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2024年物理二轮中考总复习71个重难点亮点专题专炼(全国通用)
第五篇 电学知识体系必考重点亮点难点专题
专题53 设计电路类问题
1. 如图所示的电路中,当开关S闭合时,灯泡L、L 组成的电路为并联的是( )
1 2
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】A.电流从电源正极依次通过灯泡L、L 和开关S回到电源负极,电流路径只有一条,是串联电
1 2
路,故A不符合题意;
B.开关闭合后,电流从电源正极出来,在左侧交点处分为两条支路,一条经灯泡L 到达右侧交点,一
1
条经灯泡L 到达右侧交点,然后汇合后经开关S回到负极,是并联,故B符合题意;
2
C.开关S闭合后,电流从电源正极出来,经过灯泡L,由于开关闭合后灯泡L 被短路,然后电流经开
1 2
关S回到电源负极,电路是L 的简单电路,故C不符合题意;
1
D.开关S闭合后,灯泡L 被导线短路,电路是灯泡L 的简单电路,故D不符合题意。故选B。
1 2
2. 现代社会倡导文明出行,晓民同学观察人行横道信号灯,发现人行横道信号灯由红灯和绿灯组成,
红灯停,绿灯行,以下画出的是控制人行横道红、绿灯的模拟电路图,你认为可行的是( )
A. B.
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C. D.
【答案】D
【解析】根据红、绿信号每次只能亮其中一个灯,不能同时亮,即不能同时工作,每个可独立工作,所以
两灯应并联,且各有一个开关控制,干路上没有开关。
A.当开关S、S 都闭合时,红灯、绿灯串联,两个灯泡同时发光,故A不符合题意;
1 2
B.只闭合开关S 时,红灯、绿灯串联,两个灯泡同时发光,再闭合开关S,红灯被短路,只有绿灯亮,故
1 2
B不符合题意;
C.只闭合开关S 时,红灯亮,再闭合开关S,两个灯泡都发光,故C不符合题意;
1 2
D.只闭合开关S 时红灯亮,只闭合开关S 时绿灯亮,两灯独立工作,互不影响,故D符合题意。故选
1 2
D。
3. 学校打算在南门和北门上各安装一个按钮开关,在传达室安装甲、乙两盏提示灯和电池组。做
到南门来人按下开关时只有乙灯亮,北门来人按下开关时只有甲灯亮。以下电路图符合设计要求的
是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.根据选项中电路图可知,甲乙两盏灯、南北门开关和电池组在电路中串联,因此单独闭合一
个开关,电路处于断路状态,两盏灯均不亮,不符合题中电路图的设计要求,故A不符合题意;
B.根据选项中电路图可知,甲乙两盏灯在电路中并联,南门开关在干路上控制整个电路,北门开关在
支路上控制乙灯,当南门来人按下开关时,甲灯亮;只按下北门开关时,电路处于断路状态,两盏灯均
不亮,不符合题中电路图的设计要求,故B不符合题意;
C.根据选项中电路图可知,甲乙两盏灯在电路中并联,两个开关均在支路上,分别控制甲乙两盏灯,当
北门来人按下开关时甲灯亮,当南门来人按下开关乙灯亮,符合题中电路的设计要求,故C符合题意;
D.根据选项中电路图可知,甲乙两盏灯并联,南门开关和北门开关并联,当任意一个开关闭合时,电
路都会处于通路状态,甲乙两盏等均亮起,不符合题中电路设计要求,故D不符合题意。故选C。
4. 下列电路图中,与实物电路对应的是( )
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A. B. C. D.
【答案】A
【解析】由实物图可知,开关S 在干路中,控制整个电路,两灯泡并联,S 控制L,则A符合题意,BCD
1 2 2
不符合题意。故选A。
5. 给某型号电烤箱设定好工作时间和温度,即闭合定时开关S 和温控开关S,再闭合启动开关S,电
1 2
烤箱开始工作。当达到了设定的工作时间或温度时,定时开关S 或温控开关S 断开,电烤箱就停止工
1 2
作。下列电路符合要求的是( )
.
A B. C. D.
【答案】A
【解析】由题意,当启动开关S、定时开关S 或温控开关S 断开时,电烤箱就停止工作,因此启动开关
1 2
S、定时开关S 或温控开关S 为串联,故A符合题意,故BCD不符合题意。故选A。
1 2
6. 如图所示,某同学设计一个楼道照明“智能化”电路,即利用“光控开关”(天黑时自动闭合,天亮
时自动断开)和“声控开关”(当有人走过发出声音时,自动闭合,无人走过没有声音时,自动断开)来
控制灯泡。下列符合要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.当声控开关闭合时,形成电源短路,电灯不亮,故A不符合题意;
B.光控开关和声控开关是并联的,光暗到一定程度或有声音时都能使电灯发光,故B不符合题意;
C.当光控开关闭合时,形成电源短路,电灯不亮,故C不符合题意;
D.光控开关、声控开关和电灯是串联的,光控开关、声控开关同时闭合时电路形成通路,电灯发光,故
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D符合题意。
7. 目前很多学校配备了自动防疫检测系统,只有体温正常且戴口罩的人方可进入校园。为此,小明同
学设计了一个模拟电路,准备对校门控制系统进行改进,当检测到进校人员体温正常时,开关S 会自
1
动闭合,又检测到该人正确带口罩时,开关S 会自动闭合,学校电动门才会自动开启。下列电路符合设
2
计要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】依题意得,当开关S 和开关S 同时闭合时,电动机才会工作,说明开关S 和开关S 都控制着电
1 2 1 2
。
动机,开关S、开关S、电动机应串联,故ABC不符合题意,D符合题意 故选D。
1 2
8. 喜爱物理的小明想设计一个双钥匙电动安全锁,这里钥匙相当于“开关”,要求是两把钥匙同时使
用(开关闭合)才能开锁,以下符合设计要求的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】A.只使用钥匙1,电动机与电源连通,电动机就工作了;再用钥匙2时,电动机和电源发生短路,
故A不符合题意;
B.只用钥匙2,电动机连入电路,电动机可工作,再用钥匙1时,电动机和电源发生短路,故B不符合
题意;
C.两钥匙是串联的,只有两个开关都使用(都闭合)时,电路才接通,电动机才能工作,单独只闭合其
中一个开关,电路是断路,电动机不工作,故C符合题意;
D.两个开关是并联的,只闭合其中任一个开关,电路就接通,电动机就工作了,故D不符合题意。故选
C。
9. 下列电路图中,能正确测量通过灯L 电流的电路是( )
2
A. B. C. D.
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【答案】C
【解析】A.图中电流表测干路电流,测流过L、L 的总电流,故A不符合题意;
1 2
B.图中电流表A与L 串联,但电流表正负接线柱接反了,故B不符合题意;
1
C.图中电流表A与L 串联,电流表的正负接线柱正确,电流表能测L 支路电流,故C符合题意;
2 2
D.图中电流表A与L 串联,电流表测量L 支路电流,故D不符合题意。故选C。
1 1
10. 某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后,娃娃机内彩灯发光,接着用手接触“感应”开关接通电
动机才能抓取“娃娃”,不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”。下列简化电路中符合要求
的是( )
A. B. C. D.
【答案】B
【解析】由题知,某款“抓娃娃”机通过投币接通电源后,娃娃机内彩灯发光,接着用手接触“感应”
开关接通电动机才能抓取“娃娃”,不投币只用手接触“感应”开关无法抓“娃娃”,这说明感应和
投币互不影响,故彩灯和电动机应是并联的,且投币开关应该在干路上,结合图示可知,只有B符合题
意,ACD不符合题意。故选B。
11. 某物理兴趣小组为医院设计了一个输液自动报警器,它能在药液将要输完时,通过电铃发声报警。
该报警器内部有一可变电阻R,其阻值随管内液体质量减少而减小,通过电铃的电流需要达到一定大
小时才能发声。当输液管内液体质量减少,电表示数也变小(电源电压恒定)。下列几个电路图符合报
警要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】A.电铃与可变电阻R并联,当管内液体质量减少时,通过电铃的电流不变,电铃不会响,故A
不符合题意;
B.当输液管内液体质量减少,可变电阻R的阻值变小,分担的电压变小,那么电铃分担的电压变大,故
电表示数也变大,故B不符合题意;
C.电铃与可变电阻R并联,当管内液体质量减少时,通过电铃的电流不变,电铃不会响,故C不符合
题意;
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D.当输液管内液体质量减少,可变电阻R的阻值变小,分担的电压变小,电表示数也变小,可变电阻R
的阻值变小,电流变大,达到一定程度,电铃会响,故D符合题意。故选D。
12. “新冠”疫情期间,某商场在门口安装了一个疫情防控门禁系统。该系统要求:进入人员必须扫场
S S
所码和测量体温,扫码后开关 1闭合,接着进行体温测量,温度低于37.3℃开关 2闭合,此时指示灯
亮起,电动机工作打开安全门,人员才能进入。符合该门禁系统要求 的电路图是( )
A. B. C. D.
【答案】B
S
【解析】根据题意知道,当满足扫码后开关 1闭合,和体温低于37.3℃两个条件时,指示才灯亮起,电动
机工作打开安全门,人员才能进入,说明两个开关必须都闭合才可以,打开安全门,即两个开关是串联
关系,故B符合题意。故选B。
13.宾馆房间有门铃系统,当房客闭合开关 ,“请勿打扰”灯泡 发光,来访者即便闭合门铃开关 ,
门铃 也不发声;只有在 断开, 闭合时,门铃才发出“叮咚”声。的电阻远大于 的电阻。如图中设
计的电路图,跟该门铃系统功能吻合的是( )
A. B.
C. D.
【答案】
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【解析】由题意可知,当房客闭合开关 ,“请勿打扰”灯泡 发光,来访者即便闭合门铃开关 ,门铃
也不发声,此时门铃 可能被短路;只有在 断开, 闭合时,门铃才发出“叮咚”声。的电阻远大于
的电阻,说明灯泡与门铃 串联, 与门铃 并联, 在门铃 的支路,故A正确。
L L
14. 如图所示,灯泡 1、 2串联的电路是( )
A. B.
C. D.
【答案】B
【解析】ACD.闭合开关后,两灯的两端分别连在一起,然后接到电路中,两灯并联,故ACD不符合题
意;
B.闭合开关后,两灯依次相连,然后接到电路中,两灯串联,故B符合题意.故选B。
15. 学生发明了一款智能头盔,只有戴上头盔扣上卡扣后,头盔上的信号发射器才能发出信号,当电动
S S
车上的信号接收器( 1)接收到信号,再转动电动车钥匙( 2),车才能正常启动,下列电路符合要求
的是( )
A. B.
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C. D.
【答案】A
【解析】根据题意可知,当电动车上的信号接收器(S)接收到信号,再转动电动车钥匙(S),车才能正
1 2
常启动,这说明两个开关相互影响,单独一个开关闭合不能启动电动机,故两个开关是串联在一起的,
故A符合题意,BCD不符合题意。
16. 小致设计了一款电动玩具警车。只闭合开关S,警示灯L发光;只闭合开关S,电动机工作,玩具警
1 2
车运动。以下设计符合要求的是( )
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A.灯泡和电动机并联,只闭合开关S,警示灯L发光,只闭合开关S,电动机工作,故A符合题
1 2
意;
B.灯泡和电动机串联,两个开关都闭合时,灯泡发光,电动机工作,故B不符合题意;
CD.只闭合开关S,灯泡发光,电动机工作,只闭合开关S,两个用电器都不工作,故CD不符合题意。
1 2
17.高铁轨道中的螺丝会因震动而松动,检修工作非常艰苦且重要。青少年科技创新大赛的获奖作品
(5G高铁轨道螺丝警报器),设计了检测螺丝松动的报警方案。其主要的科学原理是:螺丝(螺丝在电
路图中用虚线框表示,其电阻不计)连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,此
时电灯亮起而发出警报,及时提醒工人修理。下列符合题意的电路图是( )
A B C D
【答案】D
【解析】根据题意知道,螺丝连接在电路中,当螺丝松动时,它会与下端的导线分离而断开,螺丝不接入
电路中,即螺丝所在电路发生了断路,此时指示灯会发光,这表明螺丝与灯泡是并联在电路中的,由于
螺丝的电阻很小,能把灯泡短路;为了保护电路,防止电源短路,在干路中应该接上一个保护电阻,故
D符合题意。故选D。
18.汽车安全带未系提示器是由压力传感器和开关设计而成。当乘客坐上去,满足设置的压力条件时,
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座椅下的开关S 闭合,若未系安全带(安全带控制开关S 断开)则语音提示:“请系好安全带”,系上
1 2
安全带后,安全带控制开关S 闭合,语音提示器不工作。下图中R是限流电阻,能够满足要求的是(
2
)
【答案】C
【解析】当乘客坐上去,满足设置的压力条件时,座椅下的开关S 闭合,若未系安全带,即安全带控制
1
开关S 断开,则语音提示:“请系好安全带”;系上安全带后,安全带控制开关S 闭合,语音提示器不
2 2
工作,则将语音提示器短路了,故C选项对应电路图符合题意。故选C。
19. 过交通路口时要遵守“红灯停、绿灯行、黄灯也要等一等”的规则,吉样同学用小灯泡、电池、开关
和导线来模拟路口的交通信号灯。要求红、绿、黄灯可独立发光,他设计了如图所示的电路图,其中符
合题意的是( )
A. B. C. D.
【答案】D
【解析】要求红、绿、黄灯可独立发光,即它们互相不影响,它们应该 是并联。
A.从图中可以看到,三个灯首尾相连,它们是串联,故A不符合题意;
是
B.从图中可以看到,三个开关都闭合后,绿灯和黄灯两端分别连在一起,绿灯和黄灯 并联,然后再和
红灯串联,不是仅仅并联一种情况,故B不符合题意;
C.从图中可以看到,三个开关都闭合后,红灯和绿灯两端分别连在一起,红灯和绿灯是并联,然后再和
黄灯串联,不是仅仅并联一种情况,故C不符合题意;
D.从图中可以看到,四个开关都闭合后,三个灯两端分别连在一起,它们是并联,故D符合题意。
20.小强把台灯的插头插在插座上,插座上有一个开关S 和一个指示灯L,台灯开关和灯泡分别用S、
1 1 2
L 表示,当只闭合S 时,台灯不发光,当只闭合S 时,指示灯发光,再闭合S 时,台灯发光。下列设计的
2 2 1 2
电路符合要求的是( )
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A. B. C. D.
【答案】D
【解析】由题意可知,当只闭合S 时台灯不发光,当闭合S 时指示灯发光,再闭合S 时台灯发光,如果
2 1 2
指示灯损坏,S 和S 都闭合时台灯也能发光,说明指示灯和台灯可以独立工作、互不影响即为并联,且
1 2
S 位于干路,S 位于L 支路,据此分析选项得出答案。
1 2 2
A.由电路图可知,当闭合S 时,电路断路,指示灯不发光,故A不符合题意;
1
B.由电路图可知,当只闭合S 时,电路为台灯L 的简单电路,台灯能发光,故B不符合题意;
2 2
C.由电路图可知,当只闭合S 时,指示灯L 和台灯L 串联,两者均发光,故C不符合题意;
2 1 2
D.由电路图可知,只闭合S 时,电路断路,指示灯和台灯均不发光,只闭合开关S 时指示灯L 发光,再
2 1 1
闭合S 时台灯发光,S 和S 都闭合时,指示灯损坏,台灯也能发光,故D符合题意。
2 1 2
【点评】本题考查了电路图的设计,对于这类选择题,可以根据题意确定电路的连接情况,也可以适当
运用代入法进行排除错误答案。
21.在医院住院部,病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的护士。这个呼叫电路应
该怎么设计呢?实验小组进行了模拟设计。
(1)设计呼叫电路时,下列因素中,不需要考虑的是 .
A.护士工作很忙,要用多种信号提醒
B.能够确定呼叫发出的位置
C.呼叫信号强弱合适
D.值班室是否有护士值班
(2)小李同学以一个病房只有一张病床为例,设计了如图1所示的电路。该电路能不能达到呼叫目的?
答: 。
(3)当一个病房有三张病床时,小杨同学设计的电路如图2所示,小张同学设计的电路如图3所示。对
比这两个电路,图3电路的优点是 .
(4)关于图3所示呼叫电路的器材选择,下列说法中,不合理的是 。
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A.电源能长时间稳定供电
B.指示灯选用15W的节能灯
C.电铃额定功率不宜太大
D.病房开关必须安全且使用方便
(5)进一步讨论发现,图3所示的呼叫电路还不够完善,应该继续改进。
【答案】(1)D;(2)能达到;(3)能够确定发出呼叫的床位;(4)B。
【解析】(1)根据呼叫电路的作用分析;
(2)根据电路的连接方式分析;
(3)在设计电路时,护士站在铃响灯亮时要能确定呼叫的床位;
(4)根据电路的作用、安全用电、节约用电的常识分析。
解:(1)ABC、设计呼叫电路时,需要护士确定呼叫发出的位置,由于护士的工作较多,所以设计电路时,
需要用多种信号提醒,提醒的信号的强弱要合适,不能影响到他人,故ABC不符合题意;
D、设计呼叫电路时,不需要考虑值班室是否有护士值班,因为护士站都会有护士值班,故D符合题意;
故选D;
(2)一个病房只有一张病床,所以只要闭合开关,铃响灯亮,能达到呼叫目的;
(3)由图2可知,三个开关闭合其中的任意一个开关,铃响灯亮,但无法确定是哪个床位呼叫;由图3
可知,每个床位都有对应的一个灯,闭合一个开关,铃响灯亮,根据亮的灯可以确定是哪个床位呼叫;
(4)A.为了能随时了解病人的情况,该电路要随时能工作,故电源要能长时间稳定供电,故A合理;
B.指示灯功率较小的节能灯,这样能节省电能,15W的灯泡的功率太大了,故B不合理;
C.电铃额定功率不宜太大,否则会影响到病人的休息,故C合理;
D.病房开关必须安全且使用方便,这样不容易发生触电事故,故D合理;故选B。
22.实验小组为医院病房设计呼叫电路,在病人需要护理时,闭合床头开关,就能及时通知值班室里的
护士,图中最合理的设计方案是( )
【答案】B
【解析】不同病人对应不同灯泡,病人之间互不影响,开关之间应该并联;电铃起提醒作用,需要连
接在干路上。
23.如图是物理兴趣小组设计的四个测量身高的电路图,身高仪都由电压表改装而成。能实现身高越
高身高仪示数越大且刻度均匀的电路是( )
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A. B. C. D.
【答案】A
【解析】A、两电阻串联,电压表测滑片下方电阻丝两端的电压,身高越高(滑片上移),与电压表并联部
分的电阻越大,由串联分压的规律可知,电压表的示数越大;
因电压表与滑片串联,且电压表可看做断路,所以变阻器始终以最大阻值接入电路,滑片移动时,电路
总电阻不变,电源电压不变,所以电路中电流不变,由U=IR 可知,电压表的示数与滑片下方电阻
V 滑下
丝的阻值成正比,所以刻度是均匀的,故A符合题意;
B、两电阻串联,电压表测滑片上方电阻丝两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越小,但电路总
电阻不变,电源电压不变,所以电路电流不变;由于串联电路用电器两端电压与其阻值成正比,所以身
高越高,电压表示数越小并且刻度是均匀的。故B不符合题意;
C、两电阻串联,电压表测变阻器两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越大,滑动变阻器接入电
路电阻变大,电路总电阻变大;电源电压不变,所以电路电流变小,由于串联电路用电器两端电压与其
阻值成正比,由U=IR知,身高越高,电压表示数越大,但刻度是不均匀的。故C不符合题意;
D、两电阻串联,电压表测R 两端的电压,身高越高,电压表并联部分电阻越大,滑动变阻器接入电路电
0
阻变大,电路总电阻变大;电源电压不变,所以电路电流变小,由于串联电路用电器两端电压与其阻值
成正比,所以身高越高,由U=IR知,滑动变阻器两端电压越大,R 两端电压即电压表示数越小且刻度
0
是不均匀的。故D不符合题意。
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