热点专项05 电路故障与动态电路分析（原卷版+解析版）（第2卷）—2022年中考物理真题分项汇编（全国通用）（共14题）

专项五  电路故障与动态电路分析（解析版）

一、选择题

1.（2022·四川凉山）某同学根据如图所示的电路图，测量小灯泡两端的电压和通过灯泡的电流，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表指针无明显偏转，电压表指针有较大偏转，则可能的原因是（　　）。

A. 电压表断路 B. 小灯泡断路

C. 电流表断路 D. 开关断路

【答案】B。

【解析】A．如图，为灯泡的简单电路，电压表测灯泡两端电压，电流表测电路中电流；若电压表断路，小灯泡发光，与题意不符，故A不符合题意；

B．若小灯泡断路，则电压表串联在电路中，测量电源电压，电压表指针有较大偏转，小灯泡也不亮，电流表也没有示数，故B符合题意；

C．若电流表断路，则电压表没有示数，与题意不符，故C不符合题意；

D．若开关断路，则电压表没有示数，与题意不符，故D不符合题意。故选B。

2.（2022·四川眉山）小林同学在“探究串联电路中用电器两端电压与电源两端电压的关系”时，如图所示电源电压U=6V保持不变。他闭合开关时发现两只灯泡都不亮，用电压表分别测出ab、bc、ac两点之间的电压为Uab=6V、Ubc=0V、Uac=6V。若电路只有一处故障，则应是（　　）。

A. 灯泡L1短路 B. 灯泡L1断路

C. 灯泡L2短路 D. 开关S断路

【答案】B。

【解析】A．若灯泡L1短路，则另外一个灯泡亮，故A不符合题意；

B．若灯泡L1断路，两个灯泡都不亮，则电压表在ab间时，串联在电路中，测量电源电压，电压表的示数为6V，电压表在ac间时，也是测量电源电压，电压表的示数为6V，而电压表在bc间时，电压表未接入，故电压表的示数为0，故B符合题意；

C．若灯泡L2短路，则另外一个灯泡亮，故C不符合题意；

D．若开关S断路，两个灯泡都不发光，不论电压表接在a、b、c哪两端，电压表都相当于断路，电压表的示数为0，故D不符合题意。故选B。

第二部分  动态电路分析

一、选择题

1.（2022·湖北黄冈、孝感、咸宁）如图所示是酒精浓度检测仪的简化电路图。电源电压保持不变，R1为定值电阻，R2为酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度的增大而减小。闭合开关S，酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，则（　　）。

A. 电路中总电阻增大 B. 电流表A示数增大

C. 电压表V示数减小 D. 电路的总功率减小

【答案】B。

【解析】A．酒后的驾驶员对着R2呼出气体，酒精气体浓度增大，R2阻值随酒精气体浓度的增大而减小，电路中总电阻减小，故A不符合题意；

B．根据可知，电源电压不变，当电路总电阻减小时，电路电流变大，电流表A示数增大，故B符合题意；

C．根据可知，当电流增大时R1两端电压变大，电压表V示数增大，故C不符合题意；

D．电路的总功率，电源电压不变，电流变大，电路的总功率变大，故D不符合题意。

故选B。

2.（2022·山西） 创新小组的同学们为学校食堂设计了一个可自动注水的储水池。如图是它的简化装置图，电源电压一定。控制电路中，RN为压敏电阻，其阻值随压力的变化而变化，R0为定值电阻。闭合开关S1、S2，当池中水位上升到一定高度时，触点分离，工作电路断开，注水装置自动停止注水，当池中水位下降到一定位置时，触点连接，工作电路接通，注水装置自动开始注水。下列分析正确的是（　　）。

A. 水位上升时，电磁铁磁性变弱 B. 水位上升时，通过R0电流变小

C. 水位下降时，R0的电功率变大 D. 水位下降时，RN的阻值会变大

【答案】D。

【解析】AB．水位上升时，向池中注水，触点接触，当注满水时，触点分离，说明RN电阻逐渐减小，电流变大，磁性变强，将衔铁吸引到下面，故AB错误；

CD．水位下降时，需要注水，触点接触，电磁铁磁性减弱，故RN的阻值会变大，电流变小，根据P=I2R可知，R0的电功率变小，故C错误，D正确。故选D。

3.（2022·湖南郴州）如图所示为某烟雾报警器的电路简图，烟雾感应器的阻值R随烟雾浓度的增大而减小。当烟雾浓度增大时，电路中电压表的示数和灯泡亮度的变化情况是（　　）。

A. 电压表示数变大，灯泡变亮 B. 电压表示数变小，灯泡变亮

C. 电压表示数变小，灯泡变暗 D. 电压表示数变大，灯泡变暗

【答案】B。

【解析】由电路图可知，灯泡与烟雾感应器串联，电压表测烟雾感应器两端的电压，电流表测电路中的电流，当烟雾浓度增大时，烟雾感应器的阻值变小，所以电路中的总电阻变小，由可知，电路中的电流变大，再由可知，灯泡两端电压变大，灯泡变亮，又因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以烟雾感应器两端电压变小，即电压表示数变小。故选B。

4.（2022·四川达州） 如图所示，电源电压恒为6V，R1=10Ω，R2=15Ω，R3的规格为“30Ω 1A”，电压表V1的量程为0~3V，V2的量程为0~15V，电流表A的量程为0~0.6A，下列说法正确的是（　　）。

A. 只闭合S1时，向左移动滑片，A示数变大，V2示数变大；

B. 只闭合S1时，向左移动滑片，V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值不变；

C. 只闭合S1时，向右移动滑片，R2两端的电压变化量的绝对值与R3两端的电压变化量相等；

D. 闭合S1、S2时，移动滑片，在保证电路安全的情况下，电路消耗的最大功率为3.6W

【答案】B。

【解析】A．只闭合S1时，电阻R1、R2、R3串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，电流表测电流，向左移动滑片，R3接入阻值减小，根据串联分压，电压表V2示数减小，则电压表V1示数增大，电流表A示数变大，故A错误；

B．只闭合S1时，向左移动滑片，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R2与R3两端电压，根据串联分压，电压表V2示数变化量的绝对值与电压表V1示数的变化量相等，电压表V2示数变化量的绝对值与A示数变化量的比值为

R1不变，故B正确；

C．只闭合S1时，向右移动滑片，R3接入阻值增大，电流减小，根据串联分压，R3两端电压增大，R2两端电压减小，R1两端电压减小，且它们两端电压之和为电源电压，则

则，故C错误；

D．闭合S1、S2时， R2被短路，R1、R3串联接入电路，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测R3两端电压，电流表测电流，移动滑片，在保证电路安全的情况下，当电压表V1为3V时，电路消耗最大功率，电流为

R3阻值为

电路消耗的最大功率为

故D错误。故选B。

5.（2022·四川德阳）如图所示电路，电源电压恒定不变，R大小也保持不变。当闭合开关并向左移动滑片P，关于电表的变化下列说法正确的是（　　）。

A. 电压表的示数变小，电流表的示数变大 B. 电压表的示数变大，电流表的示数变小

C. 电压表的示数不变，电流表的示数变大 D. 电压表的示数变大，电流表的示数变大

【答案】D。

【解析】闭合开关，滑动变阻器与R串联，电压表测R两端的电压，电流表测电路中的电流，向左移动滑片P，滑动变阻器接入电路的电阻减小，电路的总电阻变小，根据可知，电路中的电流变大；定值电阻R的阻值不变，通过R的电流变大，根据 可知，R两端的电压变大，电压表示数变大，综上分析可知，D正确，ABC错误。故选D。

6.（2022·四川乐山）课外探究实践作业中小明同学想利用气敏电阻自制一个烟雾浓度检测仪，通过翻阅资料了解到N型气敏元件阻值随气体浓度的增大而减小。如图是小明设计的电路图，其中R为N型气敏元件，R0为定值电阻。闭合开关S，当气体浓度越高时，会出现（　　）。

A. 电流表示数增大，电压表示数增大；

B. 电流表示数增大，电压表示数变小；

C. 电流表示数变小，电压表示数增大；

D. 电流表、电压表示数均不变

【答案】A。

【解析】CD．闭合开关S，当气体浓度越高时，R的阻值减小，总电阻变小，电源电压不变，故电流表的示数变大，故CD不符合题意；

AB．电流表的示数变大，而定值电阻的阻值不变，故电压表的示数变大，故A符合题意；B不符合题意。故选A。

7.（2022·湖北十堰）我市交通管理部门定期开展交通违法专项治理行动，如图甲是查处饮酒驾驶行为中使用的某酒精测试仪工作原理图，电源电压恒定，R1为定值电阻，R2为气敏电阻，其阻值随气体酒精浓度的变化情况如图乙所示，闭合开关S，下列说法正确的是（　　）。

A. 气敏电阻主要由超导体材料制成；

B. 图甲中通过R1的电流保持不变；

C. 检测气体的酒精浓度越大，R2阻值越大；

D. 检测气体的酒精浓度越大，电压表示数越大

【答案】D。

【解析】AC．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值不为0，且随气体酒精浓度的增大而减小，而超导体的阻值为0，故AC错误；

B．由图乙可知，气敏电阻R2的阻值随气体酒精浓度的增大而减小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会改变，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会改变，故B错误；

D．由图乙可知，检测气体的酒精浓度越大，气敏电阻R2的阻值越小，根据串联电路的电阻特点可知，电路中的总电阻会变小，而电源电压不变，再根据欧姆定律可知，电路中的电流会变大，由公式U=IR可知，定值电阻R1两端的电压变大，而电压表测的就是定值电阻R1两端电压，所以电压表示数变大，故D正确。故选D。

8.（2022·贵州黔东南）如图所示，电源电压为4.5V保持不变，电压表的量程为，电流表的量程为，滑动变阻器R的规格是“25Ω  1A”，灯泡L上标有“2.5V  1.25W”的字样。若闭合开关S，在保证电路安全的情况下，忽略温度对灯丝电阻的影响，则下列说法正确的是（  ）。

A. 小灯泡的电阻为2Ω；

B. 电流表的示数变化范围是；

C. 滑动变阻器允许调节的阻值范围是 ；

D. 电路消耗的最大总功率为2.7W

【答案】B。

【解析】如图所示电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测量灯泡的电压，电流表测量串联电路中的电流；

A．灯泡标有“2.5V 1.25W”字样，则灯泡的电阻为

故A错误；

B．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，此时电路中的最大电阻为

此时电路中的最小电流为:

在保证电路安全的情况下，灯泡两端的电压不能超过额定电压，此时电路中的电流最大，最大电流为

电流表的示数变化范围是，故B正确；

C．当滑动变阻器接入阻值最大时，电路中电流最小，滑动变阻器允许调节的最大阻值为25Ω；电路中电流最大时，滑动变阻器的最小值

滑动变阻器允许调节的阻值范围是，故C错误。

D ．电源电压不变，电路中电流最大时，电路消耗的总功率最大，最大功率为

故D错误。故选B。

9.（2022·福建） 如图，电源电压保持不变，R为定值电阻。闭合开关S，将滑片P从右端向左端移动过程中，下列说法正确的是（　　）。

A. V1和V2示数不变，A示数变大 B. V2和A示数的乘积先变大后变小

C. V1和A示数之比不变 D. V2和A示数之比变小

【答案】D。

【解析】滑动变阻器与电阻串联，电流表测电路的电流，V2测电源电压，V1测变阻器的电压。

A．将滑片P从右端向左端移动过程中，变阻器连入电路的电阻变小，由串联电阻的规律，电路的电阻变小，根据欧姆定律，电流表示数变大，R两端电压变大，则是V1表示数变大，V2测电源电压，示数不变，故A错误；

B．因V2的示数等于电源电压保持不变，故V2和A示数的乘积变大，故B错误；

C．根据欧姆定律，V1和A示数之比即变阻器连入电路的电阻，可知这个比值变小，故C错误；

D．根据欧姆定律，V2和A示数之比即电路的总电阻，结合选项A，可知这个比值变变小，故D正确。故选D。

10.（2022·四川凉山） 如图所示，电源电压不变，同时闭合开关S、S1，待电路稳定后再断开S1，则（　　）。

A. 电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表V的示数不变；

B. 电流表A的示数不变，电流表A1的示数增大，电压表V的示数减小；

C. 电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均不变；

D. 电流表A的示数、电流表A1的示数、电压表V的示数均增大

【答案】A。

【解析】由图可知，闭合开关S、S1时，电阻R1、R2并联，电流表A测干路中的电流，电流表A1测通过R2的电流，根据并联电路电流的特点可知，电流表A的示数大于电流表A1的示数，电压表测电源电压；当只闭合S时，电阻R1没有接入电路，此时电流表A与电流表A1相等，都是测通过R2的电流，而通过R2的电流根据欧姆定律可知，其前后不变，所以电流表A的示数减小，电流表A1的示数不变，电压表仍然测电源电压，所以电压表的示数也不变。故选A。

二、填空题

11.（2022·青海）如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，再闭合开关S2，电压表的示数___________（选填“变大”“不变”或“变小”），灯泡L1的亮度___________（选填“变亮”“不变”或“变暗”）。

【答案】①不变；②不变。

【解析】[1][2]如图所示，电源电压保持不变，先闭合开关S1，只有灯泡L1的简单电路，电压表测量电源电压，再闭合开关S2，两个灯泡并联，电压表测量电源电压，电压表的示数不变。并联电路中各个用电器互不影响，所以灯泡L1的亮度不变。

12.（2022·四川眉山）如图所示，电源电压U=3V保持不变，滑动变阻器R2的规格为“20Ω 1.5A”。当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时，电流表A的示数为0.3A，则定值电阻R1=______Ω。当开关S闭合时，滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中，电压表V的示数变化范围是______V。

【答案】①10；②3~1。

【解析】[1]当开关S闭合滑动变阻器滑片P位于A端时，只有定值电阻接入电路，此时定值电阻的阻值为

[2]当开关S闭合时，滑动变阻器滑片P从A端时，电压表测量电源电压为3V，当滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中，滑动变阻器全部接入，此时电路中的电流为

则此时电压表的示数为

则滑动变阻器滑片P从A端移至B端的过程中，电压表的范围为3~1V。

13.（2022·湖南常德）在创建全国交通模范城市过程中，便携式酒精测试仪是交警查酒（醉）驾的利器。图甲是其原理图，电源电压恒定为3V，Rp是酒精气体传感器，其阻值随酒精气体浓度变化的规律如图乙所示，R0是报警器，其阻值恒定为50Ω。当气体中酒精浓度为0时，电路中的电流是______A；在对某司机的检测中，电压表的示数为1.5V，请根据计算和法律规定，判定该司机是______（选填“非酒驾”、“酒驾”、“醉驾”）。

【答案】①0.012；②酒驾。

【解析】[1]如图乙，当气体中酒精浓度为0时，酒精气体传感器的阻值为200Ω，则电路中的电流是

[2]在对某司机的检测中，电源电压为3V，电压表的示数为1.5V，则传感器两端的电压为1.5V，在串联电路中，电压相等，那么电阻相等，即气敏电阻的阻值为50Ω，根据图乙可知，此时酒精的浓度每100mL的浓度为40mg ~60mg，属于酒驾。

四、计算题

14.（2022·四川成都）如图所示，电源电压U=5V，定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，电压表的量程为3V，电流表的量程为0.6A。

（1）开关S1、S2、S3均闭合时，求电路消耗的总功率；

（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，求滑动变阻器R能接入电路的阻值范围。

【答案】（1）3.75W；（2）0~15Ω。

【解析】（1）S1、S2、S3均闭合时，R1、R2并联，滑动变阻器R、电压表、电流表被短接，电源电压U=5V，电路中定值电阻R1=10Ω，R2=20Ω，电路中的总电阻R总为

即推出

电路消耗的总功率

（2）S1闭合，S2、S3断开，R1与滑动变阻器R串联，电压表测量滑动变阻器R两端的电压，当滑动变阻器R接入电阻为0时，电路中总电阻最小，电路中的电流最大，此时电路中的电流为

由以上分析可知，电路中电流最大时并未超过电流表的量程，故滑动变阻器阻值可选取的最小值为Rmin=0。

根据串联电路中的电阻分压原理，滑动变阻器的电阻越大，其两端电压越大，电压表的示数也就越大，但电压表由于量程限制，最大示数只能到3V，此时是滑动变阻器达到电路安全允许的最大值，根据串联电路中电源两端电压等于各用电器两端电压之和

可知，当滑动变阻器R两端的电压达到电压表的量程Umax=3V时，定值电阻R1两端电压最小，此时电路中电流最小为

由以上分析可知，当时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，滑动变阻器接入电路中的最大阻值为

滑动变阻器R的最大阻值为20Ω，所以可以取到15Ω，综上可总结出滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是0~15Ω。

答：（1）开关S1、S2、S3均闭合时，电路消耗的总功率为3.75W。（2）S1闭合，S2、S3断开，为保证电路元件安全，滑动变阻器R能接入电路的阻值范围是0~15。