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【分析】
这道题是结合电路开关状态、欧姆定律和图像信息的电学计算题，解题思路可以分三步梳理：
1. 第一问求电源电压：先观察只闭合S₁的电路状态，此时只有定值电阻R₁单独接入电路，已知R₁的阻值和对应的电流，直接用欧姆定律U=IR就能算出电源电压，注意先把电流的单位毫安换算为安培。
2. 第二问求对应空气湿度：闭合S₂后，R₁和R₂并联，电流表测干路总电流，并联电路各支路独立工作，R₁的电流不会发生变化，用干路总电流减去R₁的电流就能得到通过R₂的电流，再结合已经算出的电源电压，用欧姆定律算出此时R₂的阻值，最后对照图乙的R₂-湿度图像，找到该阻值对应的湿度即可。
3. 第三问求湿度20%时的电流：先从图乙中读取湿度为20%时对应的R₂阻值，并联电路中R₁两端电压始终等于电源电压，所以通过R₁的电流保持不变，算出此时通过R₂的支路电流，两个支路电流相加就是干路电流表的示数。
【解析】
（1）只闭合开关S₁时，电路为R₁的简单电路，电流I₁=100mA=0.1A，
根据欧姆定律可得电源电压：
$U=I_1R_1=0.1\ \mathrm{A} × 200\ \Omega=20\ \mathrm{V}$
（2）再闭合开关S₂后，R₁与R₂并联，电流表测干路总电流I=200mA=0.2A，
并联电路各支路互不影响，通过R₁的电流仍为I₁=0.1A，
根据并联电路电流规律，通过R₂的电流：
$I_2=I-I_1=0.2\ \mathrm{A}-0.1\ \mathrm{A}=0.1\ \mathrm{A}$
此时R₂的阻值：
$R_2=\dfrac{U}{I_2}=\dfrac{20\ \mathrm{V}}{0.1\ \mathrm{A}}=200\ \Omega$
对照图乙的R₂随湿度变化的图像，R₂=200Ω对应的空气湿度为60%。
（3）由图乙可知，空气湿度为20%时，R₂的阻值$R_2'=400\ \Omega$，
并联电路中R₁两端电压始终等于电源电压，因此通过R₁的电流仍为$I_1'=I_1=0.1\ \mathrm{A}$，
此时通过R₂的电流：
$I_2'=\dfrac{U}{R_2'}=\dfrac{20\ \mathrm{V}}{400\ \Omega}=0.05\ \mathrm{A}$
干路电流即电流表示数：
$I'=I_1'+I_2'=0.1\ \mathrm{A}+0.05\ \mathrm{A}=0.15\ \mathrm{A}$
【答案】
(1) $20\ \mathrm{V}$ (2) $60\%$ (3) $0.15\ \mathrm{A}$
【知识点】
欧姆定律应用；并联电路特点；图像信息读取
【点评】
本题属于基础电学综合计算题，核心考点清晰，解题的关键是准确区分不同开关状态下的电路结构，利用并联电路支路独立工作的特点简化计算，同时要能正确从给定的特性图像中提取对应物理量的数值，注意电流单位的换算，整体计算量小，适合巩固欧姆定律和并联电路的相关知识点。
【难度系数】
0.7

【分析】
解题时首先要理清电路结构：第一步先判断R₁和R₂的连接方式，明确两个电表各自的测量对象；第二步结合题目给出的两个特殊条件：力敏电阻R₁阻值与所受压力成反比、R₂是均匀电阻丝电阻与长度成正比，再结合液体重力等于力敏电阻受到的压力，分别推导出电压表示数U、电流表示数I和液体深度h、液体密度ρ的关系式；第三步计算U/I的比值，消去中间变量h，最终得到ρ和U/I的函数关系，即可判断对应的图像类型。
【解析】
1. 判断电路连接：由电路图可知，R₁与R₂并联，电源电压恒定。电流表测量通过R₁的电流，电压表测量电阻丝R₂上AP段的电压，R₂的全部电阻始终接入并联电路中，因此通过R₂的总电流保持不变。
2. 推导电压表示数U的表达式：设液体深度为h，由于R₂电阻与对应长度成正比，可得AP段电阻$R_{AP}=kh$（k为比例常数），设R₂总电阻为$R_2$，电源电压为$U_源$，则通过R₂的电流$I_2=\frac{U_源}{R_2}$，因此电压表示数：
$U=I_2 R_{AP}=\frac{U_源}{R_2} · kh$
3. 推导电流表示数I的表达式：力敏电阻受到的压力等于筒内液体的重力，即$F=G=\rho V g=\rho S h g$（S为筒的横截面积）。已知R₁阻值与所受压力成反比，即$R_1=\frac{k'}{F}=\frac{k'}{\rho S h g}$（k'为比例常数），根据欧姆定律，通过R₁的电流即电流表示数：
$I=\frac{U_源}{R_1}=\frac{U_源 \rho S h g}{k'}$
4. 推导$\frac{U}{I}$的表达式：将U和I代入比值，消去中间变量h：
$\frac{U}{I}=\frac{\frac{U_源 kh}{R_2}}{\frac{U_源 \rho S h g}{k'}}=\frac{k k'}{\rho S g R_2}$
整理可得$\rho · \frac{U}{I}=\frac{k k'}{S g R_2}$，右侧所有量均为定值，说明液体密度ρ与$\frac{U}{I}$成反比关系，对应图像为反比例函数曲线，因此选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点；欧姆定律；密度公式应用
【点评】
本题属于结合力敏传感器的动态电路推导类问题，易错点是误认为滑片移动会改变R₂接入电路的总电阻，实际上R₂全程全部接入电路，滑片仅改变电压表的测量范围。解题核心是通过引入比例常数，逐步消去中间变量液体深度h，最终得到两个目标物理量的函数关系，对学生的数理结合推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.3

【分析】
解题时首先要理清电路结构：第一步先判断R₁和R₂的连接方式，明确两个电表各自的测量对象；第二步结合题目给出的两个特殊条件：力敏电阻R₁阻值与所受压力成反比、R₂是均匀电阻丝电阻与长度成正比，再结合液体重力等于力敏电阻受到的压力，分别推导出电压表示数U、电流表示数I和液体深度h、液体密度ρ的关系式；第三步计算U/I的比值，消去中间变量h，最终得到ρ和U/I的函数关系，即可判断对应的图像类型。
【解析】
1. 判断电路连接：由电路图可知，R₁与R₂并联，电源电压恒定。电流表测量通过R₁的电流，电压表测量电阻丝R₂上AP段的电压，R₂的全部电阻始终接入并联电路中，因此通过R₂的总电流保持不变。
2. 推导电压表示数U的表达式：设液体深度为h，由于R₂电阻与对应长度成正比，可得AP段电阻$R_{AP}=kh$（k为比例常数），设R₂总电阻为$R_2$，电源电压为$U_源$，则通过R₂的电流$I_2=\frac{U_源}{R_2}$，因此电压表示数：
$U=I_2 R_{AP}=\frac{U_源}{R_2} · kh$
3. 推导电流表示数I的表达式：力敏电阻受到的压力等于筒内液体的重力，即$F=G=\rho V g=\rho S h g$（S为筒的横截面积）。已知R₁阻值与所受压力成反比，即$R_1=\frac{k'}{F}=\frac{k'}{\rho S h g}$（k'为比例常数），根据欧姆定律，通过R₁的电流即电流表示数：
$I=\frac{U_源}{R_1}=\frac{U_源 \rho S h g}{k'}$
4. 推导$\frac{U}{I}$的表达式：将U和I代入比值，消去中间变量h：
$\frac{U}{I}=\frac{\frac{U_源 kh}{R_2}}{\frac{U_源 \rho S h g}{k'}}=\frac{k k'}{\rho S g R_2}$
整理可得$\rho · \frac{U}{I}=\frac{k k'}{S g R_2}$，右侧所有量均为定值，说明液体密度ρ与$\frac{U}{I}$成反比关系，对应图像为反比例函数曲线，因此选项D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点；欧姆定律；密度公式应用
【点评】
本题属于结合力敏传感器的动态电路推导类问题，易错点是误认为滑片移动会改变R₂接入电路的总电阻，实际上R₂全程全部接入电路，滑片仅改变电压表的测量范围。解题核心是通过引入比例常数，逐步消去中间变量液体深度h，最终得到两个目标物理量的函数关系，对学生的数理结合推导能力有一定要求。
【难度系数】
0.3

【分析】
首先梳理电路结构：图甲中R₀与Rg并联，电流表测量通过R₀的电流，恒流电源输出总电流恒定为1A。
第(1)问：M漏气时，N内部气压逐渐升高，结合图乙可知气压p越大，Rg的阻值越小。并联电路总电阻随其中一条支路电阻减小而减小，由于恒流电源总电流不变，并联部分的电压U=I总R并会随之减小，R₀是定值电阻，由I=U/R₀可知电流表示数会减小。
第(2)问：已知电流表当前示数为0.6A，先根据并联电路总电流等于支路电流之和，算出通过Rg的电流，再由欧姆定律得到并联部分的电压，进而求出此时Rg的阻值；再根据图乙给出的两个坐标点，推导得到Rg与p的一次函数关系式，代入当前Rg的数值即可算出对应的气压p。
第(3)问：先分别推导真空时（p=0，Rg=80Ω）的电流I₀，和4h后（对应Rg=45Ω）的电流I₁关于R₀的表达式，将两者作差得到ΔI的表达式，通过代数变形结合基本不等式的极值规律，即可得到ΔI最大时对应的R₀阻值。
【解析】
(1) M漏气过程中，N内气压不断增大，由图乙可知Rg阻值随气压增大而减小，并联总电阻减小，恒流电源总电流恒定为1A，并联部分电压U=I总R并减小，R₀为定值电阻，由I=U/R₀可知电流表示数减小。
(2) 由并联电路电流规律，总电流I总=1A，此时通过R₀的电流I₀'=0.6A，则通过Rg的电流：
$I_g = I_{\mathrm{总}} - I_0' = 1\ \mathrm{A} - 0.6\ \mathrm{A} = 0.4\ \mathrm{A}$
并联部分两端电压：
$U = I_0' R_0 = 0.6\ \mathrm{A} × 30\ \Omega = 18\ \mathrm{V}$
此时压敏电阻的阻值：
$R_g = \frac{U}{I_g} = \frac{18\ \mathrm{V}}{0.4\ \mathrm{A}} = 45\ \Omega$
设$R_g$与$p$的函数关系为$R_g = kp + b$，将$(0, 80\ \Omega)$和$(1.25 × 10^3\ \mathrm{Pa}, 30\ \Omega)$代入：
$80\ \Omega = b$
$30\ \Omega = k × 1.25 × 10^3\ \mathrm{Pa} + b$
解得$k = -0.04\ \Omega/\mathrm{Pa}$，$b=80\ \Omega$，即$R_g = -0.04p + 80\ \Omega$
将$R_g=45\ \Omega$代入得：
$45\ \Omega = -0.04p + 80\ \Omega$
解得$p=875\ \mathrm{Pa}$。
(3) 真空时$p=0$，$R_{g1}=80\ \Omega$，设此时电流表示数为$I_0$，由并联分流规律：
$\frac{I_0}{1\ \mathrm{A} - I_0} = \frac{R_{g1}}{R_0} = \frac{80\ \Omega}{R_0}$
整理得$I_0 = \frac{80\ \mathrm{V}}{R_0 + 80\ \Omega}$。
4h后$R_{g2}=45\ \Omega$，设此时电流表示数为$I_1$，同理：
$\frac{I_1}{1\ \mathrm{A} - I_1} = \frac{R_{g2}}{R_0} = \frac{45\ \Omega}{R_0}$
整理得$I_1 = \frac{45\ \mathrm{V}}{R_0 + 45\ \Omega}$。
电流差值$\Delta I = I_0 - I_1 = \frac{80}{R_0+80} - \frac{45}{R_0+45}$（单位统一省略），通分化简得：
$\Delta I = \frac{35 R_0}{R_0^2 + 125 R_0 + 3600} = \frac{35}{R_0 + \frac{3600}{R_0} + 125}$
由基本不等式，$R_0 + \frac{3600}{R_0} \ge 2\sqrt{R_0 × \frac{3600}{R_0}} = 120\ \Omega$，当且仅当$R_0 = \frac{3600}{R_0}$即$R_0=60\ \Omega$时，分母取得最小值，此时$\Delta I$取得最大值。
【答案】
(1) 减小 (2) $875\ \mathrm{Pa}$ (3) $60\ \Omega$
【知识点】
并联电路分流规律
欧姆定律
函数极值求解
【点评】
本题结合登月服气密性检测的真实情境命题，将恒流电源特性、并联电路规律、欧姆定律与数学代数极值推导相结合，既考查了电路基础知识点的掌握程度，又锻炼了数理结合解决实际问题的能力，第三问的极值推导是本题的难点，对学生的综合应用能力要求较高。
【难度系数】
0.3