中考物理一轮复习电路故障分析专项训练（含解析）

这是一份中考物理一轮复习电路故障分析专项训练（含解析），共16页。试卷主要包含了单选题，实验题，综合题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．（2023·辽宁大连·统考中考真题）如图所示的电路，闭合开关S，电压表无示数，说明电路中存在故障。此时，可以通过观察电流表来做进一步判断。已知故障发生在R1或R2上，下列判断正确的是（ ）

A．若电流表有示数，则R1被短接B．若电流表有示数、则R2断路
C．若电流表无示数、则R2被短接D．若电流表无示数、则R1断路
【答案】D
【详解】由图可知，电阻R1与电阻R2串联，电压表测量电阻R2两端的电压，电流表测量电路中的电流；
A．若R1被短接，电路为通路，则电流表和电压表都有示数，故A错误；
B．若R2断路，电路为断路，电压表与两极相通有示数，电流表无示数，故B错误；
C．若R2被短接，电路为通路，则电压表被短路无示数，电流表有示数，故C错误；
D．若R1断路，电路为断路，电流表和电压表都没有示数，故D正确。
故选D。
二、实验题
2．（2023·四川广安·统考中考真题）小明利用甲图所示的器材“测量小灯泡的电阻”，其中电源电压恒为3V，小灯泡的额定电流为0.2A。

（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，电路中电流变大，导线不得交叉）；( )
（2）检查电路连接无误后，闭合开关，移动滑片P，小明发现小灯泡始终不亮，电压表示数接近电源电压，电流表几乎无示数，经检查电表完好，则故障可能是 ；
（3）故障排除后，小明移动滑片P，使小灯泡正常发光，此时电压表的指针位置如图乙所示，由此可知小灯泡正常发光时的电阻为 SKIPIF 1 < 0 ；
（4）小明发现在相同情况下，长期使用的灯泡的亮度明显不如规格相同的新灯泡亮。请你帮他分析灯泡变暗的原因可能是： （写出1条即可）。
【答案】 小灯泡断路 12.5 见解析
【详解】（1）[1]由于滑片P向右移，电路中电流变大，则可知，滑动变阻器的阻值变小，故完整的电路图如下图所示

（2）[2]由于小灯泡始终不亮，且电流表几乎无示数，经检查电表完好，说明电路中没有电流，电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源并联，则可能的故障可能是小灯泡断路。
（3）[3]由图乙可知，电压表接入电路的是小量程，小量程的分度值为0.1V，故电压表的示数为2.5V，又小灯泡的额定电流为0.2A，则根据 SKIPIF 1 < 0 可知，小灯泡正常发光时的电阻为
SKIPIF 1 < 0
（4）[4]小灯泡长期使用，灯丝由于表面升华而变细，在材料和长度不变的情况下，灯丝的横截面积越小，灯丝电阻越大，根据 SKIPIF 1 < 0 可知，灯泡的实际功率变小，会导致小灯泡变暗。
3．（2023·内蒙古通辽·统考中考真题）小华利用如图甲所示的电路来测量小灯泡的电功率，已知电源电压3V且保持不变，小灯泡额定电压为2.5V。

（1）请在图甲中用笔画线代替导线，将实物图连接完整（要求：滑片P向右端移动时，灯变亮）；( )
（2）闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，电压表示数接近3V，则电路故障可能是 ；
（3）排除电路故障后，重新开始实验，小华从滑动变阻器接入电路阻值最大时开始记录数据，得到小灯泡I-U图像如图乙所示，则小灯泡的额定功率为 W；
（4）测出小灯泡的额定功率后，小华又把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半，发现测得的实际功率不等于其额定功率的 SKIPIF 1 < 0 ，此时它的实际功率 SKIPIF 1 < 0 （选填“大于”或“小于”），原因是 ；
（5）实验中，有甲“15Ω 2A”、乙“25Ω 2A”、丙“30Ω 2A”三种规格的滑动变阻器供选择，小华在该实验中选用的是 （选填“甲”“乙”或“丙”）。
【答案】 小灯泡断路 0.75 大于 灯泡的电阻随电压的增大而增大 乙
【详解】（1）[1]滑片P向右端移动时，灯变亮，说明此时电路中电流变大，故由欧姆定律可知，此时滑动变阻器接入电路中的阻值变小，故滑动变阻器应接入右下接线柱，电路连接如下图所示

（2）[2]闭合开关后，小华发现小灯泡不发光，电流表示数几乎为零，说明电路中存在断路，而电压表示数接近3V，说明电路故障可能是小灯泡断路，此时电压表直接串联进电路，相当于测量电源电压。
（3）[3]由图丙可知，小灯泡两端电压为2.5V时，流过小灯泡的电流为I=0.3A，故由P=UI可得，小灯泡的额定电压为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[4][5]由图乙可知，小灯泡的电阻随两端电压的减小而减小，把灯泡两端的电压调为其额定电压的一半后，由 SKIPIF 1 < 0 可知，若小灯泡的电阻不变，则其实际功率应为其额定功率的 SKIPIF 1 < 0 ，而将灯泡两端电压调小后，其实际电阻也随之减小，故可知此时它的实际功率
SKIPIF 1 < 0
（5）[6]由题意可知，小灯泡两端电压为U灯=0.5V时，由串联电路的电压规律可得，此时滑动变阻器两端电压为
U滑=U-U灯=3V-0.5V=2.5V
此时电路中的电流最小为I0=0.1A，故由欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路中的阻值最大为
SKIPIF 1 < 0
可知滑动变阻器的最大阻值为25Ω，故应选择乙滑动变阻器。
4．（2023·广东深圳·统考中考真题）已知：电源电压为3V，小灯泡额定电压为2.5V，滑动变阻器（30Ω，1.2A）

（1）请帮助亮亮根据电路图，连接实物图；（要求：滑片在最右端时，电阻最大。）( )
（2）在闭合开关前，滑动变阻器滑片需要调到端 （选填“M”或“N”）；
（3）亮亮同学检查电路连接正确，并且电路元件没有故障后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表偏转角度很小，请问故障原因是： ，接下来亮亮同学的提作方法是： ；
（4）实验数据如下图：
请问：正常发光时，小灯泡的电阻是： Ω；
（5）由实验数据说明：小灯泡的电阻随电压的增大而 ；（选填：“增大”，“变小”或“不变”）
（6）小白同学在电路连接正确后，闭合开关，小灯泡亮了一下之后就熄灭，电流表无示数，电压表有示数，请在图丙中，画出电压表指针指的位置。（用带箭头的线段表示）( )
【答案】 N 灯泡的实际功率很小 移动滑动变阻器滑片 8.3 增大
【详解】（1）[1]滑动变阻器滑片在最右端时阻值最大，所以滑动变阻器应接左下接线柱，如图所示：

（2）[2]在闭合开关前，滑动变阻器滑片需要调到N端，使得滑动变阻器为最大阻值，保护电路。
（3）[3]闭合开关前，滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值，闭合开关，由于电路总电阻很大，电路电流较小，灯泡的实际功率很小，可能不足以引起灯泡发光。
[4]闭合开关后，如果灯泡不亮，应移动滑动变阻器滑片，减小电路的总电阻，使电灯泡发光。
（4）[5]由题意可知小灯泡的额定电压是2.5V，所以小灯泡正常发光时，电压为2.5V，而电流由表中数据得0.3A，所以小灯泡电阻为
SKIPIF 1 < 0
（5）[6]由表中数据得电压为1V，电流为0.14A，小灯泡电阻为
SKIPIF 1 < 0
由表中数据得电压为1.5V，电流为0.21A，小灯泡电阻为
SKIPIF 1 < 0
由表中数据得电压为2V，电流为0.27A，小灯泡电阻为
SKIPIF 1 < 0
由表中数据得电压为2.8V，电流为0.31A，小灯泡电阻为
SKIPIF 1 < 0
所以小灯泡的电阻随电压的增大而增大。
（6）[7]闭合开关，小灯泡亮了一下之后就熄灭，电流表无示数，电压表有示数，说明小灯泡断路了，电压表测电源的电压示数接近电源电压3V，如图所示：

5．（2023·湖南长沙·统考中考真题）小明用图甲所示的电路来测未知电阻R的阻值，图乙是他连接的实验线路。

（1） 图乙中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并画线改到正确的位置；
（2）图丙是正确连接电路后某一次实验时电表的示数，则被测电阻此次的测量值为 Ω。
（3）小霞用图甲所示的电路测未知电阻时，闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，老师告诉她故障只有一处，发生在开关或滑动变阻器上，小明帮她提出两种检测故障的方案。
方案一：互换电流表和电压表的位置，闭合开关后观察电表的示数。
方案二：把电压表拆下来并联在开关的两端，闭合开关后观察电压表的示数。
你支持方案 ，根据所选方案写出电表示数的情况和对应的故障 。
【答案】 6 二 当电压表示数不为0时故障是开关断路，当电压表示数为0时故障是滑动变阻器断路
【详解】（1）[1]由电路图可知，滑动变阻器接的是上面两个接线柱，正确的应该是“一上一下”两个接线柱，正确电路如下：

（2）[2]由图丙可知，电压表的示数为2.4V，电流表的示数为0.4A，则被测电阻的阻值
SKIPIF 1 < 0
（3）[3][4]闭合开关后发现电流表和电压表均无示数，说明电路有断路。方案一，互换电流表和电压表的位置后，无论是开关或滑动变阻器上断路，电流表和电压表还是无示数，故此方案不可行。
方案二，把电压表拆下来并联在开关的两端，若开关断路，则电压表串联在电路中，电压表示数不为0，若滑动变阻器断路，则电压表示数为0。
6．（2023·湖南邵阳·统考中考真题）欢欢与乐乐同学利用图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值。

（1）请你根据甲电路图，用笔画线代替导线，帮助欢欢同学在图乙中完成实验电路的连接，要求滑片P向右移动时，电流表示数小；
（2）将滑片P置于阻值最大位置 ，闭合开关S，欢欢同学发现，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，电压表示数接近电源电压，则电路中存在的故障可能是 （选填“Rx短路”或“Rx断路”）；
（3）排除故障后，移动滑片P，记录多组数据，画出了待测电阻的R的I-U图像，如图丙所示，由图像可得Rx= Ω；
（4）乐乐风水宝地觉得不使用电压表也能测出Rx的阻值，于是设计了另一种方案，电路如图丁所示。定值电阻R0，电源电压未知且恒定不变。测量步骤如下：
①只闭合开关S1时，电流表读数为I1；
② 当开关S1、S2都闭合时，电流表读数为I2；
③待测电阻Rx= （用已知和测出的物理量R0、I1、I2表示）。
【答案】 Rx断路 5 SKIPIF 1 < 0
【详解】（1）[1]如图甲所示的电路图，滑动变阻器串联接入电路，要求滑片P向右移动时，电流表示数小，滑动变阻器接入电路的阻值变大，应该将滑动变阻器左下端的接线柱接入电路，如图所示：

（2）[2]将滑片P置于阻值最大位置 ，闭合开关S，欢欢同学发现，无论怎样移动滑片P电流表的示数始终为零，说明电路发生了断路，电压表示数接近电源电压，说明电压表两接线柱之间的电路元件发生了断路，电压表测量的是电阻Rx两端的电压，则电路中存在的故障可能是Rx断路。
（3）[3]由图丙可知，电阻Rx两端的电压为2.5V时，对应的电流值为0.5A，根据欧姆定律公式 SKIPIF 1 < 0 可知，电阻Rx的阻值为
SKIPIF 1 < 0
（4）[4]只闭合开关S1时，电流表读数为I1，电源电压为
U=(R0+Rx) I1……①
当开关S1、S2都闭合时，Rx被短路，由于电流表读数为I2，此时电源电压可以表示为
U= R0 I2……②
由①②两式联立可得
(R0+Rx) I1=R0 I2
则待测电阻为
SKIPIF 1 < 0
7．（2023·四川眉山·统考中考真题）探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为4.5V）、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“20Ω 2A”字样）、定值电阻4个（5Ω、10Ω、15Ω、20Ω），开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。

（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片P向右移动时电流表示数变小。
（2）滑片P位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻R 。
（3）排除故障后，将定值电阻由5Ω更换为10Ω时，应向 （选填“左”或“右”）适当调节滑动变阻器的滑片P，使电压表示数保持3V不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的I-R图像，由此可得，当电压一定时，
（5）小静同学继续探究，再次换接50Ω的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片P，都不能使电压表示数达到原来的3V，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 。
A．调高电源电压 B．再串联一个10Ω的电阻 C．将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）下列图像中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 。
A． 电流表示数I与R阻值的关系
B． 电压表示数U与R阻值的关系
C． 变阻器接入电路阻值RP与R阻值的关系
D． 电阻R的功率RP与R阻值的关系
【答案】 短路 右 通过导体的电流与导体电阻成反比 B B
【详解】（1）[1]根据滑片P向右移动时电流表示数变小可知，滑动变阻器电阻变大，因此如图所示：

（2）[2]电流表有示数证明电路故障是短路，电压表无示数证明与之并联的定值电阻短路。
（3）[3]根据串联分压可知，当定值电阻换用较大时，为使其两端电压不变，应增大滑动变阻器的阻值，由题可知，滑片向右调。
（4）[4]由图丙可知，电流随电阻的增大而减小，因而可以得出结论：当电压一定时，通过导体的电流与导体电阻成反比。
（5）[5]根据串联分压可知，当换用50Ω的定值电阻后，滑动变阻器的阻值应为
SKIPIF 1 < 0
解得R滑=25Ω，超过了滑动变阻器的最大阻值，因此为了完成这次实验，她采取的措施可行的是换用较大阻值的滑动变阻器，或者串联一个阻值大于5Ω的定值电阻。
故选B。
（6）[6]A．电流表示数I随R阻值的增大而减小，故A不符合题意；
B．实验时，保持定值电阻两端电压不变，电压表示数U不随R阻值的增大而改变，故B符合题意；
C．根据串联分压可知，变阻器接入电路阻值RP随R阻值的增大而增大，故C不符合题意；
D．实验时，保持定值电阻两端电压不变，根据 SKIPIF 1 < 0 可知，电阻R的功率RP随R阻值的增大而减小，故D不符合题意。
故选B。
8．（2023·四川遂宁·统考中考真题）小刚同学在探究电流与电阻的关系时，设计了如图甲所示的电路，部分实物连接情况如图乙所示。其中电源电压恒为4.5V，滑动变阻器R0最大阻值为80Ω，定值电阻R备有阻值分别为5Ω、10Ω、25Ω、50Ω各一个。

（1）请根据甲图电路图，在乙图中用笔画线代替导线将实物电路连接完整 （要求滑片P右移时接入阻值变大）；
（2）正确连好电路，移动滑片P到最大阻值处，闭合开关后发现电流表示数为零，电压表示数接近电源电压。故障原因是定值电阻R ；
（3）故障排除后，小刚先用5Ω电阻实验，闭合开关，调节滑片P，使电压表示数为2V，并记录此时电流表的示数，断开开关；
（4）将5Ω电阻换成10Ω，闭合开关，将滑片P向 （选填“A”或“B”）端适当移动，使电压表示数为2V，记录此时电流表的示数；
（5）更换其余电阻继续实验，根据4组数据作出 SKIPIF 1 < 0 图像如图丙所示；
（6）分析 SKIPIF 1 < 0 图像可得出：在电压一定时，电流与电阻成 ；
（7）小刚学习了伏安法测电阻后，用刻度尺、电流表和已知最大阻值为R1的滑动变阻器来测量未知电阻Rx的阻值。他设计了如图丁所示电路，请你帮他完成下列步骤：
①用刻度尺找出滑动变阻器电阻丝中点，并标记；
②连接电路并将滑片P移到最大阻值处，检查无误后，闭合开关，读出电流表示数I1；
③再将滑片P移到标记处，读出电流表示数I2；
④则未知电阻Rx＝ （用R1、I1、I2表示）。
【答案】 断路 B 反比 SKIPIF 1 < 0
【详解】（1）[1]如电路图所示，电压表测定值电阻两端电压，所以电压表和定值电阻并联，按照“正”进“负”出原则，将定值电阻左接线柱和电压表中间接线柱相连；题目要求滑片P右移时接入阻值变大，故把变阻器左下接线柱和电源负极相连。实物电路连接如下图所示：

（2）[2] 闭合开关后发现电流表示数为零，说明电路有断路的可能，电压表示数接近电源电压，说明电压表和电源之间形成了通路。则故障原因可能是与电压表并联的定值电阻R断路。
（4）[3]由题可知，探究电流与电阻的关系时，要控制定值电阻两端电压不变，根据串联电路中分压特点，电阻越大电压越大。将5Ω电阻换成10Ω，定值电阻两端的电压变大，闭合开关，为了使定值电阻两端电压保持2V不变，应该将滑片P向B端适当移动，通过增大电阻而增大变阻器两端电压，从而实现定值电阻两端电压不变。
（6）[4]如图丙所示， SKIPIF 1 < 0 的图像是过原点的直线，说明通过的电流和电阻倒数成正比，即在电压一定时，通过的电流和电阻成反比。
（7）[5]如图丁所示，未知电阻与变阻器并联，变阻器阻值改变时不影响未知电阻支路的电流；当变阻器阻值从最大变为最小时，干路电流差就等于变阻器支路电流差，即
SKIPIF 1 < 0
则电源电压为
SKIPIF 1 < 0
根据并联电路电路特点可知，当变阻器电阻最大时，通过未知电阻的电流为
SKIPIF 1 < 0
则未知电阻的阻值为
SKIPIF 1 < 0
9．（2023·四川泸州·统考中考真题）小明与小军用两节干电池作为电源，测量未知电阻Rx的阻值。

（1）小明设计如图甲所示电路进行测量，请用笔画线代替导线，在图乙中替小明完成实验电路的连接 ；
（2）闭合开关前，小明应将滑动变阻器的滑片置于 端（选填“A”或“B”）。
（3）设计电路时，使用了滑动变阻器（0～20Ω），其作用除了保护电路之外，还有 ；
（4）闭合开关，小明发现电压表和电流表均无示数。经检测，出现故障的元件为Rx或滑动变阻器中的一个，则故障原因是 ；
（5）排除故障后，闭合开关，观察到电流表的示数很小，电压表的示数接近3V，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为未知电阻Rx的阻值 ；
（6）小明用电阻箱（0～9999Ω）代替待测电阻Rx，用等效替代法测量其阻值。他调节电阻箱的阻值为1000Ω时，电压表的示数接近3V，电流表示数很小，于是他得出Rx＝1000Ω。小军指出他的测量不正确，理由是 ；
（7）小军用电阻箱（0～9999Ω）代替滑动变阻器，他将电阻箱的阻值调为1000Ω时，电压表的示数为2V，电流表的示数仍很小，小军通过计算得出待测电阻Rx＝ Ω。
【答案】 A 改变定值电阻两端的电压的作用 滑动变阻器断路 太大 没有控制电压表的示数不变 2000
【详解】（1）[1]电源由两节干电池组成，电源电压
U＝1.5V×2＝3V
电压表选择0～3V量程，滑动变阻器一上一下的串联在电路中，根据电路图连接实物电路图，实物电路图如下图

（2）[2]为保护电路，在开关闭合前，应将滑动变阻器的滑片置于A端，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大。
（3）[3]本实验中，为提高测量电阻的准确度，要多次测量取平均值，故实验中滑动变阻器的作用除了保护电路还有改变电阻两端的电压和通过它的电流多次测量的作用。
（4）[4]闭合开关，电流表无示数，说明电路可能断路发生，电压表没有示数，说明电压表不与电源连通，所以故障为滑动变阻器断路。
（5）[5]闭合开关发现电流表示数很小，说明电路的总电阻大，移动滑动变阻器的滑片，两表示数无明显变化，这是因为未知电阻Rx的阻值太大。
（6）[6]小明用电阻箱代替待测电阻Rx，此时电阻箱和滑动变阻器串联，电压表测量电阻箱两端的电压，根据串联电路的分压作用知当电阻箱的示数和待测电阻的阻值相同时，电压表的示数与原来相同，所以实验时应该保持滑动变阻器的电阻和电压表的示数不变，改变电阻箱的示数，当电压表的示数和原来相同时，电阻箱的电阻值就等于待测电阻的阻值，而实验中电压表示数只是近似3V，不能确保电压表的示数不变，所以电阻箱的电阻值就不等于待测电阻的阻值。
（7）[7]小军用电阻箱（0～9999Ω）代替滑动变阻器，此时电阻箱和待测电阻Rx串联，电压表测量待测电阻Rx两端的电压，当将电阻箱的阻值调为1000Ω时，电压表的示数为2V，根据串联电路的分压作用知道
SKIPIF 1 < 0
即
SKIPIF 1 < 0
代入数据得
SKIPIF 1 < 0
则待测电阻
Rx＝2000Ω
三、综合题
10．（2023·江苏宿迁·统考中考真题）学校走廊的吸顶灯不亮了，其内部结构如图甲所示，主要由电源模块和21颗相同的LED灯珠串联组成，电路如图乙所示（灯泡符号 表示LED灯珠，省略号表示未画出的灯珠）。通过查阅资料获得该吸顶灯的信息如下：单个LED灯珠的额定电流为0.3A，额定电压为3.3V。电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。

（1）通过检查，发现AB间的LED灯珠发生了 故障，导致所有灯珠都不亮；
（2）用一根导线将AB两点连接起来，接通电源后，该吸顶灯又亮了，这些发光的灯珠 （选填“能”或“不能”）正常发光，此时吸顶灯的功率为 W。
【答案】 断路/开路 能 66
【详解】[1]21颗相同的LED灯珠串联组成，所有灯珠将不亮，说明电路中没有电流通过，可能是AB间的LED灯珠发生了断路。
[2]电源模块输出的电压U可在40~90V范围内变化，从而使输出电流恒定为0.3A。所以AB两点一个灯珠坏了，用导线将AB两点连接起来，电源模块会调节输出电压，使得灯珠可以正常发光。
[3]吸顶灯输出电流恒定为0.3A，家庭电路电压为220V，故
SKIPIF 1 < 0
电压U/V
1
1.5
2
2.5
2.8
电流I/A
0.14
0.21
0.27
0.3
0.31