连接完整。(要求:电压表接小量程;滑片P右移时接入阻值变大)
【答案】
【详解】电压表选小量程,再结合滑片P右移时接入阻值变大,即结合滑片P右移时,滑动变阻器连入电路的有效长度变长,可知要将滑动变阻器左下角接线柱接入电路,如图所示
13、(2024·广东清远·二模)在图中,请在方框内画出电路实物图对应的电路图。
【答案】
【详解】由实物图可知,两灯并联,开关S1控制L1,开关S2在干路中,控制整个电路,由此画出电路图如图所示:
14、(23-24九年级上·河南商丘·期末)根据甲图,在乙的实物图上用笔画出连线,每个小灯泡中的电流均小于0.3A。
【答案】
【详解】由图甲得,两灯泡并联,电流表A1测量干路电流,电流表A2测量L2电流,每个小灯泡中的电流均小于0.3A则干路电流小于0.6A,则两电流表的量程均选择0~0.6A即可,如图所示:
15、(23-24九年级上·陕西西安·期末)根据如图所示的电路图,请用笔画线代替导线,将实物图连接起来。
【答案】如图所示
【详解】由图可知,电灯1和电灯3串联连在电源上,电灯2和开关2串联连在电源上,开关1在干路上,故如图所示
16、(2024·江苏宿迁·二模)按要求完成下列作图:在图中虚线框内填入电源、电流表或电压表元件符号,使电路成为并联电路,且使电流方向与图中箭头方向一致。
【答案】
【详解】由图可知,电路中必须要有电源,且根据电流方向可知电源正极,若下方的虚线框是电源,闭合开关,灯泡会短路,所以只能上方虚线框为电源;若下方虚线框为电压表,则左端灯泡不工作,则下方虚线框只能为电流表,如图所示:
17、(2024·辽宁抚顺·模拟预测)如图所示,闭合开关S,要使L1、L2、L3三个灯泡能够彼此并联,填上合适的电表。
【答案】
【详解】电路中电流表相当于导线,电压表相当于断开的开关。由图可知,闭合开关S,要使L1、L2、L3三个灯泡能够彼此并联,则电流须同时到达三只灯泡,因此,甲应为电流表;电流从三只灯泡流出后,应分别流向电源负极,因此,乙也是电流表;丙并联在灯泡两端,为电压表,如图所示
18、(2024·山东济南·二模)国家关于电动自行车的技术标准要求电动自行车刹车时,电动机必须断电。所以,电动自行车左右两刹车手柄中各安装一个开关S1和S2,S是用钥匙控制的电源开关。在行驶中用任一只手柄刹车时,开关S1或S2断开、电动机立即断电。请按以上要求画出电动自行车的电路图。
【答案】
【详解】由题知,任一只手柄刹车时S1或S2立即断开,电动机停止工作,电动机应串联接在电路中,且电源开关断开时,电路断路,所以三个开关串联连接,作图如下:
19、(2024·山东济南·一模)某科技实践小组在模拟设计汽车安全带佩戴提示系统,要求是:司机入座后,压力传感器开关闭合,提示灯亮起;汽车行驶后,速度监测开关闭合,若司机仍未佩戴安全带则提示灯继续发光,蜂鸣器发声报警;司机佩戴安全带后,开关断开,提示灯、蜂鸣器停止工作。他们用电池组作为电源,用电铃模拟蜂鸣器,请你在答题纸指定位置的虚线框内完成符合要求的电路图。
【答案】
【详解】由题意知,当驾驶员坐在座椅上时,开关S1闭合,指示灯亮起,蜂鸣器不工作,说明指示灯和蜂鸣器能够独立工作,是并联,则S1可控制指示灯;汽车行驶后,速度监测开关S2闭合,若司乘仍未佩戴安全带则蜂鸣器报警,说明开关S2只控制蜂鸣器;安全带佩戴后,开关S1断开,提示灯、蜂鸣器停止工作,说明开关S1控制干路,如下所示:
20、(2024·山东济南·模拟预测)玩具车主要由电动机和小灯泡构成。只按下开关时,车灯亮;只按下开关时,电动机工作,玩具车运动。电动机和小灯泡都能够独立进行工作,也可以同时工作,请你在答题卡相应位置画出该玩具车的电路图。
【答案】
【详解】根据串并联电路的特点进行分析,电动机和小灯泡都能够独立进行工作,应为并联,只按下开关S1时,车灯亮,则S1控制小灯泡,只按下开关S2时,电动机工作,玩具车运动,则S2控制电动机,如图所示:
21、(2024·山东济南·二模)电动车是我们常用的轻便的交通工具,它的调速手柄相当于一个滑动变阻器,可以调节电动机的速度;另外它的左右两个手刹相当于两个开关(S1、S2),在骑行时,只要其中一边刹车(相当于开关断开)电动机都会断电失去动力,在下面虚线框中画出关于调速和刹车对应的电路图。
【答案】
【详解】由题意知道,电动车行驶中用任一只手柄刹车时,该手柄上的开关立即断开,电动机停止工作,说明两开关应串联接在电路中,故电路图如下
22、(2024·山东济南·二模)某小区为保证地下停车场的照明,借助定值电阻R设计了一个智能照明灯,开关S闭合,照明灯L亮,但亮度较暗,当有人经过时,感应开关S1闭合,照明灯L变亮;当人离开时,感应开关S1断开,照明灯变暗。请在答题卡相应位置画出照明灯的电路图。
【答案】
【详解】根据题意要通过电阻来影响照明灯的亮暗,照明灯与电阻只能是串联,不然并联互不影响。开关S闭合,照明灯亮,说明开关S与照明灯串联,但亮度较暗,说明通过照明灯的电流较小。当感应开关S1闭合,照明灯变亮,说明开关与照明灯串联,同时说明通过照明灯的电流变大了。由此可以推断,电路总电阻变小了,而照明灯和电阻的阻值都是不可改变,只能是电阻被短路了,通过开关S1与电阻并联,当开关S1闭合就可以把电阻短路。电路图如下
23、(2024·山东济南·模拟预测)某品牌手持式电动螺丝刀,如图所示,内部装有电动机和照明灯。它有S1、S2两个开关。只闭合S1,电动机工作;S1、S2都闭合,电动机和照明灯同时工作;单独闭合S2,它们都不工作。请在虚线框里画出该电动螺丝刀的电路图。
【答案】
【详解】只闭合S1 , 电动机工作; S1、S2都闭合,电动机和照明灯同时工作,说明电动机和照明灯可以独立工作、即为并联; 单独闭合S2它们都不工作,说明开关S1位于干路,且开关S2位于灯泡所在的支路,电路图如下图所示:
24、(2024·山东济南·二模)如图所示是火车站的自动检票系统,乘客刷一下身份证,然后面对摄像头进行人脸识别,两种信息都确认后,系统提示检票通过,电动机工作,闸机门自动打开;乘客也可以刷电子车票二维码并进行人脸识别进站。若身份证、车票二维码、人脸识别系统分别相当于开关,信息符合则开关闭合,请在答题卡的相应位置画出符合此进站系统的电路图。
【答案】
【详解】由题意可知,刷身份证和车票二维码验证通过后均可以开始进行人脸识别,故刷身份证、车票二维码验证是并联的,即S1、S2并联。而不论刷身份证还是车票二维码验证通过后均需要人脸识别,故人脸识别控制是干路开关。验证通过后闸门打开,故电动机和干路开关串联,如下图所示:
25、(2024·河南·三模)电动自行车的调速把手是一个滑动变阻器,它的作用是调节电动自行车的电动机的转速,以实现对电动自行车车速的控制。如图所示是电动自行车电源、开关、电动机、调速把手的结构示意图。调速把手的结构示意图中的是固定的铜片,d是一根弧形的电阻丝,e是一端固定在b上,另一端可在d上滑动的铜片。
(1)请将调速把手与电动机、电源连成电路;
(2)在虚线框内画出正确连接后的电路图。
【答案】(1);(2)
【详解】(1)调速把手相当于一个滑动变阻器,由题图可知,a、c是滑动变阻器电阻丝两端的接线柱,b相当于滑动变阻器的金属杆,e为滑片。 连接到电路中时需选取电阻丝a、c接线柱中的一个和b接线柱接入电路。调节和控制通过用电器的电流大小,需要调节滑动变阻器控制用电器,所以滑动变阻器要与所控制的用电器串联。实物连接如图所示:
(2)电流从电源正极出发,依次通过电动机、滑动变阻器、开关回到电源负极,按照电流的流向,画出对应的电路图如下:
26、(2024·广东深圳·模拟预测)如图所示为爱动脑筋的小明设计的一个自动防盗报警电路,如果晚间房门被人打开,绑在门框上的细导线AB被扯断,电铃发声自动报警,否则只有灯亮。请你画出该电路图。
【答案】
【详解】晚间房门被人打开,细导线AB被扯断时,电铃发声自动报警,说明导线和电铃并联,导线完好时,电铃被短路;否则只有灯亮,所以从电源正极依次串联灯泡、AB以及开关回到电源负极,然后将电铃并联在AB两端,如下图所示:
三、实验题(本题3小题,共15分)
27、(4分)(2024·上海宝山·一模)小薇设计了如图所示的电路进行实验。
(1)请根据电路图要求,连接完成实物电路 ;
(2)小薇先将电流表接在L1所在的支路上,闭合开关后,看到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路存在的故障可能是 。(选填“L1短路”或“L1断路”)
【答案】(1) (2)L1断路
【详解】(1)由图甲可知,灯L1与L2并联,电流表与L1串联,所以根据电路图连接实物图,如图所示:
(2)灯L1与L2并联,闭合开关后,看到灯L2发光,说明L2与电源间电路正常,电路中没有短路故障;但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1这条支路有断路故障,故选L1断路。
28、(5分)(2024·新疆乌鲁木齐·一模)小陈同学利用如图甲所示的电路测量电源电压和定值电阻的阻值。
(1)根据图甲所示电路,用笔画线表示导线,将实物电路图乙补充完整;
(2)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中,电流表的示数 (选填“变小”或“变大”);
(3)小陈同学进行多次实验,记录电流表的示数I和电压表的示数U,做出图象,如图丙所示。则电源电压 V,定值电阻 Ω;
(4)细心的小陈同学通过实验数据发现,变阻器R的电功率从0.25W变为0.40W时,电流表的示数的变化量不可能为 (选填“0.1”“0.2”或“0.3”)A。
【答案】(1) (2)变大 (3)3 5 (4)0.3
【详解】(1)由电路图可知,电压表测滑动变阻器两端电压,即电压表并联在滑动变阻器两端,滑动变阻器滑片向左移动时阻值变小,即滑动变阻器左下接线柱与定值电阻Rx相连,如图所示:
(2)闭合开关S,滑动变阻器的滑片P向a端移动的过程中,滑动变阻器阻值变小,电路总电阻变小,电源电压不变,根据公式可知,电路电流变大,即电流表示数变大。
(3)[1][2]由图丙可知,当电压表示数为2V时,电流表示数为0.2A,当电压表示数为1V时,电流表示数为0.4A,即
解得,。
(4)当滑动变阻器的阻值等于定值电阻的阻值时,滑动变阻器的电功率最大,此时电路的电流为
此时滑动变阻器电功率为
而该题中滑动变阻器电功率由0.25W变为0.40W,未达到最大值,电路电流未达到0.3A,故电流变化量也不可能达到0.3A。
29、(6分)(2024·河南信阳·一模)如图所示是小欣学习小组探究“电压一定时,电流与电阻的关系”的电路图。
(1)根据电路图甲,完成图乙所示的实物图连线,要求:滑片右移,电流表示数变大。
(2)如图乙所示,小欣将的电阻接入电路,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片,使电压表示数为,此时电流表示数(如图丙所示)为 A;滑片先保持不动,断开开关,她把换成后再闭合开关,接下来需将滑片往 (选填“左”或者“右”)适当移动,使电压表示数达到 ,再读取电流值。
(3)小欣再先后换接、、的定值电阻进行3次测量,数据都填入下面的表格中,分析表格中的数据可得出实验结论是 。
电阻
5
10
20
25
50
电流
0.2
0.1
0.08
0.04
(4)在物理实验中,经常对物理量进行多组数据的测量,下列实验与本实验进行多组数据测量的目的相同的是______。
A.探究杠杆的平衡条件
B.用电压表和电流表测量定值电阻的阻值
C.探究并联电路中电流的特点
D.用电压表和电流表测量小灯泡的电功率
【答案】(1) (2) 0.4 左 2V
(3)在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比 (4)AC
【详解】(1)由电路图可知,电压表并联在定值电阻R两端,测定值电阻R两端的电压,滑动变阻器滑片右移,电流表示数变大,即滑片向右移动时,滑动变阻器接入电路的阻值减小,则定值电阻R右端与滑动变阻器右下接线柱相连,如图所示:
(2)[1]由图丙可知,电流表选用小量程,分度值为0.02A,示数为0.4A。
[2][3]将5Ω的电阻换成了10Ω的电阻时,电路中的总电阻变大,电流变小,滑动变阻器分得的电压变小,定值电阻分得的电压变大,定值电阻两端电压大于2V,要探究电流和电阻之间关系,必须保持定值电阻两端的电压不变,根据串联电路电压的规律可知,应增大滑动变阻器分得的电压,由分压原理可知,应增大滑动变阻器接入电路中的电阻,将滑动变阻器滑片向左适当移动,使电压表的示数为2V。
(3)分析表格中的数据可知,电阻成倍增大时,电流成倍减小,故可得出结论:在电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
(4)在物理实验中,经常对物理量进行多组数据的测量,本实验进行多组数据测量的目的是避免实验结论的偶然性,寻找普遍规律。
A.在探究杠杆平衡条件的实验中,测量多组数据的目的是为了找出实验过程中的物理规律,防止偶然性,得出普遍规律,故A符合题意;
B.用电压表和电流表测量定值电阻的阻值时,测量多组数据的目的是为了提高测量结果的准确性,通过多次测量后取平均值来减小误差,故B不符合题意;
C.探究并联电路中电流的特点的实验中,测量多组数据的目的是为了找出实验过程中的物理规律,防止偶然性,得出普遍规律,故C符合题意;
D.用电压表和电流表测量小灯泡的电功率时,测量多组数据是为了探究不同电压下,小灯泡的电功率与小灯泡亮暗情况的关系,故D不符合题意。
故选AC。
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