三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（全国通用）专题23 电路故障分析与电路极值问题（原卷版）

这是一份三年（2022-2024）中考物理真题分类汇编（全国通用）专题23 电路故障分析与电路极值问题（原卷版），共12页。试卷主要包含了【分析问题能力】等内容，欢迎下载使用。

1．【分析问题能力】（2024·四川达州·中考真题）如图所示电路，闭合开关后，整个电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭，两只电表示数均变大，则该电路可能发生的故障为（ ）
A．短路B．短路C．开路D．开路
2．【生活实践】（2024·江苏扬州·中考真题）如图1是家庭电路示意图，插座与灯泡的连接方式是 联。闭合开关后，灯泡不亮，测电笔分别插入插座的三个孔中都不发光，则电路故障是 断路。家用电能表如图2所示，能接入电路中用电器的最大总功率为 W。若家中仅有电饭锅工作，5min内电能表指示灯闪烁了300次，电饭锅在这段时间内产生的热量是 J。
3．【跨学科实践】（2024·四川南充·中考真题）如图所示，电源电压不变，电流表的量程为，定值电阻，，为滑动变阻器，其最大阻值为50，滑动变阻器的滑片在b端时，电流表的读数为，则电源电压为 ，在保证电路安全的情况下，滑动变阻器的功率范围为 。
4．【思维能力】（2024·四川达州·中考真题）如图甲所示，将定值电阻与规格为“40Ω 2A”的滑动变阻器连入电源电压恒定不变的电路中。移动滑片P，的电功率P与其连入电路电阻R之间的变化图像如图乙所示。则电源电压 V，的阻值为 Ω，电路的最大电功率为 W。
5．【科学探究】（2024·重庆·中考真题）将标有“2A”但最大阻值未知的滑动变阻器R1、阻值为15Ω的R2和标有“2.5V 1.25W”的灯泡L（不计灯泡电阻变化）接入如图所示的电路，其中电源具有6V和另一电压未知的档位，电压表量程为0~3V，电流表量程为0~0.6A。灯泡的额定电流为 A。将电源调到电压未知的档位，只闭合开关S和S2，当R1接入电路的阻值为其最大阻值的时，灯泡正常发光，移动滑片使R1接入电路的阻值增大6Ω，电流表示数变化了0.2A。保障电路安全，只闭合开关S和S1，通过调节滑动变阻器及电源电压，电路的最大功率和最小功率之差为 W。
6．【科技创新】（2024·河南周口·三模）小科和同学们在做“研究电流与电压的关系”的实验过程中：
（1）小科和同学们经过讨论，完成了“研究电流与电压的关系”两次实验电路的设计，如图甲、乙所示。由图甲改进为图乙，是因为使用滑动变阻器既能保护电路，又能改变 ，进行多次测量，方便寻找普遍规律；
（2）请用笔画线代替导线，帮助小科按电路图乙，将图丙中的实物电路连接完整 ；
（3）小科连完电路，闭合开关后，发现电流表的示数为0，电压表有示数。若电路仅有一处故障，则故障为 ；
（4）在排除故障后，用同一定值电阻进行实验，移动滑动变阻器的滑片P位于不同位置，读出电表的示数并记录数据，当电压表示数为3 V时，其电流表示数如图丁所示，请补充在表格中 ，根据表格数据可得出结论 。为了得到普遍的规律，请你为小科的实验提出一些建议 ；
（5）实验结束后，小飞同学又取来阻值是600Ω的定值电阻R0 、一个开关和阻值约5Ω的未知电阻Rₓ，用如图戊所示的电路来测量 Rₓ的阻值，小飞的实验方案如下：
a.闭合 S1，断开S2，读出电压表的示数是 U1；
b.闭合 S1和S2，读出电压表的示数是 U2；
则电阻Rₓ= （用 U1、U2和R0表示）；小红认为小飞的实验方案不能准确测得电阻Rₓ的阻值，理由是 。
7．【数学运算能力】（2024·四川达州·中考真题）如图所示，电源电压恒定不变。电流表量程0~3A，电压表量程0~15V，滑动变阻器标有“40Ω 1A”字样，已知阻值为30Ω。当滑片P置于最左端，开关S置于1时，电流表示数为0.8A；当滑片P置于中点，开关S先后置于1、2时，电流表示数之比为4∶5。求：
（1）电源电压；
（2）电阻的阻值；
（3）当S置于2时，在保证电路安全的前提下，整个电路的最小电功率。
8．【新中考·创新题】（2024·四川广安·中考真题）如图所示，电源电压为6V恒定不变，灯泡L标有“2V 0.4W”的字样（忽略温度对灯丝电阻的影响），滑动变阻器标有“60Ω 1A”的字样，电流表量程为0~0.6A，电压表量程为0~3V。
（1）求灯泡L正常发光时的电阻。
（2）当、均闭合，接b，滑动变阻器滑片移到最大阻值处时，电流表示数为0.4A，求的阻值。
（3）在保证电路安全的情况下，求整个电路电功率的变化范围。
一、单选题
1．（2024·四川广安·中考真题）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，电流表量程是0~0.6A，电压表量程是0~3V。闭合开关S，在滑动变阻器R的滑片从最右端向左滑到a点的过程中，滑动变阻器R和灯泡L的图像分别如图乙所示，当滑片在a点时灯泡L恰好正常发光。下列说法正确的是（ ）
A．电源电压为4VB．灯泡L正常发光时的电阻为6Ω
C．电路中允许的最大功率为2.25WD．电压表测量的是滑动变阻器R两端的电压
2．（2023·西藏·中考真题）如图所示，电源两端电压恒为，定值电阻的阻值为，滑动变阻器的最大阻值为，开关闭合后，滑动变阻器的滑片从最右端滑至中点的过程中，下列选项正确的是（ ）

A．电流表的示数变小B．电流表示数的最大值与最小值之比是
C．电路中的最大功率是D．通电，电阻消耗的电能是
3．（2023·四川巴中·中考真题）在如图所示的电路中，已知电源电压4.5V且保持不变，电压表的量程为0~3V，电流表的量程为0~0.6A，定值电阻R1标有“2.5V 5Ω”字样，滑动变阻器R2标有“10Ω 1A”字样。在保证电路安全的前提下，下列判断正确的是（ ）

A．电路中允许通过的最大电流为
B．滑动变阻器允许调节的最小阻值为
C．电压表的变化范围为1.5~3V
D．滑动变阻器的最大电功率为
4．（2022·江苏南京·中考真题）如图所示，电源电压不变，闭合开关，当滑动变阻器R2的滑片P从a端滑到b端的过程中，电流表示数变化了0.2A，电压表的示数从6V变为2V，电压表的示数变化了9V，R1的功率变化了，电路总功率变化了。下列选项正确的是（ ）

A．电源电压13.5VB． R2的最大阻值为45Ω
C．为0.8WD．为1.8W
二、多选题
5．（2024·山东烟台·中考真题）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关后发现电压表无示数，假设电路中只有一个元件发生故障，则故障的原因可能是（ ）
A．灯泡短路B．灯泡短路C．灯泡断路D．灯泡断路
6．（2024·河北·中考真题）如图所示，电源电压为6V。a、b为两个电表，其中一个为电流表，一个为电压表。R1=10Ω，R2∶R3=2∶3。闭合开关S，电路总功率为P1，通过M点的电流为I1；a、b互换后再闭合开关，电路总功率为P2，通过M点的电流为I2。若P1∶P2=5∶6，I2-I1=0.1A，下列说法正确的是（ ）
A．a为电流表
B．R2的阻值为30Ω
C．将图中的电源、电表a、电表b任意互换，闭合开关，电路总功率的最小值为3W
D．将R1、R2、R3中的一个与图中的电表a互换，闭合开关，电表a的示数可能比互换前小
7．（2024·黑龙江齐齐哈尔·中考真题）如图所示的电路，电源电压保持不变。小灯泡的额定电压为6V，滑动变阻器铭牌标有“50Ω 1A”字样，电流表选用0~3A量程。先闭合开关、断开开关，此时小灯泡正常发光；保持开关闭合，再闭合开关，当滑动变阻器连入电路的阻值为30Ω时，电流表的示数为0.8A。则保持开关、都闭合，忽略温度对灯丝电阻的影响，使用过程中元件完好，在保证电路安全的情况下，下列说法正确的是（ ）
A．将滑动变阻器的滑片向右移动，小灯泡实际功率不变
B．滑动变阻器允许接入电路的阻值范围是2.5~50Ω
C．通过电流表的电流最小值为0.72A
D．电路的总功率最大值为9.6W
8．（2024·黑龙江鸡西·中考真题）如图，甲电路中电源电压保持不变，闭合开关后，将变阻器的滑片由a端向b端移动的过程中，两电压表的示数与电流表的示数变化关系如图乙Ⅰ、Ⅱ所示，则（ ）
A．Ⅱ是灯泡的I-U关系图像B．灯泡最小功率为1W
C．R的最大阻值为25ΩD．电路的最大功率为3.6W
9．（2023·辽宁鞍山·中考真题）如图甲所示电路中，电源电压不变，灯泡标有“，”字样（灯丝电阻不变），。闭合开关，断开开关、，滑片P从端向右滑到某一位置时（图中未标出），灯泡恰好正常发光；保持滑片P的位置不变，同时闭合开关、和，滑片P从向左滑到端。两次电流表的示数随滑动变阻器阻值变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）
A．灯泡的电阻为
B．电源电压为
C．滑动变阻器的最大电阻为
D．当、和都闭合时，调节滑片P，电路消耗总功率的最小值为
10．（2023·辽宁阜新·中考真题）如图甲所示，电源电压恒为6V。灯泡L的规格为“6V 3.6W”，且电阻不随温度变化。闭合开关后，灯泡正常发光，当移动滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数发生变化，若其最小值如图乙所示，最大值为满刻度。下列说法正确的是（ ）

A．图乙中电流表的示数为0.2A
B．滑动变阻器连入电路的最小阻值为15Ω
C．滑动变阻器连入电路的阻值变化量为12.5Ω
D．此电路的最大功率为18W
三、填空题
11．（2024·吉林·中考真题）某调光台灯简化电路图如图所示，电源电压保持不变。为使台灯变亮，滑片应向 端移动。台灯工作一段时间后，发现无论怎样调节滑片，台灯一直很亮且亮度不变，电路发生的故障可能是滑动变阻器 。
12．（2022·江苏南京·中考真题）如图所示，灯泡标有“6V 3W”字样，R1标有“5Ω 1.5A”，R2为标有“10Ω 1A”的滑动变阻器，电源电压恒定，闭合所有开关，灯泡恰好正常发光，则电源电压是 V，10s内R1产生的热量为 J；断开、，R2允许调节的阻值范围为 Ω，移动R2滑片的过程中，R2的电功率与电路总功率的最大比值为 。

四、实验题
13．（2024·辽宁·中考真题）某小组猜想电流与电压和电阻有关，现要探究电流与电压的关系。
（1）为探究电流与电压的关系，实验中应控制 不变；
（2）该小组连接的部分电路如图所示，请用笔画线代替导线将电路补充完整 （导线不能交叉）；
（3）正确连接电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应调到最 端；
（4）试触时发现电压表和电流表的指针均不偏转。为查找故障，闭合开关，保持导线ab的a端不动，将b端依次接到A、B和C接线柱，电压表的指针均偏转，电流表指针均不偏转。若电路中只有一处故障，则发生的故障是 ；
（5）排除故障后，闭合开关，通过移动 的位置改变电阻两端的电压，测量电阻两端的电压U和对应的电流I，记录的实验数据如下表所示；
分析表格中的数据，发现电压与其对应电流的比值 ，从而得出结论： 。
14．（2024·甘肃白银·中考真题）在“探究电流与电阻的关系”的实验中，小明使用阻值为的定值电阻各一个，电压为的电源等器材进行探究。
（1）请用笔画线代替导线将甲图电路连接完整 （要求：滑片P向右移动时电路中电流变大）；
（2）正确连接并规范操作后，闭合开关，两电表均无示数。为了检查电路故障，小华将电压表接在滑动变阻器两端时无示数，接在开关两端时有示数，则电路的故障是 （选填“A”、“B”或“C”）；
A．开关断路 B．滑动变阻器断路 C．定值电阻断路
（3）图乙是改正故障后根据测得的实验数据绘制的电流I随电阻R变化的图像，由图像可知R两端的电压为 V；当R的电阻由更换为时，闭合开关后，应该将滑动变阻器的滑片P向 端（选填“左”或“右”）滑动；要完成该实验滑动变阻器的最大阻值至少是 Ω；由图像得到实验结论为：当 一定时，导体中的电流与导体的电阻成 ；
（4）同组的珊珊同学用未知电阻替换电阻R，移动变阻器的滑片P至某一位置，此时电压表示数为，如图丙所示电流表示数为 A，该电阻的阻值为 。
五、计算题
15．（2023·山东德州·中考真题）如图甲所示，电源电压U保持不变，当只闭合开关S1，滑动变阻器的滑片从最右端滑向中点过程中得到电压表与电流表示数的变化图像如图乙所示。闭合开关S1、S3，断开S2，滑动变阻器的滑片在最左端时，电路的总功率为15W。已知R2=2R1，求：
（1）定值电阻R1的阻值；
（2）R0的最大阻值和电源电压U；
（3）定值电阻R3的阻值及整个电路的最大功率。

16．（2022·山东菏泽·中考真题）如图所示为某用电器的内部简化电路，R1和R2为定值电阻， 。现将该用电器接入电压为220V的电路，当S1断开、S2接b时用电器消耗的电功率为220W。求：
（1）只闭合S1时，流过R1的电流；
（2）电阻R2的阻值；
（3）该用电器的最大电功率。
电压U/V
3.00
2.50
2.00
1.50
电流I/A
0.25
0.20
0.15
数据序号
1
2
3
4
5
电压U/V
1.60
1.90
2.20
2.50
2.80
电流I/A
0.16
0.19
0.22
0.25
0.28