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专项三电路设计与故障分析（解析版）考点一：电路设计一、2021年真题1．（2021·广东深圳市）教室有CO2通风机M，手动闭合S1，CO2达到定值闭合S2。只有S1闭合，CO2达到定值电动机才工作，下列图中，哪个电路图是正确的（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】A．图中两开关并联后与通风机M串联。只要其中一个开关闭合，通风机M就可以工作，故A错误；B．图中开关S1、通风机M串联后开关S2并联。S1闭合，通风机M就可以工作，S2闭合，通风机M被短路，故B错误；C．图中开关S1、通风机M、开关S2并联。只要其中一个开关闭合，通风机M被短路，故C错误；D．图中开关S1、通风机M、开关S2串联。两开关同时闭合，通风机M才可以工作，故D正确。故选D。2．（2021·吉林中考真题）某兴趣小组设计了酒精浓度检测仪的模拟电路，如图所示的电路图中，电源电压保持不变，0R是定值电阻，R是气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，能实现酒精气体浓度越大，电压表示数越大的电路图是（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】要实现酒精气体浓度越大，电压表示数越大，因为串联分压，所以需要两电阻串联，R是气敏电阻，它的阻值随酒精气体浓度的增大而减小，根据串联分压规律，酒精气体浓度越大气敏电阻分压越小，电压表示数越大，所以电压表和R0并联，故ACD不符合题意，B符合题意。故选B。3．（2021·内蒙古通辽市）小强把台灯的插头插在插座上，插座上有一个开关1S和一个指示灯1L，台灯开关和灯泡分别用2S、2L表示，当只闭合2S时，台灯不发光，当只闭合1S时，指示灯发光，再闭合2S时，台灯发光。下列设计的电路符合要求的是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】A．图中指示灯、台灯、两开关串联，只有两开关同时闭合，指示灯、台灯才能亮，故A不符合题意；B．图中指示灯、台灯并联，开关S1控制指示灯，开关S2控制台灯，开关S1闭合指示灯亮，开关S2闭合台灯亮，故B不符合题意；C．图中S2与台灯串联后与开关S1并联，再与指示灯串联，开关S1闭合台灯被短路，故C不符合题意；D．图中S2与台灯串联后与指示灯并联，再与开关S1串联，当只闭合2S时，台灯不发光，当只闭合1S时，指示灯发光，再闭合2S时，台灯发光，古D符合题意。故选D。4．（2021·四川攀枝花市）下图所示四个电路图中，能正确测量通过灯L1电流的电路是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】A．如图，两个灯泡并联，电流表测量通过灯L1的电流，但正负接线柱反接，故A不合题意；B．如图，两个灯泡并联，电流表测量通过干路的电流，故B不合题意；C．如图，两个灯泡并联，电流表测量通过灯L1的电流，正负接线柱连接正确，故C合题意；D．如图，两个灯泡并联，电流表测量通过灯L2的电流，故D不合题意。故选C。5．（2021·广西贺州市）如图所示，所有开关都闭合时，下列电路属于串联电路的是（）。A．B．C．D．【答案】A。【解析】A．电压表相当于断路，开关闭合后，故两灯泡首尾相连，故是串联，故A符合题意；B．两电阻存在多条支路，两电阻并联，故B不符合题意；C．开关都闭合后，存在两条支路，故是并联，故C不符合题意；D．开关都闭合，存在两条支路，是并联，故D不符合题意。故选A。6．（2021·湖南常德市）“践行低碳环保，倡导绿色出行”，常德市城区共享单车、共享电动车、电动公共汽车为市民的绿色出行提供了方便。电动公共汽车的动力来源于电动机，前后两门（电路开关）中任意一个门没有关闭好，电动公共汽车都无法行驶。图中符合要求的电路是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】A．若后门没有关好，汽车可以行使，后门关好后，电动机短路，无法行驶，故A不符合题意；B．若后门没有关好，汽车可以行使，后门关好后，电动机短路，无法行驶，故B不符合题意；C．只有前门和后门同时关上，故C符合题意；D．前门或者后门只要关上一个，汽车就行使，故D不满足题意。故选C。7．（2021·广西南宁市）为加强疫情防控、保护师生安全，学校在校门口设立了红外人脸识别测温系统。若人脸识别通过，开关1S闭合；若红外测温数值在正常范围内，开关2S闭合。只有两个条件都满足时，系统才会启动电动机打开闸门放行。图中电路设计符台要求的是（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】只有当人脸识别通过、体温在正常范围都满足时，系统才会启动电动机打开闸门，当人脸识别不通过或体温不正常时，闸门就不会打开，这说明两个开关是相互影响的，所以两个开关是串联的，故B正确，ACD错误。故选B。8．（2021·山东临沂市）临沂是“中国物流之都”，仓储管理尤为重要。某仓库管理员设计了一个电路，确保无论前后门来人按下开关，电铃都会响起，但代表前后门的灯会分别被点亮。下列四种设计，最佳的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】无论前后门来人按下开关，电铃都会响起，但代表前后门的灯会分别被点亮，电铃最好放在干路上，两个灯并联，各用一个开关控制，比使用两个电铃更加简便，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。9．（2021·湖南长沙市）玩具警车的简化电路主要由电动机和灯泡组成，下面的设计图中电路安全且电动机和灯泡都能独立工作的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】电路安全且电动机和灯泡都能独立工作，说明电动机和灯泡时并联。A．电动机和灯泡是串联，故A不符合题意；B．灯泡不能独立工作，故B不符合题意；C．电动机和灯泡时并联，且安全，故C符合题意；D．电动机和灯泡时并联，但是开关S闭合后，电路短路，故D不符合题意。故选C。10．（2021·四川广安市）有一种智能锁，需要通过“密码+人脸”两次识别成功才能开锁。密码识别成功时仅1S闭合，灯L发光，照亮人脸进行识别，但不开锁，人脸识别成功后2S才会闭合，电动机M工作，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】由题可知，1S闭合，灯L发光，但电动机不工作，2S闭合，电动机M工作，所以灯和电动机并联，且S1在干路，故ABD不符合题意，C符合题意。故选C。11．（2021·浙江宁波市）使用电风扇时，有时候因为忘记断开风扇开关S而浪费能源。小宁在父母指导下对风扇电路进行了改装：加装一个红外感应开关S1和指示灯L。加装后，若S断开，指示灯和风扇都不工作；当S闭合时，L工作，此时当红外感应装置感应到有人时，S1才闭合，风扇工作。小宁设计的电路图可能是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】A．S1闭合，风扇工作，S断开，风扇还工作，故A不符合题意；B．S1闭合，指示灯工作，风扇不工作，S闭合，风扇工作，S断开，指示灯还工作，故B不符合题意；C．当S闭合时，L不工作，只有风扇工作，故C不符合题意；D．当S闭合时，L工作，S1闭合，风扇工作，S断开，指示灯和风扇都不工作，故D符合题意。故选D。12．（2021·浙江金华市）电热蚊香器是一种常用的除蚊工具，当蚊香器接上电源，需要闭合开关S，才能使指示灯L发光，发热体工作。现由于某种原因指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作。则下列电路连接方式符合要求的是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】由题意知，当开关闭合时，指示灯L和发热体同时工作，但指示灯断路时，发热体依然正常工作，说明指示灯和发热体并联在电路中，开关在干路上同时控制两个用电器，故ABC不符合题意，D符合题意。故选D。13．（2021·重庆中考真题）“工夫茶”是融精神、礼仪、沏泡技艺为一体的茶道形式，图是泡“工夫茶”用的电茶炉，在电路中用R1和R2代表消毒锅和煮水壶，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，但不能同时加热，电路中符合要求的是（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】A．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1、S2都闭合时两电阻可以同时工作，故A不符合题意；B．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1闭合时两电阻可以同时工作，故B不符合题意；C．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，开关S1为单刀双掷开关，只能使R1和R2中的一个接入电路，则R1和R2不能同时加热，故C符合题意；D．电路图中，当闭合开关S后，R1和R2才能工作，当开关S1断开时两电阻可以同时工作，故D不符合题意。故选C。14．（2021·重庆中考真题）小杨同学仔细观察了一间普通教室的照明电路，每盏电灯规格相同且都能正常发光，每个开关都能控制两盏电灯，图所示的电路图中符合要求的是（）。A．B．C．D．【答案】B。【解析】由题意可知，每盏灯正常工作的电压均为220V，要四盏灯全部正常发光，则它们之间的连接方式只能是并联；每个开关都能独立控制两盏灯，则开关应接在控制两盏灯的干路上，故B符合题意，ACD不符合题意。故选B。15．（2021·湖南衡阳市）常用智能手机是通过指纹开关S1或密码开关S2来解锁的，若其中任一方式解锁失败后，锁定开关S3均会断开而暂停手机解锁功能，S3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（）。A．B．C．D．【答案】C。【解析】由题意知开关S1或开关S2均可接通电路，所以S1、S2并联，开关S3断开手机解锁功能暂停，说明S3位于电路干路。故C项符合题意。16．（2021·黑龙江中考真题）下列电路中电压表测量R2两端电压，且电路连接正确是（）。A．B．C．D．【答案】D。【解析】A．如图：电流表并联在电路中，把R2、电压表短路，故A错误；B．如图：电压表串联在电路中，电流表并联在了电路中，故B错误；C．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R1两端的电压，故C错误；D．如图：R1、R2两电阻串联，电压表测R2两端的电压，故D正确。故选D。17．（2021·四川凉山彝族自治州）某保密室有三道门，关上一道门相当于闭合一个开关。只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光。请设计出符合要求的电路图画在虚线的方框内，并根据所设计的电路图在图中用笔画线将实物连接成符合要求的电路。（要求：连线不能交叉，线头接在接线柱上。）______、______【解析】只要有一道门没有关上红色和绿色的指示灯都会发光。当三道门都关上时，红灯会熄灭，只有绿灯会发光，即两灯串联，开关闭合时将红灯短路，如图所示：将电路图接成实物图，如图所示：18．（2021·陕西中考真题）楼道里常用一种自动控制的照明灯：楼道光线充足时无论是否有声音，照明灯都不发光；光线很暗并且有一定响度的声音时，照明灯就发光（光线很暗时光控开关闭合；有一定响度的声音时，声控开关闭合）。请根据以上要求在虚线框内将图中的电路连接完整。（____）【解析】题干要求在无光或灯管较暗且有声音时灯泡才发光，而其它情况均不发光，所以需同时满足两个条件才行，根据题干条件，即两个开关均闭合时小灯泡才发光，由此可以推断出两个开关是与小灯泡串联的，据此连接电路图，如图所示：19．（2021·贵州安顺市）如图所示实物电路，请用笔画线代替导线按要求完成电路连接。要求：灯L1、L2串联，电压表只测量L1两端的电压，不考虑电压表量程的选择，导线不交叉。【解析】由题意知，灯L1、L2串联，所以将灯L1、L2首尾连接，电压表测灯L1两端的电压,所以电压表与L1并联，电路连接如图所示：。二、2020年真题1．（2020•淄博）小明要设计一款电热水壶，能实现自动抽水和加热，且抽水和加热能独立操作。下列符合要求的电路是（）。A．B．C．D．【答案】A。【解析】A、电动机M与R并联，每个开关与一个电路元件串联，抽水和加热互不影响，A正确；BC、S1控制整个电路，只有闭合S1，M（R）工作时，再闭合S2，R（M）才能工作，不符合题意；D、S1控制整个电路，两用电器串联，只闭合（断开）S1，M和R同时工作（停止工作）；再闭合S2，M短路，M不能工作，只有R工作，不符合题意；故选：A。2．（2020•河池）如图所示，若要使R1、R2并联，则（）。A．只闭合S1B．只闭合S3C．只闭合S2、S3D．只闭合