2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题06 电路故障 (试题+答案)
展开压轴题06 电路故障
综合近几年中考对于电路故障的考察形式,电路故障分析是初中物理学习过程中的难点,也是每年中考考查的热点之一,其原因是这类题目对学生有较高的综合判断、分析能力要求。进行电路故障分析,要以电路动态分析为基础,而电路故障分析又是电路动态分析的载体,因此在中考备考过程中,将电路故障分析作为一个专题进行复习,有利于提高学生的综合分析能力,提高复习的效率。
1.电路故障
电路故障一般都含有两方面内容:一是故障的性质,即是短路还是开路;二是故障的位置,即故障发生在哪个元件上。所以一个电路中故障,要从这两个方面分析。
2.串联电路故障:
开关s闭合后,电路正常工作,如果电路某一处出现故障,引起的电表变化现象如下表。
故障 | 电流表A示数变化 | 电压表V1示数变化 | 电压表V2示数变化 |
R1断路 | 变小 | 变大 | 变小 |
R1短路 | 变大 | 变小 | 变大 |
R2断路 | 变小 | 变小 | 变大 |
R2短路 | 变大 | 变大 | 变小 |
3.并联电路故障:
开关S闭合后,电路正常工作,如果并联电路出现故障,根据并联电路特点,即电压表不发生改变,且不会出现电阻短路故障,只会出现断路故障,因此故障现象减少,如下表。
故障 | 电流表A1示数变化 | 电流表A2示数变化 | 电流表A示数变化 |
R1断路 | 变小 | 不变 | 变小 |
R2断路 | 不变 | 变小 | 变小 |
R1、R2断路 | 变小 | 变小 | 变小 |
一、单选题
1.(2023·辽宁抚顺·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关后,电路正常工作,一段时间后,发现其中一个电压表示数变大。下列说法正确的是( )
A.灯L可能短路 B.电阻R可能短路
C.灯L可能变亮 D.另一个电压表示数变小
2.(2023·江苏苏州·统考一模)如图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合开关,电路正常工作,过了一会儿,有灯泡熄灭,两个电表中只有一个电表的示数变大。若电路中只有一处故障,则故障可能是( )
A.灯泡L1断路 B.灯泡L2断路
C.灯泡L1短路 D.以上情况都不对
3.(2022秋·重庆忠县·九年级统考期末)如图所示电路,电源电压为4.5V保持不变,当开关S闭合后,只有一个灯泡发光且电压表的示数等于电源电压,产生这一现象的原因可能是( )
A.灯泡L1处断路 B.灯泡L2处断路
C.灯泡L1处短路 D.灯泡L2处短路
4.(2021·四川成都·统考二模)如图所示,闭合开关S,发现灯泡L1不亮,L2亮,调节变阻器滑片P,L1始终不亮,L2变亮,出现这现象的原因可能是( )
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.灯泡L1断路 D.灯泡L1短路
5.(2022·四川宜宾·统考一模)如图所示电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。过了一会儿,灯L熄灭,有一个电表示数变小,另一个电表示数变大。则下列判断正确的是( )
A.电动机断路 B.电动机短路 C.灯L断路 D.灯L短路
6.(2022·安徽芜湖·统考二模)如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S,L1、L2均正常发光。一段时间后,两个电表的示数都变大,如果只有L1或L2一处发生了故障,则下列判断正确的是( )
A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路
7.(2022·安徽亳州·统考二模)如图所示电路,电源电压保持不变,闭合开关电路正常工作,一段时间后,发现电路两个电表中有一个示数突然变大,另一个示数突然变小,电阻R1或R2有一处发生故障,其他元件仍保持完好。下列判断中正确的是( )
A.一定是R1短路 B.一定是R2短路
C.可能是R1断路 D.可能是R2断路
8.(2022·上海普陀·统考二模)等值电阻、组成如图(a)所示的电路,闭合开关,电压表示数和电流表示数的比值为;然后取与等值电阻组成如图(b)所示的电路,闭合开关,电压表示数和电流表示数的比值为,与相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好,三个电阻中只有一个电阻存在故障,则下列判断正确的是( )
A.电阻可能短路 B.电阻一定断路
C.电阻可能短路 D.电阻一定断路
二、填空题
9.(2022秋·上海杨浦·九年级校考期末)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,灯L与电阻R的阻值相等。闭合开关S,电路正常工作,电压表示数为U0,电流表示数为I0。过了一会儿,灯L熄灭,若电路中仅有一处故障,且只发生在灯L或电阻R上。
(1)如果两个电表中只有一个电表的示数变大,该电表的示数为______,故障是______;
(2)如果两个电表的示数均变大,请写出两电表的示数及其对应的故障______。
10.(2023·上海嘉定·统考一模)在图所示的电路中,电源电压为U保持不变,电阻R1、R2的阻值均为R0。闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,观察到电流表的示数突然变大。电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1或R2上。若在电路中添加一个电表判断故障,以下可行的是________。
A.在M点串联电压表
B.在NP两点间并联电流表
C.在NP两点间并联电压表
请写出接入电表并闭合开关S后,所有电表的示数情况及对应的故障________。
11.(2023·广东深圳·校考模拟预测)如图所示电路中,由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障,且只发生在电阻R1、R2上。现通过接入一个电表来判断故障。
① 应选择如下方案_______________;
A.将一个电流表串联在 Q 点
B.将一个电压表并联在 Q、M 点之间
C.将一个电压表并联在 M、N 两点之间
② 请写出选择方案后,闭合开关 S 后的操作、电表的示数变化情况及其对应的故障:_____________。
12.(2021·安徽·校联考模拟预测)如图所示,当开关S闭合时,两灯均发光。经过一段时间后有一盏灯熄灭,电流表A的示数变小,且滑片P无论怎样滑动,电流表A的示数都不发生变化,由此判断,电路的故障是___________。
13.(2021·四川自贡·统考一模)在如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,一段时间后,灯L突然熄灭。如果电路中只有一处故障且只发生在灯L或电阻R处,为了检测故障,将一完好的检测灯L′并联在L两端,观察到检测灯L′也不发光。电路中可能存在的故障是_______。若将检测灯L′重新并联到电阻R两端,_______(选填“能”或“不能”)根据灯L和灯L′的发光情况判断出故障。
14.(2020·江苏南京·校联考二模)如图所示电路中,电源电压恒定。
(1)当开关断开,、闭合测得电流表读数为。当开关、闭合,断开时,由于电阻、中有一个电阻出现故障,电流表读数为,电压表读数为。则电源电压为__,电路中出现的故障是__。
(2)若电路正常工作,在内,电流通过电阻做的功最少为__。
15.(2020·福建福州·统考二模)如图所示电路,电源两端的电压不变,闭合开关S,电压表测_____两端的电压;若电路正常工作一段时间后两电表的示数都突然变大,则该电路中出现的故障可能是_____。
16.(2020·上海崇明·统考三模)在图所示的电路中,电源电压保持不变。闭合电键S,电路正常工作,一段时间后,灯不发光,故障只发生在灯L或电阻R:
(1)如电压表示数不为零,电路故障可能是________;
(2)如用完好的灯L0来替代电阻R,灯L0发光,请根据相关信息写出此时小灯L的发光情况及原先电路对应的故障:___________________________。
17.(2019·福建厦门·厦门一中校考一模)如图所示电路中,电源电压不变,且R1>R2,当闭合S1,断开S2,电压表有示数;断开S1,闭合S2,发现电压表的示数变小。若故障只发生在电阻R1、R2上,则故障可能是_________;用一个完好的小灯替换R后,当闭合S1,断开S2,小灯发光;断开S1,闭合S2,小灯不发光,则一定存在的故障是_________。
18.(2021·江苏无锡·统考一模)小金制作了一个利用电压表测物体重力的小作品,它能在电压表盘上读出所放物体重力的大小,如图所示.
(1)当秤盘不放任何重物时,滑片P恰好处于a点.闭合开关,当秤盘上所放钩码个数增多时,电压表示数将_____(填“增大”、“减小”或“不变”);
(2)一段时间后,在秤盘放2牛重的钩码时,表盘读数比2牛大,换不同重的钩码反复试验,每次读数都不同且大于钩码的重力.产生这一现象是由于_____引起的(填字母).
A.R1短路 B.R1断路 C.R2短路 D.R2断路
19.(2019·贵州黔南·校联考二模)在如图所示的电路中,电源电压不变,闭合开关S后,灯L1、L2都发光,一段时间后,其中一盏灯突然熄灭,而电流表变为零、电压表的示数不变,则产生这一现象的原因是________
20.(2020·河北·校联考模拟预测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.电键S由断开到闭合时,观察到电路中两电表的示数始终为零.若电路中的故障只发生在电阻R1、R2处,
① 则电阻R2________断路(选填“一定”或“可能”);
② 现用一只完好的电阻R0替换电阻R2,来进一步确定电路故障.请写出闭合电键S后,两电表的示数情况及相对应的电路故障.
示例:电流表、电压表均有示数且不为零,则只有电阻R2断路.
_________(写出示例以外的一种情况即可)
21.(2019·吉林长春·校考一模)如图所示电路,开关S断开时,电压表的示数为6V;当开关S闭合后,只有L1灯泡发光,并且电压表的示数仍为6V,则电路中的故障是灯泡L2_____(选填“短路”或“断路”),电源电压为_____V.
22.(2020·河北·校联考模拟预测)如图电路中有用电器R1、R2,闭合电键电路正常工作.一段时间后,发现电流表示数有变化.已知故障只发生在用电器上.请根据题意写出可能的故障情况.
(1)如电流表示数变小且不为零,则故障是_____;
(2)如电流表示数变小且为零,则故障是_____.
23.(2020·重庆北碚·统考模拟预测)如图所示,当开关S闭合时,两灯均发光.滑片P向右移动时,电流表A1的示数_____(填“变大”、“不变”或“变小”).经过一段时间后有一盏灯熄灭,电流表A的示数变小,且滑片P无论怎样滑动,电流表A的示数都不发生变化,由此判断,电路的故障是_____.
24.(2017·陕西·校联考模拟预测)在如图所示的电路中,电源电压保持不变.由于电阻R、或灯L出现了一处故障,闭合电键S,两电表只有一个有示数.
① 发生故障时,小灯L______发光(选填“可能”或“不可能” ).
② 在原故障电路中,将一个检查校灯L'并在R两端,电流表A的示数不发生变化,电路中存在的故障是______.
三、实验题
25.(2018·辽宁辽阳·校考一模)在测定小灯泡额定功率的实验中 (所用灯泡的额定电压U0=3.8V).
(1)小明实验小组采用图甲的方案,闭合开关后,发现无论怎样移动滑片P,灯都不亮,电流表示数始终为0,电压表示数约为6V,则电路中出现的故障可能是______ ;排除故障后,调节滑动变阻器,直到电压表的示数为3.8V,观察到电流表示数如图乙所示,则小灯泡的额定功率为_________W.
(2)小红实验小组设计了另一种实验方案(其中电源电压未知,电阻R的阻值已知).①电路如图丙所示,小红按电路图连接好电路;②开关S拔到位置1,移动滑片P至任一位置,读出电流表示数I1;③开关S拔到位置2,滑片位置 __________(选填“向右移”、“向左移”或“不动”),读出电流表示数I2.先算出灯泡的电阻:RL=__________(请你用所测的物理量表示),再根据P0=U02/RL,计算灯泡的额定功率.他们按此方案测量,发现实验结果与真实值相差较大,原因是 ___________________________,所以根据P=U2/R求出的功率与额定功率相差较大,仔细分析后,他们认为要准确测量灯泡的额定功率,只需将上述步骤2改为:_________.
26.(2016·福建厦门·厦门双十中学校考二模)小丽做测量小灯泡电功率的实验(小灯泡标有“2.5V”字样,电阻约10Ω).
(1)如图甲所示是小丽连接的部分电路,请将电路连接完整_________.
(2)闭合开关后,发现灯泡不亮,电压表无示数,电流表有示数.若电路中仅有一处故障,这个故障可能是___________.
(3)实验过程中,当电压表的示数为2V时,要使小灯泡正常发光,应将滑动变阻器的滑片P向___调节(选填“左”或 “右”);小灯泡正常发光电流表的示数如图乙所示,则,此时小灯泡的电功率为______W.
(4)做完此实验后,小丽还想测量一只阻值约为数百欧的电阻Rx的阻值,与其他同学讨论后,她通过增加一电阻箱R0(0~9999Ω 5A)、定值电阻(200Ω 2A)、单刀双掷开关等器材,设计出了A、B两种方案(如图).在A、B两种方案中,方案__________可以让测量结果更准确,理由是_______.(电表为理想电表)
27.(2022·天津·校联考模拟预测)在做“探究导体中电流跟电阻的关系”的实验中,实验器材有:学生电源(3V不变),电流表、电压表、定值电阻四只(5Ω、10Ω、20Ω、25Ω各一只),滑动变阻器M(10Ω 1A),滑动变阻器N(20Ω 1A),开关、导线若干。
(1)请你用笔画线代替导线,将图中的实物电路连接完整,要求滑片P向B端移动时电路中电流变大。______
(2)实验过程中,使用不同定值电阻进行探究时,调节滑动变阻器的阻值,使电阻R两端电压保持不变,这种方法是_____(填字母编号);
A.转换法 B.控制变量法 C.等效替代法
(3)某次实验中,连接好电路,闭合开关时,发现电流表示数几乎为零,电压表示数约3V,调节滑动变阻器的阻值,两电表示数均无明显变化,电路故障原因可能是_____;
(4)排除故障后,更换不同定值电阻进行了实验,记录实验数据如表:
实验次数 | 1 | 2 | 3 | 4 |
电阻/Ω | 5 | 10 | 20 | 25 |
电流/A | 0.40 | 0.20 | 0.10 | 0.08 |
分析表中数据可得到的结论是:_____;
(5)实验中选择的滑动变阻器应是_____(选填“M”或“N”)。
28.(2016·福建·中考真题)如图1是“探究电流与电压、电阻关系”的实验电路图。
(1)在“探究电流与电阻”关系时:
①连接好电路,发现电流表没有示数;移动滑动变阻器滑片,电压表示数始终接近电源电压,造成这一现象的可能原因是___________。
A.电流表坏了 B.电阻R处开路
C.电阻R短路 D.滑动变阻器短路
②排除电路故障后进行实验,需改变电阻R的阻值,并保持其两端电压不变,当把R的阻值由5Ω换成10Ω时,滑动变阻器的滑片应向___________(填“左”或“右”)移动,才能使电阻R两端的电压保持不变;
(2)在“探究电流与电压”关系时:若电路连接后,其电路图如图2所示,则用电压表、电流表测得多组数据绘出的电流随电压的变化图象是图3中的___________。
29.(2017·江苏常州·中考真题)某次旅游,密闭大巴内坐满了游客,司机忘了打开换气设备,时间一久,车内二氧化碳浓度上升,令人头晕脑胀.为此,小明设计了车载自动换气设备
(一)小明找来二氧化碳气敏电阻Rx,其电阻值与空气中二氧化碳浓度关系如表格所示,其中二氧化碳浓度为0时,Rx阻值模糊不清,他对该电阻阻值进行测量
氧气浓度/% | 0 | 5 | 10 | 15 | 20 | 25 | 30 |
Rx/Ω |
| 28 | 22 | 17 | 13 | 10 | 8 |
小明把空气通过氢氧化钠溶液,得到二氧化碳浓度为0的空气,并收集于集气瓶中,再将Rx置于其中
(1)图甲电源电压恒为6V,请以笔画导线完成电路图剩余部分的连接.要求,滑片P向B端移动时,电压表、电流表的示数都变大.
( )
(2)开关S闭合前,滑片P应移至_____(选填“A”或“B”)端.
(3)闭合开关S,发现电流表无示数,电压表有示数.电路某一故障可能为_____.
A、S断路 B、R'断路 C、Rx短路 D、Rx断路
(4)排除故障后,移动滑片P,电压表、电流表示数如图乙所示,二氧化碳为0时,Rx的阻值为_____Ω
(5)请在丙图中画出Rx阻值与空气中二氧化碳浓度的关系图象.
( )
(二)小明利用电磁继电器设计车载自动换气设备,如图丁所示,控制电路,恒为6V的蓄电池,开关S,定值电阻R0,二氧化碳气敏电阻Rx,电磁继电器的线圈电阻不计,线圈电流大0.1A时衔铁被吸下,线圈电流小于0.1A衔铁被弹回,受控电路包括,恒为24V的蓄电池,额定电压均为24V的绿灯、红灯、换气扇.
(6)请以笔画线完成电路连接,要求:闭合开关S,周围空气中二氧化碳浓度小于8%时,绿灯亮;大于8%时,红灯亮且换气扇正常工作.
( )
(7)定值电阻R0的阻值应为_____Ω.
30.(2022·山东潍坊·统考一模)某实验小组做探究“电流与电阻关系”的实验,提供的器材有:电源(电压3V)、电流表、电压表、电阻箱R(0~999.9Ω)、滑动变阻器R1,开关及导线若干。
(1)请用笔画线代替导线把图甲电路连接完整__________;
(2)闭合开关,发现电流表、电压表均无示数,将电压表改接在R1两端,发现电压表的示数为3V,由此判断电路的故障是______________;
(3)排除故障后,调节R的阻值,并移动R1的滑片,使电压表的示数为某一值,记录R的阻值为20Ω,电流表示数为0.1A;把R的阻值变小,继续实验,应当把R1的滑片向_________(选填“左”或“右”)移动,直到电压表示数保持_______V不变;
(4)多次实验测得的数据如下表所示,请根据表中数据在图乙中坐标轴上标注合适的单位长度,并描点画出图线__________;
电流I/A | 0.1 | 0.2 | 0.4 | 0.5 |
电阻R/Ω | 20 | 10 | 5 | 4 |
(5)实验小组要用已有器材继续测量一个阻值为数百欧的电阻R,他们设计了的图丙中A、B两个实验方案,其中能准确测量Rx阻值的是______________。
31.(2022秋·广东广州·九年级广州市天河中学校考期末)小斐连接了如图所示的电路
(1)闭合开关后,无论怎么移动滑动变阻器的滑片,灯都不亮电流表示数为零,已知只可能是灯或滑动变阻器出故障,该电路出现的故障可能是灯泡__________或者滑动变阻器__________(两空均选填“被短接”“断路”)。为进一步确定故障,她将一个电压表正确并联在灯泡两端,判断如下:___________。
(2)排除故障后她在滑动变阻器两端并联一个电压表,电路图如图所示,在图连接对应的实物图______(要求滑片向左滑时,滑动变阻器接入电路的电阻值变大)
(3)闭合开关后,灯泡还是没有发光,电流表电压表示数如图所示此时电流表示数为________A,电压表示数为__________V,通电10秒,滑动变阻器发热__________J。
32.(2019秋·江苏苏州·九年级校考阶段练习)如图所示电路,电源电压为3V,电灯L1、L2的电阻均为15,当开关S闭合后,两灯均正常发光,在某个时刻电路出现故障,电流表和电压表的示数出现异常,造成该现象的电路故障有多种可能,如下表中1所列故障。请根据可能出现的另两种由电灯引起的电路故障(其中一盏灯完好),分析填写上与2、3相应的电流表和电压表的大约示数。
故障序号 | 电路故障 | 电压表示数/V | 电流表示数/A |
1 | L2灯丝烧断 | 0 | 0 |
2 | L1短路 | ______ | ______ |
3 | L1灯丝烧断 | ______ | ______ |
2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题11 简单机械、功和机械能选填压轴题 (试题+答案): 这是一份2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题11 简单机械、功和机械能选填压轴题 (试题+答案),文件包含2023年中考物理压轴题专项训练压轴题11简单机械功和机械能选填压轴题答案docx、2023年中考物理压轴题专项训练压轴题11简单机械功和机械能选填压轴题试题docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共45页, 欢迎下载使用。
2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题10 压强与浮力选填压轴题 (试题+答案): 这是一份2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题10 压强与浮力选填压轴题 (试题+答案),文件包含2023年中考物理压轴题专项训练压轴题10压强与浮力选填压轴题答案docx、2023年中考物理压轴题专项训练压轴题10压强与浮力选填压轴题试题docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共58页, 欢迎下载使用。
2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题08 综合题(信息题) (试题+答案): 这是一份2023年中考物理压轴题专项训练 压轴题08 综合题(信息题) (试题+答案),文件包含2023年中考物理压轴题专项训练压轴题08综合题信息题答案docx、2023年中考物理压轴题专项训练压轴题08综合题信息题试题docx等2份试卷配套教学资源,其中试卷共56页, 欢迎下载使用。