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B
$R_1$短路或$R_2$断路
②
B
不变
20
【分析】
首先第一步先梳理电路结构：判断电流路径，确认L₁和L₂为并联关系，再逐个明确各电表的测量对象：电压表V并联在电源两端，测电源电压；A₂串联在L₂支路，仅测量L₂的电流；A₁在干路，测量两个灯泡的总电流。接下来结合故障仅出现在L₁或L₂、且只有一个电表示数明显变化的条件，先排除会造成电源短路的支路短路故障，仅对L₁断路、L₂断路两种可能的断路故障分类讨论，筛选出符合题意的故障后，再逐一验证选项即可得到答案。
【解析】
1. 电路基础确认：
由图可知L₁与L₂并联，电源电压保持不变，正常工作时电压表V的示数始终等于电源电压。若任意一个灯泡发生短路，都会直接造成电源短路，两个电流表的示数都会急剧增大，不符合“三个电表中只有一个电表示数明显变化”的要求，因此故障只能是灯泡断路，分两种情况讨论：
① 若L₁断路：电压表V仍测电源电压，示数不变；L₂支路工作不受影响，A₂的示数不变；干路总电流从I₁+I₂变为仅等于L₂的电流I₂，A₁的示数明显变小，该情况完全符合“只有一个电表示数明显变化”的条件。
② 若L₂断路：电压表V仍测电源电压，示数不变；A₂的示数从I₂变为0，明显变小；干路总电流从I₁+I₂变为仅等于L₁的电流I₁，A₁的示数也明显变小，该情况有两个电表示数发生明显变化，不符合题意，直接排除。
2. 选项逐一判断：
A选项：L₁断路时A₂的示数完全不变，因此A₂的示数“一定发生明显变化”的结论不成立，A错误。
B选项：L₁断路时A₁的示数会明显变小，因此A₁的示数“可能发生明显变化”的描述成立，B正确。
C选项：电压表始终并联在电源两端，无论L₁还是L₂断路，电源电压都不会改变，V的示数不可能发生明显变化，C错误。
D选项：正常工作时A₁与A₂的差值等于L₁的电流I₁，符合题意的故障只有L₁断路，此时A₁示数等于A₂示数，差值为0，和原来的I₁不相等，差值必然发生变化，D错误。
【答案】B
【知识点】并联电路电流规律，电路故障分析，电压表使用
【点评】本题的易错点是忽略并联电路支路短路会直接造成电源全短路，不符合题干约束，仅需对断路故障分类讨论，结合“仅一个电表示数明显变化”的条件筛选有效故障后即可快速判断选项，整体逻辑清晰，重点考察并联电路的故障推导能力。
【难度系数】0.4
【分析】
首先梳理电路结构：闭合开关S后，定值电阻R₁和滑动变阻器R₂串联，电压表并联在R₂两端，正常工作时根据串联分压规律，电压表示数必然小于电源电压U₀。现在电压表示数等于U₀，且仅一处故障在R₁或R₂上，我们分两类故障推导：1. 短路类故障：若R₁短路，R₁分压为0，此时R₂两端电压等于电源电压U₀，符合现象；2. 断路类故障：若R₂断路，电压表通过R₁直接连通电源两极，测量电源电压，示数也为U₀，由此得到两种可能的故障。接下来逐一验证三种鉴别方法：①移动滑片时，若R₁短路，电路中只有R₂接入，电压表始终测电源电压，示数保持U₀不变；若R₂断路，电压表始终直接接电源两端，示数也保持U₀不变，无法区分两种故障。②用完好电阻R₀替换R₁：若原故障是R₁短路，替换后R₀和R₂串联，电压表测R₂分压，示数小于U₀；若原故障是R₂断路，替换后电压表仍直接连通电源两极，示数仍为U₀，可以区分故障。③将R₂和电压表位置互换，两种故障下电压表的示数最终都为0，无法区分，因此只有方法②可行。
【解析】
1. 推导故障：
电路中R₁与R₂串联，电压表测R₂两端电压，正常工作时电压表示数小于电源电压U₀。现在电压表示数等于电源电压U₀，仅一处故障且发生在R₁或R₂上：
若R₁短路：R₁相当于导线，不分压，R₂两端电压等于电源电压U₀，符合现象；
若R₂断路：电压表串联在电路中，由于电压表内阻极大，其分得的电压几乎等于电源电压U₀，也符合现象。
因此故障为R₁短路或者滑动变阻器R₂断路。
2. 逐一验证鉴别方法：
① 移动滑动变阻器滑片P：无论故障是R₁短路还是R₂断路，电压表的示数始终等于电源电压U₀，无法区分两种故障，不可行；
② 用完好电阻R₀替换R₁：若原故障是R₁短路，替换后R₀与R₂串联，根据串联分压，电压表示数小于U₀；若原故障是R₂断路，替换后电压表仍直接接在电源两端，示数仍为U₀，可以区分两种故障，可行；
③ 将R₂与电压表位置互换：互换后电路等效，两种故障下电压表示数均为0，无法区分故障，不可行。
因此可行的方法只有②。
【答案】
$R_1$短路或者滑动变阻器$R_2$断路；②
【知识点】
串联电路故障判断，串联分压规律
【点评】
本题是串联电路单故障分析的典型题型，先通过电压表示数等于电源电压的特征锁定两类可能的故障，再逐一验证鉴别方案的可行性，易错点是忽略不同故障下操作后电表示数的变化特征，误判方法①或③可行，解题时需要对每一种可能的故障单独分析操作后的电路状态，避免主观臆断。
【难度系数】
0.3
【分析】
我们需要结合串并联电路的电流、电压特性，以及用电器工作的相互影响规律，逐一验证5个判断的正误：
1. 先分析亮度不同的场景：串联电路电流处处相等，电阻大的灯实际功率更大、亮度更高；并联电路两端电压相等，电阻小的灯实际功率更大、亮度更高，因此亮度不同时两种连接方式都有可能，先判断①的对错。
2. 再分析电流相等的场景：串联电路电流一定处处相等，但如果两个规格完全相同的灯泡并联，两支路的电流也会相等，因此电流相等不能直接判定为串联，判断②的对错。
3. 接着分析断路场景：串联电路各用电器互相影响，一处断路整个电路都不通；并联电路各支路独立工作互不影响，拧下L1后L2仍亮，说明两灯工作互不干扰，据此判断③的对错。
4. 再分析短路场景：如果两灯并联，短路任意一个灯都会直接造成电源短路，另一个灯不会发光；如果两灯串联，短路其中一个灯后总电阻变小，电路电流变大，另一个灯实际功率升高就会变亮，据此判断④的对错。
5. 最后分析电压相等的场景：并联电路各支路两端电压相等，但如果两个规格完全相同的灯泡串联，两灯分得的电压也相等，因此电压相等不能直接判定为并联，判断⑤的对错，最后统计正确结论对应选项即可。
【解析】
我们逐个对5个结论进行验证：
① 闭合S，L1比L2亮：若两灯串联，电流相同，由$P=I^2R$可知，L1电阻更大时实际功率更大，L1更亮；若两灯并联，电压相同，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，L1电阻更小时实际功率更大，L1更亮，因此两灯可能串联也可能并联，①正确。
② 闭合S，测得通过两灯的电流均为0.3A：若两个规格完全相同的灯泡并联，两支路的电流也相等，因此不能判定两灯一定是串联，②错误。
③ 拧下L1，L2仍亮：说明两灯工作互不影响，符合并联电路支路独立工作的特点，因此两灯是并联，③正确。
④ 用导线短路L1，L2变亮：若两灯并联，短路L1会直接造成电源短路，L2不会发光；若两灯串联，短路L1后电路总电阻减小，电源电压不变，电流增大，L2的实际功率$P=I^2R_{L2}$变大，因此L2变亮，可判定两灯串联，④正确。
⑤ 闭合S，测得两灯两端电压均为1.5V：若两个规格完全相同的灯泡串联，两灯分得的电压也相等，因此不能判定两灯一定是并联，⑤错误。
综上，正确的是①③④，对应选项B。
【答案】B
【知识点】串并联电路特点，电功率计算，电路短路特性
【点评】本题考查串并联电路的辨别，易错点是忽略规格相同的特殊灯泡，误以为电流相等就一定是串联、电压相等就一定是并联，解题时要结合断路、短路的不同现象综合判断，排除特殊规格用电器的干扰。
【难度系数】0.6
【分析】
我们需要结合串并联电路的电流、电压特性，以及用电器工作的相互影响规律，逐一验证5个判断的正误：
1. 先分析亮度不同的场景：串联电路电流处处相等，电阻大的灯实际功率更大、亮度更高；并联电路两端电压相等，电阻小的灯实际功率更大、亮度更高，因此亮度不同时两种连接方式都有可能，先判断①的对错。
2. 再分析电流相等的场景：串联电路电流一定处处相等，但如果两个规格完全相同的灯泡并联，两支路的电流也会相等，因此电流相等不能直接判定为串联，判断②的对错。
3. 接着分析断路场景：串联电路各用电器互相影响，一处断路整个电路都不通；并联电路各支路独立工作互不影响，拧下L1后L2仍亮，说明两灯工作互不干扰，据此判断③的对错。
4. 再分析短路场景：如果两灯并联，短路任意一个灯都会直接造成电源短路，另一个灯不会发光；如果两灯串联，短路其中一个灯后总电阻变小，电路电流变大，另一个灯实际功率升高就会变亮，据此判断④的对错。
5. 最后分析电压相等的场景：并联电路各支路两端电压相等，但如果两个规格完全相同的灯泡串联，两灯分得的电压也相等，因此电压相等不能直接判定为并联，判断⑤的对错，最后统计正确结论对应选项即可。
【解析】
我们逐个对5个结论进行验证：
① 闭合S，L1比L2亮：若两灯串联，电流相同，由$P=I^2R$可知，L1电阻更大时实际功率更大，L1更亮；若两灯并联，电压相同，由$P=\frac{U^2}{R}$可知，L1电阻更小时实际功率更大，L1更亮，因此两灯可能串联也可能并联，①正确。
② 闭合S，测得通过两灯的电流均为0.3A：若两个规格完全相同的灯泡并联，两支路的电流也相等，因此不能判定两灯一定是串联，②错误。
③ 拧下L1，L2仍亮：说明两灯工作互不影响，符合并联电路支路独立工作的特点，因此两灯是并联，③正确。
④ 用导线短路L1，L2变亮：若两灯并联，短路L1会直接造成电源短路，L2不会发光；若两灯串联，短路L1后电路总电阻减小，电源电压不变，电流增大，L2的实际功率$P=I^2R_{L2}$变大，因此L2变亮，可判定两灯串联，④正确。
⑤ 闭合S，测得两灯两端电压均为1.5V：若两个规格完全相同的灯泡串联，两灯分得的电压也相等，因此不能判定两灯一定是并联，⑤错误。
综上，正确的是①③④，对应选项B。
【答案】B
【知识点】串并联电路特点，电功率计算，电路短路特性
【点评】本题考查串并联电路的辨别，易错点是忽略规格相同的特殊灯泡，误以为电流相等就一定是串联、电压相等就一定是并联，解题时要结合断路、短路的不同现象综合判断，排除特殊规格用电器的干扰。
【难度系数】0.6
【分析】
首先先梳理电路连接逻辑：观察电路图可知，定值电阻R₁和电阻丝R₂的全部电阻始终串联在电路中，电流表测量电路的总电流。第一步判断电流变化：无论挡板P如何移动，接入电路的R₂总阻值都不会发生改变，电源电压恒定，结合欧姆定律就能直接判断电路电流的变化趋势。第二步计算测试成绩：先利用挡板在B端时的已知电流和电源电压算出电路总电阻，减去R₁的阻值得到R₂的总电阻，结合R₂的总长度算出单位长度的电阻值；再根据此时电压表的示数和恒定的电路电流，算出电压表并联的PB段电阻的阻值，最后换算成对应的长度，就是小明的坐位体前屈测试成绩。
【解析】
1. 判断挡板P在A端时的电流变化：
由电路结构可知，R₁与R₂的全部电阻丝串联，电流表测电路总电流。滑片移动时，电路总电阻$R_{\mathrm{总}}=R_1+R_2$始终保持不变，电源电压恒为6V，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}$，电路中的电流不会随滑片移动发生改变，因此挡板P在A端时，电流表示数不变。
2. 计算小明的测试成绩：
挡板P在B端时，电路电流$I=0.05\ \mathrm{A}$，此时电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}}=\frac{U}{I}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=120\ \Omega$
已知$R_1=30\ \Omega$，因此R₂的总阻值：
$R_2=R_{\mathrm{总}}-R_1=120\ \Omega-30\ \Omega=90\ \Omega$
R₂粗细均匀、总长度为30cm，因此每1cm电阻丝的阻值为：
$r=\frac{90\ \Omega}{30\ \mathrm{cm}}=3\ \Omega/\mathrm{cm}$
电压表示数为3V时，电路电流仍为$I=0.05\ \mathrm{A}$，电压表测量PB段电阻丝的电压，因此PB段的电阻：
$R_{PB}=\frac{U_V}{I}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.05\ \mathrm{A}}=60\ \Omega$
对应的PB段长度即小明的测试成绩：
$L=\frac{60\ \Omega}{3\ \Omega/\mathrm{cm}}=20\ \mathrm{cm}$
【答案】
不变；20
【知识点】
欧姆定律应用；串联电路特点
【点评】
本题是结合坐位体前屈测试的生活化电路题，易错点是误将该特殊滑动变阻器当成常规滑动变阻器，误以为滑片移动会改变总接入电阻，解题核心是先识别出全部R₂始终接入电路、总电流恒定的特点，再结合均匀电阻丝的阻值和长度成正比的规律完成计算，属于基础应用型电路题。
【难度系数】
0.7
【分析】
首先明确电路结构：定值电阻$R_0$和力敏电阻$R$串联，电流表测电路总电流，解题时结合图乙的R-F对应关系、图丙的体重计示数随时间变化规律，逐个选项验证：
1. 先判断A选项：空载时压力为0，从图乙读取此时R的阻值，结合欧姆定律计算电路电流，显然不可能为0，直接排除A；
2. 验证B选项：已知电流为0.3A，先根据欧姆定律算出总电阻，减去$R_0$得到此时R的阻值，对应图乙得到压力大小，算出等效称量质量，结合图丙的分段特征：0~2s电梯加速上升超重、示数大于实际质量55kg，2~5s匀速示数等于55kg，5s后减速失重示数小于55kg，判断该质量对应的时间段，即可知B错误；
3. 验证C选项：体重增加时压力变大，R的阻值变小，根据串联分压规律，R两端电压减小，$R_0$两端电压增大，要让体重增加时电压表示数增大，电压表需要并联在电压随压力增大而变大的电阻两端，即可判断C错误；
4. 验证D选项：电压表并联在$R_0$上，量程0~3V，当电压表示数达到最大值3V时，电路电流最大，对应力敏电阻阻值最小、压力最大，依次算出此时的电流、R的阻值，对应图乙得到最大压力，最终算出最大称量质量，即可得到正确选项。
【解析】
解：由图甲可知，定值电阻$R_0$与力敏电阻$R$串联，电流表测电路中的电流：
选项A：闭合开关S，体重计空载时压力为0N，由图乙可知此时力敏电阻阻值$R=45\ \Omega$，总电阻$R_{\mathrm{总}}=R+R_0=45\ \Omega+5\ \Omega=50\ \Omega$，根据欧姆定律得电路电流$I=\frac{U}{R_{\mathrm{总}}}=\frac{6\ \mathrm{V}}{50\ \Omega}=0.12\ \mathrm{A}≠0\ \mathrm{A}$，A错误；
选项B：电流表示数为0.3A时，总电阻$R_{\mathrm{总}}'=\frac{U}{I'}=\frac{6\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=20\ \Omega$，此时力敏电阻阻值$R'=R_{\mathrm{总}}'-R_0=20\ \Omega-5\ \Omega=15\ \Omega$，由图乙可知$R'=15\ \Omega$对应的压力为600N，等效称量质量$m=\frac{F}{g}=\frac{600\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=60\ \mathrm{kg}$，结合图丙可知60kg大于同学实际质量55kg，对应电梯加速上升的0~2s超重阶段，并非2~5s的匀速阶段，B错误；
选项C：由图乙可知压力越大，力敏电阻R的阻值越小，根据串联分压规律，R两端电压越小，$R_0$两端电压越大，若体重增加时电压表示数增大，电压表应并联在$R_0$两端，而非R两端，C错误；
选项D：电压表并联在$R_0$上，量程为0~3V，当电压表示数达到最大值3V时，电路电流$I''=\frac{U_0}{R_0}=\frac{3\ \mathrm{V}}{5\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$，恰好达到电流表量程上限，此时R两端电压$U_R=U-U_0=6\ \mathrm{V}-3\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$，力敏电阻阻值$R''=\frac{U_R}{I''}=\frac{3\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=5\ \Omega$，由图乙可知$R''=5\ \Omega$对应的压力为1400N，最大称量质量$m_{\mathrm{max}}=\frac{F_{\mathrm{max}}}{g}=\frac{1400\ \mathrm{N}}{10\ \mathrm{N/kg}}=140\ \mathrm{kg}$，D正确。
【答案】D
【知识点】欧姆定律、串联电路特点、超重与失重
【点评】本题是力电综合类的传感器应用题，结合了力敏电阻的特性、串联电路规律、欧姆定律计算，同时关联电梯升降过程的超重失重运动分析，需要学生准确提取图像中的有效信息，逐个推导选项，易错点是串联分压的动态变化判断、不同电梯运动阶段的示数特征区分，对学生的综合分析能力有一定要求。
【难度系数】0.4
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