15电路设计与评价

备战中考试题解读第一部分必考选择题15电路设计与评价电磁、电能与电路分析选择题题型分析：本题考查电磁、电能与电路分析。通常考查生活世纪情景，需要设计电路，要求选择合适的电路，或是对题中设计的电路进行评价。注重学生的电路分析能力的考查，也与生活生产比较贴近，让学生增强动手能力。因此成为必考题。常见于杭州中考的第16或17题，在全省各地也几乎是必考题。一、单选题1．（2021·宁波）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】①当S闭合后，灯泡L肯定工作，但是风扇不一定工作，即二者不相互影响，应该为并联；

②S断开，指示灯和风扇都不工作，则S控制所有用电器，即它在干路上；当S和S1都闭合时，风扇工作，则开关S1只能控制风扇，即它和风扇串联在同一支路上，如下图所示：

故D正确，而A、B、C错误。故选D。2．（2021·金华）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】①指示灯断路不亮，但发热体依然能正常工作，可见指示灯和发热体不相互影响，它们为并联；

②闭合开关后，指示灯和发热体都能工作，可见它控制所有用电器，即开关在干路上，如下图所示：

故选D。3．（2021·绍兴）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。当电动车上的信号接收器(S1)接收到信号,再转动电动车钥匙(S2),车才能正常启动。下列电路符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】由题干可知，该电路要满足两个开关都闭合后电路才能正常使用；

A、串联电路，只有两个开关都闭合，电动机才能工作；故A正确；

B、闭合S1电动机就可以工作，闭合S2后电路短路；故B错误；

C、闭合S1电动机即可开始工作，闭合S2后电路短路；故C错误；

D、S1和S2任意闭合一个电动机都能工作；故D错误；故答案为：A。4．（2021·嘉兴）如图是“静电章鱼”实验，用比塑料易失去电子的毛皮分别摩擦塑料丝和塑料管，然后把塑料丝往空中抛出后将塑料管放在下面，此时塑料丝静止在空中形状像章鱼。下列分析正确的是（）A．塑料丝与塑料管带异种电荷后吸附在一起B．塑料丝间带同种电荷相互排斥而呈章鱼状C．塑料管经毛皮摩擦得到电子后带正电D．塑料管得到的电子数等于毛皮两次失去的电子总数【答案】B【解析】塑料丝和塑料管都比毛皮容易失去电子，则它们与毛皮摩擦后都会带正电。根据“同种电荷相互排斥”可知，塑料丝之间相互排斥而形成章鱼状，塑料丝与塑料管之间相互排斥从而使塑料丝悬浮在空中，故A错误，B正确；

塑料管经毛皮摩擦失去电子而带正电，故C错误；

塑料管得到的电子数只等于毛皮与它摩擦时失去的电子数，故D错误。故选B。5．（2021·丽水）今年“五一”假期、铁路接触网遭异物侵扰的新闻多次上热搜。铁路部门有明确规定：在高铁线路两侧各500米范围内，不得升放风筝。若导电性能好的金属丝风筝线散落在高铁接触网(高压电路)上，会造成短路而使动车组失去动力。下列电路能解释上述现象的是（）A．B．C．D．【答案】D【解析】在正常情况下，动车组接在火线和零线之间，因为有电流通过，所以动车组可以正常运行。如果风筝线搭在火线上，由于风筝线几乎没有电阻，所以电流全部从风筝线流入大地，从而将动车组短路，导致列车停止运行，如下图所示，故D正确，而A、B、C错误。

故选D。6．某熨烫机电路主要由发热体、熔丝、控制开关盒等组成，其连接如图所示，其中控制开关盒内有开关、指示灯和分压保护电阻等元件。当该熨烫机接入家庭电路后，闭合开关，指示灯发光，发热体工作。现由于某种原因熔丝熔断，发热体不工作，但指示灯仍发光。下列控制开关盒内元件的连接方式符合要求的是（）A．B．C．D．【答案】B【解析】【分析】对四个选项中的电路进行分析，哪个符合题目的要求，那么它就是正确选项。【解答】A.如下图所示：当开关闭合后，灯泡和加热体同时被短路，它们都不能正常工作，故A错误；

B.如下图所示：灯泡与分压电阻在一条支路上，熔丝和发热体在一条支路上，二者并联不相互影响，因此熔丝断时发热体停止工作，而灯泡正常发光，故B正确；

C.如下图所示：发热体和分压电阻、灯泡并联，即灯泡单独接在电源上，会由于电压过大被烧毁，故C错误；

D.如下图所示：当开关闭合后，熔丝和发热体所在的支路被短路，它们不能工作，故D错误。

故选B。7．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】A.当螺丝松动时，电路断开，小灯泡熄灭而不是报警，故A不合题意；

B.灯泡与螺丝串联，当螺丝正常时，整个电路会发生短路，可能导致电源烧毁，故B不合题意；

C.定值电阻与螺丝并联，然后与灯泡串联。当螺丝正常时，定值电阻被短路，此时灯泡发光报警，故C不合题意；

D.灯泡与螺丝并联，然后与定值电阻串联。当螺丝正常时，灯泡被短路，由于定值电阻的保护，电路正常；当螺丝松动时，定值电阻和灯泡串联，灯泡发光报警，符合要求，故D符合题意。故选D。8．小明家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机，开锁成功。下列电路设计符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】A.当开关S1闭合时，发生器被接通发出声音，由于开关S2还未闭合，所以电动机不能工作，因此不能开锁。当输入指纹开关S2闭合时，电动机被接通，智能锁被打开，故A符合题意；

B.当输入密码开关S1闭合时，发生器不能被接通，因此不发声，故B不合题意；

C.无论是输入指纹闭合开关S2，还是输入密码闭合开关S1，发生器都能发声，电动机都能同时工作而开锁，故C错误；

D.只要输入密码闭合开关S1，电动机就能工作打开智能锁，故D不合题意。故选A。9．（2020·绍兴）某款感应式垃圾桶如图所示，其工作原理如下：启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，此时指示灯亮起；扔垃圾时只需将手伸到感应区上方一定距离内，感应开关自动闭合，动力装置工作，垃圾桶盖缓缓打开；手离开5秒后动力装置会控制桶盖闭合，然后感应开关自动断开，下列电路符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】启动开关闭合后，垃圾桶才能正常使用，所以启动开关是总开关，控制指示灯和动力装置；启动开关闭合，指示灯亮，而感应开关闭合，动力装置才开始工作，所以指示灯与动力装置并联，且感应开关只控制动力装置；故C符合题意；故答案为：C。10．（2020·嘉兴）为了减少碳排放，国家大力推行电动汽车。电动汽车的速度由流经电动机的电流大小控制，当驾驶员向下踩“油门”踏板时，改变接入电路的变阻器阻值，车速变大。下列是该电动汽车的模拟电路，其中符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】电动车的车速由电动机的转速决定，而电动机的转速由通过它的电流大小决定，电流的大小依靠变阻器的阻值改变，因此变阻器和电动机相互影响，应该串联，故C、D错误；

当驾驶员向下踩“油门”踏板时，车速变大，电流变大，变阻器的阻值减小，因此变阻器使用的是下半部分，故A正确，而B错误。故选A。11．（2019·嘉兴）如图是小明按设计连接的铅笔芯变阻器电路，将导线a固定在铅笔芯一端，闭合开关后，把导线b沿铅笔芯向右移动，灯泡变亮。则他设计的电路图是（）A． B．C． D．【答案】B【解析】因为铅笔芯影响灯泡的亮度变化，所以它们应该串联；灯泡变亮，说明电流变大，电阻变小，根据导线b向右移动可知：接入电路的是铅笔芯滑片右边的部分，故B正确，而A、C、D错误故选B。12．（2021·婺城模拟）某种电子测温枪靠近被测者额头，只闭合测温开关S1时，热敏电阻R工作，测温枪显示被测者额头温度：因环境因素导致看不清示数时，再闭合开关S2，显示屏补光灯泡L发光：当测温开关S1断开S2闭合时，灯泡L不发光。关于热敏电阻R与补光灯泡L在电路中的连接方式，图中的电路符合要求的是()A． B．C． D．【答案】A【解析】①热门电阻工作时，灯泡可以发光也可以不发光，即二者不相互影响，为并联；

②闭合测温开关S1时，只有热敏电阻R工作；当测温开关S1断开时，灯泡L不发光，说明开关S1同时控制热敏电阻和灯泡，即它在干路上；

③开关S1闭合后，再闭合S2，灯泡发光，说明S2只能控制灯泡，则二者串联在同一支路，如下图所示：故选A。13．（2021·婺城模拟）如下图所示，旅客进入火年站通过刷脸机，当身份信息和人脸信息都符合时，电动机转动打开闸门，才能进入火车站。小金设计了电路模拟刷脸机，能达到相同效果的电路图是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】根据题目描述可知，当只有身份信息开关或人脸信息开关单独闭合时，闸门都不能打开，说明这两个开关相互影响，则它们串联，如下图所示：

故选A。14．（2021·南湖模拟）如图是一只猫形的电动玩具，在它的体内有电池，猫的一只“手”相当于开关。向下压猫“手”，猫脸上有两只小电灯会一起发光、同时音乐响起。下列四幅表示其内部连接的电路图中，错误的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】A.两个灯泡并联，开关与其中一个灯泡串联，扬声器在干路上。当开关没有闭合时，灯泡与扬声器串联，此时有一个灯泡发光，扬声器发声，故A错误符合题意；

B.扬声器先与一个灯泡串联，然后二者再与另一个灯泡并联，开关在干路上。断开开关时，灯泡不发光，音乐不响；闭合开关后，两个灯泡发光，扬声器响，故B正确不合题意；

C.两个灯泡并联，开关和扬声器在干路上。断开开关时，灯泡不发光，音乐不响；闭合开关后，两个灯泡发光，扬声器响，故C正确不合题意；

D.两个灯泡先串联，然后再与扬声器并联，开关在干路上。断开开关时，灯泡不发光，音乐不响；闭合开关后，两个灯泡发光，扬声器响，故D正确不合题意。故选A。15．（2021·金华模拟）某小区门禁系统能识别本小区车牌，自动闭合“智能”开关，使电动机通电抬起道闸；也可以手动闭合“手动“开关，使电动机通电抬起道闸。光线较暗时“光控”开关自动闭合，提供照明，以下简化电路符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】①电动机白天工作时，灯泡不发光，则二者不相互影响，应该为并联；

②“光控”开关只能控制照明灯，则它与灯泡串联在同一支路上；

③“智能”开关和“手动”开关，二者都能控制电动机，即二者不相互影响，则它们并联。因为它们只能控制电动机，因此它们并联后再与电动机串联在同一支路上，如下图所示：​​故选A。16．（2021·普陀模拟）某同学家中新购置一台扫地机器人，如图所示。整个智能电路系统(主要包括电机M和发声器S)的通断可以通过手动控制开关S或远程控制开关Sz实现。以下简化电路图符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】C【解析】①电机M工作时，发生器S可能工作也可能不工作，则二者不相互影响，应该为并联；

②两个开关都能单独控制智能电路的工作，则二者不相互影响，应该为并联，如下图所示：故选C。17．（2021·慈溪模拟）小科家的智能锁需通过“密码+指纹”两次识别成功才能开锁。第一次识别成功时S1闭合，发声器S发出声音，但不开锁；第二次识别成功时S2闭合，有电流通过电动机M，开锁成功。下列电路设计符合要求的是()A． B．C． D．【答案】A【解析】①当发生器工作时，电动机可以工作也可以不工作，即二者不相互影响，那么二者并联；

②根据题目描述可知，当开关S1断开时，发生器和电动机都不工作，则它应该在干路上。

③当开关S1闭合后，再闭合S2，电动机才能工作，那么开关S2只能控制电动机，即二者串联在同一支路上，如下图所示：故选A。18．（2021·婺城模拟）细心的小俊发现，公交车后门左右扶杆上各装有一个相当于开关的按钮。当乘客按下任按钮时，铃声响起，提醒司机有人要下车。下图中符合以上要求的是()A． B．C． D．【答案】C【解析】乘客按下任意一个按钮时，铃声都会响起，即两个开关不相互影响，则它们并联；通过两个开关的电流都要经过电铃，则电铃在干路上，故C正确，而A、B、D错误。

故选C。19．（2021·鹿城模拟）某智能音箱，接通电源，闭合开关S1，灯发光，但无音乐，再用手在音箱上方晃动，开关S2就会自动闭合，音箱播放音乐；只闭合S2，不能播放音乐。下列电路设计符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】①根据题目描述可知，当灯发光时，音响可以播放音乐，也可以不播放音乐，即二者不相互影响，因此灯泡与音响并联；

②根据题目描述可知，开关S2只能控制音响，因此它与音箱串联在同一支路上；

③只有开关S1闭合，灯泡和音箱才能工作，因此它在干路上，如下图所示：

故A正确，而B、C、D错误。故选A。20．某小区门禁系统能识别本小区车牌，自动闭合“智能”开关，使电动机通电抬起道闸；也可以手动团合“手动“开关，使电动机通电抬起道闸。光线较略时“光控“开关自动闭合，提供照明，以下简化电路符合要求的是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】①根据题目描述可知，只有光线较暗时，照明灯才开始工作，而电动机可以24小时工作，二者不相互影响，即照明灯和电动机并联；

②光控开关只控制照明灯，而不控制电动机，因此光控开关与照明灯串联在同一支路上；

③控制电动机的手动开关坏了，也不影响智能开关的工作，因此两个开关应该并联，然后与电动机串联在同一支路上，如下图所示：故选A。21．小明仿照楼道灯自动开关的原理，对爷爷卧室的电灯安装了光控开关(装在室外，夜晚无光时闭合)、声控开关(有声音自动闭合，无声2分钟后自动断开)的自动开关电路。另加装一个手动开关，必要时能使电灯常亮。下面符合要求的电路是（）A． B．C． D．【答案】A【解析】（1）白天时光控开关断开，即使声控开关闭合，电灯也不亮；晚上时，光控开关闭合，但是声控开关不闭合，电灯也不亮，可见两个开关相互影响，那么它们串联；

（2）无论上面的两个开关是否闭合，只要手动开关闭合，灯泡就能发光，这说明手动开关与上面两个开关不相互影响，即手动开关与上面两个开关并联，如下图所示：故选A。22．（2020·路桥模拟）如图所示，电动独轮车是新一代代步工具，它体形小巧、携带方便，而且依靠电力驱动，低碳环保，越来越受到年轻人的喜爱。某品牌独轮车工作原理：当电源开关S1闭合时指示灯亮起，人站在独轮车上开关S2自动闭合，电动机才能启动，开始运动。下列电路设计符合上述要求的是()A． B．C． D．【答案】C【解析】（1）根据题目描述可知，当指示灯亮时，电动机可以工作也可以不工作，那么二者不相互影响，因此它们为并联关系；

（2）当开关S1闭合时只有指示灯亮，再闭合开关S2时，电动机才开始启动，即如果开关S1不闭合，二者都不能工作，因此开关S1在干路上。由于开关S2只能控制电动机，不能控制指示灯，所以它应和电动机在同一支路上。如下图所示：故选C。23．（2020·玉环模拟）电脑工作时会发热，当升温到一定值时，温控开关S1自动闭合，风扇Ｍ启动，加快散热从而保护电脑。如果断开电源总开关S2，风扇Ｍ和其他工作系统同时停止工作。符合上述要求的电路是()A． B．C． D．【答案】B【解析】（1）根据题目描述可知，当工作系统运行时，风扇可以工作也可以不工作，那么二者不相互影响，因此它们是并联关系；

（2）如果断开电源总开关S2，风扇Ｍ和其他工作系统同时停止工作，说明它控制所有用电器，即在干路上。只有温控开关S1闭合时，风扇才会启动，那么它只能控制风扇，应该和风扇串联在同一支路上，如下图所示：故选B。24．（2020·定海模拟）可调光的LED台灯，因其频闪小，有利于保护视力而深受欢迎。LED台灯无法通过改变电路中的电阻来调光，可通过改变触碰触摸开关的次数来控制灯的开、关和亮度，其实质是改变工作的LED灯的灯珠个数，从而调节其亮度，触摸开关由复杂的电子线路组成，可通过触摸控制多条电路的通断。下列简化电路中与该LED灯的工作情况相符的是()A． B．C． D．【答案】B【解析】根据题意可知，如果其中任意一组灯珠损坏，其它组灯珠正常发光，可见，它们不相互影响，因此不同组灯珠是并联的。由于触摸开关可以切换不同之路的供电情况，所以这个开关更像是一个单刀双掷开关，它必须与两个支路都有连接才行，且一端接支路，另一端接干路。故选B。25．如图所示的电路中，将开关S闭合，灯L1和灯L2均发光，下列说法中正确的是()A．灯L1和灯L2串联B．灯L1和灯L2两端的电压一定相等C．通过灯L1的电流与通过灯L2的电流一定相等D．通过等L1的电流与通过电源的电流一定相等【答案】B【解析】A、由实物图可知，该电路存在分支，是并联电路；故A错误；

B、并联电路中各支路电压相等，所以两灯的电压都相等；故B正确；

C、灯泡的规格不知道，如果规格相同，在电压相同时，通过两个小灯泡的电流相等，规格不同，通过的电流则不同；故C错误；

D、并联电路，干路电流等于各支路电流之和，所以通过L1的电流和通过电源的电流肯定不相等；故D错误；故答案为：B。26．（2020·温州模拟）如图甲为坐位体前屈测量示意图，测试时需要从刻度尺上读数。小博利用电压表等实验器材对该测量仪进行改进，改进后电压表示数与长度变化关系如图乙所示。则他设计的电路是（）

A． B．C． D．【答案】B【解析】根据图乙可知，当长度增大时，电压表的示数减小。

A.电阻丝与定值电阻R串联，电压表测电阻丝的电压。向左推动时，变阻器的阻值增大，根据“串联电路中，电压的分配与电阻成正比”可知，此时电压表的示数增大，故A错误；

B.电阻丝与定值电阻R串联，电压表测左边电阻丝的电